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Aug 09, 2023

Inducción osteogénica de derivados del ácido asiático en células madre del ligamento periodontal humano

Scientific Reports volumen 13, Número de artículo: 14102 (2023) Citar este artículo 82 Accesos 1 Altmetric Detalles de métricas Ácido asiático (AA) y asiaticósido, compuestos triterpenoides pentacíclicos derivados de

Scientific Reports volumen 13, número de artículo: 14102 (2023) Citar este artículo

82 Accesos

1 altmétrica

Detalles de métricas

El ácido asiático (AA) y el asiaticósido, compuestos triterpenoides pentacíclicos derivados de Centella asiática, son conocidos por sus efectos biológicos al promover la síntesis de colágeno tipo I e inducir la osteogénesis de las células madre. Sin embargo, sus aplicaciones en medicina regenerativa son limitadas debido a su baja potencia y escasa solubilidad acuosa. Este trabajo tuvo como objetivo evaluar la actividad de inducción osteogénica de derivados de AA en células madre del ligamento periodontal humano (hPDLSC) in vitro. Se sintetizaron cuatro compuestos, a saber, 501, 502, 503 y 506. Se utilizó AA como control. El 502 mostró una baja solubilidad en agua, mientras que el compuesto 506 mostró la más alta. El análisis de citotoxicidad demostró que 503 causó un deterioro significativo en la viabilidad celular, mientras que otros derivados no mostraron efectos dañinos sobre las hPDLSC. El derivado dimetil aminopropilamina de AA, compuesto 506, demostró una potencia relativamente alta para inducir la diferenciación osteogénica. Se observó una expresión elevada de ARNm de genes relacionados con la osteogénesis, BMP2, WNT3A, ALP, OSX e IBSP con 506. Además, la expresión de la proteína BMP-2 mejoró con una dosis creciente de 506, y el efecto fue pronunciado cuando la señalización de Erk La molécula fue inhibida. El derivado 506 se propuso para la promoción de la diferenciación osteogénica en hPDLSC mediante la regulación positiva de BMP2 a través de la vía de señalización de Erk. La molécula 506 se mostró prometedora en la regeneración del tejido óseo.

La enfermedad periodontal es una enfermedad inflamatoria que conduce a la pérdida de encía, ligamento periodontal y hueso alveolar1,2,3. La regeneración del ligamento periodontal es una de las estrategias de tratamiento de las enfermedades periodontales, que sigue ganando atención4.

Las células madre del ligamento periodontal humano (hPDLSC), que residen en el ligamento periodontal (es decir, el tejido conectivo que une el hueso alveolar y el cemento), continúan siendo un foco de la terapia celular y la ingeniería del tejido periodontal. Estas células poseen la propiedad de tallo, que se puede diferenciar en múltiples linajes, incluidos linajes celulares osteogénicos, adipogénicos, condrogénicos, neurogénicos y de tipo pancreático5,6,7,8,9,10,11,12. Su papel en el apoyo a la homeostasis tisular y la regeneración del tejido dañado está bien reconocido13,14,15. En ingeniería de tejidos o estudios periodontales, las hPDLSC se consideran una fuente de células candidatas16,17 ya que heredan las características del ligamento periodontal. En este sentido, las hPDLSC promueven la regeneración del tendón en el modelo de implantación subcutánea mejor que las células madre gingivales y las células madre mesenquimales derivadas de la médula ósea18. Además, las hPDLSC demuestran un alto nivel de potencia en la osteogénesis19. La diferenciación de hPDLSC hacia el linaje osteogénico puede controlarse mediante varios factores, incluidas biomoléculas y estimulación mecánica5,20.

La centella asiática, una hierba de la familia de las umbelíferas, se utiliza ampliamente en la medicina tradicional. Las moléculas biológicamente activas aisladas de esta planta incluyen terpenoides, flavonoides, vitamina C y vitamina A21. Se reconoce que los extractos de Centella son moléculas triterpenoides pentacíclicas, a saber, ácido asiático (AA) y asiaticósido22. El AA y el asiaticósido poseen muchas propiedades farmacológicas, como antiinflamatorias, antimicrobianas, antioxidantes, antidiabéticas y de apoyo a la cicatrización de heridas23,24,25,26,27. Estudios anteriores muestran que los extractos de Centella desempeñan un papel en la ingeniería del tejido óseo, induciendo la síntesis de colágeno in vitro e in vivo24,28,29. El asiaticósido puede promover la síntesis de colágeno tipo I e inducir la diferenciación osteogénica en las células del estroma del ligamento periodontal humano30. Se ha propuesto la escisión hidrolítica del asiaticósido en AA después de la internalización celular por sus actuaciones biológicas30,31,32,33. Además, el proceso de osteoclastogénesis puede inhibirse in vitro con el tratamiento de AA34. Tomando en conjunto estas evidencias, la AA podría ser beneficiosa en la regeneración del tejido periodontal y la diferenciación osteogénica.

La baja solubilidad acuosa del AA limita su aplicación clínica28,35,36 porque la alta dosis efectiva produce niveles inaceptables de disolventes orgánicos y tensioactivos37. Además, la biodisponibilidad de AA es baja debido al rápido metabolismo tras la administración en bolo38. Por lo tanto, es necesario un sistema de administración adecuado para mejorar la biodisponibilidad39. Otro enfoque para mejorar la solubilidad en agua y lograr una alta potencia de AA es la derivatización40. Se ha descubierto que los derivados de AA mejoran las actividades biológicas. Por ejemplo, los derivados de AA, cuya posición C-28 fue sustituida por un aminoácido y una acetilación en las posiciones C-2, C-3 y C-23, mostraron una actividad mejorada en la inhibición del óxido nítrico y antiinflamatoria. actividades40,41 Además, se mejoró la actividad anticancerígena de los compuestos AA con la sustitución de enlaces carbonilo y amida en las posiciones C-11 y C-2842. La sustitución de un grupo amida en C-28 y tres grupos hidroxilo en C-2, C-3 y C-23 condujo a una mejora pronunciada en la actividad antiproliferativa en comparación con la del AA43. La actividad anticancerígena se produce porque el efecto de lipofilicidad aumenta en la posición C-28 y los grupos polares se sustituyen en las posiciones C-2, C-3 y C-2344. Otro estudio demostró que la actividad anticancerígena de los derivados fluorados de AA es consecuencia de la sustitución del flúor, mejorando la estabilidad química y metabólica45. Además, la sustitución de fluoruro mejora la solubilidad lipídica, la permeabilidad de la membrana y la afinidad de unión de los derivados de AA46,47. Sin embargo, los derivados de AA no se han explorado a fondo por su actividad osteogénica.

Por lo tanto, en este estudio se centró la derivatización de compuestos AA en las posiciones C-2, C-3, C-23 y C-28. Se investigaron la citotoxicidad y la potencia de inducción osteogénica de los derivados de AA, así como el posible mecanismo regulador de estos compuestos que implica la regeneración ósea.

La estructura química del AA y sus derivados se muestra en la Fig. 1, y los espectros de 1H-NMR se presentaron en los datos complementarios, Figuras S1 a S4. Como se muestra en la Fig. 1, los grupos hidroxilo en las posiciones C-2, C-3 y C-23 de AA se modificaron con grupos acetilo para el compuesto 501. El compuesto 502 se derivó de 501 con esterificación en la posición C-28 con una cadena de butilo, mientras que el grupo dimetilaminopropilamina se esterificó en la posición C-28 en el compuesto 503. La derivatización del compuesto 506 de AA se realizó sólo en la posición C-28 mediante la formación de un enlace amida con dimetilaminopropilamina.

Estructura química del ácido asiático (AA) y sus derivados: 501, 502, 503 y 506. Los compuestos 501, 502 y 503 eran los derivados hidroxilo acetilados de AA en las posiciones C-2, C-3 y C-23 (marcadas en verde), de los cuales el grupo carboxílico de 502 y 503 fue modificado con cadena butilo (marcada en rosa) y grupo dimetil aminopropilamina (marcado en rojo), respectivamente. El compuesto 506 solo se modificó con el grupo dimetil aminopropilamina en la posición C-28.

