Avaliação do efeito de derivados do ácido cinâmico sobre a viabilidade e sobre marcadores fenotípicos e genotípicos em células indiferenciadas da polpa dentária
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Data
Autores
Supervisor
Duque, Cristiane 
Coorientador
Pós-graduação
Curso de graduação
Título da Revista
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Título de Volume
Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Tipo
Relatório de pós-doc
Direito de acesso
Acesso restrito
Resumo
Resumo (português)
Compostos bioativos derivados de plantas, como os ácidos fenólicos, têm recebido destaque na literatura devido à sua amplitude terapêutica. Estudos tem mostrado que ácidos fenólicos têm estimulado a diferenciação celular e formação de tecido mineralizado osteogênico. Entretanto, ainda não foram encontrados estudos avaliando o efeito na viabilidade e potencial indutor de diferenciação e de biomineralização de ácidos fenólicos sobre células da polpa dentária. Assim, esse estudo objetivou avaliar o efeito de ácidosfenólicos sobre a viabilidade celular e sobre marcadores fenotípicos e genotípicos de mineralização em células humanas indiferenciadas da polpa dentária (hDPC). Células hDPC foram cultivadas em meio α-MEM contendo 10% SFB e expostas a concentraçõesseriadas de ácido cinâmico (CINAMI), ácido cafeico (CAFEIC), éster fenetil do ácido cafeico (CAPE), ácido ferúlico (FERUL), ácido p-cumárico (CUMAR), ácido clorogênico (CLO) e solução de hidróxido de cálcio (HC, controle) e avaliado o metabolismo celular pelo ensaio de Alamar blue® por 1, 3 e 7 dias. Determinadas as concentrações não citotóxicas, as hDPCs foram cultivadas em meio α-MEM contendo 10% SFB ou α-MEM osteogênico (10% SFB e suplementado com β-glicerofosfato, ácido ascórbico e dexametasona) por 14 e 21 dias e determinadas a atividade de fosfatase alcalina (ALP) pelo método de timoftaleína e deposição de nódulos de mineralização (NM) pelo método de vermelho de alizarina. As células hDPC foram expostas às concentrações dos compostos com melhor efeito sobre ALP e NM e avaliada a expressão dos genes marcadores gênicos associados com a diferenciação e proliferação das células pulpares e mineralização da dentina. Os dados foram analisados estatisticamente considerando p<0.05. Em 1 dia de tratamento, HC e CUMAR reduziram o metabolismo celular somente a 500µg/mL e os demais compostos foram citocompatíveis em todas as concentrações testadas. Em 3 dias de tratamento, todos os compostos a 500µg/mL reduziram significantemente o metabolismo celular. Em 7 dias de tratamento, exceto HC, todos os compostos reduziram drasticamente o metabolismo celular a 500 e 250 µg/mL. Em 14 dias, os compostos CAFEIC e HC reduziram a ALP na concentração de 32 µg/mL. Nesta mesma concentração, CINAMI, CUMAR e FERUL estimularam a ALP, superior ao observado no grupo controle. Os compostos CAFEIC, CLO e HC estimularam ALP a 8 µg/mL. Na concentração de 8 µg/mL não houve diferença estatística entre os grupos de compostos em relação a atividade de ALP. Em 21 de tratamento, os compostos não diferiram do controle em relação a atividade de ALP, exceto CUMAR que aumentou a ALP a 32 µg/mL. Independente do período, CAPE interferiu drasticamente no metabolismo celular e atividade de ALP, em todas as concentrações testadas. Todos os compostos induziram deposição de nódulos de mineralização, porém não diferiram estatisticamente do controle, independente da concentração. CAPE reduziu a expressão de todos os genes testados, enquanto CLO estimulou somente IBSP. CINAMI estimulou a expressão de todos os genes principalmente MEPE e IBSP, mas não teve efeito superior ao controle para ALPL. FER estimulou a expressão de todos os genes, com melhor efeito para DSPP e MEPE. HC também estimulou a expressão de todos os genes e grande efeito sobre RUNX2, MEPE e IBSP. CUMAR estimulou a expressão de todos os genes exceto MEPE, porém teve efeito superior a todos os compostos sobre IBSP, seguido pelo gene COL1A1, similar ao CAFEIC. Porém, CAFEIC reduziu RUNX2, DSPP e MEPE. Dentro das limitações de um estudo in vitro, conclui-se que o ácido cinâmico e seus derivados não afetaram o metabolismo celular, estimularam a atividade de fosfatase alcalina e nódulos de mineralização, além de serem capazes de aumentar a expressão de genes associados com a diferenciação, proliferação e mineralização da dentina em células da polpa dental humana. CAPE, um derivado do ácido cafeico, teve efeito negativo sobre os marcados fenotípicos e genotípicos testados, nas concentrações avaliadas no estudo.
