Universidade do Vale do Paraíba Instituto de Pesquisas e Desenvolvimento Estudo comparativo e associativo da ação do laser de baixa potência (GaALAs) e da calcitonina na reparação de defeito ósseo em ratos Tatiana Pinto Ribeiro Dissertação de Mestrado apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Engenharia Biomédica, como complementação dos créditos necessários para obtenção do título de Mestre em Engenharia Biomédica. São José dos Campos SP 2004
Universidade do Vale do Paraíba Instituto de Pesquisas e Desenvolvimento Estudo comparativo e associativo da ação do laser de baixa potência (GaALAs) e da calcitonina na reparação de defeito ósseo em ratos Tatiana Pinto Ribeiro Dissertação de Mestrado apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Engenharia Biomédica, como complementação dos créditos necessários para obtenção do título de Mestre em Engenharia Biomédica. Orientadora: Profª Dra. Emilia Ângela Loschiavo Arisawa São José dos Campos SP 2004
6 Dedico este trabalho aos meus filhos, João Pedro e Sofia, fontes da minha inspiração e alegria da minha vida. Ao meu esposo Cláudio, pelos momentos de amor e incentivo, e por sua presença nas horas mais difíceis. Aos meus pais, que sempre acreditaram em mim.
5 Agradecimentos Em especial a DEUS, pela graça da vida, mestre de todas as obras, sem o qual nada disto teria sido possível. Ao Magnífico Reitor Prof. Dr. Baptista Gargione Filho, pela oportunidade de desenvolver esta pesquisa. À minha mãe, Maria Cristina, pelo incentivo à vida acadêmica e à pesquisa, exemplo de dedicação ao ensino. À minha orientadora Prof. Dr. Emilia Angela Loschiavo Arisawa, pelo constante apoio e atenção, dedicados ao longo desta pesquisa. Às amigas Cláudia Alessandra de Campos Cardoso e Simone Bustamante Nascimento, pela amizade e total apoio, presentes em todos os momentos, principalmente nos meses da minha gravidez, durante a qual me dedicaram atenção especial. Ao Prof. Raduan, pela orientação e ajuda prestada na fase de experimentação animal. Às Professoras Cibelle Barbosa Lopes e Púrnima Prakka, pelo auxílio durante as cirurgias. À Patrícia, responsável pelo CME (Centro de Materiais e Esterilização) da FCS (Faculdade de Ciências da Saúde), por toda atenção e zelo dedicados aos protocolos de esterilização e biossegurança, empregados neste estudo. Ao Prof. Dr. Roberto Antônio Nicodemo e equipe, pela ajuda prestada durante a obtenção e digitalização das imagens radiográficas. Ao Prof. Dr. Franklin de Almeida Sterman, Coordenador do Centro de Radiologia do Hospital Veterinário da Universidade de São Paulo, onde foi realizada a densitometria óptica. À Profª Caterina Muramoto, pela orientação e demonstração da técnica de densitometria óptica. Aos Profs. Dr. Marcos Tadeu T. Pacheco, diretor do IP&D, e Dr. Renato Amaro Zângaro, Coordenador da Pós-graduação em Engenharia Biomédica, deste instituto, onde realizei meus experimentos. Aos animais utilizados nesta pesquisa, por terem sido sacrificados em benefício do desenvolvimento científico.
7 O caminho tem dois aspectos: o aspecto metódico, que engloba as práticas da compaixão e da tolerância, e o aspecto da sabedoria e do conhecimento, relacionado à sagacidade para penetrar na natureza da realidade. A última parte do caminho é o verdadeiro antídoto para eliminar a ignorância. (Dalai-Lama)
8 Resumo Este trabalho teve como objetivo realizar estudo comparativo e associativo entre a calcitonina de salmão, fármaco que inibe a reabsorção óssea, e a terapia com laser de baixa potência (TLBP), bem como a associação dessas duas terapias utilizadas como coadjuvantes no processo de reparação óssea, avaliando o grau de osteogênese. Foram utilizados 60 ratos Wistar machos adultos, divididos em 4 grupos sendo eles controle (C), calcitonina (Ca), laser (Ls) e laser associado a calcitonina (LsCa) submetidos à cirurgia para realização do defeito ósseo no fêmur direito. O protocolo de irradiação para os grupos Ls e LsCa foi uma energia total de 20 J e potência de 10 mw, no local da lesão, com laser de GaAlAs (830nm) de forma pontual em duas regiões, procedimento repetido a cada 48 horas. Nos animais do grupo Ca e LsCa, foi administrada calcitonina sintética de salmão na dose de 2 UI/Kg de peso, i.m., a cada 48 horas. Os animais foram sacrificados aos 7, 14 e 21 dias, tendo seus fêmures removidos e radiografados para a realização da análise densitométrica. A análise estatística dos valores obtidos da densidade mineral óssea (DMO) das amostras permite concluir, que o grupo calcitonina apresentou valores absolutos crescentes de DMO no decorrer dos períodos estudados, em animais com níveis hormonais normais. A TLBP acelerou o processo regenerativo do tecido ósseo irradiado, com resultados estatisticamente significantes, quando comparados os períodos de 14 e 21 dias em relação ao período de sete dias. Os melhores resultados foram obtidos quando associados o efeito bioestimulatório da laserterapia às propriedades anti-reabsortivas da calcitonina, resultando em ganho ósseo superior aos demais grupos tratados, indicando a aplicabilidade da associação destas terapias como método viável de aceleração do processo de reparo ósseo. Palavras-chave: calcitonina, laser, osteogênese, reparação óssea.
9 Abstract The aim of this work was to study the salmon calcitonin effects in the bone repair process, with or without application of low level laser therapy (LLLT), evaluating their osteogenic extend. Sixty male 60 days old rats were separated in four groups: C control, Ca calcitonin, La Laser, and Ca + La calcitonin associated to laser therapy. A surgical bone defect was performed in the right femur in all animals. The La and the Ca + La groups was irradiated with GaAlAs (830nm) at the dose of 20 J/cm2 for 6 s in alternated days until the sacrifice. Animals of Ca and Ca + La groups received synthetic calcitonin of salmon, 2UI/Kg, i.m., straight after performing bone defect in same way. Five animals of each group were sacrificed at 7,14 e 21 days. Femurs were removed, conditioned in formol at 10% and the densitometrical analysis was made from the radiographic pictures. Statistically significant densitometric differences were observed in the period of 7 days comparing the densitometry values of groups C and La. Also in the period of 14 and 21 days the results indicated a statistically significant difference amongst animals C and Ca + La. These results suggest that the LLLT accelerate regenerative process of irradiated bone tissue, with statistically significant results The bioestimulatory effect of lasertherapy associated whit the anti-reabsortive calcitonin properties augmented the densitimetrical values during regeneration process. This fact suggests the applicability of these therapies as a viable procedure of acceleration of bone repair process. Key Words: Calcitonin, Laser, Osteogenic, Bone repair.
