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Aug 09, 2023

Induzione osteogenica di derivati ​​dell'acido asiatico nelle cellule staminali del legamento parodontale umano

Scientific Reports volume 13, Numero articolo: 14102 (2023) Cita questo articolo 82 Accessi 1 Altmetric Dettagli metriche Acido asiatico (AA) e asiaticoside, composti triterpenoidi pentaciclici derivati ​​da

Rapporti scientifici volume 13, numero articolo: 14102 (2023) Citare questo articolo

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L'acido asiatico (AA) e l'asiaticoside, composti triterpenoidi pentaciclici derivati ​​dalla Centella asiatica, sono noti per i loro effetti biologici nel promuovere la sintesi del collagene di tipo I e nell'indurre l'osteogenesi delle cellule staminali. Tuttavia, le loro applicazioni nella medicina rigenerativa sono limitate a causa della loro bassa potenza e della scarsa solubilità in acqua. Questo lavoro mirava a valutare l'attività di induzione osteogenica dei derivati ​​dell'AA nelle cellule staminali del legamento parodontale umano (hPDLSC) in vitro. Sono stati sintetizzati quattro composti, vale a dire 501, 502, 503 e 506. AA è stato utilizzato come controllo. Il composto 502 ha mostrato una bassa solubilità in acqua, mentre il composto 506 ha mostrato la più alta. L'analisi di citotossicità ha dimostrato che 503 ha causato un significativo deterioramento della vitalità cellulare, mentre altri derivati ​​non hanno mostrato effetti dannosi sulle hPDLSC. Il derivato dimetilamminopropilamminico dell'AA, composto 506, ha dimostrato una potenza relativamente elevata nell'indurre la differenziazione osteogenica. Con 506 è stata osservata un'espressione elevata di mRNA di geni correlati all'osteogenica, BMP2, WNT3A, ALP, OSX e IBSP. Inoltre, l'espressione della proteina BMP-2 è stata migliorata con l'aumento della dose di 506 e l'effetto è stato pronunciato quando la segnalazione di Erk la molecola è stata inibita. Il derivato 506 è stato proposto per la promozione della differenziazione osteogenica nelle hPDLSSC sovraregolando BMP2 attraverso la via di segnalazione Erk. La molecola 506 si è dimostrata promettente nella rigenerazione del tessuto osseo.

La malattia parodontale è una malattia infiammatoria che porta alla perdita della gengiva, del legamento parodontale e dell'osso alveolare1,2,3. La rigenerazione del legamento parodontale è una delle strategie di trattamento delle malattie parodontali che continua a guadagnare attenzione4.

Le cellule staminali del legamento parodontale umano (hPDLSC), che risiedono nel legamento parodontale (cioè il tessuto connettivo che collega l'osso alveolare e il cemento), continuano a essere al centro della terapia cellulare e dell'ingegneria dei tessuti parodontali. Queste cellule possiedono la proprietà staminalità, che può essere differenziata in più linee cellulari, comprese linee cellulari osteogeniche, adipogeniche, condrogeniche, neurogeniche e pancreatiche5,6,7,8,9,10,11,12. Il loro ruolo nel supportare l'omeostasi dei tessuti e nella rigenerazione dei tessuti danneggiati è ben riconosciuto13,14,15. Negli studi di ingegneria tissutale o parodontale, le hPDLSC sono considerate una fonte di cellule candidate16,17 poiché ereditano le caratteristiche del legamento parodontale. A questo proposito, le hPDLSC promuovono la rigenerazione del tendine nel modello di impianto sottocutaneo meglio delle cellule staminali gengivali e delle cellule staminali mesenchimali derivate dal midollo osseo18. Inoltre, le hPDLSC dimostrano un elevato livello di potenza nell'osteogenesi19. La differenziazione delle hPDLSC verso la linea osteogenica può essere controllata da vari fattori, tra cui biomolecole e stimolazione meccanica5,20.

La Centella Asiatica, un'erba della famiglia delle Ombrellifere, è ampiamente utilizzata nelle medicine tradizionali. Le molecole biologicamente attive isolate da questa pianta includono terpenoidi, flavonoidi, vitamina C e vitamina A21. È riconosciuto che gli estratti di Centella sono molecole triterpenoidi pentacicliche, vale a dire acido asiatico (AA) e asiaticoside22. L'AA e l'asiaticoside possiedono molte proprietà farmacologiche, come antinfiammatorie, antimicrobiche, antiossidanti, antidiabetiche e di supporto alla guarigione delle ferite23,24,25,26,27. Studi precedenti mostrano che gli estratti di Centella svolgono un ruolo nell'ingegneria del tessuto osseo, inducendo la sintesi del collagene in vitro e in vivo24,28,29. L'asiaticoside può promuovere la sintesi del collagene di tipo I e indurre la differenziazione osteogenica nelle cellule stromali del legamento parodontale umano30. La scissione idrolitica dell'asiaticoside in AA dopo l'internalizzazione cellulare è stata proposta per le sue prestazioni biologiche30,31,32,33. Inoltre, il processo di osteoclastogenesi può essere inibito in vitro con il trattamento di AA34. Considerando insieme queste prove, l’AA potrebbe essere utile nella rigenerazione del tessuto parodontale e nella differenziazione osteogenica.