Metronidazol en el tratamiento de periodontitis experimentales. Estudio Histomorfométrico.

Gordillo Maria 

Profesora Consulta de la Facultad de Odontología de la Universidad Nacional de Tucumán.,

Hector Meheris   

Profesor Titular de la Cátedra de Histología de la Facultad de Odontología de la Universidad Nacional de Tucumán

Nora Ruiz Holgado, Maria Pani, Laura Lopez Miranda Juan Garat  

Jefes de Trabajos Prácticos de la Cátedra de Histología de la Facultad de Odontología de la Universidad Nacional de Tucumán..

Resumen.

El metronidazol es una droga perteneciente al grupo de Nitroimidazoles, que ejerce su efecto sobre tricomonas, espiroquetas y microorganismos anaeróbicos.

Es ampliamente conocido que la enfermedad periodontal no solo está determinada  por la cantidad y calidad de microorganismos, sino también por el importante rol que desempeñan los anaerobios Gram negativos, frente a las diferentes respuestas del hospedero. Desde ese marco son numerosos los trabajos clínicos y bacteriológicos que estudiaron la acción del metronidazol en el tratamiento de esta afección.

Este trabajo fue diseñado para estudiar por métodos histomorfométricos la respuesta del hueso alveolar frente a una peridontitis experimental inducida por la colocación de una ligadura cervical en los primeros molares inferiores de rata durante 21 días. La periodontitis fue luego tratada con irrigaciones en la bolsa periodontal con 0.5ml de  metronidazol cada 48 horas durante los quince días posteriores al retiro de la ligadura cervical. Concluídas las experiencias los animales fueron sacrificados, los maxilares inferiores fueron disecados y procesados para microscopía óptica. En cortes mesio-distales y coloreados con H&E, los siguientes parámetros morfométricos: porcentaje de superficie de formación y reabsorción ósea, pérdida ósea y volumen óseo, fueron evaluados en el hueso interradicular de los controles y experimentales.

Los resultados indicaron que  los animales con periodontitis y tratados con metronidazol mostraron incrementos del volumen óseo y reducción estadísticamente significativa de la pérdida ósea con respecto al grupo con periodontits.

Palabras claves: Periodontitis experimental. Pérdida ósea. Metronidazol. Histomorfometría.

Abstract.   

Metronidazole, a nitromidazole compound, is a drug that exerts its effects on Trichomonas, Spirochetes and anaerobic bacteria. It is known that periodontal disease is not only determined by the amount and quality of microorganisms, but also by the important role that exert the anaerobic gramnegative bacteria, respect to different host responses. From this background clinical and bacteriological reports were made in order to study the action of metronidazole in the treatment of this afection. In the present work we presented an histomorphometric study of alveolar bone response following an experimental periodontitis, induced by a cervical wire ligature in the lowers first molars of rats during 21 days. Periodontitis were then treated with irrigations in periodontal pockets with 0.5ml of 5% metronidazole every 48 hours during 15 days following removing the wire ligature. The animals were then sacrificed, the lower jaws were disected and processed for light microscopy. In mesio-distals sections stained with H&E the following morphometrics parameters: percentage of bone formation and bone resorption, bone loss and bone volume, were assesed in the interradicular bone, in controls and experimentals groups.

The results indicated that the animals with periodontitis and treated with metronidazole showed an increases of bone volume and a statistically significant reduction of bone loss respect to the group with periodontitis only.  

Key words: Experimental periodontitis. Bone loss. Metronidazole. Histomorphometry.

Recibido para arbitraje: 12/01//2004   Aceptado para publicación: 23/03/2004

Introducción

La concepción moderna en la etiología de la periodontitis establece un modelo multifactorial.

Desde el punto de vista del tratamiento de esta afección, y especialmente en las modalidades terapéuticas con quimioterápicos, la investigación en animales de experimentación permite estudiar histológica e histomorfométricamente el comportamiento de los tejidos periodontales luego del control  de la infección.

El Metronidazol es una droga perteneciente al grupo de los Nitroimidazoles que ejerce su efecto sobre Trichomonas vaginalis, espiroquetas   y además una  acción bactericida  sobre microorganismos anaeróbicos (1). 

A menudo la enfermedad periodontal esta asociada a bacterias anaerobias y en consecuencia, el metronidazol fue usado para evaluar su eficacia en el tratamiento de ésta afección en estudios clínicos y experimentales (2, 3, 4, 5, 6 y 7 ).  Los resultados obtenidos fueron variables y dependieron del régimen de tratamiento y de la eficacia de la instrumentación mecánica cuando fueron usadas en forma conjunta.

En nuestro conocimiento no se han reportado estudios hitomorfométricos dirigidos a evaluar el efecto de esta droga en el tratamiento de periodontitis experimentales.