10 Sumário 1 Introdução... 1 2 Revisão da Literatura... 3 2.1- Metabolismo ósseo... 3 2.1.2- Reparação óssea... 7 2.2- Calcitonina... 15 2.3- Laser não-cirúrgico... 23 2.3.1Características da luz laser... 23 2.3.2- Terapia com laser não-cirúrgico... 24 2.4- Densitometria óssea radiográfica... 34 3 Objetivo... 41 4 Material e Métodos... 42 4.1- Animais... 42 4.2- Cirurgia e tratamento... 44 4.2.1- Defeito ósseo... 46 4.3- Terapia com calcitonina... 50 4.4- Terapia com laser de baixa potência... 50 4.5- Sacrifício... 52 4.6- Técnica radiográfica... 53 4.6.1- Obtenção das imagens radiográficas... 53 4.6.2- Processamento radiográfico... 53 4.7- Densitometria óptica radiográfica... 53 4.7.1- Padronização dos valores de densidade óptica (DO) dos degraus da escala de referência da imagem padrão e equalização dos tons de cinza da imagem... 56 4.7.2- Demarcação da área do defeito ósseo... 59 4.8- Análise Estatística... 61
11 5 Resultados... 62 5.1- Análise da densidade mineral óptica... 62 6 Discussão... 76 7 Conclusão... 86 8 Referências Bibliográficas... 87 Anexo... 100
12 Lista de Tabelas Tabela 1- Distribuição dos animais por grupos... 43 Tabela 2- Protocolo de irradiação dos animais com laser... 52 Tabela 3- Valores experimentais da DMO em mm/al... 62 Tabela 4- Média das DMOs dos grupos experimentais... 62 Tabela 5- Análise de variância ANOVA. Média e desvio padrão... 64 Tabela 6- Médias da densidade mineral óssea. Aplicação do Teste de Tukey (5%) comparando os métodos utilizados... 65 Tabela 7- Médias da densidade mineral óssea. Aplicação do Teste de Tukey (5%) comparando os períodos de observação... 65
13 Lista de Figuras Figura 1- Esquema do defeito ósseo... 20 Figura 2- Demonstração do campo operatório preparado de acordo com os procedimentos de biossegurança para realização da cirurgia... 44 Figura 3- Incisão e divulsão do tecido muscular... 45 Figura 4- Exposição do fêmur... 45 Figura 5a- Broca trefina e fragmento ósseo... 46 Figura 5b- Realização do defeito ósseo... 47 Figura 6- Sangramento ao redor da área do defeito... 47 Figura 7- Remoção do fragmento ósseo e exposição do defeito... 48 Figura 8- Sutura da camada muscular... 48 Figura 9- Região do fêmur direito após sutura da pele... 49 Figura 10- Aplicação de calcitonina... 49 Figura 11- Aparelho de laser com meio ativo GaAlAs... 50 Figura 12a- Irradiação de forma pontual, demonstrando a distribuição de energia, após cirurgia... 51 Figura 12b- Aplicação do laser no pós-operatório... 51 Figura 13- Visualização do programa ImageLab... 54 Figura 14- Seleção de aumento em 3 vezes... 55 Figura 15- Imagem aumentada em 3 vezes... 55 Figura 16- Seleção dos degraus da escala de referência... 56 Figura 17- Representação dos valores da DO dos degraus... 57 Figura 18- Disposição dos fêmures paralelamente... 58 Figura 19- Equalização das curvas da DO... 58 Figura 20- Demarcação da área do defeito a ser calculada... 60 Figura 21- Seleção da região... 60 Figura 22- Cálculo da DO da região demarcada... 61
14 Lista de Gráficos Gráfico 1- Histograma dos valores médios representativos da DMO e desvio padrão do grupo controle em relação aos períodos estudados (sete, 14 e 21 dias)... Gráfico 2- Histograma dos valores médios representativos da DMO e desvio padrão do grupo calcitonina em relação aos períodos estudados (sete, 14 e 21 dias)... Gráfico 3- Histograma dos valores médios representativos da DMO e desvio padrão do grupo laser em relação aos períodos estudados (sete, 14 e 21 dias)... Gráfico 4- Histograma dos valores médios representativos da DMO e desvio padrão do grupo laser + calcitonina em relação aos períodos estudados (sete, 14 e 21 dias)... Gráfico 5- Histograma dos valores médios representativos da DMO e desvio padrão dos grupos estudados em relação ao período sete dias... Gráfico 6- Histograma dos valores médios representativos da DMO e desvio padrão dos grupos estudados em relação ao período 14 dias... Gráfico 7- Histograma dos valores médios representativos da DMO e desvio padrão dos grupos estudados em relação ao período 21 dias... Gráfico 8- Histograma dos grupos controle (C), calcitonina (Ca), laser (Ls) e laser+calcitonina (LsCa) demonstrando sua evolução nos períodos de sete, 14 e 21 dias... Gráfico 9- Histograma representando a evolução de cada tratamento instituído nos períodos de observação correspondentes (sete, 14 e 21 dias)... 67 68 69 70 71 72 73 74 75
15 Lista de Abreviaturas e Símbolos ATP- Adenosina tri-fosfato BMD- (Do inglês: bone mass density) BMP- (Do inglês: bone morphogenetic protein) CO 2 - Dióxido de carbono DE- Densidade de energia DO- Densidade óptica DP- Densidade de potência DMO- Densidade mineral óssea Dpc- Dias pós-cirurgia ER-IVP- Espectroscopia Raman no infravermelho próximo Er:YAG- Matriz cristalina de Y 3 Al 5 O 12 dopada com Érbio FG- Fatores de crescimento GaAs- Arseneto de gálio GaAlAs- Arseneto de gálio e alumínio HE- Hematoxilina- eosina He-Ne- Hélio- neônio Ho:YAG- Matriz cristalina de Y 3 Al 5 O 12 dopada com Hólmio HPMC- Hidroxipropil metilcelulose Hz- Hertz i.c.- Intracardíaca IGF- Fator de crescimento semelhante a insulina i.m.- Intramuscular InGaAlP- Fosfeto de índio, gálio e alumínio J- Joules Kg- Quilograma kvp- Kilovolts pico (determina a kilovoltagem do aparelho de raio X)
16 ma- Miliampere (determina miliamperagem do aparelho de raio X) MEV- Microscopia eletrônica de varredura mj- Milijoules mm- Milímetro mm/al- Milímetros de alumínio mm/eq/al- Milímetros equivalentes de alumínio mw- Miliwatts Nd: YAG- - Matriz cristalina de Y 3 Al 5 O 12 dopada com Neodímio nm- Nanômetro PCR- Proteína C-reativa PTH- Hormônio da paratireóide ou paratormônio SERMs- Moduladores seletivos de estrógeno TGF- Fator de crescimento de transformação TLBP- Terapia com laser de baixa potência TNT- Tecido- não- tecido UI- Unidade internacional W- Watts
