Influencia de estímulos prenatales adversos sobre eventos relacionados con el modelado óseo en rata: erupción dentaria y osificación endocondral. Posible rol protector de melatonina

Abstract

En mamíferos, el comportamiento de órganos y tejidos presenta gran plasticidad prenatal, lo cual permite que diversos estímulos y/o condiciones ambientales que actúan sobre la madre y el feto durante el período de preñez, puedan fijar ciertas respuestas estructurales y funcionales de las crías durante su gestación, de modo tal de prepararlas óptimamente para las condiciones de vida postnatal. Este proceso es conocido como programación materna. Hay evidencias de que el sistema circadiano fetal es sincronizado por señales transferidas por la madre durante la gestación. Este hecho determina un sistema circadiano susceptible a condiciones ambientales adversas que pudiera experimentar la madre durante la gestación y/o lactancia. Los eventos ambientales prenatales adversos juegan un rol determinante en la patogénesis de diferentes enfermedades durante la vida adulta. Diferentes tipos de estrés durante períodos específicos de la gestación pueden resultar en cambios transitorios o permanentes a corto y/o largo plazo en el crecimiento y desarrollo de las crías. El proceso de erupción dentaria es un evento finamente regulado y programado espacial y temporalmente, mediante el cual un elemento dentario se traslada desde su posición intraósea hasta aparecer finalmente en la cavidad bucal, en un lugar preciso de la arcada y en un período de tiempo determinado. Una etapa celular crítica en la erupción dentaria es la formación de los osteoclastos necesarios para reabsorber el hueso supracoronal de la canastilla ósea y formar un canal de erupción. Diversos estudios demostraron que en diferentes estados en los cuales hay una falla en la formación o la función de los osteoclastos está disminuida, la erupción dentaria está retardada o en algunos casos, completamente inhibida. Es conocido que el hueso mandibular tiene un origen ectomesenquimático mientras que los huesos largos se originan del mesodermo lateral. Además, ambos tipos de hueso difieren en la composición de su matriz orgánica, en enzimas de degradación, en factores de crecimiento que utilizan para madurar y remodelarse y en la respuesta a diversos estímulos. Aunque es aceptado que un ambiente prenatal adverso posee una compleja influencia sobre las crías, los efectos del estrés prenatal crónico sobre ciertos aspectos del modelado y remodelado óseo que tienen lugar durante la erupción dentaria y la osificación endocondral, no han sido estudiados. Además, hay evidencias de que la melatonina exógena aplicada a ratas preñadas sometidas a luz constante es capaz de prevenir los efectos negativos del tratamiento estresante, observados sobre parámetros enzimáticos y conductuales. Sin embargo, hasta el momento no existen evidencias acerca del rol preventivo de melatonina sobre los efectos provocados por el estrés crónico prenatal sobre el proceso eruptivo. Por lo expuesto, el objetivo del presente trabajo fue aportar evidencias acerca del efecto de dos modelos experimentales de estrés prenatal, luz constante (LL) y estrés variado (EV), sobre la erupción dentaria, la osificación endocondral y el crecimiento mandibular como así también evaluar el posible rol protector de melatonina sobre los efectos provocados por la luz constante. Para ello se conformaron cinco grupos de ratas preñadas: Grupo EV sometido a estrés crónico variado desde el día 10 al 20 de preñez, Grupo LL mantenido en luz constante durante el mismo período gestacional, Grupo LL+Mel sometido al mismo esquema de estrés por luz constante crónica pero con administración subcutánea de Melatonina del día 17 al 21 de preñez, Grupo LL+SF sometido a luz constante crónica con inyección de solución fisiológica por vía subcutánea desde el día 17 al 21 de preñez y Grupo Control mantenido sin ningún tratamiento prenatal. A los 3, 15 ó 60 días de vida postnatal, se realizó la eutanasia de las crías. Previo al sacrificio se registró el peso corporal de las crías nacidas de cada grupo experimental. Luego, se escindieron sus mandíbulas y tibias para estudios histológicos, histoquímicos, histomorfométricos y radiográficos. En el presente trabajo demostramos una asociación entre un ambiente prenatal adverso y ciertos aspectos del modelado y remodelado óseo en mandíbula y en la osificación endocondral de la tibia. La exposición materna a un ambiente prenatal desfavorable inducido por un modelo de estrés variado o de luz constante desde el día 10 al 20 de gestación, desencadenó en crías de 3 días de edad, un incremento del volumen óseo y una reducción del número de osteoclastos como de sus núcleos, en el 5 hueso supracoronal de la canastilla ósea del primer molar inferior. Este hallazgo se correspondió, a los 15 días de edad, con una disminución del grado de erupción dentaria, sugiriendo una disminución del proceso de resorción ósea. Además, a los 60 días de edad, el grado de crecimiento mandibular disminuyó significativamente en crías nacidas de madres sometidas a estrés por luz constante crónica respecto a crías controles. Asimismo, en tibias de crías nacidas de madres estresadas se halló una alteración del proceso de osificación endocondral. Precisamente, a los 3 días de edad, se encontró una disminución significativa del volumen óseo subcondral en crías de los grupos tratados. A los 15 días, el análisis de la distribución del volumen óseo subcondral entre la esponjosa primaria y secundaria arrojó diferencias significativas, siendo mayor el volumen de la esponjosa primaria mientras que lo opuesto se observó a nivel de la esponjosa secundaria, respecto al control. Por otra parte, es destacable el efecto del tratamiento materno de LL + Melatonina. La administración de la hormona entre los días 17 y 21 de gestación a madres preñadas estresadas, revirtió los efectos adversos provocados por la luz constante sobre el proceso eruptivo del primer molar inferior en todos los parámetros analizados en este estudio. Nuestros resultados indicarían que los estímulos estresantes crónicos aplicados a ratas durante la preñez afectan la biología ósea, alterando en las crías la erupción dentaria, la osificación endocondral de las tibias y el crecimiento mandibular. Asimismo, estos hallazgos corroboran y enfatizan la posible acción protectora de la melatonina aplicada a las madres por su efecto preventivo del estrés crónico. Finalmente, nuestros resultados confirman la importancia de un contexto gestacional normal para una óptima programación materna de las cría.