La Tabla 1 muestra el coeficiente de partición calculado en un sistema octanol/agua (log P) y los resultados de la evaluación cuantitativa de la solubilidad en agua a temperatura ambiente y 37 °C. De hecho, la solubilidad en agua del AA y sus derivados se examinó primero utilizando la aproximación teórica en http://www.molinspiration.com, y el orden de la solubilidad fue 506 > AA > 503 > 501 > 502. Sin embargo, la predicción de El log P que utiliza Molinspiration generalmente se basa en datos existentes y su confiabilidad podría verse limitada si un compuesto se encuentra más allá del alcance de aplicabilidad del conjunto de datos. Los resultados se confirmaron mediante una evaluación experimental de la solubilidad utilizando un método gravimétrico, y se obtuvo un orden similar de solubilización de estos compuestos. Se puede implicar que la acetilación del grupo hidroxilo de 501, 502 y 503 condujo a un aumento sustancial de la hidrofobicidad, especialmente para 502, en el que se añadió una cadena butilo al grupo carboxílico. La amidación del grupo carboxílico con dimetilaminopropilamina de 503 y 506 mejoró su hidrofilicidad e ionización a pH fisiológico, lo que condujo a un aumento de la solubilidad en agua. Por tanto, el compuesto 506 mostró la mayor solubilidad acuosa debido a los grupos hidroxilo no modificados y la amidación de los grupos carboxílicos con dimetilaminopropilamina. El compuesto 502 no se consideró para estudios adicionales debido a su baja solubilidad.

Las células aisladas se tiñeron positivamente para CD73, CD90 y CD105, pero carecían de expresión de CD45 (datos complementarios, Figura S5), lo que implica características de células madre. Además, las actividades osteogénicas de las células aisladas de 5 sujetos se determinaron a partir de la actividad de ALP y la deposición de calcio, comparando entre las células cultivadas en medio general y medio osteogénico, como se muestra en los datos complementarios, Figura S6. No hubo diferencias notables entre las células obtenidas de diferentes sujetos en la diferenciación osteogénica.

La citotoxicidad de AA y sus derivados a una concentración de 300 nM se examinó en hPDLSC durante 1 y 5 días (Fig. 2A). El día 1, se observó una toxicidad significativa del derivado 503 con una viabilidad celular <40%, mientras que la viabilidad celular de AA y otros derivados fue superior al 90%. Sin embargo, la toxicidad celular del derivado 501 fue pronunciada después de una exposición prolongada, con una viabilidad celular reducida a menos del 75 % el día 5. AA y la variante 506 no mostraron toxicidad significativa para las hPDLSC hasta por 5 días.

Detección de los efectos biológicos de AA y sus derivados en medio general: (A) Viabilidad de hPDLSC después de un tratamiento con AA 300 nM, 501, 503 y 506 durante 1 y 5 días (D1 y D5, respectivamente). (B) Expresión de los genes BMP2, RUNX2, COL1 y WNT3A de hPDLSC después del tratamiento de AA y sus derivados durante 24 h. (n = 5).

Se puede proponer que la sustitución de los grupos triol por un grupo acetilo más voluminoso en las variantes 501 y 503 conduzca a una mayor citotoxicidad. Estos resultados coincidieron con estudios previos48, donde la acetilación de los grupos hidroxilo resultó en una mayor citotoxicidad para las células en cultivo debido a la mayor hidrofobicidad de las moléculas, lo que, a su vez, alteró la fluidez de la membrana celular, lo que provocó la muerte celular. De manera similar, Siewert et al. sugirieron que los derivados de AA que se sintetizaban mediante la sustitución de un grupo hidroxilo en C-2, C-3 y restos lipófilos en la posición C-23 inducían un aumento en la toxicidad celular. Los autores propusieron que la sustitución lipófila podría alterar la permeabilidad celular, lo que lleva a a un aumento sustancial de la citotoxicidad44.

Para evaluar más a fondo el potencial de los derivados de AA en la osteogénesis, las hPDLSC se mantuvieron en un medio de crecimiento normal suplementado con AA y los derivados durante 24 h. Para el experimento de selección se eligió la concentración efectiva más baja de AA y sus derivados, que fue 100 nM excepto 10 nM para el compuesto 503 debido a su solubilidad limitada. Se evaluó la expresión de ARNm de los genes marcadores osteogénicos BMP2, RUNX2, COL1A1 y WNT3A. Centrándonos en el nivel de expresión de BMP2 (Fig. 2B), se observó una expresión alta para el compuesto 506, mientras que los de AA, 501 y 503 no mostraron cambios observables en todos los marcadores.

BMP2 es reconocida por su papel importante en la inducción permanente de la diferenciación osteogénica49, y un informe anterior indicó que la pérdida de BMP2 produce un deterioro grave de la osteogénesis50. En este estudio, el tratamiento con compuesto 506 100 nM fue suficiente para mejorar la expresión de BMP2. En comparación con otros estudios, el compuesto AA requirió una concentración de hasta 20 µM para inhibir la osteoclastogénesis o la pérdida ósea34. Además, otro compuesto de extracto de asiaticósido de Centella indujo osteogénesis en hPDLSC a una concentración que oscilaba entre 10 y 100 µM30,31, que era aproximadamente dos o tres órdenes de magnitud mayor que la concentración probada para el compuesto 506. Este resultado puede indicar que, al igual que el compuesto de extracto de Centella, cantidades relativamente pequeñas de compuesto 506 pueden promover la diferenciación osteogénica.

El compuesto 506 fue seleccionado como fármaco candidato. Las actividades biológicas dependientes de la dosis del compuesto 506 se evaluaron en el intervalo de 100 a 300 nM. El primer día después de la exposición, la expresión del gen BMP2 (Fig. 3A) mostró un nivel elevado de transcripción en las concentraciones más bajas (100 y 200 nM). Por el contrario, la expresión de proteínas demostró un aumento dependiente de la dosis (Fig. 3B).

Los efectos del compuesto 506 en un medio general se examinaron en: (A) expresión del gen BMP2 determinada mediante RT-PCR cuantitativa, (B) expresión de la proteína BMP2 determinada mediante ELISA en D1 y D3 y (C) actividad ALP de las hPDLSC tratadas con diferentes concentraciones (100, 200 y 300 nM) en D3, que se normalizaron con respecto a la proteína celular total. Los asteriscos (*, **, ***, ****) indican las diferencias estadísticas con un valor de p ≤ 0,05, 0,005, 0,0005 y 0,0001, respectivamente. (n = 5).

Normalmente se puede observar una discrepancia entre el nivel de transcripción de ARNm y la expresión de proteínas relacionadas. Dado que la maquinaria celular es dinámica y contiene múltiples pasos, una producción o degradación temporalmente dependiente del ARNm y la proteína afín puede conducir a una expresión no armónica de genes y proteínas51. Posiblemente, 300 nM del compuesto 506 también podrían inducir una alta expresión del gen BMP2, que se tradujo rápidamente en un momento temprano, lo que resultó en un nivel de transcripción bajo con una alta expresión de proteínas52. De hecho, se sabe que una expresión temprana de la proteína BMP2 en un período corto es suficiente en la inducción osteogénica. Los estudios previos informaron que las células madre mesenquimales de origen humano tratadas con proteína humana recombinante BMP2 durante solo 15 minutos pueden diferenciarse en el linaje osteogénico53,54.

A partir de la Fig. 3C, se demuestra un aumento dependiente de la dosis del compuesto 506 en la actividad de ALP, un marcador temprano del proceso osteogénico y la diferenciación celular55,56. Se propone que el aumento del nivel de ALP es un proceso posterior a la estimulación de BMP2 por el compuesto 506, como lo demuestra el estudio de Harada et al.57, que reveló la relación entre el proceso de señalización de BMP2 y la actividad de ALP.