17 1. Introdução A regeneração tecidual óssea representa um grande desafio em cirurgias ósseas nas áreas da Odontologia, principalmente em decorrência do advento dos implantes de titânio. Um dos tecidos com maior capacidade de reparação é o tecido ósseo, exibindo um potencial de regeneração capaz de restaurar perfeitamente sua estrutura original e restabelecer suas propriedades mecânicas (BUSER et al., 1996). O mecanismo de reparação óssea é promovido inicialmente por atividade osteoblástica, que irá formar osso novo. A remodelação óssea e sua estimulação são motivo de estudos em diferentes condições como, por exemplo, nas alterações hormonais, caso da osteoporose, procurando-se conhecer a natureza da osteogênese e diferentes métodos de controlá-la e estimulá-la (GUYTON; HALL, 2002). A existência de alteração na microarquitetura óssea, ou osteoporose, interfere no tratamento de várias especialidades, tanto na Medicina como na Odontologia, sendo que a perda óssea nos ossos do corpo pode ocorrer tanto por patologias como por traumas (PATULLO et al., 2002). Dentro dessas ciências, o estudo de fármacos, associados ou não a outros fatores, que favoreçam a regeneração óssea é de vital importância, principalmente nas áreas de cirurgia, prótese, e, mais recentemente a área de enxertos ósseos e implantes (ARISAWA, 2000). Os medicamentos mais utilizados para o tratamento de patologias ósseas, como, por exemplo, a osteoporose pós-menopausa, são drogas denominadas anti-reabsortivas, responsáveis pelo processo de inibição da reabsorção, que vão atuar controlando a atividade osteoclástica, permitindo que as lacunas ósseas sejam preenchidas por osso neoformado antes que um novo ciclo de remodelação óssea se inicie. Entre estes fármacos podemos citar os estrogênios, os moduladores seletivos de receptores de estrogênio, os bisfosfonatos e a calcitonina (GRILL; MARTIN, 1995; ARISAWA, 2000; RUSSO, 2001). A calcitonina, hormônio polipeptídico encontrado fundamentalmente nas células C da tiróide em humanos e também em várias espécies animais, apresenta como papel fisiológico principal a regulação dos níveis de cálcio no plasma, atuando em situações de estresse de cálcio (ALFARO et al., 1995).
18 Possui ação inibitória sobre os osteoclastos, inibindo, diretamente, não apenas a sua atividade, como também o processo de reabsorção óssea (GRILL; MARTIN, 1995). Entretanto, alguns estudos realizados em animais relatam que a calcitonina apresenta ação direta sobre o osso e outros sistemas, inclusive sobre o sistema nervoso central onde está relacionada a um efeito analgésico. Sendo portanto, eficaz para o alívio da dor em diversas patologias, como a osteoporose, a doença de Paget e outras de origem não óssea como a neuropatia diabética (GRAUER et al., 1993; MARTIN et al., 1995). A terapia com laser de baixa potência (TLBP) vem sendo utilizada para o estímulo da reparação óssea, após resultados favoráveis, tanto em trabalhos in vitro quanto in vivo, que indicam que esta terapia promove a aceleração do reparo ósseo (SAITO; SHIMIZU, 1997; YAMAMOTO et al., 2001; COOMBE et al., 2001). Os laseres mais estudados em TLBP estão compreendidos entre o espectro visível Hélio-Neônio 632,8nm e o infravermelho próximo Arseneto de Gálio 904nm (NICOLAU, 2001). Estudos realizados demonstraram que a laserterapia reduz o tempo de reparação em defeitos ósseos (LUGER et al., 1998; NICOLAU, 2001) sendo observado histologicamente uma aceleração no processo de reparo alveolar após a extração de molares em ratos (TAKEDA, 1988; LIZARELLI et al., 1999), bem como uma osseointegração mais precoce após colocação de pinos para implante dentário (LOPES, 2002). Este trabalho visou realizar um estudo comparativo entre a calcitonina, medicamento inibidor da reabsorção óssea, e a terapia com laser de baixa potência, bem como a associação das duas terapias, utilizadas como coadjuvantes no processo de reparação óssea, avaliando o seu grau de osteogênese em defeitos ósseos realizados em fêmures de ratos, objetivando a aplicação dos resultados na prática clínica, no que diz respeito à aceleração do processo de remodelação óssea.
19 2. Revisão Da Literatura 2.1. Metabolismo Ósseo O osso é um tecido conjuntivo especializado, sendo formado por células e matriz óssea extracelular calcificada, que lhe confere grande dureza. Suas células permitem o crescimento, reparo, alteração de forma e síntese contínua de novo tecido ósseo, sendo ainda responsável pela reabsorção de tecido velho (JUNQUEIRA; CARNEIRO, 1999; DE ROBERTS; HIB, 2003). O processo da formação de tecido ósseo é chamado de ossificação ou osteogênese, sendo um processo complexo que exige um longo tempo para ocorrer e é dependente da coordenação precisa de muitos eventos (KESSEL, 2001). Ocorre um aumento da massa óssea durante toda a infância, estendendo-se pelos primeiros anos da vida adulta, atingindo um pico por volta dos 25 a 30 anos. O processo de remodelação óssea é continuamente ativo, onde 10% do esqueleto participa deste evento (RUSSO, 2001). O potencial de regeneração do tecido ósseo lhe permite a reparação de fraturas ou defeitos locais com tecido regenerado de uma estrutura altamente organizada e semelhante ao tecido ósseo original sem deixar cicatriz, tendo um mecanismo regenerador que muitas vezes é considerado uma nova osteogênese embriológica (BUSER et al., 1996). Segundo Tommasi (1997), apesar de aparentemente estático, o osso é um tecido que apresenta equilíbrio bioquímico dinâmico, sendo neoformado em conseqüência da reabsorção osteoclástica vascular. O tecido ósseo apresenta quatro funções principais, sendo elas proporcionar apoio mecânico ao corpo como um todo, permitir a sua locomoção, proteger determinados órgãos e atuar como reservatório metabólico. É composto por células de sustentação, que são osteoblastos e osteócitos; matriz extracelular não mineralizada de colágeno e glicosaminoglicanas, também denominada osteóide e sais minerais inorgânicos depositados na matriz, além de células remodeladoras ou osteoclastos (STEVENS; LOWE 2001).
