Efeito da Chalcona T4 sobre a osteoclastogênese in vitro, e implicações sobre o processo inflamatório em modelo de periodontite experimental in vivo

Cirelli, Giovani

Efeito da Chalcona T4 sobre a osteoclastogênese in vitro, e implicações sobre o processo inflamatório em modelo de periodontite experimental in vivo

Arquivos

Cirelli_g_tcc_arafo.pdf (1.48 MB)

Data

2023-02-28

Autores

Cirelli, Giovani

Orientador

Stabili, Morgana Rodrigues Guimarães

Curso de graduação

Odontologia - FOAR

Editor

Universidade Estadual Paulista (Unesp)

Tipo

Trabalho de conclusão de curso

Direito de acesso

Acesso restrito

Resumo

Resumo (português)

Derivados chalcônicos são estruturas polifenólicas encontradas em plantas medicinais, com inúmeras atividades biológicas. Diversos compostos chalcônicos sintéticos têm demonstrado grande efetividade no tratamento clínico de doenças inflamatórias e em patologias ósseas. Tendo em vista os efeitos biológicos destes compostos, nosso grupo de pesquisa avaliou a habilidade de um novo derivado chalcônico (Chalcona T4), sobre a osteoclastogênese in vitro e sobreo processo inflamatório e oxidativo em modelo de periodontite in vivo. In vitro, a diferenciação e atividade de células pré-osteoclásticas (RAW 264.7) foi estimulada por RANKL, e as células tratadas com diferentes concentrações da chalcona T4. Os efeitos do composto sobre a diferenciação e atividade dos osteoclastos foram avaliados pela coloração do anel de actina e determinação das áreas de lacunas de reabsorção, respectivamente. A expressão de marcadores gênicos relacionados a osteoclastogênese (Nfatc1, Oscar, Trap, Mmp-9 e Catepsina k), foi avaliada por RTqPCR. Nos experimentos in vivo, nós avaliamos a eficácia da aplicação local do composto diretamente nos tecidos periodontais. A chalcona T4 foi diluída em gel de carbopol 1%, nas concentrações de 0,6mg/mL e de 1,8 mg/mL, e aplicada topicamente no sulco gengival ao redor dos primeiros molares dos ratos, durante 10 dias, uma vez ao dia. As aplicações tiveram início no mesmo dia da colocação das ligaduras (baseline). No 10° os animais foram eutanasiados e os tecidos gengivais ao redor do dente, e a hemimandíbulas contendo os primeiros molares foram removidos para análise da reabsorção óssea (microtomografia óssea, µCT); expressão de mediadores inflamatórios (iNOS, superóxido dismutase (SOD) e fator 2 relacionado ao fator nuclear eritróide 2(Nrf2), (RT-qPCR); e expressão e localização de BCL-2 (imuno-histoquímica). Os resultados dos experimentos in vitro mostraram que a chalcona T4 reduziu a diferenciação e atividade dos osteoclastos induzida por RANKL, e suprimiu a expressão de Oscar, Trap e Mmp-9. In vivo, os dados indicaram que a menor dose do composto inibiu a perda óssea induzida pela ligadura, e ambas as doses reduziram a expressão de iNOS e Nrf2, e aumentaram os níveis de mRNA de SOD nos tecidos gengivais dos animais tratados. O composto também diminuiu a expressão de células BCL-2 positivas. Estes resultados demonstram que o composto é capaz de prevenir a osteoclastogênese e a reabsorção óssea em modelo de doença periodontal, bem como de reduzir o processo inflamatório associado ao estresse oxidativo, sendo, portanto, um candidato promissor no tratamento de doenças osteolíticas.

Resumo (inglês)

Chalconic derivatives are polyphenolic structures found in medicinal plants, with numerous biological activities. Several synthetic chalconic compounds have demonstrated effectiveness in the clinical treatment of inflammatory diseases and bone pathologies. In view of the biological effects of these compounds, our research group evaluated the ability of a new chalconic derivative (Chalcone T4) on in vitro osteoclastogenesis and on the inflammatory and oxidative process in an in vivo model of periodontitis. In vitro, the differentiation and activity of pre-osteoclastic cells (RAW 264.7) was stimulated by RANKL, and cells treated with different concentrations of chalcone T4. The effects of the compound on osteoclast differentiation and activity were evaluated by staining the actin ring and determining the areas of resorption gaps, respectively. The expression of gene markers related to osteoclastogenesis (Nfatc1, Oscar, Trap, Mmp-9 and Cathepsin k) was evaluated by RT-qPCR. In in vivo experiments, we evaluated the effectiveness of local application of the compound directly to periodontal tissues. Chalcone T4 was diluted in 1% carbopol gel, at concentrations of 0.6mg/mL and 1.8 mg/mL and applied topically in the gingival sulcus around the first molars of the rats, for 10 days, once a day. The applications started on the same day ofe placement of the ligatures (baseline). On the 10th day, the animals were euthanized and the gingival tissues around the tooth and the hemimandibles containing the first molars were removed for analysis of bone resorption (bone microtomography, µCT); expression of inflammatory mediators (iNOS, superoxide dismutase (SOD) and erythroid nuclear factor 2-related factor 2(Nrf2), (RT-qPCR); and expression and localization of BCL-2 (immunohistochemistry). Results of in vitro experiments showed that chalcone T4 reduced RANKL-induced osteoclast differentiation and activity, and suppressed expression of Oscar, Trap, and Mmp-9. In vivo data indicated that the lowest dose of the compound inhibited ligature-induced bone loss, and both doses reduced iNOS and Nrf2 expression, and increased SOD mRNA levels in the gingival tissues of treated animals. The compound also decreased the expression of BCL-2 positive cells. These results demonstrate that the compound is capable of preventing osteoclastogenesis and bone resorption in a model of periodontal disease, as well as reducing the inflammatory process associated with oxidative stress, thus being a promising candidate in the treatment of osteolytic diseases.