Normalmente, la diferenciación osteogénica se compone de 3 etapas; (1) proliferación celular, (2) depósito de matriz extracelular y (3) mineralización de la matriz58. Los marcadores preosteogénicos de hPDLSC se investigaron utilizando el compuesto 506 a una concentración de 300 nM (Fig. 4). RUNX2 es un factor de transcripción potencial para la proliferación celular y para dirigir el compromiso osteogénico57. También actúa como factor de transcripción de diversos marcadores preosteogénicos como ALP, IBSP, OSX y COL1A158. Sin embargo, carece de la capacidad de mantener la expresión de COL1A1 en osteoblastos maduros59. Nuestros hallazgos no revelaron cambios observables en los niveles de expresión de RUNX2 y COL1A1 después del tratamiento con el compuesto 506 en los días 1 y 3 (Fig. 4A, G). El resultado fue similar a un estudio anterior que mostró que un tratamiento de corta duración con fármacos estimulantes de BMP2 no puede mejorar la expresión de RUNX253. Aunque el nivel de expresión de otros factores osteogénicos, como BMP2, IBSP, ALP y OSX, mejoró en comparación con los niveles de control (Fig. 4B, D – F). Presumiblemente, el compuesto 506 promovió la diferenciación osteogénica de hPDLSC a través de una vía independiente de RUNX2.

La expresión de (A) RUNX2, (B) BMP2, (C) WNT3A, (D) IBSP, (E) ALP, (F) OSX y (G) COL1A1 de hPDLSC tratadas con 506 300 nM durante 1 y 3 días ( D1 y D3) en un medio general se determinaron mediante RT-PCR cuantitativa. La línea de puntos representa una proporción de expresión de 1 como control. La 'ns' indica una diferencia no estadística. Los asteriscos (*, **, ***, ****) indican las diferencias estadísticas con un valor de p ≤ 0,05, 0,005, 0,0005 y 0,0001, respectivamente. (n = 5).

Para investigar otras posibles vías de inducción osteogénica del compuesto 506, se determinó el nivel de expresión de WNT3A, ya que se sabe que la vía canónica WNT/β-catenina mejora la diferenciación osteogénica30 al trabajar junto con la vía de señalización BMP260. Se observó un nivel elevado de transcripción de WNT3A el día 3 después del tratamiento con 506 compuestos (Fig. 4C). Se observó una alta expresión de BMP2 el día 1 antes de disminuir a un nivel de control el día 3 (Fig. 4B), mientras que se observó una elevación de WNT3A el día 3 (Fig. 4C). Esto podría indicar que la expresión del gen BMP2 es promovida por el compuesto 506. Posteriormente, BMP2 promovió continuamente WNT3A. Demostramos que el compuesto 506 promovía notablemente la expresión de WNT3A. Los resultados coincidieron con estudios previos de que el asiaticósido promueve la actividad Wnt para mejorar la osteogénesis de las hPDLSC30 o las propiedades de curación de heridas en modelos animales49,61.

Para confirmar la inducción osteogénica del compuesto 506, se cultivaron hPDLSC durante 14 días, se realizó tinción de Von Kossa y rojo de alizarina S de la deposición de calcio (Fig. 5). En comparación con el control positivo, el compuesto 506 promovió la mineralización del tejido en un grado comparable al de esas mismas células cultivadas en un medio osteogénico, lo que confirmó una propiedad osteogénica potencial del compuesto 506.

Tinción de Von Kossa (superior) y rojo de alizarina S (inferior) para la deposición de calcio de hPDLSC cultivadas en diferentes condiciones (con o sin 506 300 nM, en medio general y en medio osteogénico) durante 14 días. El recuadro de las imágenes de tinción con rojo de alizarina S muestra células teñidas en general en una placa de pocillos de cultivo. La tinción gris oscuro y la tinción roja o roja oscura indican mineralización celular para la tinción de Von Kossa y Alizarin Red S, respectivamente. (Barra de escala para tinción de Von Kossa = 10 mm, barra de escala para tinción con rojo de alizarina S = 10 mm (recuadro) 100 µm (imagen completa)).

Además de la investigación de posibles vías en la inducción osteogénica de 506 a través de señales BMP2 y WNT3A, se determinó la osteogénesis a través de la vía de señalización MAPK/Erk utilizando una inhibición de Erk con la expresión relacionada de BMP2 y WNT3A (Fig. 6). La expresión de BMP2 cuando las células se trataron con el compuesto 506 tras una inhibición de moléculas de señalización, por ejemplo, ERK, FAK, PI3K y DKK1, se muestra en los datos complementarios, Figura S7. Todos estos inhibidores fueron elegidos por sus funciones que involucran el reordenamiento de la estructura citoesquelética62,63,64 y la modulación de las proteínas de la MEC65, que participan en el proceso de diferenciación osteogénica. ERK es una molécula de señalización clave en la modulación de las proteínas de la MEC que puede promover la diferenciación celular en el linaje osteogénico. FAK puede activar y estimular el factor de transcripción RUNX265. PI3K es una señalización implicada en la inhibición de la osteoporosis66, la homeostasis ósea y el desarrollo del citoesqueleto67. DKK1 es un inhibidor de la vía de señalización canónica WNT/β-catenina68. El resultado mostró que sólo una inhibición de las moléculas de señalización ERK puede inhibir la expresión de BMP2 a un nivel similar al de las células no tratadas. La expresión de WNT3A también se inhibió cuando se aplicó el inhibidor de Erk. Por lo tanto, se propone que la vía de señalización de Erk es el mecanismo por el cual el compuesto 506 regula la diferenciación osteogénica de hPDLSC. Se sabe que BMP2 puede controlarse a través de diferentes vías de señalización, como MAPK/Erk, Hedgehog, Notch y Wnt69,70. Erk, que se regula a través de la vía MAPK, es conocido por su papel esencial en la diferenciación osteogénica y la proliferación celular71. La relación entre el nivel de expresión de BMP2 y la vía MAPK/Erk fue aclarada previamente72. La inhibición de Erk1/2 puede regular negativamente la expresión de BMP2 y puede disminuir la actividad de ALP52,62. Se ha observado la interferencia entre la vía canónica Wnt/β-catenina y la vía MAPK/Erk, donde la β-catenina previene la degradación de Ras, una proteína de señalización posterior de la vía MAPK73. Es posible que el compuesto 506 indujera o potenciara la actividad de BMP2 o WNT3A, afectando el proceso posterior, incluida la vía canónica de β-catenina, por lo que posteriormente se indujo la vía MAPK y se estimuló la mayor expresión de factores osteogénicos.

Se examinó la expresión relativa de (A) BMP2 y (B) WNT3A de hPDLSC tratadas con 506 300 nM con o sin un inhibidor de Erk en un medio general. Los asteriscos (*, **) indican las diferencias estadísticas con un valor de p ≤ 0,05 y 0,005, respectivamente. (n = 5).

El presente estudio demostró que el compuesto 506 era un fármaco candidato que promovía la diferenciación osteogénica con una solubilidad en agua relativamente alta y una citotoxicidad baja en comparación con el AA y otros derivados. La mineralización de la matriz extracelular de hPDLSC se observó en una semana sin suplementación osteogénica. Los marcadores de genes osteogénicos BMP2, WNT3A y OSX estaban regulados positivamente y se mejoró la expresión de la proteína BMP2. Es posible que el compuesto 506 estimulara la transcripción de BMP2 a través de la vía de señalización de Erk, que se regula mediante la vía Wnt, en lugar de RUNX2.

Nuestros hallazgos demostraron que reemplazar los grupos carboxílicos de AA con dimetil aminopropilamina brindaba capacidades de inducción osteogénica, lo que hace que estos derivados puedan ser apropiados para su uso en medicina regenerativa.