20 De Roberts; Hib (2003), descrevem que o osso é um tecido dinâmico, constantemente em processo de formação e destruição, responsável pela modificação da arquitetura óssea, atendendo às forças físicas de tensão, permitindo o processo de remodelação. Assim, o tecido ósseo é capaz de responder às trações e compressões prolongadas, diferentes das habituais, reabsorvendo e depositando novas células. De acordo com Ross e Rowrell (1993), Stevens; Lowe (2001) e Kessel (2001), a manutenção do tecido ósseo é realizada por quatro tipos de células: Osteoprogenitoras são derivadas das células mesenquimais primitivas formadoras de células precursoras de tecido ósseo. As células osteoprogenitoras são capazes de se diferenciar em osteoblastos e osteócitos, que são células formadoras de osso mais especializado. Por sua localização, na superfície interna do osso, também são chamadas de células de revestimento ósseo. Em períodos de crescimento ativo do osso, durante a renovação celular, estas células osteoprogenitoras são grandes e numerosas, contendo núcleos ovalados e citoplasma fusiforme e abundante, transformando-se em osteoblastos cubóides ativos. Osteoblastos - são células formadoras de osso, presentes na superfície do osso em desenvolvimento. Estas células sintetizam os componentes orgânicos da matriz óssea, osteóide, sendo constituídas de colágeno tipo I, glicosaminoglicanas e proteoglicanas. Quando ativos, os osteoblastos são células cúbicas ou poligonais, com citoplasma basófilo e retículo endoplasmático granular abundante no seu citoplasma, característica própria de células secretoras e sintetizadoras ativas. Osteócitos - são osteoblastos inativos aprisionados dentro da matriz celular calcificada. Apresentam prolongamentos através dos quais realiza-se a manutenção do tecido ósseo. Após completar um ciclo de atividade produtora de osteóide, os osteoblastos tornam-se inativos, adquirindo uma forma achatada e fusiforme. Entretanto, alguns osteoblastos permanecem no interior das lacunas ósseas, sendo denominados osteócitos. Osteoclastos - são células grandes, derivadas da medula óssea, com núcleos múltiplos e citoplasma abundante, localizadas na superfície externa do osso em áreas de reabsorção ativa, durante os primeiros estágios da remodelação, promovendo depressões denominadas zonas de reabsorção ou lacunas de Howship. Através de hidrólise enzimática do osso mineralizado, produzem erosões na matriz óssea, liberando
21 minerais, podendo a sua função ser estimulada pelo hormônio da paratireóide ou pela diminuição dos níveis séricos de cálcio. A estrutura óssea consiste em cerca de 65% de mineral, principalmente hidroxiapatita, 25% de matriz orgânica e 10% de água (JUNQUEIRA; CARNEIRO, 1999). O osso é formado por osteoblastos, células responsáveis pela formação de matriz óssea, estando presentes na superfície óssea que se originam das células ósseas progenitoras. Além de osteócitos, que são osteoblastos que interromperam a secreção de matriz óssea, e que se comunicam com as células adjacentes e com a sua fonte de nutrição por meio de projeções citoplasmáticas, proporcionando vitalidade e nutrição ao tecido ósseo. E osteoclastos, células gigantes multinucleadas, responsáveis pela reabsorção do tecido ósseo, participando ativamente do processo de remodelação (BUSER et al., 1996; MOURAD, 1997 apud McCANCE; HUETHER, 1997). A organização do tecido ósseo é dependente da disposição das fibras colágenas, que estão ordenadas de maneira irregular, sendo um tipo de tecido mecanicamente mais fraco, chamado osso primário ou ondulado. Posteriormente a formação de osso primário, estas fibras se ordenam paralelamente em lâminas ou lamelas, dando origem a um tipo de osso mais resistente, denominado osso secundário ou lamelar. Gradualmente o osso primário vai sendo substituído através de remodelação e deposição de tecido ósseo lamelar (STEVENS; LOWE, 2001). Para Junqueira; Carneiro (1999), a arquitetura óssea é composta por unidades individuais denominadas osteons, que constituem um sistema de Harvers completo. Assim, é possível que cada unidade se encontre em diferentes fases da atividade óssea, dentro do ciclo de reabsorção e deposição. Segundo estes autores, cada sistema de Harvers é formado por um canal cilíndrico longo, oco que pode apresentar bifurcações. Estas estruturas são distribuídas paralelamente em relação à diáfise, podendo ser constituídas por 4 a 20 lamelas concêntricas. No interior destes canais estão vasos, nervos e tecido conjuntivo frouxo. Observam-se ainda canais transversais ou oblíquos, denominados canais de Volkmann, através dos quais os sistemas de Harvers comunicam-se entre si, com a cavidade medular e ainda, com a superfície externa do osso.
22 A estrutura mineralizada do tecido ósseo encontra-se revestida por envoltórios de tecido conjuntivo denominados periósteo, que envolve a superfície externa do osso, e endósteo, que reveste a parte interna. O periósteo é um tecido conjuntivo bastante fibroso, composto por uma camada periférica repleta de vasos sangüíneos, e uma camada interna rica em células, que se assemelham morfologicamente a fibroblastos, tendo origem a partir das células osteoprogenitoras, e podem se transformar com extrema facilidade em osteoblastos, representando papel fundamental no crescimento e no reparo das fraturas. (TOMMASI, 1997; JUNQUEIRA; CARNEIRO, 1999; DE ROBERTS; HIB, 2003). O endósteo, segundo Junqueira; Carneiro (1999), é semelhante ao periósteo, entretanto, não possui duas camadas distintas de células, sendo responsável pela nutrição do tecido, uma vez que dos seus vasos partem ramificações que penetram no tecido ósseo, através do canal de Volkmann, e alimentam os osteoclastos durante o crescimento e a reparação óssea. O endósteo é composto por uma fina camada de tecido conjuntivo que reveste os espaços medulares, bem como pequenas cavidades ósseas, sendo também fonte de células osteoprogenitoras (ARAÚJO; ARAÚJO, 1984). Estes envoltórios, periósteo e endósteo, estão relacionados com o potencial osteogênico, que associado a sua abundante vascularização, irão participar ativamente dos processos de modelação, remodelação e reparação óssea (BUSER et al. 1996). No reparo de fraturas, o periósteo e o endósteo, próximos da área fraturada, apresentam intensa proliferação, sendo responsáveis pela formação de um tecido repleto de células osteoprogenitoras, dando início ao processo de cicatrização, onde um tecido conjuntivo envolve as extremidades do osso fraturado (JUNQUEIRA; CARNEIRO, 1999). A ausência destes revestimentos está relacionada a áreas de reabsorção, ressaltando assim sua importância na manutenção do tecido ósseo (ARISAWA, 2000). Macroscopicamente, são descritos dois tipos de tecido, distribuídos no osso. Um tipo é maciço, aparentemente. Porém, microscopicamente, são vistos em sua estrutura espaços correspondentes a lacunas, canalículos e canais, ocupados pelos vasos sangüíneos, chamado de osso compacto. Sendo o osso esponjoso repleto de trabéculas de diferentes tamanhos, que não apresentam vasos sangüíneos próprios, não havendo canais para eles (DE ROBERTS; HIB, 2003).
