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Aug 09, 2023

Indução osteogênica de derivados de ácido asiático em células-tronco do ligamento periodontal humano

Scientific Reports volume 13, Artigo número: 14102 (2023) Citar este artigo 82 Acessos 1 Altmetric Metrics detalha Ácido asiático (AA) e asiaticosídeo, compostos triterpenóides pentacíclicos derivados de

Scientific Reports volume 13, Artigo número: 14102 (2023) Citar este artigo

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O ácido asiático (AA) e o asiaticosídeo, compostos triterpenóides pentacíclicos derivados da Centella asiática, são conhecidos por seus efeitos biológicos na promoção da síntese de colágeno tipo I e na indução da osteogênese de células-tronco. No entanto, as suas aplicações na medicina regenerativa são limitadas devido à sua baixa potência e fraca solubilidade aquosa. Este trabalho teve como objetivo avaliar a atividade de indução osteogênica de derivados de AA em células-tronco do ligamento periodontal humano (hPDLSCs) in vitro. Quatro compostos foram sintetizados, nomeadamente 501, 502, 503 e 506. AA foi utilizado como controlo. O 502 exibiu baixa solubilidade em água, enquanto o composto 506 apresentou a mais alta. A análise de citotoxicidade demonstrou que o 503 causou deterioração significativa na viabilidade celular, enquanto outros derivados não mostraram efeito prejudicial nas hPDLSCs. O derivado de dimetil aminopropil amina de AA, composto 506, demonstrou uma potência relativamente elevada na indução de diferenciação osteogénica. Uma expressão elevada de mRNA de genes relacionados à osteogênese, BMP2, WNT3A, ALP, OSX e IBSP foi observada com 506. Além disso, a expressão da proteína BMP-2 foi aumentada com o aumento da dose de 506, e o efeito foi pronunciado quando a sinalização de Erk molécula foi inibida. O derivado 506 foi proposto para a promoção da diferenciação osteogênica em hPDLSCs através da regulação positiva da BMP2 através da via de sinalização Erk. A molécula 506 mostrou-se promissora na regeneração do tecido ósseo.

A doença periodontal é uma doença inflamatória que leva à perda de gengiva, ligamento periodontal e osso alveolar1,2,3. A regeneração do ligamento periodontal é uma das estratégias de tratamento das doenças periodontais, que continua ganhando atenção4.

As células-tronco do ligamento periodontal humano (hPDLSCs), que residem no ligamento periodontal (isto é, o tecido conjuntivo que liga o osso alveolar ao cemento), continuam a ser um foco da terapia celular e da engenharia de tecidos periodontais. Essas células possuem a propriedade stemness, que pode ser diferenciada em múltiplas linhagens, incluindo linhagens celulares osteogênicas, adipogênicas, condrogênicas, neurogênicas e do tipo pancreático5,6,7,8,9,10,11,12. Seus papéis no apoio à homeostase tecidual e na regeneração de tecidos danificados são bem reconhecidos13,14,15. Na engenharia de tecidos ou em estudos periodontais, os hPDLSCs são considerados uma fonte de células candidatas, pois herdam características do ligamento periodontal. Nesse sentido, os hPDLSCs promovem a regeneração do tendão no modelo de implantação subcutânea melhor do que as células-tronco gengivais e as células-tronco mesenquimais derivadas da medula óssea . Além disso, os hPDLSCs demonstram um alto nível de potência na osteogênese19. A diferenciação do hPDLSC em relação à linhagem osteogênica pode ser controlada por vários fatores, incluindo biomoléculas e estimulação mecânica5,20.

A Centella Asiatica, uma erva da família das Umbelíferas, é amplamente utilizada na medicina tradicional. As moléculas biologicamente ativas isoladas desta planta incluem terpenóides, flavonóides, vitamina C e vitamina A21. É reconhecido que os extratos de Centella são moléculas triterpenóides pentacíclicas, nomeadamente ácido asiático (AA) e asiaticoside22. AA e asiaticosídeo possuem muitas propriedades farmacológicas, como antiinflamatórias, antimicrobianas, antioxidantes, antidiabéticas e suporte na cicatrização de feridas23,24,25,26,27. Estudos anteriores mostram que os extratos de Centella desempenham um papel na engenharia do tecido ósseo, induzindo a síntese de colágeno in vitro e in vivo24,28,29. O Asiaticosídeo pode promover a síntese de colágeno tipo I e induzir diferenciação osteogênica em células estromais do ligamento periodontal humano30. A clivagem hidrolítica do asiaticosídeo em AA após a internalização celular foi proposta por seu desempenho biológico30,31,32,33. Além disso, o processo de osteoclastogênese pode ser inibido in vitro com o tratamento do AA34. Juntando essas evidências, o AA pode ser benéfico na regeneração do tecido periodontal e na diferenciação osteogênica.