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Mecanismos biológicos da modulação de osteoclastogênese, reabsorção e reparo ósseo mediados por curcumin

Processo: 10/19660-2
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de julho de 2011
Vigência (Término): 30 de junho de 2014
Área do conhecimento:Ciências da Saúde - Odontologia - Periodontia
Pesquisador responsável:Carlos Rossa Junior
Beneficiário:Morgana Rodrigues Guimarães Stabili
Instituição-sede: Faculdade de Odontologia (FOAr). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Araraquara. Araraquara , SP, Brasil
Assunto(s):Osteoclastogênese   Peptídeos e proteínas de sinalização intracelular   Reparo ósseo   Reabsorção óssea   Inflamação

Resumo

Curcumin (diferuloylmethane) é um polifenol derivado do tumérico (Curcuma longa) que modula a atividade de uma série de fatores de transcrição e reduz a expressão de diversos mediadores inflamatórios tanto in vitro quanto in vivo. Existem evidências de efeito modulatório do curcumin no turnover do tecido ósseo em doenças e condições inflamatórias, porém os mecanismos biológicos envolvidos são multivalentes e pouco conhecidos. Curcumin pode atuar diretamente em células precursoras de osteoclastos ou indiretamente em células imunes e estromais que suportam o processo. Estes efeitos do curcumin no turnover do tecido ósseo são mediados, ao menos em parte, pela modulação de vias de sinalização intracelulares, em particular NF-kB e MAPkinases e também podem envolver outros mecanismos inibitórios endógenos ainda pouco conhecidos e explorados, como as proteínas SOCS e microRNAs. Nosso grupo de pesquisa observou importante efeito anti-inflamatório do curcumin em dois modelos de doença periodontal in vivo, porém sem efeitos significativos na reabsorção do osso alveolar em nenhum destes modelos. Esta discrepância em relação aos efeitos do curcumin na perda óssea induzida por inflamação em modelos de doença periodontal e em outros modelos experimentais pode estar relacionada à diferenças na osteoclastogênese associada à inflamação, à biodisponibilidade do curcumin in vivo e à dose terapêutica. Nossos dados demonstrando o efeito inibitório do curcumin na inflamação e redução da desorganização da matriz colagenosa no tecido conjuntivo gengival inflamado indica seu potencial na fase reparativa, que é suportado por estudos in vitro relatando que o curcumin estimula a fagocitose não inflamatória por macrófagos. A hipótese de trabalho é que o curcumin inibe a reabsorção óssea em modelo de doença periodontal e que este efeito envolve a modulação de mecanismos dos inibidores endógenos SOCS1, SOCS3 e miR-223. A hipótese secundária é o efeito estimulatório do curcumin no processo de reparo do periodonto após a remoção do estímulo indutor da doença. Para testar estas hipóteses, propomos os seguintes objetivos específicos:Objetivo específico # 1: Delinear os mecanismos biológicos de ação direta e indireta do curcumin na osteoclastogênese. Experimentos in vitro determinarão como o curcumin modula a osteoclastogênese avaliando seus efeitos diretamente em células precursoras de osteoclastos estimuladas com RANKL e indiretamente por seus efeitos em células T em experimentos de co-cultura. Os efeitos do curcumin sobre NFATc1, SOCS1, SOCS3 e miR-223 terão seu papel determinado na regulação da osteoclastogênese. Objetivo específico # 2: Avaliar os efeitos do curcumin no metabolismo ósseo durante os processos de progressão e reparo da doença periodontal. Neste objetivo, avaliaremos os efeitos do curcumin em modelo de indução da doença periodontal com ligadura e de reparo da doença periodontal após a remoção da ligadura em ratos. Os desfechos avaliados serão: extensão da reabsorção óssea por uCT; caracterização da população celular presente nos tecidos gengivais, expressão de mediadores inflamatórios e marcadores do reparo ósseo e do processo apoptótico por imunofluorescência e ELISA; contagem do número de osteoclastos corados bioquimicamente para expressão da enzima TRAP e identificação do anel de actina.

Publicações científicas (5)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
GUIMARAES-STABILI, MORGANA R.; DE AQUINO, SABRINA GARCIA; CURYLOFO, FABIANA DE ALMEIDA; TASSO, CAMILLA OLGA; GODOY ROCHA, FERNANDA REGINA; DE MEDEIROS, MARCELL COSTA; DE PIZZO JR, JOSE PAULO; CERRI, PAULO SERGIO; ROMITO, GIUSEPPE ALEXANDRE; ROSSA JR, CARLOS. Systemic administration of curcumin or piperine enhances the periodontal repair: a preliminary study in rats. CLINICAL ORAL INVESTIGATIONS, v. 23, n. 8, p. 3297-3306, AUG 2019. Citações Web of Science: 1.
BRANDAO, DAYANE DE ALMEIDA; SPOLIDORIO, LUIS CARLOS; JOHNSON, FRANCIS; GOLUB, LORNE M.; GUIMARAES-STABILI, MORGANA RODRIGUES; ROSSA JR, CARLOS. Dose-response assessment of chemically modified curcumin in experimental periodontitis. Journal of Periodontology, v. 90, n. 5, p. 535-545, MAY 2019. Citações Web of Science: 0.
CURYLOFO-ZOTTI, FABIANA ALMEIDA; ELBURKI, MUNA S.; OLIVEIRA, PRISCILLA APARECIDA; CERRI, PAULO SERGIO; SANTOS, LEANDRO ALVES; LEE, HSI-MING; JOHNSON, FRANCIS; GOLUB, LORNE M.; ROSSA JUNIOR, CARLOS; GUIMARAES-STABILI, MORGANA RODRIGUES. Differential effects of natural Curcumin and chemically modified curcumin on inflammation and bone resorption in model of experimental periodontitis. ARCHIVES OF ORAL BIOLOGY, v. 91, p. 42-50, JUL 2018. Citações Web of Science: 0.
ELBURKI, MUNA S.; ROSSA, JR., CARLOS; GUIMARES-STABILI, MORGANA R.; LEE, HSI-MING; CURYLOFO-ZOTTI, FABIANA A.; JOHNSON, FRANCIS; GOLUB, LORNE M. A Chemically Modified Curcumin (CMC 2.24) Inhibits Nuclear Factor kappa B Activation and Inflammatory Bone Loss in Murine Models of LPS-Induced Experimental Periodontitis and Diabetes-Associated Natural Periodontitis. Inflammation, v. 40, n. 4, p. 1436-1449, AUG 2017. Citações Web of Science: 8.
ELBURKI, MUNA S.; ROSSA, CARLOS; GUIMARAES, MORGANA R.; GOODENOUGH, MARK; LEE, HSI-MING; CURYLOFO, FABIANA A.; ZHANG, YU; JOHNSON, FRANCIS; GOLUB, LORNE M. A Novel Chemically Modified Curcumin Reduces Severity of Experimental Periodontal Disease in Rats: Initial Observations. Mediators of Inflammation, 2014. Citações Web of Science: 24.

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