Resumo (inglês)
Plant-derived bioactive compounds, such as phenolic acids, have gained prominence in the literature due to their broad therapeutic potential. Previous studies have demonstrated that phenolic acids can stimulate cell differentiation and the formation of osteogenic mineralized tissue. However, no studies to date have investigated their effects on the viability, differentiation potential, and biomineralization capacity of dental pulp cells. Therefore, this study aimed to evaluate the effect of phenolic acids on cell viability, as well as on phenotypic and genotypic markers of mineralization in undifferentiated human dental pulp cells (hDPCs). hDPCs were cultured in α-MEM supplemented with 10% FBS and exposed to serial concentrations of cinnamic acid (CINAMI), caffeic acid (CAFEIC), caffeic acid phenethyl ester (CAPE), ferulic acid (FERUL), p-coumaric acid (CUMAR), chlorogenic acid (CLO), and calcium hydroxide solution (HC, control). Cell metabolism was evaluated using the Alamar Blue® assay after 1, 3, and 7 days. Once non-cytotoxic concentrations were identified, the hDPCs were cultured in α-MEM with 10% FBS or osteogenic α-MEM (10% FBS supplemented with β-glycerophosphate, ascorbic acid, and dexamethasone) for 14 and 21 days. Alkaline phosphatase (ALP) activity was determined using the thymolphthalein method, and mineralization nodule (NM) deposition was assessed using Alizarin Red staining. Cells were then exposed to the concentrations of the compounds that produced the most favorable ALP and NM outcomes, and the expression of gene markers associated with pulp cell differentiation, proliferation, and dentin mineralization was analyzed. Data were statistically evaluated with a significance level of p < 0.05. After 1 day of treatment, HC and CUMAR reduced cell metabolism only at 500 µg/mL, whereas all other compounds were cytocompatible at all tested concentrations. After 3 days, all compounds at 500 µg/mL significantly reduced metabolism. After 7 days, except for HC, all compounds drastically reduced cellular metabolism at 500 and 250 µg/mL. At 14 days, CAFEIC and HC reduced ALP activity at 32 µg/mL. At this same concentration, CINAMI, CUMAR, and FERUL significantly stimulated ALP, exceeding the control group. CAFEIC, CLO, and HC also stimulated ALP at 8 µg/mL. At 8 µg/mL, no significant differences in ALP activity were observed among the compounds. After 21 days, ALP activity did not differ from the control for most compounds, except for CUMAR, which increased ALP at 32 µg/mL. CAPE consistently impaired cellular metabolism and ALP activity at all concentrations tested. All compounds induced mineralization nodule deposition, but none differed statistically from the control regardless of concentration. CAPE reduced the expression of all genes evaluated, whereas CLO stimulated only IBSP. CINAMI upregulated all genes, particularly MEPE and IBSP, although it did not produce a superior effect to the control for ALPL. FERUL increased the expression of all genes, with the strongest effects observed for DSPP and MEPE. HC also stimulated the expression of all genes, with notable upregulation of RUNX2, MEPE, and IBSP. CUMAR upregulated all genes except MEPE and produced the greatest increase in IBSP expression, followed by COL1A1, with a pattern similar to CAFEIC. Conversely, CAFEIC downregulated RUNX2, DSPP, and MEPE. Within the limitations of this in vitro study, cinnamic acid and its derivatives did not impair cellular metabolism, enhanced alkaline phosphatase activity and mineralization nodule formation, and increased the expression of genes associated with the differentiation, proliferation, and dentin mineralization of human dental pulp cells. In contrast, CAPE, a derivative of caffeic acid, exerted negative effects on the phenotypic and genotypic markers evaluated.
Descrição
Palavras-chave
Ácido fenólico, Expressão gênica, Fosfatase alcalina, Expressão gênica, Gene expression
Idioma
Português
Citação
SANTOS, Vanessa Rodrigues dos. Avaliação do efeito de derivados do ácido cinâmico sobre a viabilidade e sobre marcadores fenotípicos e genotípicos em células indiferenciadas da polpa dentária. Supervisor: Cristiane Duque. 2025. 21 f. Relatório (Pós-doutorado em Odontologia) - UNESP/FOA, Araçatuba, São Paulo, Brasil, 2025.