Los derivados de AA, 501, 502, 503 y 506 se sintetizaron y derivatizaron a partir de AA y Asiaticósido. Las estructuras químicas del AA y sus derivados, y la 1H-NMR, se presentan en la Fig. 1 y los datos complementarios, Figuras S1 a S4. Todos los productos químicos eran de calidad analítica y se adquirieron en Sigma-Aldrich (Burlington, MA, EE. UU.) o Thermo Fisher Scientific (Waltham, MA, EE. UU.) a menos que se indique lo contrario.

Se añadió AA (5 g, 10,23 mmol) a un matraz de fondo redondo de 100 ml, seguido de la adición de piridina (4,0 g, 51,2 mmol), anhídrido acético (7,3 g, 71,6 mmol) y n-(4-piridil)dimetilamina. (249,9 mg, 2,0 mmol). La reacción se agitó a temperatura ambiente durante 12 h. La mezcla de reacción se concentró al vacío. El residuo se disolvió con acetato de etilo, después se lavó con hidrocloruro 1 N y salmuera y se secó sobre sulfato sódico anhidro. La fase orgánica se concentró al vacío y el residuo se purificó con cromatografía en columna para generar el producto diseñado 501. RMN 1H (400 MHz, CDCl3) δ 5,26 (s, 1H), 5,15–5,21 (m, 1H), 5,10 ( d, J = 10,3 Hz, 1H), 3,87 (d, J = 11,8 Hz, 1H), 3,60 (d, J = 11,9 Hz, 1H), 2,21 (d, J = 12,5 Hz, 1H), 2,15 – 1,60 ( m, 20H), 1,59 – 1,22 (m, 9H), 1,12 (s, 3H), 1,09 (s, 3H), 0,96 (d, J = 6,0 Hz, 4H), 0,90 (s, 3H), 0,87 (d , J = 6,0 Hz, 3H), 0,79 (s, 3H).

501 (2,0 g, 3,25 mmol), DCM (10 ml), N1,N1-dimetilpropano-1,3-diamina (664,8 mg, 6,51 mmol), HOBt (1,0 g, 7,81 mmol) y EDCl (1,5 g, 7,81 mmol ) se añadieron a un matraz de fondo redondo de 100 ml. La reacción se agitó a temperatura ambiente durante 12 h. La mezcla de reacción se concentró al vacío y el residuo se disolvió con acetato de etilo, luego se lavó con salmuera y se secó sobre sulfato de sodio anhidro. La fase orgánica se concentró al vacío y el residuo se purificó con cromatografía en columna para generar el producto diseñado 503. RMN 1H (400 MHz, CDCl3) δ 6,97 (t, J = 5,1 Hz, 1H), 5,34 (s, 1H) , 5,18 (td, J = 10,9, 4,5 Hz, 1H), 5,10 (d, J = 10,3 Hz, 1H), 3,86 (d, J = 11,8 Hz, 1H), 3,59 (d, J = 11,8 Hz, 1H) , 3,54 – 3,38 (m, 2H), 3,15 (dd, J = 13,6, 5,0 Hz, 1H), 2,68 (d, J = 8,6 Hz, 2H), 2,52 (s, 6H), 2,13 – 2,06 (m, 1H) ), 2,10 (s, 3H), 2,05 (s, 3H), 2,04 – 1,95 (m, 7H), 1,91 – 1,60 (m, 6H), 1,56 – 1,22 (m, 11H), 1,12 (s, 3H), 1,09 (s, 3H), 0,98 (s, 3H), 0,90–0,86 (m, 6H), 0,77 (d, J = 8,6 Hz, 3H).

Se añadió 503 (1 g, 1,43 mmol) a un matraz de fondo redondo de 100 ml, seguido de THF (5 ml), agua (5 ml) y LiOH (1 g, 42,92 mmol). La reacción se agitó a temperatura ambiente durante 10 h. La mezcla de reacción se concentró al vacío para eliminar el THF. El residuo se extrajo con DCM y luego se secó sobre sulfato de sodio anhidro. La fase orgánica se concentró al vacío y el residuo se purificó con cromatografía en columna para generar el producto diseñado 506. RMN 1H (400 MHz, MeOD) δ 5,37 (t, J = 3,2 Hz, 1H), 3,72 (td, J = 11,2, 4,4 Hz, 1H), 3,50 (d, J = 10,3 Hz, 1H), 3,38 (d, J = 10,3 Hz, 1H), 3,33 (dt, J = 3,2, 1,6 Hz, 2H), 3,31–3,25 ( m, 3H), 3,18 (dd, J = 13,0, 7,4 Hz, 1H), 3,07 (t, J = 7,5 Hz, 2H), 2,87 (s, 6H), 2,20–1,29 (m, 21H), 1,16 (s , 3H), 1,06 (s, 3H), 0,99 (s, 3H), 0,94 (d, J = 6,5 Hz, 3H), 0,81 (s, 3H), 0,71 (s, 3H).

Se añadieron 501 (2,0 g, 3,25 mmol), DCM (10 ml), n-butanol (241,1 mg, 3,25 mmol), DMAP (476,1 mg, 3,90 mmol) y EDCI (783,1 mg, 3,90 mmol) a una ronda de 100 ml. matraz de fondo. La reacción se agitó a temperatura ambiente durante 12 h. La mezcla de reacción se concentró al vacío y el residuo se disolvió con acetato de etilo, luego se lavó con salmuera y se secó sobre sulfato de sodio anhidro. La fase orgánica se concentró al vacío y el residuo se purificó con cromatografía en columna para generar el producto diseñado 502. RMN 1H (400 MHz, CDCl3) δ 5,25 (s, 1H), 5,16 (dd, J = 10,9, 4,4 Hz, 1H), 5,09 (d, J = 10,3 Hz, 1H), 4,08–3,92 (m, 2H), 3,86 (d, J = 11,8 Hz, 1H), 3,58 (d, J = 11,8 Hz, 1H), 2,25 ( d, J = 11,2 Hz, 1H), 2,10 (s, 3H), 2,04 (s, 3H), 1,99 (s, 3H), 1,98 – 1,91 (m, 2H), 1,86 – 1,24 (m, 22H), 1,12 (s, 3H), 1,09 (s, 3H), 0,98–0,91 (m, 6H), 0,90 (s, 3H), 0,86 (d, J = 6,4 Hz, 3H), 0,77 (s, 3H).

En primer lugar, la solución madre de AA y sus derivados se preparó en DMSO a partir de 100 μM y se diluyó en serie a 1 nM. Posteriormente, los derivados de AA se prepararon en DMSO en su concentración soluble más alta como solución madre, antes de diluirlos con un medio de cultivo a la concentración de trabajo al momento de su uso.

La solubilidad acuosa del AA y sus derivados se midió mediante un método gravimétrico. Brevemente, el AA y los derivados se disolvieron en una cantidad excesiva en agua ultrapura y las muestras se agitaron a temperatura ambiente y 37 °C durante 24 h. Posteriormente, las muestras se centrifugaron para separar los compuestos no disueltos. A continuación se recogió y liofilizó el volumen específico de sobrenadantes. El sólido residual después de la liofilización se pesó utilizando una balanza de 7 dígitos (XPR2u, Mettler Toledo, OH, EE. UU.) y se calculó la solubilidad máxima en agua a diferentes temperaturas en función del volumen de la solución recolectada de los compuestos. El experimento se realizó por cuadruplicado.

