Lipus effect in the expression of RANKL in rats

INTRODUCTION: Orthodontic tooth movement (OTM) results from remodeling of the periodontal ligament (PDL) and alveolar bone. Initiation of bone resorption involves recruitment of new osteoclasts and activation of existing osteoclasts. In both processes, the OPG(Osteoprotegerin)/RANK(Receptor Activator of Nuclear Factor KappaB)/RANKL(Rank Ligand) signal pathway plays an essential role. OBJECTIVE:To analyze the effect of low intensity pulsatil ultrasound stimulation (LIPUS) in the expression of RANKL, during the different phases of OTM in young rats. METHODS:20 male Sprague-Dawley rats, 16 weeks-old were used. Both first maxillary molars were moved mesiallywith a 25 gr nitinol sentalloy closed-coil spring. At the right side of the rats (experimental group) LIPUS was applied for 20 minutes each day, while the left side was used as control group. The molar movement was daily measured. Groups of rats were euthanized at day 0, 1, 3, 7, 10 and 14 after activation. RANKL expressions were examined through immunohistochemistry in paraffin embedded sections. Morphological and morphometric studies with digital 400x photographs were carried out. RESULTS:Significant differences was observed between the two studied groups, showing a higher RANKL expression in the experimental group, at the initial period,on tension zones and compression zones, and in the finalperiod in tension zones. In addition, the curve of the OTM from the experimental group shows a higher rate of movement, while there was less the latency phase regarding the control group. CONCLUSIONS:LIPUS stimulation in young rats,allowed a higher RANKL expression both in the tension zones as in the pressure zones, that resulted in a higher level of OTM, with a shorter latency period.

INTRODUCCI"N: El movimiento dental ortodoncico(MDO) se debe a la remodelación del ligamento periodontal y del hueso alveolar. El inicio de la resorción ósea implica el reclutamiento de nuevos osteoclastos y la activación de los existentes. En ambos procesos, la vía de señalización OPG (osteoprotegerina)/RANK (receptor activador del factor nuclear kappa B)/RANKL (Ligando RANK) juega un papel esencial. OBJETIVO: Analizar el efecto de la estimulación de ultrasonido pulsatil de baja intensidad (LIPUS) en la expresión de RANKL, durante diferentes fases del MDO en ratas jóvenes. MÉTODOS: Primeros molares superiores de 20 ratas Sprague-Dawley machos, de 16 semanas fueron movilizados mesialmente con un coil-spring de nitinol sentalloy (25 gr). En la hemiarcada derecha de las ratas (grupo experimental) se aplicó LIPUS durante 20 minutos cada día, mientras que el lado izquierdo se utilizó como grupo control. El movimiento de los molares se midió diariamente. Grupos de ratas fueron sacrificados en el día 0, 1, 3, 7, 10 y 14 después de la activación. La expresión del RANKL fue analizada por inmunohistoquímica en cortes seriados de parafina. Analisis morfológicos y morfométricos con fotografías digitales de 400x fueron realizados. RESULTADOS: Se observaron diferencias significativas entre los dos grupos estudiados, mostrando en el período inicial una mayor expresión de RANKL en el grupo experimental, en las zonas de tensión y las zonas de compresión, y en el último período en las zonas de tensión. Además, la curva de la MDO en el grupo experimental presentó una mayor tasa de movimiento, mientras que fue menor la fase de latencia con respecto al grupo control. CONCLUSIONES: La estimulación LIPUS en ratas jóvenes, permite una mayor expresión de RANKL, tanto en las zonas de tensión como en las zonas de presión, resulatando en un mayor nivel de MDO, con un período de latencia más corto.