23 2.1.2. Reparação Óssea O reparo dos tecidos envolve dois processos distintos denominados de regeneração e cicatrização. Regeneração se refere à substituição das células lesadas por outras do mesmo tipo, sem que haja qualquer sinal da lesão anterior. A substituição das células lesadas por tecido conjuntivo, num processo denominado fibroplasia ou fibrose, dá origem a uma cicatriz no tecido lesado. Ambos os processos são similares, envolvendo eventos de migração, proliferação e diferenciação celular, contribuindo de forma ativa no reparo tecidual (COTRAN et al., 2000). A reparação de uma lesão óssea ocorre a partir do tecido conjuntivo, representado por osteoclastos e osteoblastos, derivados do periósteo e endósteo, da área da lesão, ou então pela transformação metaplásica de células mesenquimais primitivas ou fibroblastos em tecido conectivo adjacente (GENOVESE, 2000). Assim, o autor afirma que a remodelagem óssea é a renovação e substituição de tecido ósseo, ativada por hormônios de crescimento, da tireóide e paratireóide. A calcitonina e a cortisona inibem esse processo. Fatores locais como fraturas, procedimentos cirúrgicos, fixação de implantes, traumas ou até mesmo a interrupção de suprimento sangüíneo, associada à necrose do tecido ósseo, são capazes de ativar a regeneração e remodelagem pela liberação de fatores de crescimento (FG) e indutores. Diversos tipos de fatores de crescimento encontram-se presentes no osso, bem como fatores de indução óssea. A matriz óssea é rica em citocinas e fatores de crescimento, sintetizados em grande quantidade pelas próprias células ósseas. Entre os fatores de crescimento podemos citar o fator de crescimento transformante ß (TGF- ß), os fatores de crescimento insulínicos I e II (IGF-I, IGF-II), e principalmente, a proteína morfogenética óssea (BMP), que podem ser ativados determinando a diferenciação de células precursoras em osteoblastos ou estimulando a formação de tecido óssea, a partir de células já diferenciadas (BUSER, et al., 1996; ARISAWA, 2000; GUYTON; HALL, 2002). O osso sofre remodelagem contínua durante e após a ossificação, o que lhe permite responder de maneira eficaz a diferentes tipos de estresse (KESSEL, 2001). A atividade constante dos osteoclastos e osteoblastos possibilita a remodelação óssea,
24 processo que ocorre durante o crescimento do tecido ósseo (JUNQUEIRA; CARNEIRO, 1999). A atividade remodeladora do tecido ósseo é alta em bebês e crianças e permite o crescimento deste tecido por meio de uma remodelação ativa, atendendo novas demandas. No adulto, porém, a renovação celular do tecido ósseo é normalmente baixa, podendo ser elevada a qualquer momento, desde que seja solicitada, como no caso de uma fratura ou processos patológicos (STEVENS; LOWE, 2001). O processo de remodelação óssea caracteriza-se tanto pela ativação dos osteoclastos como dos osteoblastos. Desta maneira, um estímulo qualquer, que pode ser a presença de hormônio, um medicamento, uma vitamina ou o próprio estresse físico, seria capaz de ativar as células precursoras de uma determinada área para formar os osteoclastos e dar início ao processo (SILVA, 2000). Os eventos decorrentes da cicatrização de feridas realizadas em tecido mole como inflamação, fibroplasia e remodelação também ocorrem na reparação do tecido duro. Entretanto, osteoclastos e osteoblastos atuam como reconstrutores e remodeladores do tecido ósseo (LOPES, 2002). Segundo Araújo; Araújo (1984), sendo vascularizado, o tecido ósseo irá responder a uma agressão por meio de uma resposta inflamatória, de maneira semelhante ao ocorrido em qualquer outra parte do corpo. A cicatrização óssea inicia-se com a proliferação e diferenciação das células osteogênicas do periósteo em células osteoblásticas que depositam matriz osteóide, mineralizada posteriormente (BUSER et al., 1996; FREITAS et al., 2000). O processo de cicatrizaçao se desenvolve em duas fases, onde primariamente ocorre a formação de osso embrionário preenchendo o defeito ósseo e o interior dos espaços intertrabeculares adjacentes. Posteriormente, ocorre deposição de osso primário com fibras paralelas, o que irá aumentar a densidade na área do defeito. Após este evento, em uma segunda fase, toda a arquitetura trabecular será restaurada e remodelada (ROSS; ROWRELL, 1993). A reconstituição de um tecido perdido pode ocorrer por meio de células remanescentes ou por adaptação morfológica destas células à nova situação, dependente de uma resposta inflamatória adequada, relacionada com a reposição deste tecido. Durante o processo de reparação, uma diversidade de substâncias está relacionada com
25 a estimulação da proliferação tecidual, derivados do endotélio, constituídos por substâncias como a fibronectina, fatores produzidos por plaquetas, fatores produzidos por macrófagos e fibroblastos, entre outros (GUIDUGLI-NETO, 1997). Morfologicamente, na evolução do reparo ósseo alveolar são consideradas quatro fases fundamentais: proliferação celular, desenvolvimento do tecido conjuntivo, maturação do tecido conjuntivo e diferenciação óssea ou mineralização. Este processo se desenvolve ao longo de 64 dias nos seres humanos, 48 em cães e 21 nos ratos (CARVALHO; OKAMOTO, 1987). A reparação do alvéolo após extração dentária também representa um modelo de remodelagem óssea, e pode ser comparada ao reparo de defeitos cirúrgicos, por apresentarem uma seqüência de eventos de reparação semelhantes, como descrito por Amler et al. (1969), a partir de estudo realizado com 30 pacientes. Como observado neste estudo, a formação do coágulo ocorreu no mesmo dia em que foi realizada a cirurgia. A seguir, por volta do sétimo dia, esse coágulo foi sendo substituído por tecido de granulação, onde apareceu tecido epitelial e tecido osteóide. Posteriormente, um tecido conjuntivo, representado por fibras, presentes em áreas isoladas ou presas a espículas ósseas remanescentes, pode ser notado na região apical e periférica da ferida. Esta substituição de tecido de granulação por tecido conjuntivo ocorreu depois de 20 dias. Na mesma fase, também foi possível notar discreta presença de tecido calcificado no interior do alvéolo, havendo preenchimento, de cerca de dois terços deste, por trabeculado ósseo, depois de 40 dias da cirurgia. Alteração desta cronologia pode estar associada a diferentes condições, como dieta alimentar, doenças e fatores individuais. Lamano-Carvalho et al. (1997) demonstraram a cronologia de cicatrização de feridas alveolares realizadas em ratos após avaliar os dados obtidos histometricamente. No final da primeira semana, um delicado trabeculado ósseo estava presente na região apical e terço médio do alvéolo, assim como osteoblastos, tecido conjuntivo e capilares neoformados. Na região central do alvéolo, ainda havia resquícios do coágulo sanguíneo, formado logo após a realização da extração. Na segunda semana, com a progressão da neoformação óssea, o alvéolo foi sendo preenchido por tecido conjuntivo maduro e trabeculado ósseo espesso. A presença deste tipo de tecido é característica do reparo ósseo, que ocorreu em torno de 21 dias. A análise histológica permitiu