Se extrajeron células de voluntarios sanos programados para la extirpación quirúrgica del tercer molar según su plan de tratamiento en la Facultad de Odontología de la Universidad de Chulalongkorn, Tailandia. Esta investigación recibió la aprobación del Comité de Ética en Investigación en Humanos de la Facultad de Odontología de la Universidad de Chulalongkorn, Bangkok, Tailandia (HREC-DCU 2020-090, fecha de aprobación: 2 de octubre de 2020). Todos los protocolos experimentales se realizaron de acuerdo con las directrices/regulaciones pertinentes y se obtuvo el consentimiento informado. Las hPDLSC se explantaron y cultivaron siguiendo un protocolo establecido30. Los dientes obtenidos del sujeto se lavaron con solución salina tampón fosfato (PBS) y se extrajo el tejido del ligamento periodontal de la raíz del diente. El tejido aislado se cultivó en medio Eagle modificado por Dulbecco (DMEM) que contenía 10 % de suero bovino fetal (FBS), 1 % de L-glutamina y 1 % de antibiótico/antimicótico. Las características de tallo de las células aisladas se confirmaron con una tinción de anticuerpos para marcadores de células madre, a saber, CD73 (n.º de cat. 212270733, ImmunoTools, Friesoythe, Alemania), CD90 (n.º de cat. ab11155, Abcam, Cambridge, Reino Unido) y CD105 (n.º de cat. 21271054, ImmunoTools, Friesoythe, Alemania) y el marcador de células madre hematopoyéticas, CD45 (n.º de cat. 21810455, ImmunoTools, Friesoythe, Alemania). La expresión de proteínas de superficie se detectó mediante análisis de citometría de flujo.

Se prepararon soluciones madre de AA, 501, 502, 503 y 506 en DMSO a una concentración de 100 µM, antes de diluir en medio de cultivo hasta la concentración deseada. La viabilidad celular después de la exposición a los fármacos se investigó mediante un ensayo de resazurina PrestoBlue™ según el protocolo del fabricante. Se sembraron células con una densidad de 60.000 células/pocillo en placas de 24 pocillos y se cultivaron en un medio de crecimiento normal durante 24 h. Luego, las células se trataron con AA 300 nM y soluciones de 501, 502, 503 y 506. Después de una incubación de 24 horas y 5 días, los cultivos se trataron con solución de trabajo de resazurina y se midió la intensidad de fluorescencia a una longitud de onda de emisión de Se midieron 590 nm con excitación de longitud de onda de 560 nm utilizando un lector de microplacas (Synergy H1, lector multimodo Biotek, Winooski, VT, EE. UU.). Se utilizaron células no tratadas como control y el experimento se realizó en diferentes líneas celulares de al menos cinco donantes.

Las células se sembraron en placas de 24 pocillos a una densidad de 60.000 células/pocillo y se trataron con AA o los derivados en diferentes concentraciones. Los medios se cambiaron cada dos días para garantizar la continuidad de las actividades de los derivados de AA. Para los experimentos de inhibición de Erk, las células se trataron previamente con inhibidor de Erk 2,5 nM (n.º de catálogo 328006, Calbiochem, San Diego, CA, EE. UU.) durante 2 h antes del tratamiento con derivados de AA. En cada momento, el ARN total se extrajo utilizando el reactivo TRIzol® siguiendo el protocolo estándar, y el contenido y la pureza del ARN se midieron utilizando un espectrofotómetro de microvolúmenes (NanoDrop™ One, Thermo Fisher Scientific, EE. UU.). Luego, se transcribió de forma inversa 1 μg de muestra de ARN en ADN complementario (ADNc) utilizando el sistema de transcripción inversa Improm II (Promega, EE. UU.). El nivel de transcripción de los genes diana se enumera en la Tabla 2. Los niveles de expresión de los genes diana se detectaron mediante reacción en cadena de la polimerasa en tiempo real utilizando el sistema de detección verde SYBR (FastStart Essential DNA Green Master, Roche Diagnostics, Suiza) en el MiniOpticon. ™ Sistema RT-PCR (Bio-Rad, EE. UU.). La RT-PCR cuantitativa se llevó a cabo utilizando un LightCycler® 96 (Roche Diagnostics, Suiza). La expresión de la transcripción de GAPDH se utilizó como control interno. El análisis de expresión génica relativa se realizó utilizando el software CFX Manager (Bio-Rad, EE. UU.). El valor de expresión se normalizó utilizando un valor de expresión del gen de mantenimiento celular, GAPDH, y se consideró el control para cada día respectivo.

Los niveles de expresión de las proteínas diana se analizaron mediante un ensayo ELISA tipo sándwich. En primer lugar, se lisaron las células y se analizó la cantidad de proteína utilizando un kit de ensayo de proteínas Bio-Rad BCA (Bio-Rad Laboratories, EE. UU.). Siguiendo el protocolo estándar, las proteínas diana se analizaron utilizando un kit ELISA (R&D Systems, EE. UU.).

En los momentos designados, se midió la actividad de ALP. Las células tratadas con diferentes concentraciones de derivados de AA se recogieron, se lavaron con PBS y se lisaron con tampón de lisis alcalino. El lisado celular se incubó con una mezcla que contenía fosfato de p-nitrofenilo 2 mg/ml, 2-amino-2-metil-1-propanol 0,1 M y MgCl2 2 mM. Después de la incubación a 37 °C durante 30 min, la reacción se terminó añadiendo NaOH 50 mM. Se midió la absorbancia a 410 nm y los datos cuantitativos se normalizaron por la cantidad de proteína celular total.

La mineralización in vitro se visualizó tras la tinción con calcio utilizando el método de Von Kossa y la tinción con rojo de alizarina S según un protocolo establecido74. Brevemente, el día 14, las células se lavaron y fijaron con metanol frío durante 10 minutos antes de enjuagar con agua desionizada. La tinción de Von Kossa se realizó tratando las células fijadas con una solución de nitrato de plata al 5% p/v durante 30 minutos. Para la tinción con Rojo de Alizarina S, la solución de Rojo de Alizarina S (0,5% p/v, pH 4,2) se incubó con las células fijadas durante 5 minutos. La formación de nódulos mineralizados se observó bajo un microscopio de contraste de fases (Nikon ECLIPSE Ts2, Nikon, EE. UU.). Como control negativo se utilizaron células cultivadas en un medio de crecimiento normal. Las células cultivadas en un medio osteogénico (DMEM suplementado con 50 mg/ml de ácido ascórbico, dexametasona 100 nM y β-glicerofosfato 10 mM) se consideraron como control positivo.

Los datos se representaron como un diagrama de caja. El centro del diagrama de caja indica datos medianos, mientras que los bordes inferior y superior del diagrama de caja indican valores del primer y tercer cuartil, respectivamente. Se utilizaron células derivadas de al menos cuatro donantes diferentes. El análisis estadístico se realizó mediante ANOVA unidireccional seguido del análisis post hoc de Tukey utilizando Prism 9 (GraphPad Software, San Diego, CA, EE. UU.). Las diferencias se consideraron estadísticamente significativas cuando el valor de p fue ≤ 0,05.

Se obtuvo el consentimiento informado de todos los sujetos involucrados en el estudio.

Todas las células de este estudio se extrajeron de pacientes sanos programados para la extirpación quirúrgica del tercer molar según su plan de tratamiento en la Facultad de Odontología de la Universidad de Chulalongkorn, Tailandia. El estudio se realizó de acuerdo con las directrices de la Declaración de Helsinki y fue aprobado por el Comité de Ética en Investigación en Humanos de la Facultad de Odontología de la Universidad de Chulalongkorn, Bangkok, Tailandia (HREC-DCU 2020-090, Fecha de aprobación: 2 de octubre de 2020). . Todos los protocolos experimentales se realizaron de acuerdo con las directrices/regulaciones pertinentes.

Los conjuntos de datos utilizados y/o analizados durante el estudio actual están disponibles del autor correspondiente previa solicitud razonable.

