Role of NLRP12 on bone resorption during the progression of a periapical lesion model

O receptor NLRP12 é um receptor intracelular que está envolvido no reconhecimento de PAMPs e DAMPs durante uma infecção. Foi visto que durante a osteoclastogênese, há uma diminuição da transcrição de NLRP12, e que este receptor inibe a reabsorção óssea através da supressão da via alternativa de NF-κB, exercendo um papel protetor sobre o tecido ósseo. Além disso, foi observado que a deficiência de NLRP12 em monócitos sob o estímulo de RANKL levou a maior estabilização de NIK e maior translocação de RelB para o núcleo, aumentando a formação dos osteoclastos in vitro. Portanto, o objetivo deste estudo foi avaliar o papel de NLRP12 no desenvolvimento e progressão da lesão periapical induzida em camundongos. Para isso, foi induzida a lesão periapical dos primeiros molares inferiores dos camundongos fêmeas C57/Bl6 (WT) e camundongos deficientes para o receptor NLRP12 (Nlrp12-/-). Após 14 e 21 dias, as amostras de mandíbula foram submetidas às análises: determinação da área de lesão periapical em cortes histológicos; expressão gênica de marcadores osteoclastogênicos por qPCR; contagem de osteoclastos submetidos ao ensaio de histoenzimologia (TRAP); avaliação enzimática das MMPs por Zimografia. Os linfonodos cervicais foram submetidos à análise da expressão dos fatores de transcrição T-bet, RORγt, GATA-3 e Foxp-3 por qPCR. Aos 14 dias, na análise histomorfométrica os animais Nlrp12-/- apresentaram uma maior lesão periapical quando comparados aos animais WT, associado com o aumento da expressão de Trap, Catepsina K e MMP-9 em amostras de hemi-mandíbulas com lesão. Além disso, o número de células TRAP positivas foi significantemente maior em Nlrp12-/- com lesão quando comparado com seu controle, enquanto no grupo WT com e sem lesão foram semelhantes. Assim como foi observado o maior aumento dos osteoclastos presentes no local da lesão dos animais Nlrp12-/-, estes também se mostraram com maior atividade gelatinolítica de MMP-9 e MMP-2 em relação ao seu controle, diferente dos animais WT que não apresentaram diferença entre os grupos controle e com lesão. Ainda nesse período, foi observado nas amostras de linfonodos cervicais que, no grupo Nlrp12-/- houve uma tendência à maior expressão de RORγt, seguidos de menor expressão de T-bet quando comparados com o grupo WT. Aos 21 dias, os animais WT e Nlrp12-/- apresentaram lesões periapicais de tamanhos semelhantes. Além disso, somente o grupo Nlrp12-/- com lesão apresentou um aumento significativo da expressão de Trap em relação ao seu controle e a expressão de Catepsina K foi semelhante em ambos os grupos. Neste período houve um aumento na quantidade de células TRAP positivas em ambos os grupos com lesão quando comparados com seus respectivos controles, entretanto também não houve diferença entre os animais WT e Nlrp12-/-. A atividade de MMP-9 e MMP-2 foram semelhantes entre os animais WT e Nlrp12-/- e entre seus respectivos controles aos 21 dias. Nossos dados sugerem que a deficiência de NLRP12 levou a uma maior perda óssea aos 14 dias de lesão periapical e que isso ocorre via modulação da formação e atividade dos osteoclastos. Portanto, o NLRP12 inibe a osteoclastogênese e a atividade dos osteoclastos durante a fase inicial da lesão periapical, retardando o desenvolvimento da doença. NLRP12 is an intracellular sensor that recongnizes PAMPS and DAMPs during infeccion. It was seen that NLRP12 transcription is down-regulated during osteoclastogenesis, and NLRP12 protect bone via suppression of alternative NF-κB-induced osteoclastogenesis. It has been shown that NLRP12 deficiency in monocytes under RANKL stimuli exhibited more stabilization of NIK and nuclear translocation of RelB, increasing osteoclasts formation in vitro. Therefore, the aim of this study was to evaluate the role of NLRP12 in the development and progression of experimentally induced periapical lesions in mice. Periapical lesions were induced in first molars of WT and NLRP12 knockout (KO) mice. Samples were collected at 14 and 21 days of the lesion for the analyses. Jaw samples with lesion and control area were subjected to periapical lesions area determination by histological sections; osteoclastogenic markers expression by q-PCR; count of osteoclasts submitted to the enzyme assay for TRAP; evaluation of MMPs activity by Zymography. The expression of T cells markers´ transcription factors was evaluated in lymph nodes by q-PCR. Fourteen days after periapical lesion induction, histological analysis revealed that NLRP12KO mice exhibited higher area of periapical lesion compared to WT group, which was associated with up-regulated mRNA expression of Trap, Cathepsin K and MMP-9 in the jaw samples. Moreover, the number of multinuclear TRAP-stained cells was significantly higher in the NLRP12KO with lesion group when compared to it control, whereas in the WT the number between the lesion and control groups were similar. Still, NLRP12KO showed higher MMP-9 and -2 gelatinolytic activity than it control, unlike WT mice that showed no difference between control and lesion group. In this period, NLRP12KO mice lymph nodes showed more RORγt expression than WT mice and less T-bet expression. At 21 days, WT and NLRP12KO presented periapical lesions of similar sizes. In addition, NLRP12KO group with lesion showed a significant increase in Trap expression when compared with their control, but the increase in Trap e Cathepsin K was similar in both groups. Additionally, there was an increase of multinuclear TRAP-stained cells in both lesion groups when compared with their respective controls; however, there was also no difference between WT and NLRP12KO mice. MMP-9 and -2 activity was similar between WT and NLRP12KO and with their respective controls at 21 days. Our results suggest that NLRP12 deficiency led to increased bone loss at 14 days of periapical lesion and it occurs due to increased osteoclasts formation and activity. Therefore, NLRP12 inhibits osteoclastogenesis and osteoclasts activity during the early stages of periapical lesion, slowing the development of the disease.