26 quantificar a neoformação óssea, paralelamente ao decréscimo do volume de tecido conjuntivo. De acordo com Genovese (2000), o osso é um tecido ricamente vascularizado por seu conteúdo medular. Assim, após a realização de defeito ósseo, ou após extração, ocorrerá intensa hemorragia. No caso de exodontia, um coágulo irá preencher o alvéolo, havendo maturação do coágulo em 24 horas. Macrófagos do tecido conjuntivo invadem este coágulo iniciando um processo de remoção de fibras colágenas que ainda permanecem nas paredes do alvéolo. O coágulo maduro é substituído por tecido de granulação dois a três dias depois da cirurgia, condroblastos e osteoblastos se aproximam do periósteo ou endósteo lesados. O tecido de granulação vai sendo maturado e substituído por tecido conjuntivo fibroso, até que este se torne vascularizado, por volta do 23º dia. Ocorre deposição de cálcio sobre a rede deste tecido conjuntivo, endurecendo-o, dando início à formação de osso imaturo. Dois terços do alvéolo são tomados por trabéculas imaturas, iniciando, na base do alvéolo, um processo de reparação óssea. Porém, a ossificação total, só se completa realmente após o terceiro ou quarto mês após a cirurgia, sendo que, ao sexto mês haverá a remodelagem total do alvéolo. A reparação de fraturas ósseas é desencadeada pela formação de hematoma entre as trabéculas ósseas fraturadas, podendo se estender para as partes moles adjacentes caso haja o rompimento do periósteo. Segue-se uma reação inflamatória, onde predominam macrófagos, responsáveis pelo início da fagocitose do hematoma, restos teciduais e fragmentos ósseos desvitalizados, denominados seqüestros ósseos. O tecido de granulação tem início a partir do periósteo e do endósteo, que no caso de ossos longos, é o mais importante. A formação do calo ósseo vai unir as porções ósseas que estão separadas, apresentando inicialmente consistência mole, pois é formado por tecido de granulação. Osteoblastos, derivados do mesênqüima, irão formar fibras colágenas e substância fundamental, dando origem a um tecido, que nesta fase, é chamado de osteóide. A desorientação destas fibras forma um tecido ósseo imaturo ou não-lamelar, juntamente com a formação de cartilagem. Entretanto, o tecido cartilaginoso é mais comum em fraturas onde há movimentação. Os condroblastos morrem e a matriz é calcificada, sendo posteriormente, em conjunto com o osso não-lamelar, invadidas por osteoclastos e capilares. Osteoblastos invadem o calo provisório e depositam matriz
27 osteóide que se calcifica, os feixes colágenos se orientam em forma de lamelas concêntricas, formando o sistema de Harvers, que é o osso lamelar ou maduro. Esta fase é chamada de remodelagem do osso, onde a porção mais periférica do calo é removida, formando os sistemas de Harvers e o osso lamelar na sua porção interna (GUIDUGLI- NETO, 1997). Trações e pressões exercidas durante a reparação, promovem a remodelação do calo ósseo e sua completa substituição por tecido ósseo lamelar (JUNQUEIRA; CARNEIRO, 1999). O reparo de defeitos ósseos é freqüentemente utilizado como modelo de estudo em trabalhos de remodelação óssea por apresentarem maior grau de resistência a fatores mecânicos e de suprimento sangüíneo que as fraturas, as quais estão sujeitas à ação de movimentos, onde a formação do calo ósseo dá início à cicatrização em ossos longos, caso do fêmur. Permite assim, avaliar a influência dos procedimentos cirúrgicos e farmacológicos empregados no processo de reparação, com o intuito de promover uma cicatrização mais precoce (BUSER et al., 1996; ARISAWA, 2000). De acordo com Gonçalves et al. (1998) o uso de proteínas ósseas morfogenéticas (BMPs) em procedimentos reconstrutores, permite a indução da osteogênese. Isto representa uma alternativa para os enxertos ósseos autógenos e para os aloimplantes, pois são capazes de levar a neoformação óssea, havendo resposta semelhante ao desenvolvimento ósseo embriológico, que diminui o risco de complicações e limitações do doador. O emprego das BMPs tem estimulado o reparo ósseo em defeitos de tamanho crítico, porque, o que anteriormente era preenchido apenas por tecido fibroso cicatricial, agora já pode ser preenchido por tecido ósseo, oferecendo novas oportunidades no que diz respeito ao controle do reparo tecidual. Em reparo de defeito ósseo realizado em mandíbula de ratos, Kaban; Glowacki (1981), verificaram a presença de fibras primárias preenchendo o local, que são substituídas por condroblastos e cartilagem 7 a 10 dias depois da cirurgia, e sendo posteriormente, substituído por tecido ósseo, o que ocorre num período de 10 dias até duas semanas, havendo incorporação de cálcio no defeito ósseo após 14 dias. No entanto, podem ocorrer falhas na cicatrização decorrente de fatores que interferem no reparo ósseo, como deficiência de vascularização e instabilidade mecânica, associadas com a desunião resultante de fraturas, havendo formação de
28 fibrocartilagem no local do calo ósseo. Defeitos sobrestendidos podem ocorrer caso haja necrose na região do defeito, resultante da interrupção do suprimento sangüíneo, promovendo defeitos muito largos para serem preenchidos. Tecidos competidores que apresentem uma alta atividade de proliferação podem ainda interferir no reparo ósseo, já que células de tecido mole adjacentes ao defeito apresentariam, em alguns casos, maior velocidade de multiplicação que as células do defeito ósseo (BUSER et al., 1996; GUGALA; GOGOLEWSKI, 1999). Para que possam ser utilizados como modelo de estudos, os defeitos cirúrgicos realizados em osso, devem apresentar diâmetro considerado crítico, que é definido como sendo o menor defeito ósseo capaz de regenerar, sobretudo, de maneira não espontânea, a fim de que se possa avaliar a indução deste reparo a partir de um estímulo qualquer (GUGALA; GOGOLEWSKI, 1999; ALMEIDA et al., 2000; ARISAWA, 2000). Johner (1972, apud BUSER et al. 1996), examinando a cicatrização de orifícios realizados em tíbias de coelhos com diâmetros