ácido asiático

Fosfatasa alcalina

ácido bicinconínico

Proteína morfogenética ósea 2

La farmacopea británica

Colágeno tipo I alfa1

diclorometano

Inhibidor 1 de la vía de señalización Dickkopf WNT

4-(Dimetilamino)piridina

Dimetilsulfóxido

Ácido desoxirribonucleico

1-etil-3-(3-dimetil aminopropil)carbodiimida

Ensayo inmunoabsorbente ligado a enzimas

Quinasa regulada por señalización extracelular

Quinasa de adhesión focal

Gliceraldehído-3-fosfato deshidrogenasa

Células madre del ligamento periodontal humano

Sialoproteína de unión a integrina

Hidroxibenzotriazol

hidróxido de litio

Ostérix

Fosfatidilinositol 3-quinasa

Reacción en cadena de la polimerasa cuantitativa en tiempo real.

Ácido ribonucleico

Factor de transcripción 2 relacionado con Runt

tetrahidrofurano

La farmacopea de los Estados Unidos

No es miembro de la familia 3A

Renzo, G., Dario, D., Gianfranco, G., Gabriele, M. y Luca, T. El manejo del crecimiento excesivo gingival inducido por amlodipino asociado a la periodontitis crónica generalizada: reporte de un caso. En t. J. Med. Farmacéutica. Informe de caso 11, 1-9 (2018).

Artículo de Google Scholar

Wang, M. y col. Propiedades inmunomoduladoras de las células madre en periodontitis: estado actual y perspectivas de futuro. Células madre Int 2020, 9836518. https://doi.org/10.1155/2020/9836518 (2020).

Artículo ADS CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Kassebaum, Nueva Jersey y col. Carga global de periodontitis grave en 1990-2010: una revisión sistemática y metarregresión. J Dent Res 93, 1045–1053. https://doi.org/10.1177/0022034514552491 (2014).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Kinane, DF, Stathopoulou, PG y Papapanou, PN Enfermedades periodontales. Nat Rev Dis Primers 3, 17038. https://doi.org/10.1038/nrdp.2017.38 (2017).

Artículo PubMed Google Scholar

Purbantoro, SD, Osathanon, T., Nantavisai, S. & Sawangmake, C. El péptido de crecimiento osteogénico mejora la diferenciación osteogénica de las células madre del ligamento periodontal humano. Heliyon 8, e09936, https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2022.e09936 (2022).

Sawangmake, C., Pavasant, P., Chansiripornchai, P. y Osathanon, T. La condición alta en glucosa suprime la formación de neuroesferas por parte de las células madre mesenquimales derivadas del ligamento periodontal humano. J Cell Biochem 115, 928–939. https://doi.org/10.1002/jcb.24735 (2014).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Suwittayarak, R. y col. El estrés cortante mejora la función inmunorreguladora mediada por paracrina de las células madre del ligamento periodontal humano a través de la vía de señalización ERK. Int J Mol Sci 23. https://doi.org/10.3390/ijms23137119 (2022).

Sawangmake, C., Nowwarote, N., Pavasant, P., Chansiripornchai, P. y Osathanon, T. Un estudio de viabilidad de un potencial de diferenciación in vitro hacia células productoras de insulina mediante células madre mesenquimales derivadas de tejido dental. Biochem Biophys Res Commun 452, 581–587. https://doi.org/10.1016/j.bbrc.2014.08.121 (2014).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Tansriratanawong, K., Tamaki, Y., Ishikawa, H. y Sato, S. El cocultivo con células madre del ligamento periodontal mejora la expresión de genes osteogénicos en células grasas desdiferenciadas. Hum Cell 27, 151-161 (2014).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Bianco, P., Robey, PG, Saggio, I. y Riminucci, M. Células madre “mesenquimales” en la médula ósea humana (células madre esqueléticas): una discusión crítica sobre su naturaleza, identidad e importancia en las enfermedades esqueléticas incurables. Tararear. Gene Ther. 21, 1057–1066. https://doi.org/10.1089/hum.2010.136 (2010).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Martínez, C., Smith, PC, Rodriguez, JP & Palma, V. Sonic hedgehog estimula la proliferación de células madre del ligamento periodontal humano. J Dent Res 90, 483–488. https://doi.org/10.1177/0022034510391797 (2011).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Park, SH y cols. Un hidrogel de ácido hialurónico inyectable, reticulado por clic y modificado con citomodulina para la ingeniería de tejidos cartilaginosos. NPG Asia Mater 11. https://doi.org/10.1038/s41427-019-0130-1 (2019).

Kyawsoewin, M., Limraksasin, P., Ngaokrajang, U., Pavasant, P. & Osathanon, T. El trifosfato de adenosina extracelular induce la expresión de IDO e IFNgamma de células del ligamento periodontal humano a través de la señalización del receptor P2 X7. J Periodontal Res 57, 742–753. https://doi.org/10.1111/jre.12997 (2022).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Zhu, W. y Liang, M. Células madre del ligamento periodontal: estado actual, preocupaciones y perspectivas futuras. Int. de células madre. 2015, 972313, https://doi.org/10.1155/2015/972313 (2015).

Liu, J. y col. La polarización de los macrófagos en las células madre del ligamento periodontal mejoró la regeneración periodontal. Res de células madre Ther 10, 320. https://doi.org/10.1186/s13287-019-1409-4 (2019).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Li, Z. y col. Propiedades inmunomoduladoras de las células madre mesenquimales derivadas del tejido dental. Enfermedad oral 20, 25–34. https://doi.org/10.1111/odi.12086 (2014).

Artículo PubMed Google Scholar

Huang, CY et al. Plasticidad de células madre derivadas del ligamento periodontal adulto. Regeneración Med 4, 809–821. https://doi.org/10.2217/rme.09.55 (2009).

Artículo PubMed Google Scholar

Moshaverinia, A. et al. Aplicación de células madre derivadas del ligamento periodontal o fuentes de tejido gingival para la regeneración del tejido tendinoso. Biomateriales 35, 2642–2650. https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2013.12.053 (2014).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Seo, B.-M. et al. Investigación de células madre posnatales multipotentes del ligamento periodontal humano. vol. 364, 1756 (2004).

Manokawinchoke, J. y col. Carga mecánica y control del comportamiento de las células madre. Arco Oral Biol 125, 105092, https://doi.org/10.1016/j.archoralbio.2021.105092 (2021).

Tiwari, K., Sharma, N., Tiwari, V. y Singh, B. Micropropagación de Centella asiática (L.), una valiosa hierba medicinal. Cultivo de órganos y tejidos de células vegetales 63, https://doi.org/10.1023/a:1010690603095 (2000).

Schaneberg, BT, Bedir, JRME, Khan, IA Un método de HPLC mejorado para la determinación cuantitativa de seis triterpenos en extractos de Centella asiática y productos comerciales. Farmazie 58, 381–384 (2003).

Yousaf, S., Hanif, MA, Rehman, R., Azeem, MW y Racoti, A. en Plantas medicinales del sur de Asia (eds Muhammad Asif Hanif, Haq Nawaz, Muhammad Mumtaz Khan y Hugh J. Byrne) 423–437 (Elsevier, 2020).

Maquart, FX y cols. Los triterpenos de Centella asiática estimulan la acumulación de matriz extracelular en heridas experimentales de ratas. EUR. J. Dermatol. 9, 289–296 (1999).

CAS PubMed Google Académico

Hausen, BM Centella asiática (centella india), un terapéutico eficaz pero un sensibilizador débil. Dermatitis de contacto 29, 175-179. https://doi.org/10.1111/j.1600-0536.1993.tb03532.x (1993).

Artículo MathSciNet CAS PubMed Google Scholar

Park, BC y col. Efectos inhibidores del ácido asiático sobre la promoción de tumores inducida por 7,12-dimetilbenzo[a]antraceno y 13-acetato de 12-O-tetradecanoilforbol en ratones. Biol. Farmacéutica. Toro. 30, 176-179. https://doi.org/10.1248/bpb.30.176 (2007).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

sh. Ahmed, A. y otros. Propiedades farmacológicas del hidrogel de Centella asiática para acelerar la cicatrización de heridas en conejos. Complemento BMC Altern Med 19, doi: https://doi.org/10.1186/s12906-019-2625-2 (2019).