El objetivo del presente trabajo fue evaluar distintos  parámetros morfométricos del hueso alveolar luego de la administración local de metronidazol en ratas con periodontitis experimentales.

Materiales y Métodos

Se utilizaron para este estudio 20 ratas Sprague Dawley de 250gr de peso mantenidas en condiciones normales de laboratorio y distribuidas en  grupos de cinco, denominados grupos 1, 2, 3 y 4.

Los animales del grupo 1 fueron utilizados como controles absolutos. A los de los grupos 2, 3 y 4 se les colocaron bajo anestesia general ( inyección intraperitoneal de etil uretano, en una dosis de 1gr/Kg de peso) una ligadura cervical de alambre de acero coaxial de diámetro 5-0 en el primer molar inferior derecho, el día 21 de la experiencia se retiraron las ligaduras. Los animales del grupo 2 fueron sacrificados inmediatamente después del retiro de la ligadura. Los de los grupos 3 y 4 fueron sacrificados el día 36 de la experiencia. Entre los días 21 y 36 se realizaron irrigaciones en la bolsa periodontal cada 48 horas con 0,5ml de agua destilada en el grupo 3 y 0,5ml de Metronidazol al 5% en el grupo 4.

Luego del sacrificio por inhalación de cloroformo, los maxilares inferiores fueron disecados, fijados en formol al 10%, descalcificados en EDTA al 10% (pH 7.2) e incluidos en parafina. Se realizaron cortes mesiodistales de los primeros molares y se colorearon con H-E.

Se obtuvieron esquemas a partir de las proyecciones de los cortes histológicos y el estudio histomorfométrico fue realizado en el espacio interradicular (Fig 1). Las zonas de reabsorción y formación ósea observadas al microscopio, fueron luego transferidas a las zonas correspondientes en los esquemas. Los siguientes parámetros morfométricos fueron analizados según los principios de la estereología (8): 

a)Porcentajes de superficies de reabsorción y formación ósea en la superficie periodontal del hueso interradicular.

b)Perdida ósea, considerada como el porcentaje que ocupa el espacio periodontal comprendido entre la furcación de las raíces y la cresta del hueso interradicular, en la altura total del espacio interradicular (Fig 1).

c)Volumen óseo, considerado como la razón entre el volumen trabecular y el volumen óseo total, en el tercio cervical. (Fig. 1)        

Para el análisis estadístico de los datos obtenidos en este estudio se utilizó el test de Kruscall-Wallis

Figura 1

Figura 1. Para la definición del área de estudio, sobre la proyección de los cortes histológicos se trazó  el segmento AB tangente a los ápices de las raíces mesial y distal. Desde el punto medio de AB, se trazó hacia el punto medio de la furcación el segmento CD. Este a su vez se dividió en tres segmentos iguales por los puntos E y F por los que se trazaron dos líneas paralelas a AB, las que dividieron al espacio interradicular en los tercios cervical, medio y apical.  El segmento CD, determinó el punto G en su intersección con la cresta del hueso interradicular. La pérdida ósea se determinó sobre el segmento CD según la siguiente relación: PO= CG/CD x100  

Figura 2  

Figura 2. Media y desviación estándar de los valores de pérdida ósea en los diferentes grupos.*p< 0.05 con respecto al grupo 2. Test de Kruscall-Wallis.

Resultados.

Análisis Histológico.

En condiciones normales el ligamento periodontal y el hueso alveolar de los molares de rata presentan características similares a las del humano (Fig. 3). Los animales del grupo 2  presentaron bolsas periodontales profundas sin inserción del epitelio de unión sobre la superficie dentaria, infiltrado inflamatorio subyacente a  la acumulación de placa bacteriana entre las células epiteliales de la bolsa. El epitelio de la bolsa mostró acantosis, el infiltrado celular ocupó también el corion gingival y el ligamento periodontal. Se observaron zonas hemorrágicas, necróticas y de tejido de granulación en el ligamento periodontal y en los espacios medulares del hueso interradicular La superficie ósea periodontal presentó áreas erosivas e incrementos del número de osteoclastos (Fig. 4).  Los grupos 3 y 4 presentaron bolsas periodontales poco profundas.  Hubo una importante reducción del infiltrado inflamatorio en densidad y extensión  en corion y ligamento periodontal en relación al grupo 2 (Figs 5 y 6). Se observó además una ancha zona de inserción del epitelio de unión a la superficie del cemento.  

  Figura 3

Figura 3. Caso perteneciente al grupo control. H&E 10x

Figura 4  

Figura 4. Periodontitis de 21 días de evolución, nótese la reabsorción de la cresta ósea interradicular. H&E 10x

Figura 5

Figura 5. Caso perteneciente al grupo irrigado con agua destilada. Nótese la presencia de un  infiltrado inflamatorio y congestión en la zona interradicular. H&E 10x  

Figura 6  

Figura 6. Caso perteneciente al grupo irrigado con 0,5 ml de metronidazol. Nótese la reducción del cuadro inflamatorio y de la pérdida ósea

Análisis Morfométrico.