de 0,1 a 1,0 mm, verificou que defeitos menores (0,2 mm) são preenchidos concentricamente por osso lamelar. Nos defeitos maiores, primariamente ocorre a formação de osso embrionário e em seguida osso lamelar vai sendo depositado nos espaços intertrabeculares neoformados. Demonstrando que, de acordo com Buser et al. (1996), apesar da velocidade com que o osso lamelar se deposita ao longo do defeito ser extremamente rápida, ele não é capaz de atravessar espaços maiores que 1 mm, realizando um salto osteogênico à distância. Desta forma, a criação de orifícios com diâmetro de 3 a 5 mm demoram mais tempo para serem reparados, determinando um padrão de modelo de estudo, já que não são reparados pelo simples preenchimento do defeito. ALMEIDA et al. (2000) utilizaram como modelo de estudo de reparação óssea, defeitos de 3,7 mm de diâmetro, a fim de que os mesmos não regenerassem espontaneamente. Estes foram realizados em ângulo de mandíbula de ratos, sacrificados em períodos de 1, 3, 5, 7, 14 e 28 dias, para que fosse possível estabelecer uma cronologia de reparação óssea em mandíbulas. A partir da análise histológica, os autores demonstraram que a reparação de defeitos ósseos em mandíbulas ocorre a partir das margens do defeito e ao redor de esquírolas ósseas remanescentes, e que, barreiras físicas, que impeçam a proliferação de tecido conjuntivo para o interior da loja óssea, e
29 o tamanho do defeito realizado, são fatores que interferem no processo de reparação óssea. Fatores de ordem local, como contaminação, tamanho ou local da ferida, trauma, até mesmo a irrigação de substâncias no ato operatório, podem interferir e retardar a reparação óssea, da mesma maneira que os de ordem geral. São eles: o uso de medicamentos, alterações nutricionais, entre elas a deficiência de ácido ascórbico, deficiência de proteínas ou alterações hormonais, já que a ausência da tireóide inibe a cicatrização em ratos, estado fisiológico e emocional, temperatura ou presença de outra ferida (GUIDUGLI-NETO, 1997). Diversos experimentos foram realizados a respeito da cronologia de reparo ósseo, onde muitos deles buscaram verificar a influência de determinados fatores na alteração da reparação normal. Nos estudos realizados sobre a reparação de feridas ósseas, Carvalho; Okamoto (1985), utilizando como modelo de estudo reparo de alvéolos após extração dental, relataram fatores que podem interferir no processo de cicatrização. Alterações metabólicas, como a diabetes, produzem atraso na cicatrização alveolar decorrente de deficiência na proliferação de fibroblastos e osteoblastos. Em eventos de hipotireoidismo existe uma menor velocidade de fibrinogênese e decorrente atraso no processo, o que também ocorre durante o período gestacional e mediante hipertensão renal crônica. Alguns medicamentos são capazes de influenciar esta cronologia, havendo a aceleração do processo, obtida com a administração de anabolizantes, que favorecem o metabolismo protéico, ou vitaminas do tipo A e D, que determinaram neoformação óssea mais precoce, o que não foi percebido com a ingestão sistêmica de tireocalcitonina e tetraciclina. Entretanto, notou-se ausência de reabsorção da cortical e da crista óssea, quando a tireocalcitonina era utilizada. Alves; Okamoto (1989) analisaram a influência do estresse induzido em ratos no pré e pós-operatórios de extração dental, verificando alteração no processo de reparação óssea da ferida. Sendo o estresse um estado de adaptação do organismo, onde há uma mobilização no sentido de aliviar uma situação de natureza lesiva, os eventos decorrentes desta tentativa de adaptação poderiam interferir no processo de reparação óssea. Este estudo demonstrou que houve atraso na cicatrização inicial dos animais que receberam o agente estressor no pós-operatório, fase esta onde se dá a
30 organização do coágulo sangüíneo, sendo desta forma, o responsável por retardar consideravelmente o reparo ósseo alveolar. Pereira et al. (1996) observaram atraso na cronologia de reparação óssea quando a osteotomia era realizada com alta rotação sob refrigeração, quando comparada a osteotomia realizada com micromotor em velocidade máxima também sob refrigeração. Os autores afirmam que o micromotor possibilita a execução de pressão e velocidade, adequadas para realização do corte, sem que gere danos à reparação do tecido ósseo. Os estudos de Mascarenhas et al. (1999), também indicam que pode ocorrer atraso na cronologia do reparo ósseo quando são realizados tratamentos prolongados com fenobarbital, já que este tipo de fármaco foi responsável por retardar o reparo ósseo em defeito realizado na diáfise de ratos. Determinou-se que os anticonvulsivantes provocam uma alteração do metabolismo de vitamina D e inibem a secreção de tireocalcitonina, ou seja, da calcitonina produzida pela glândula tireóide, a qual em condições normais tem ação inibitória sobre a reabsorção óssea. Este estudo determina que na ausência da calcitonina ocorre reabsorção esquelética associada à perda de massa óssea, ressaltando a importância deste hormônio na manutenção do tecido ósseo. Santos Júnior; Melhado (1990) estudaram histologicamente os efeitos da estimulação ultra-sônica sobre o processo de reparação óssea em feridas de alvéolos de extração dental em ratos. Os resultados obtidos com a aplicação do ultra-som diariamente no local da ferida, procedimento que foi realizado até a véspera do sacrifício, demonstraram precocidade na gênese e maturação do tecido de granulação que substitui o coágulo sangüíneo, bem como uma maior proliferação osteoblástica e deposição de tecido osteóide junto às corticais alveolares. Isto ocorreu porque a energia emitida pelo ultra-som causa um impacto mecânico sobre o osso, dando origem à formação de cargas elétricas que atuam sobre células mesenquimais, aumentando a sua atividade mitótica, favorecendo a multiplicação celular e, conseqüentemente, resultando em número crescente de células precursoras de colágeno e de matriz óssea. Fraturas experimentais realizadas em ângulo de mandíbula de ratos foram analisadas por microscopia eletrônica de varredura por Bahls et al. (1993), permitindo avaliar alterações ocorridas no trabeculado ósseo em diferentes estágios da reparação