Maquart, FX, Bellon, G., Gillery, P., Wegrowski, Y. & Borel, JP Estimulación de la síntesis de colágeno en cultivos de fibroblastos mediante un triterpeno extraído de Centella asiática. Conecte el tejido Res 24, 107–120. https://doi.org/10.3109/03008209009152427 (1990).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Nie, X. et al. El gel de óxido nítrico de asiaticósido acelera la curación de las úlceras cutáneas diabéticas activando la vía de señalización Wnt/β-catenina. En t. Inmunofarmacol. 79, https://doi.org/10.1016/j.intimp.2019.106109 (2020).

Fitri, AR, Pavasant, P., Chamni, S. y Sumrejkanchanakij, P. Asiaticoside induce la diferenciación osteogénica de las células del ligamento periodontal humano a través de la vía Wnt. J Periodontal 89, 596–605. https://doi.org/10.1002/JPER.17-0471 (2018).

Artículo CAS Google Scholar

Nowwarote, N., Osathanon, T., Jitjaturunt, P., Manopattanasoontorn, S. & Pavasant, P. Asiaticoside induce la síntesis de colágeno tipo I y la diferenciación osteogénica en células del ligamento periodontal humano. Fitoter. Res. 27, 457–462. https://doi.org/10.1002/ptr.4742 (2013).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Rush, WR, Murray, GR y Graham, DJ La biodisponibilidad comparativa en estado estacionario de los ingredientes activos de Madecassol. Eur J Drug Metab Pharmacokinet 18, 323–326. https://doi.org/10.1007/BF03190180 (1993).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Rafat, M. et al. Asociación (micelización) y partición de triterpenoides aglicón. J. Ciencia de la interfaz coloidal. 325, 324–330. https://doi.org/10.1016/j.jcis.2008.05.046 (2008).

Artículo ADS CAS PubMed Google Scholar

Hong, G. y col. El ácido asiático inhibe la osteoporosis y la osteoclastogénesis inducidas por OVX mediante la regulación de las vías de señalización de NF-κb y Nfatc1 mediadas por RANKL. Frente. Farmacéutico. 11, https://doi.org/10.3389/fphar.2020.00331 (2020).

Hong, SS, Kim, JH, Li, H. & Shim, CK Formulación avanzada y actividad farmacológica del hidrogel del extracto titulado de C. asiatica. Arch Pharm Res 28, 502–508, https://doi.org/10.1007/BF02977683 (2005).

Yuan, Y. et al. Caracterización biofarmacéutica y farmacocinética del ácido asiático en Centella asiática determinada mediante un método HPLC-MS sensible y robusto. J Etnofarmacol 163, 31–38. https://doi.org/10.1016/j.jep.2015.01.006 (2015).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Kim., W.-J. et al. Extracción de componentes bioactivos de Centella asiática utilizando agua subcrítica. J. Fluidos supercríticos 48, 211–216 (2009).

Nagoor Meeran, MF et al. Propiedades farmacológicas, mecanismos moleculares y desarrollo farmacéutico del ácido asiático: un triterpenoide pentacíclico prometedor terapéutico. Frente Farmacol 9, 892. https://doi.org/10.3389/fphar.2018.00892 (2018).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Win, YY et al. Nanogel autoensamblado biocompatible In Vivo a base de ácido hialurónico para mejorar la solubilidad acuosa y la estabilidad del ácido asiático. Polímeros (Basilea) 13, https://doi.org/10.3390/polym13234071 (2021).

Jing, Y., Wang, G., Ge, Y., Xu, M. & Gong, Z. Síntesis, evaluaciones de la actividad antitumoral y antiangiogénica de derivados de aminoácidos del ácido asiático. Moléculas 20, 7309–7324. https://doi.org/10.3390/molecules20047309 (2015).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Kartasasmitaa, RE, Muhtadib, A. & Ibrahima, S. Afinidad de unión del diseño de derivados del ácido asiático contra la óxido nítrico sintasa inducible y la predicción de ADMET. J. Aplica. Farmacéutica. Ciencia. 4, 75–80. https://doi.org/10.7324/JAPS.2014.40213 (2014).

Artículo CAS Google Scholar

Li, JF y cols. Síntesis y evaluación biológica de nuevos derivados del ácido asiático derivados de la anilina como posibles agentes anticancerígenos. Eur J Med Chem 86, 175–188. https://doi.org/10.1016/j.ejmech.2014.08.003 (2014).

Artículo ADS CAS PubMed Google Scholar

Meng, YQ y cols. Síntesis y evaluación de la actividad antitumoral de nuevos derivados del ácido asiático. J Asian Nat Prod Res 14, 844–855. https://doi.org/10.1080/10286020.2012.699961 (2012).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Siewert, B., Pianowski, E. & Csuk, R. Los ésteres y amidas del ácido maslínico desencadenan la apoptosis en células tumorales humanas y alteran su modo de acción con respecto al patrón de sustitución en C-28. Eur J Med Chem 70, 259–272. https://doi.org/10.1016/j.ejmech.2013.10.016 (2013).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Gonçalves, BM, Salvador, JA, Marín, S. & Cascante, M. Síntesis y actividad anticancerígena de nuevos derivados fluorados del ácido asiático. Eur J Med Chem 114, 101-117. https://doi.org/10.1016/j.ejmech.2016.02.057 (2016).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Böhm, H.-J. et al. Flúor en química medicinal. ChemBioChem 5, 637–643. https://doi.org/10.1002/cbic.200301023 (2004).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Filler, R. & Saha, R. Flúor en la química medicinal: un siglo de progreso y una retrospectiva de 60 años de aspectos destacados seleccionados. Future Med Chem 1, 777–791. https://doi.org/10.4155/fmc.09.65 (2009).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Dong, MS y cols. Citotoxicidad relacionada con la estructura y efecto antihepatofíbrico de los derivados del ácido asiático en la línea celular estrellada hepática de rata, HSC-T6. Arch Pharm Res. 27, 512–517. https://doi.org/10.1007/BF02980124 (2004).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Hu, H. et al. Funciones secuenciales de la señalización de Hedgehog y Wnt en el desarrollo de osteoblastos. Desarrollo 132, 49–60. https://doi.org/10.1242/dev.01564 (2005).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Bandyopadhyay, A. et al. Análisis genético de las funciones de BMP2, BMP4 y BMP7 en el modelado y la esqueletogénesis de las extremidades. PLoS Genet 2, e216. https://doi.org/10.1371/journal.pgen.0020216 (2006).

Wang, D. Discrepancia entre el ARNm y la abundancia de proteínas: información del proceso de recuperación de información en las computadoras. Comput Biol Chem. 32, 462–468. https://doi.org/10.1016/j.compbiolchem.2008.07.014 (2008).

Artículo CAS PubMed PubMed Central MATH Google Scholar

Reilly, GC, Golden, EB, Grasso-Knight, G. & Leboy, PS Efectos diferenciales de la señalización de ERK y p38 en la hipertrofia estimulada por BMP-2 de condrocitos esternales de pollo cultivados. Señal de comunicación celular 3, 3. https://doi.org/10.1186/1478-811X-3-3 (2005).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Knippenberg, M., Helder, MN, Zandieh Doulabi, B., Wuisman, PI y Klein-Nulend, J. Osteogénesis versus condrogénesis por BMP-2 y BMP-7 en células madre adiposas. Bioquímica. Biofísica. Res. Comunitario. 342, 902–908. https://doi.org/10.1016/j.bbrc.2006.02.052 (2006).

Lysdahl, H., Baatrup, A., Foldager, CB & Bünger, C. El preacondicionamiento de células madre mesenquimales humanas con una baja concentración de BMP2 estimula la proliferación y la diferenciación osteogénica in vitro. Acceso abierto de Biores 3, 278–285. https://doi.org/10.1089/biores.2014.0044 (2014).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Osteogénesis de PM larga y células derivadas de la médula ósea. Células sanguíneas Mol Dis 27, 677–690. https://doi.org/10.1006/bcmd.2001.0431 (2001).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Aubin, JE Células madre óseas. J Bone Biochem Supply 30–31, 73–82 (1998).

