Efeito da aplicação tópica de curcumin veiculado por nanopartículas no reparo de tecido conjuntivo periodontal não mineralizado: estudo in vitro - Zunareli, Mayara Cristina [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2023)
Curcumin é um composto ativo derivado da planta Curcuma longa e que apresenta uma variedade de atividades biológicas, como potencial antiinflamatório e anti-reabsortivo. Devido às suas atividades biológicas imunomodulatórias, o potencial terapêutico do curcumin vem sendo avaliado em diversas condições inflamatórias ou com componente imuno-inflamatório, como artrite reumatóide, câncer, doenças inflamatórias intestinais e periodontite. Apesar do interessante potencial no tratamento de diversas doenças, o curcumin apresenta algumas limitações importantes que dificultam a sua aplicação terapêutica, como baixa biodisponibilidade, fraca absorção gastrointestinal, e a rápida metabolização e eliminação. A veiculação do curcumin em nanopartículas (nanocurcumin) pode favorecer suas propriedades farmacológicas e, consequentemente, potencializar seus efeitos biológicos ao promover melhor absorção e maior meia-vida plasmática, possibilitando sua utilização em menores doses e regimes de administração mais adequados, inclusive a administração local. A maioria dos estudos pré-clínicos que investigam a ação do curcumin na periodontite utilizam um modelo experimental de prevenção, ou seja, o curcumin é administrado simultaneamente à indução da doença. Resultados recentes do nosso grupo demonstraram que a aplicação tópica de nanocurcumin diminuiu a reabsorção óssea e a inflamação em um modelo de periodontite induzida por LPS em ratos. Baseados nestes resultados, há um estudo em andamento pelo nosso grupo de pesquisa que revelou que a aplicação tópica de nanocurcumin favoreceu o reparo ósseo em um modelo experimental de reparo periodontal em ratos; entretanto, seus efeitos sobre o tecido conjuntivo não mineralizado ainda precisam ser investigados. Assim, o objetivo deste estudo é expandir os achados deste estudo dos efeitos do nanocurcumin no reparo periodontal com a avaliação do tecido conjuntivo não mineralizado, utilizando um modelo experimental de reparo periodontal em ratos. A hipótese deste trabalho é que o nanocurcumin atue aumentando o conteúdo de fibras colágenas do tecido conjuntivo periodontal e que este efeito envolve a modulação de mediadores relacionados com o reparo tecidual. Esta hipótese foi testada através dos seguintes objetivos específicos: (i) avaliação do efeito da aplicação tópica de nanocurcumin sobre o conteúdo de fibras colágenas do tecido gengival em um modelo experimental de reparo periodontal em ratos: cortes histológicos corados com picrosirius e análise da região de interesse. (ii) avaliação da influência do nanocurcumin sobre a expressão gênica e proteica de mediadores relacionados ao reparo tecidual em amostras de tecido gengival do modelo experimental de reparo: expressão gênica de Fsp1, iNos, Col1a1, Arginase1, Itgam, Tnf, CD80, Mrc1 e Klf4 por RT-qPCR; expressão e imunolocalização de iNOS e FGF2 por imunohistoquímica. Em 14 dias, nanocurcumin aumentou o conteúdo de colágeno, e em 7 dias aumentou a expressão gênica de Fsp1, Itgam e expressão relativa de Arg1/Inos. Os resultados demonstram que a aplicação tópica de nanocurcumin aumenta a formação de colágeno em 14 dias, e que o aumento pode estar relacionado com aumento na expressão gênica de Arg1/Inos e Itgam em 7 dias.

Curcumin is the major biologically-active compound derived from the Curcuma longa plant. There are numerous biological activities reported for curcumin, and its immunomodulatory effects have been explored for therapeutic potential in various conditions associated with immune/inflammatory response, including rheumatoid arthritis, cancer, inflammatory bowel diseases and periodontitis. In spite of promising therapeutic potential, curcumin has important limitations that impair its clinical application, such as low bioavailability, reduced absorption in the gastrointestinal tract, short plasmatic half-life and rapid metabolic inactivation and excretion. Incorporation of curcumin in nanoparticle vehicle (nanocurcumin) may bypass some of these limitations, allowing local application and improving its pharmacological properties, which in turn may enhance its biological effects. Most preclinical studies investigating of curcumin in periodontitis use a preventive experimental model in which curcumin is administered simultaneously with the induction of the disease. Using this preventive approach, recent results from our group have shown that topical application of nanocurcumin attenuated bone resorption and inflammation in a model of LPS-induced periodontitis in rats. Based on these results, a subsequent study by our research group assessed the effects of nanocurcumin on periodontal repair, indicating that local application of nanocurcumin favored bone repair in an experimental model of periodontitis repair (i.e., curcumin is administered after removal of disease-inducing stimulus). However, the effects of nanocurcumin on non-mineralized connective tissue still need to be investigated. Thus, the objective of this study is to evaluate the effect of topical application of nanocurcumin in the repair of non-mineralized connective tissue, using the murine experimental model of periodontal repair. The hypothesis is that nanocurcumin promotes repair of non-mineralized connective tissue by increasing the content/organization of collagen fibers in periodontal connective tissue and that this effect involves the modulation of mediators related to tissue repair.This hypothesis was tested through the following specific objectives: (i) evaluation of the effect of topical application of nanocurcumin on the content of collagen fibers in the gingival tissue in an experimental model of periodontal repair in rats: histological sections stained with picrosirius and analysis of the region of interest. (ii) evaluation of the influence of nanocurcumin on the gene and protein expression of mediators related to tissue repair in samples of gingival tissue from the experimental model of repair: gene expression of Fsp1, iNos, Col1a1, Arginase1, Itgam, Tnf, CD80, Mrc1 and Klf4 by RT-qPCR; expression and immunolocalization of iNOS and FGF2 by immunohistochemistry. At 14 days, nanocurcumin increased collagen content, and at 7 days it increased gene expression of Fsp1, Itgam and relative expression of Arg1/Inos. The results demonstrate that topical application of nanocurcumin increases collagen formation within 14 days, and that the increase may be related to increased gene expression of Arg1/Inos and Itgam within 7 days
Effect of topical application of curcumin delivered by nanoparticles on the repair of non-mineralized periodontal connective tissue: an in vitro study
Keywords: Periodontite; Disbiose; Curcumina; Periodontitis; Dysbiosis; Curcumin