31 óssea. No início do processo houve formação de cartilagem hialina que provavelmente estava associada com a deficiência vascular da região fraturada, por estar susceptível às forças mecânicas da mastigação, e tração em sentidos diversos, já que não apresentava estabilidade. Sendo assim, a organização trabecular ocorreu de maneira alterada, com feixes colágenos dispostos de maneira irregular, concluindo os autores que durante o processo de reparo ósseo faz-se necessário suprimento sangüíneo abundante e estabilidade mecânica. Segundo Magro-Filho et al. (1996), a irrigação do alvéolo com soro fisiológico, de maneira exagerada, após extração dental, pode interferir na organização do coágulo, retardando o seu reparo. O mesmo não ocorre após o uso de substâncias anti-sépticas a base de iodo, ou clorexedina, as quais não alteram esta cronologia, devendo ser utilizadas no pré-operatório, a fim de se evitar que, microorganismos da flora bucal normal se tornem patogênicos. 2. 2 Calcitonina Descoberta há cerca de 35 anos, a calcitonina, também chamada de tireocalcitonina ou CT, é um polipeptídio grande, com peso molecular de aproximadamente 3.400, composto por uma cadeia de 32 aminoácidos (PEREIRA et al., 1997; MAKSYMOWYCH, 1998; KESSEL, 2001; GUYTON; HALL, 2002; ALFARO et al., 1995). É um hormônio produzido pelas células C da tireóide, denominadas ainda de células parafoliculares, que são células espalhadas por toda a glândula tireóide, localizadas no interstício entre os folículos tireoideanos, a qual inibe a atividade osteoclástica e, conseqüentemente, a reabsorção óssea (MARTIN et al., 1995; GUYTON; HALL, 2002; MAKSYMOWYCH, 1998; STEVENS; LOWE, 2001; KESSEL, 2001). Sua secreção pelas células parafoliculares parece estar relacionada diretamente com a concentração do cálcio sangüíneo (STEVENS; LOWE, 2001). Atua na homeostase do cálcio, regulando os níveis deste íon no plasma, antagonizando o efeito do hormônio da paratireóide ou paratormônio (PTH), sendo secretada em resposta a
32 níveis séricos elevados de cálcio (ALFARO et al., 1995; JANUÁRIO et al., 2001; STEVENS; LOWE, 2001). Quando o cálcio circulante no sangue diminui muito, o PTH é liberado, estimulando os osteoclastos, que retiram cálcio do tecido ósseo a fim de compensar o déficit deste íon. Em contrapartida, altos níveis de cálcio liberam a calcitonina, que vai impedir a ação dos osteoclastos (KNOPLICH, 2001). Dois mecanismos distintos são responsáveis pela diminuição da concentração plasmática de cálcio, promovidos pela ação da calcitonina, sendo um imediato, determinado por uma redução da atividade absortiva dos osteoclastos e conseqüente aumento da deposição de cálcio nos ossos. O outro, mais prolongado, impede a formação de novos osteoclastos (GUYTON; HALL, 2002). A respeito da secreção da calcitonina, sabe-se que está diretamente relacionada com a concentração do cálcio sangüíneo. Os mesmos autores afirmam que uma elevação de cerca de 10% nos níveis plasmáticos do cálcio é capaz de promover aumento imediato de 2 ou mais vezes, na secreção da calcitonina, que responderia rapidamente normalizando os níveis de cálcio. Portanto, atua como um regulador em curto prazo dos íons de cálcio do líquido extracelular, exercendo pouco efeito em longo prazo, mecanismo este, dependente do PTH. De acordo com Junqueira; Carneiro (1999), a calcitonina inibe a reabsorção da matriz óssea pela mobilização do cálcio, quando o mesmo se encontra em níveis elevados. Promove a deposição de cálcio nos ossos, diminuindo a sua concentração no líquido extracelular (GUYTON; HALL, 2002) estimulando a produção de osso pelos osteoblastos (KESSEL, 2001), podendo aumentar a velocidade de mineralização do osteóide (STEVENS; LOWE, 2001). A calcitonina exerce efeito inibitório direto sobre os osteoclastos, fato este que está diretamente relacionado com a presença de receptores específicos para a calcitonina, dispostos na membrana plasmática desta célula óssea (BANDEIRA et al., 1998; DOGAN et al., 2001; PEREIRA et al., 1997). Quando estimulada pelo cálcio, a calcitonina é liberada, e concentrações extremamente baixas são suficientes para que os osteoclastos diminuam sua atividade reabsortiva e mobilidade (KESSEL, 2001). Pela inibição da reabsorção óssea, a calcitonina induz a hipocalcemia e hipofosfatemia. Tem a capacidade de suprimir a atividade dos osteoclastos, além de
33 estimular a atividade osteoblástica. Com relação ao processo de reabsorção, parece estar relacionada com a neutralização da osteólise, onde diversos estudos indicam sua ação em altos níveis de turnover (ZIEGLER; DELLING, 1972). Segundo Ito et al. (1987, apud Pereira et al., 1997) a formação de tecido ósseo é estimulada quando a calcitonina é administrada antes do início da osteogênese, o que levaria a um aumento do número de osteoblastos. De acordo com Dogan et al. (2001), a ação preliminar da calcitonina no tecido ósseo é a supressão da osteólise associada à indução da diminuição de cálcio. Além do seu efeito inibitório sobre os osteoclastos, também possui efeito estimulatório direto sobre a formação e mineralização do osso. A calcitonina está presente nos seres humanos, sendo que o homem tem uma dosagem ligeiramente maior que a mulher (KNOPLICH, 2001), podendo ser obtida de animais como o salmão e a enguia. A calcitonina sintética de salmão é mais potente que a humana, por apresentar ação prolongada, pois é liberada lentamente da circulação, além de possuir sítios receptores com maior afinidade de ligação, além de possuir meia vida longa e resistência à degradação plasmática (GOODMAN et al., 1996; PEREIRA et al., 1997; MAKSYMOWYCH, 1998; ARISAWA, 2000; ARISAWA et al., 2000). As vias de administração mais comumente utilizadas são a intramuscular e a subcutânea, sendo também apresentada na forma de spray nasal. Efeitos colaterais podem ocorrer com 10 a 20% dos pacientes durante o tratamento realizado com a calcitonina, entretanto o seu uso é bem tolerado pela maioria. Alguns relatos de náusea, azia e vômito são as complicações digestivas mais freqüentes, bem como prurido e erupções no local das injeções. Estes inconvenientes surgem logo no início das aplicações, geralmente depois de 30 minutos, desaparecendo em seguida. A diminuição da dose usual ou intervalo maior entre as aplicações são recomendações para casos mais persistentes (BANDEIRA et al., 1998; MAKSYMOWYCH, 1998; KNOPLICH, 2001). Nos estudos de Arisawa (2000) e Arisawa et al. (2000), a via intramuscular foi a via de administração eleita para realização de seus experimentos, por apresentar facilidade de aplicação e melhor controle da dosagem, sendo preconizadas doses e intervalos de administração semelhantes aos protocolos utilizados em humanos. Estudos realizados por Grauer et al. (1993), demonstraram que o tratamento realizado com a calcitonina humana, em 60 pacientes portadoras de osteoporose pós-