Leukotriene B4 Loaded in Microspheres Inhibits Osteoclast Differentiation and Activation

Abstract To investigate osteoclast formation in vivo and if leukotriene B4 (LTB4) loaded in microspheres (MS) could be used as a therapeutical strategy to promote a sustained delivery of the mediator and prevent osteoclast differentiation. Methods: In vivo, apical periodontitis was induced in mice to investigate osteoclast differentiation and signaling in absence of 5-lipoxygenase (5-LO). In vitro, LTB4-MS were prepared using an oil-in-water emulsion solvent extraction-evaporation process. Characterization and efficiency of LTB4 encapsulation were investigated. J774A.1 macrophages were cultured in the presence of monocyte colony-stimulating factor (M-CSF) and ligand for receptor activator of nuclear factor kappa B (RANKL) and then stimulated with LTB4-MS. Cytotoxicity, in vitro MS-LTB4 uptake, osteoclast formation and gene expression were measured. Results: We found that 5-LO negatively regulates osteoclastic formation in vivo during apical periodontitis development. In vitro, LTB4-MS were up-taken by macrophages and were not cytotoxic to the cells. LTB4-MS inhibited osteoclast formation and the synthesis of osteoclastogenic genes Acp5, Mmp9, Calcr and Ctsk. LTB4-MS inhibited differentiation of macrophages into an osteoclastic phenotype and cell activation under M-CSF and RANKL stimulus. Resumo O objetivo deste trabalho foi Investigar a formação de osteoclastos in vivo e se o leucotrieno B4 (LTB4) incorporado em microesferas (MS) poderia ser usado como estratégia terapêutica para promover uma entrega sustentada do mediador e prevenir a diferenciação dos osteoclastos. Métodos: In vivo, a periodontite apical foi induzida em camundongos para investigar a diferenciação e sinalização de osteoclastos na ausência de 5-lipoxigenase (5-LO). In vitro, LTB4-MS foi preparado usando um processo de evaporação e extração de solvente de emulsão de óleo em água. A caracterização e a eficiência do encapsulamento do LTB4 foram investigadas. Macrófagos J774A.1 foram cultivados na presença de fator estimulador de colônia de monócitos (M-CSF) e ligante para o receptor ativador do fator nuclear kappa B (RANKL) e, então, estimulados com LTB4-MS. Citotoxicidade, captação in vitro de MS-LTB4, formação de osteoclastos e expressão gênica foram avaliadas. Resultados: A via 5-LO regula negativamente a formação de osteoclastos in vivo durante o desenvolvimento da periodontite apical. In vitro, LTB4-MS foram fagocitadas pelos macrófagos e não foram citotóxicos para as células. LTB4-MS in