Potencial osteoindutor da Chalcona T4 in vitro

Abstract

As chalconas são um grupo de compostos fenólicos derivados de plantas, com diversas propriedades biológicas como anti-inflamatória, antioxidante, antimicrobiana e anti-reabsortiva. Em função dos seus efeitos farmacológicos, diferentes derivados chalcônicos naturais e sintéticos têm sido investigados como agentes terapêuticos. Estudos clínicos e pré-clínicos têm demonstrado sua efetividade no tratamento de doenças inflamatórias como câncer, artrite e desordens inflamatórias intestinais, e em patologias ósseas como osteoporose e tumores ósseos. As chalconas podem modular a inflamação e o turnover ósseo através de diferentes mecanismos, incluindo inibição da produção de citocinas, regulação de vias de sinalização intracelular, e modulação da atividade de fatores de transcrição, todos eles fatores chaves na patogênese da periodontite. Considerando as propriedades biológicas destes compostos, nosso grupo de pesquisa avaliou in vitro e in vivo a habilidade de um novo derivado chalcônico (Chalcona T4), de suprimir a expressão de mediadores relevantes na inflamação e osteoclastogênese. Resultados do estudo in vivo, avaliando o efeito da administração sistêmica e local do composto em um modelo de doença periodontal em ratos, observou redução da perda óssea e do infiltrado inflamatório nos tecidos gengivais. In vitro, pré-osteoclastos murinos estimulados com RANKL e tratados com a chalcona T4, tiveram uma inibição significante da diferenciação osteoclástica. Estudos recentes indicam que além das propriedades anti-inflamatórias e antirreabsortivas, a chalcona T4 pode favorecer a formação de matriz óssea. Com objetivo de avaliar o efeito osteogênico do composto, células pré-osteoblásticas de murinos (MC3T3-E1) foram tratadas com diferentes concentrações do composto. A formação de nódulos de mineralização foi avaliada através da coloração com vermelho de alizarina, e a expressão de Alp e Runx2 por RT-qPCR. Os dados foram analisados usando o teste ANOVA e post hoc de Tukey com um nível de confiança de 95% (p< 0,05). Os resultados demonstraram que a chalcona T4 estimulou a formação de matriz mineralizada e a expressão dos genes avaliados marcadamente, indicando o potencial terapêutico do composto em doenças oteolíticas.

Chalcones are a group of plant-derived phenolic compounds with diverse biological properties such as anti-inflammatory, antioxidant, antimicrobial and anti-resorptive. Due to their pharmacological effects, different natural and synthetic chalcone derivatives have been investigated as therapeutic agents. Clinical and preclinical studies have demonstrated their effectiveness in the treatment of inflammatory diseases such as cancer, arthritis and inflammatory bowel disorders, and in bone pathologies such as osteoporosis and bone tumors. Chalcones can modulate inflammation and bone turnover through different mechanisms, including inhibition of cytokine production, regulation of intracellular signaling pathways, and modulation of the activity of transcription factors, all of which are key factors in the pathogenesis of periodontitis. Considering the biological properties of these compounds, our research group evaluated in vitro and in vivo the ability of a new chalcone derivative (Chalcona T4) to suppress the expression of relevant mediators in inflammation and osteoclastogenesis. Results of the in vivo study, evaluating the effect of systemic and local administration of the compound in a model of periodontal disease in rats, observed a reduction in bone loss and inflammatory infiltrate in gingival tissues. In vitro, murine pre-osteoclasts stimulated with RANKL and treated with chalcone T4, showed a significant inhibition of osteoclastic differentiation. Recent studies indicate that in addition to the anti-inflammatory and antiresorptive properties, chalcone T4 can favor the formation of bone matrix. In order to evaluate the osteogenic effect of the compound, murine pre-osteoblastic cells (MC3T3-E1) were treated with different concentrations of the compound. The formation of mineralization nodules was evaluated by staining with alizarin red, and the expression of Alp and Runx2 by RTqPCR. Data were analyzed using ANOVA and Tukey's post hoc test with a 95% confidence level (p < 0.05). The results demonstrated that chalcone T4 stimulated the formation of mineralized matrix and the expression of the evaluated genes markedly, indicating the therapeutic potential of the compound in osteolytic diseases.