Efeito do Diabetes Mellitus tipo I na organização espacial das trabéculas ósseas: análise por meio do processo de esqueletonização

Autores

  • Layza Maria Silva Faculdade de Odontologia da Universidade Federal de Uberlândia
  • Jessyca Figueira Venâncio Faculdade de Odontologia da Universidade Federal de Uberlândia
  • Adriano de Oliveira Loures Faculdade de Odontologia da Universidade Federal de Juiz de Fora
  • Daniella Guedes de Figueiredo Lopes Faculdade de Odontologia da Universidade Federal de Juiz de Fora
  • Paula Dechichi Faculdade de Odontologia da Universidade Federal de Uberlândia
  • Gustavo Davi Rabelo Faculdade de Odontologia da Universidade Federal de Juiz de Fora https://orcid.org/0000-0001-9511-5078

DOI:

https://doi.org/10.34019/1982-8047.2018.v44.13926

Palavras-chave:

Diabetes Mellitus Experimental, Osso e ossos, Osso Esponjoso, Histologia

Resumo

Introdução: Diabetes mellitus é uma doença metabólica que afeta vários órgãos-alvo, incluindo os ossos. OBJETIVO: Avaliar pelo método de esqueletonização o efeito do Diabetes mellitus tipo I (DM1) na microarquitetura de osso esponjoso. Material e Métodos: Quatorze ratos Wistar foram divididos em: Saudável (S, n=7) e Diabético (D, n=7). O DM1 foi induzido por meio de injeção endovenosa de estreptozotocina no grupo D, sendo a confirmação da condição realizada por checagem do nível glicêmico. Os animais foram sacrificados após 35 dias da indução no grupo D, juntamente com os do grupo S. As epífises femorais foram seccionadas, removidas, desmineralizadas e incluídas em parafina. Dois cortes (5 µm) foram obtidos, corados em Hematoxilina e Eosina, e analisados ao Microscópio de Luz. Foi realizada a delimitação interativa das trabéculas ósseas, seguido pelo processo de binarização utilizando threshold global, feita por dois operadores distintos.  Depois, foi realizado o processo de esqueletonização para acesso às características das trabéculas e da rede de interconexão entre elas. Os parâmetros avaliados foram: Área óssea em micrômetros quadrados (B.Ar), Índice de Modelo estrutural (SMI), Dimensão Fractal (FD), Número de trabéculas (Tb.N), Número de ramos (B.N), Número total de junções (Junc.N), Média de pontos terminais (End.p), Média de extensão de cada ramo (R.Le) e Número de junções triplas (Triple.points.N). Resultados: Houve diferença significante apenas no parâmetro SMI para os diferentes operadores (p<0,0001), sendo o mesmo retirado da análise entre diabetes vs saudável. Houve diferença significante na quantidade óssea, sendo maior no grupo S (0,46±0,09) comparado ao grupo D (0,41±0,07) (p=0,0082). Os demais parâmetros não mostraram diferença significante. Conclusão: Conclui-se que a área óssea no grupo saudável é maior em comparação ao DM1. Dentro das limitações deste estudo, parece que a distribuição espacial das trabéculas e suas características de interconexão não são alteradas no diabetes.

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Biografia do Autor

Gustavo Davi Rabelo, Faculdade de Odontologia da Universidade Federal de Juiz de Fora

Professor do Programa de Pós-Graduação em Odontologia da Faculdade de Odontologia da Universidade Federal de Juiz de Fora

Referências

CHAVASSIEUX, P.; ARLOT, M.; MEUNIER, P. J. Clinical use of Bone Biopsy. Osteoporosis. Second Edi ed. [S.l.]: Academic Press, 2001.

CHEN, C. et al. Trabecular bone characterization on the continuum of plates and rods using in vivo MR imaging and volumetric topological analysis. Physics in Medicine and Biology, v. 61, n. 18, p. N478–N496, 2016.

DALLE CARBONARE, L. et al. Bone microarchitecture evaluated by histomorphometry. Micron. v. 36, n. 7-8, p. 609-16, 2005.

DOUBE, M. et al. BoneJ: Free and extensible bone image analysis in ImageJ. Bone, v. 47, n. 6, p. 1076-9, 2010.