Los resultados del análisis morfométrico se expresan en la tabla 1.

 

                   Tabla 1. Determinaciones Histométricas.

                         ±Desvío estándar  

RO%: Porcentajes de superficies de reabsorción ósea con respecto al total de la superficie periodontal en el hueso interradicular sobre el segmento A-B. (Fig 1).

FO%: Porcentajes de superficies de formación ósea respecto al total de la superficie periodontal en el hueso interradicular sobre el segmento A-B. (Fig 1).

PO%: Perdida ósea, porcentaje que ocupa el espacio periodontal comprendido entre la furcación de las raíces y la cresta del hueso interradicular, en el total de la altura del espacio interradicular.

VO: Volumen óseo, razón entre el volumen trabecular y el volumen óseo total, en el tercio cervical.

*p<0,05 con respecto al grupo 2. (Test de Kruscall-Wallis)

Discusión.

El presente trabajo muestra en forma experimental, que en periodontitis tratadas por irrigación local con metronidazol fue posible observar aumentos en el volumen óseo y reducción de la pérdida ósea.

La enfermedad periodontal es producida por una variedad de microorganismos, siendo los anaerobios de fundamental importancia en el inicio y evolución de la periodontitis (9). En muchos casos, esta población microbiológica no puede ser eliminada por el raspaje y alisado radicular ya que se ubican en bolsas muy profundas, lesiones de furcación o han invadido los tejidos periodontales. Para subsanar esta dificultad es frecuente el uso de la combinación de  terapias mecánicas y antibióticas. Los microorganismos que colonizan las bolsas periodontales sintetizan lipopolisacaridos y otros productos que inducen  a las células inflamatorias a la liberación de diferentes  citoquinas tales como la interleuquina 1 (IL1), IL3, IL6, factor de necrosis tumoral a y b y prostaglandina E2 (10, 11). Estos factores activan a los osteoclastos e inhiben a los osteoblastos, lo que da por resultado pérdida progresiva del hueso alveolar con  reducción de su volumen.

Estudios clínicos y bacteriológicos en perros (5, 6) han demostrado que el metronidazol administrado en forma sistémica controla la formación de placa subgingival, el desarrollo de espiroquetas y formas móviles, como así también la inhibición de anaerobios, lo que reduce clínicamente la gingivitis y previene la periodontitis. En el presente trabajo, la aplicación local de metronidazol, ejercería un efecto similar sobre los citados microorganismos, con la consecuente reducción en la población de células inflamatorias y de la liberación de factores locales que promueven la reabsorción ósea.

Estos resultados indican que el control de los microorganismos de la placa en este modelo experimental reducen la inflamación gingival, se reestablece el equilibrio entre la formación y reabsorción ósea, y disminuye en consecuencia la pérdida ósea.

Agradecimientos:

Este trabajo fue subsidiado por el Consejo de Investigaciones de la Universidad Nacional de Tucumán. CIUNT.

Referencias:

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3.Venkins W.M.M, Mac Farlane T.M, Gilmour W.N,  Ransay I,  Mac Kenzie D. Sistemic metronidazole in the treatment of periodontitis. J Clinic Periodontol. (1989);16:443-450.         [ Links ]

4.Loesche N.J, Giordano J.R, Hujopel P. Metronidazol in periodontitis: Reduced need of sugeri. J Clinic Periodontol. (1992); 19: 103-112         [ Links ]

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7.Heijl L, Lindhe J. Effect  of selective antimicrobial therapy on plaque and gingivitis in the dog. J Clinic Periodontol. (1980); 7: 463-478.         [ Links ]

8.Weibel E.R, Kistler G.S, Scherle W.F. Practical stereological methods for morphometric citology. J Cell Biol. (1966); 30: 24-37.         [ Links ]

9.Greenstein G. The role of Metronidazole in the treatment of periodontal diseases. J Periodontol. (1993); 64: 1-14.         [ Links ]

10.Schwartz Z, Goultschin J, Dean D, Boyan B. Mechanism of alveolar bone destruction in periodontitis. Periodontology 2000.(1997); 14:158-172.         [ Links ]

11. Baker P. The rol of immune responses in bone loss during periodontal disease. Microb and infect. (2000); 2: 1181-1191.        [ Links ]Dirección para correspondencia:

Dr. Juan Garat. Facultad de Odontología.Universidad Nacional de Tucumán. Av. Benjamín Araoz 800. 4000 San Miguel de Tucumán. Argentina. E-mail: jugarat@fo.unt.edu.ar