Phytocystatin CsinCPI-2 prevents bone loss in ligature-induced periodontitis by inhibition of inflammation and osteoclastogenesis
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Data
2021-06-29
Autores
Orientador
Cirelli, Joni Augusto 
Coorientador
Pós-graduação
Odontologia - FOAR
Curso de graduação
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Tipo
Tese de doutorado
Direito de acesso
Acesso aberto
Resumo
Resumo (inglês)
Periodontal disease (PD) is a polymicrobial chronic inflammatory condition of the supporting tissues around the teeth, leading to the destruction of surrounding connective tissue. During the progression of PD, osteoclasts play a crucial role in the resorption of alveolar bone that eventually leads to the loss of teeth if the PD is left untreated. Therefore, the development of anti-resorptive therapies targeting bone-resorbing cells will significantly benefit the treatment of PD. Here, we demonstrate the inhibitory effect of CsinCPI-2, a novel cysteine peptidase inhibitor from the orange tree, on periodontitis-induced inflammation, alveolar bone loss and osteoclast differentiation. Using the ligature-induced periodontitis model in mice, we demonstrate that treatment with CsinCPI-2 (0.8 µg/g of body weight) significantly reduced inflammatory cell infiltrate in the connective tissue and preventes the loss of alveolar bone mass (BV/TV) caused by PD, effects associated with diminished numbers of TRAP-positive multinucleated cells. Furthermore, CsinCPI-2 significantly down-regulated the numbers of inflammatory cells expressing CD3, CD45 MAC387 and IL-1β. In vitro, CsinCPI-2 inhibited RANKL-induced TRAP+ multinucleated osteoclast formation in mouse bone marrow macrophage (BMM) cultures in a concentration-dependent manner. This effect was not due to cytotoxicity, as demonstrated by the MTT assay. CsinCPI-2 inhibited RANKL-induced mRNA expression of Acp5, Calcr and Ctsk, as well as the RANKL-induced up-regulation of Nfatc1, a crucial transcription factor for osteoclast differentiation. Our findings demonstrate that CsinCPI-2 prevents bone loss induced by PD by controlling the inflammatory process and acting directly on osteoclastogenesis, suggesting an interesting potential for CsinCPI-2 in the strategy for PD treatment.
Resumo (português)
A doença periodontal (DP) é uma condição inflamatória polimicrobiana crônica dos tecidos de suporte ao redor dos dentes, que levam à destruição do tecido conjuntivo circundante. Durante a progressão da DP, os osteoclastos desempenham um papel crucial na reabsorção do osso alveolar que, eventualmente, leva à perda de dentes caso a DP não seja tratada. Portanto, o desenvolvimento de terapias antirreabsortivas direcionadas às células responsáveis pela reabsorção óssea irão beneficiar significativamente o tratamento da DP. Aqui demonstramos o efeito inibitório da CsinCPI-2, um novo inibidor da cisteína peptidase da laranjeira na inflamação induzida por periodontite, perda óssea alveolar e diferenciação de osteoclastos. Usando o modelo de periodontite induzida por ligadura em camundongos, demonstramos que o tratamento com CsinCPI-2 (0,8 µg / g de peso corporal) reduziu significativamente o infiltrado de células inflamatórias no tecido conjuntivo e preveniu a perda de massa óssea alveolar (BV / TV) causada pela DP, efeitos estes associados a números diminuídos de células multinucleadas TRAPpositivas. Além disso, a CsinCPI-2 regulou negativamente o número de células inflamatórias que expressam CD3, CD45 MAC387 e IL-1β. In vitro, a CsinCPI-2 inibiu a formação de osteoclastos multinucleados TRAP +, induzida por RANKL em culturas de macrófagos da medula óssea (BMM) de camundongo de uma maneira dependente da concentração. Este efeito não foi devido à citotoxicidade, conforme demonstrado pelo ensaio MTT. CsinCPI-2 inibiu a expressão de mRNA induzida por RANKL de Acp5, Calcr e Ctsk, bem como a regulação positiva induzida por RANKL de Nfatc1, um fator de transcrição crucial para a diferenciação de osteoclastos. Nossos achados demonstram que a CsinCPI-2 previne a perda óssea induzida pela DP por meio do controle do processo inflamatório e ação direta na osteoclastogênese, sugerindo um potencial interessante para a CsinCPI-2 na estratégia de tratamento da DP.
Descrição
Palavras-chave
Idioma
Inglês