FARR, J. N.; KHOSLA, S. Determinants of bone strength and quality in diabetes mellitus in humans. Bone, v. 82, p. 28–34, 2016.

GENNARI, L. et al. Circulating Sclerostin levels and bone turnover in type 1 and type 2 diabetes. Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism, v. 97, n. 5, p. 1737-44, 2012.

GUGGENBUHL, P. et al. Texture analysis of X-ray radiographs of iliac bone is correlated with bone micro-CT. Osteoporosis International, v. 17, n. 3, p. 447–454, 2006.

KASPERK, C.; GEORGESCU, C.; NAWROTH, P. Diabetes Mellitus and Bone Metabolism. Experimental and Clinical Endocrinology and Diabetes. v. 125, n. 4, p. 213-7, 2017.

KEENAN, H. A.; MADDALONI, E. Bone Microarchitecture in Type 1 Diabetes: It Is Complicated. Current Osteoporosis Reports, v. 14, n. 6, p. 351–358, 2016.

LECKA-CZERNIK, B. Diabetes, bone and glucose-lowering agents: basic biology. Diabetologia, v. 60, n. 7, p. 1163–1169, 2017.

LIMIRIO, P. H. J. O. et al. Influence of hyperbaric oxygen on biomechanics and structural bone matrix in type 1 diabetes mellitus rats. PloS one, v. 3, n. 2, e0191694, 2018.

MANSUR, S. A. et al. Stable Incretin Mimetics Counter Rapid Deterioration of Bone Quality in Type 1 Diabetes Mellitus. Journal of Cellular Physiology, v. 230, n. 12, p. 3009–3018, 2015.

ÖNEM, E.; BAKSI, G.; SOĞUR, E. Changes in the Fractal Dimension, Feret Diameter, and Lacunarity of Mandibular Alveolar Bone During Initial Healing of Dental Implants. International Journal of Oral & Maxillofacial Implants, v. 27, n. 5, p. 1009-13, 2012.

RABELO, G. D. et al. Cortical Fractal Analysis and Collagen Crosslinks Content in Femoral Neck After Osteoporotic Fracture in Postmenopausal Women: Comparison with Osteoarthritis. Calcified Tissue International, v. 102, n. 6, p. 644-650, 2018.

SAHA, P. K. et al. Fuzzy Object Skeletonization: Theory, Algorithms, and Applications. IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics, v. 24, n. 8, p. 2298–2314, 2018.

SALMON, P. L. et al. Structure model index does not measure rods and plates in trabecular bone. Frontiers in Endocrinology, v. 6, n. OCT, p. 1–10, 2015.

SROGA, G. E.; WU, P. C.; VASHISHTH, D. Insulin-like growth factor 1, glycation and bone fragility: Implications for fracture resistance of bone. PLoS one, v. 10, n. 1, e0117046, 2015.

TANAKA, H. et al. Characteristics of bone strength and metabolism in type 2 diabetic model Tsumura, Suzuki, Obese Diabetes mice. Bone Reports, v. 9, p. 74-83, 2018.

TANG, S. Y.; VASHISHTH, D. Non-enzymatic glycation alters microdamage formation in human cancellous bone. Bone, v. 46, n. 1, p. 148-54, 2010.

THRAILKILL, K. M. et al. Bone formation is impaired in a model of type 1 diabetes. Diabetes, v. 54, n. 10, p. 2875-81, 2005.

ZHOU, B. et al. In vivo precision of digital topological skeletonization based individual trabecula segmentation (ITS) analysis of trabecular microstructure at the distal radius and tibia by HR-pQCT. Pattern Recognition Letters, v. 76, p. 83-89, 2016.

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Publicado

2019-02-08

Como Citar

1.
Silva LM, Venâncio JF, Loures A de O, Lopes DG de F, Dechichi P, Rabelo GD. Efeito do Diabetes Mellitus tipo I na organização espacial das trabéculas ósseas: análise por meio do processo de esqueletonização. hu rev [Internet]. 8º de fevereiro de 2019 [citado 16º de agosto de 2022];44(1):07-13. Disponível em: https://periodicos.ufjf.br/index.php/hurevista/article/view/13926

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