Injections of osteoprotegerin and PMA delay tooth eruption

Abstract

Tooth eruption requires alveolar bone resorption that is regulated by the dental follicle. This is reflected by the fact that failures of eruption often can be traced to either osteoclast deficiencies or to dental follicle abnormalities. To achieve maximal osteoclastogenesis and subsequent alveolar bone resorption for eruption, we have hypothesized that a reduction in gene expression of osteoprotegerin (OPG) in the follicle of the first mandibular molar of the rat at Day 3 is needed. To determine if OPG affects eruption, postnatal rats were injected with varying concentrations of OPG from Days 1-9 postnatally. Such studies indicated that the eruption time of the first mandibular molar was significantly delayed by 1 day or more as a result of OPG injection. Injection of phorbolmyristate acetate (PMA), an activator of protein kinase C (PKC) that in turn upregulates OPG expression, also delayed eruption by 1 day. PMA was only injected from Days 1-4 such that PKC-alpha would be increased and activated. Previous studies had shown that PKC-alpha gene expression is downregulated at the time (Day 3) that OPG expression is downregulated. In this study, using reverse transcription polymerase chain reaction techniques to examine OPG gene expression showed that PMA injection increased OPG gene expression in the dental follicle at Day 3 as compared to the controls. Thus, either injecting OPG or enhancing its expression in the follicle at Day 3 by injecting PMA delays the time of tooth eruption. Consequently, regulation of OPG production by the dental follicle likely affects the alveolar bone resorption needed for tooth eruption.

Genome-Wide Association Study Reveals Multiple Loci Associated with Primary Tooth Development during Infancy

“…RAD51L1 is involved in DNA repair and a variant in the gene has been found to confer susceptibility to breast cancer [11]. It is responsible for protein kinase activity, and the injection of activators of protein kinase C (PKC) in rats causes delays in tooth eruption [12]. IGF2BP1 regulates the growth factor IGF2 , and knockouts of the gene in mice suggest a role in organ development [13], while its expression is associated with ovarian cancer [14].…”

Imunolocalização de CSF-1, OPG e RANKL no periodonto relacionado ao esmalte de incisivos de ratos em erupção normal e contida

“…Em nível celular, o folículo dentário regula a osteoclastogênese necessária para a subseqüente reabsorção do osso alveolar (Wise et al, 2006). No presente estudo, a quantidade de osteoclastos na superfície do osso alveolar na face labial reduziu drasticamente quando da contenção do incisivo.…”

“…Em primeiros molares de ratos, o maior pico na quantidade de osteoclastos ocorre no 3° dia pós-natal, neste mesmo dia, CSF-1 é altamente expressado no folículo enquanto a expressão de OPG é diminuída (Wise et al, 2000). CSF-1 age para regular a expressão de OPG in vivo e a osteoclastogênese, neste determinado período, parece ocorrer como resultado de uma diminuição na expressão gênica de OPG por CSF-1 (Wise et al, 2005) Injeções de OPG e PMA (phorbolmyristate acetate), um ativador da proteína kinase C que em troca aumenta a expressão de OPG, causaram um atraso de um dia na erupção de molares de ratos, de maneira dose-dependente (este atraso só foi conseguido com uma dose de 150ng/g de peso corporal), porém não houve diferença na erupção do incisivo (Wise et al, 2006). O autor justificou a não diferença na erupção do incisivo dizendo que a osteoclastogênese necessária para a erupção do incisivo poderia ser por uma via independente de RANKL, OPG e CSF-1, porém nossos resultados mostraram que uma diminuição na quantidade de osteoclastos no alvéolo de incisivos correlaciona com uma diminuição na intensidade da proteína RANKL, por meio de imunohistoquímica.…”

“…O osso alveolar se remodela de acordo com as mudanças ocorrendo na morfologia do dente e do periodonto (Steigman et al, 1989). A fonte de moléculas regulatórias da osteoclastogênese para a reabsorção do osso alveolar é o folículo dentário (Wise et al, 2006). O folículo serve como um tecido alvo para atrair células mononucleares, serve como um repositório para as células e oferece um ambiente por meio do qual estas células podem se fusionar para formar osteoclastos.…”