3.0.CO;2-L" data-track-action="article reference" href="https://doi.org/10.1002%2F%28SICI%291097-4644%281998%2972%3A30%2F31%2B%3C73%3A%3AAID-JCB11%3E3.0.CO%3B2-L" aria-label="Article reference 56" data-doi="10.1002/(SICI)1097-4644(1998)72:30/31+3.0.CO;2-L">Artículo de Google Scholar

Harada, H. y col. Las isoformas de Cbfa1 ejercen diferencias funcionales en la diferenciación de osteoblastos. J. Biol Chem. 274, 6972–6978. https://doi.org/10.1074/jbc.274.11.6972 (1999).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Amarasekara, DS, Kim, S. & Rho, J. Regulación de la diferenciación de osteoblastos mediante redes de citoquinas. En t. J. Mol. Ciencia. 22, https://doi.org/10.3390/ijms22062851 (2021).

Komori, T. Regulación del desarrollo óseo y genes de proteínas de la matriz extracelular por RUNX2. Tejido celular Res 339, 189–195. https://doi.org/10.1007/s00441-009-0832-8 (2010).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Cho, YD y cols. Las modificaciones epigenéticas y la señalización canónica sin alas/clase int-1 (WNT) permiten la transdiferenciación de células no osteogénicas en osteoblastos. J Biol Chem. 289, 20120–20128. https://doi.org/10.1074/jbc.M114.558064 (2014).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Hill, TP, Später, D., Taketo, MM, Birchmeier, W. y Hartmann, C. La señalización canónica de Wnt/beta-catenina evita que los osteoblastos se diferencien en condrocitos. Celda de desarrollo 8, 727–738. https://doi.org/10.1016/j.devcel.2005.02.013 (2005).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Ghosh-Choudhury, N. et al. Requisito de fosfatidilinositol 3-quinasa inducida por BMP-2 y serina/treonina quinasa Akt en la diferenciación de osteoblastos y la transcripción del gen BMP-2 dependiente de Smad. J. Biol Chem. 277, 33361–33368. https://doi.org/10.1074/jbc.M205053200 (2002).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Kaliman, P., Viñals, F., Testar, X., Palacín, M. & Zorzano, A. Los inhibidores de la fosfatidilinositol 3-quinasa bloquean la diferenciación de las células del músculo esquelético. J Biol Chem. 271, 19146–19151. https://doi.org/10.1074/jbc.271.32.19146 (1996).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Sakaue, H. y col. Control postranscripcional de la diferenciación de adipocitos mediante la activación de la fosfoinositida 3-quinasa. J. Biol Chem. 273, 28945–28952. https://doi.org/10.1074/jbc.273.44.28945 (1998).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Salasznyk, RM, Klees, RF, Williams, WA, Boskey, A. y Plopper, GE Las vías de señalización de la quinasa de adhesión focal regulan la diferenciación osteogénica de las células madre mesenquimales humanas. Exp Cell Res 313, 22–37. https://doi.org/10.1016/j.yexcr.2006.09.013 (2007).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Xi, JC y cols. La vía de señalización celular PI3K/AKT participa en la regulación de la osteoporosis. Transducto de señal del receptor J Res 35, 640–645. https://doi.org/10.3109/10799893.2015.1041647 (2015).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

McGonnell, IM, Grigoriadis, AE, Lam, EW, Price, JS y Sunters, A. ¿Un papel específico de la fosfoinositida 3-quinasa y AKT en los osteoblastos? Endocrinol frontal. (Lausana) 3, 88, https://doi.org/10.3389/fendo.2012.00088 (2012).

Nakashima, A., Katagiri, T. y Tamura, M. Interacción entre la señalización de Wnt y la proteína morfogenética ósea 2 (BMP-2) en la vía de diferenciación de los mioblastos C2C12. J. Biol Chem. 280, 37660–37668. https://doi.org/10.1074/jbc.M504612200 (2005).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Chen, G., Deng, C. & Li, YP Señalización de TGF-β y BMP en la diferenciación de osteoblastos y la formación de hueso. Int J Biol Sci 8, 272–288 (2012).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Lin, GL y Hankenson, KD Integración de las vías de señalización BMP, Wnt y notch en la diferenciación de osteoblastos. J Cell Biochem 112, 3491–3501. https://doi.org/10.1002/jcb.23287 (2011).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Kim, HJ y cols. Hidrogeles inyectables basados ​​en MPEG-PCL-RGD y BMSC para ingeniería de tejido óseo. Biomateria. Ciencia. 8, 4334–4345. https://doi.org/10.1039/d0bm00588f (2020).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Jun, JH y cols. La quinasa Erk/MAP activada por BMP2 estabiliza Runx2 aumentando los niveles de p300 y la actividad de la histona acetiltransferasa. J. Biol Chem. 285, 36410–36419. https://doi.org/10.1074/jbc.M110.142307 (2010).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Lee, SK y cols. La interacción β-Catenina-RAS sirve como un interruptor molecular para la degradación de RAS a través de GSK3β. Representante EMBP 12. https://doi.org/10.15252/ebr.201846060 (2018).

Chaikiawkeaw, D. y col. La osteopontina induce la diferenciación osteogénica por parte de las células del ligamento periodontal humano a través de la interacción entre el dominio de unión al calcio y ALK-1. J. Periodontología. 93, e13-e23. https://doi.org/10.1002/JPER.21-0184 (2022).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

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El presente estudio fue apoyado por la Unidad de Gestión de Programas para la Competitividad, la Oficina del Consejo Nacional de Políticas de Innovación e Investigación Científica de la Educación Superior (subvención no: CU_FRB640001_01_30_10; PP y JAL) y el Fondo Segundo Siglo (C2F), la Universidad de Chulalongkorn (ST y JAL) . Los autores desean agradecer a Alan Rogerson por corregir el artículo. Los autores agradecen a Assoc. Prof. Sornkanok Vimolmangkang y Miss Khwanlada Kobtrakul por su sugerencia sobre el experimento de detección de solubilidad. Finalmente, este trabajo está dedicado a la memoria del fallecido Prof. Prasit Pavasant, nuestro querido maestro. No se habría logrado sin su gran apoyo.

Departamento de Farmacia y Farmacia Industrial, Facultad de Ciencias Farmacéuticas, Universidad Chulalongkorn, Bangkok, 10330, Tailandia

Sirikool Thamnium, Chavee Laomeephol y Jittima A. Luckanagul

Centro de Excelencia en Ingeniería de Biomateriales en Medicina y Salud, Universidad Chulalongkorn, Bangkok, 10330, Tailandia

Chavee Laomeephol y Jittima A. Luckanagul

Centro de Excelencia en Odontología Regenerativa, Facultad de Odontología, Universidad Chulalongkorn, Bangkok, 10330, Tailandia

Pregúntale a Pavasant

Departamento de Anatomía, Facultad de Odontología, Universidad Chulalongkorn, Bangkok, 10330, Tailandia

Prasit Pavasant y Thanaphum Osathanon

Unidad de Investigación de Biología de Células Madre Dentales, Facultad de Odontología, Universidad de Chulalongkorn, Bangkok, 10330, Tailandia

Thanaphum Osathanon

Laboratorio de Biomateriales, Instituto de Ciencias Médicas y de la Vida, Universidad de Kyoto, 53 Kawara-cho, Shogoin, Sakyo-ku, Kyoto, 606-8507, Japón

Yasuhiko Tabata

Instituto de Biología de Chengdu, Academia de Ciencias de China, PO Box 416, Chengdu, 6100641, Sichuan, República Popular de China

Chao Wang

Escuela de Alimentación y Bioingeniería, Universidad Xihua, Chengdu, 610039, República Popular China

Chao Wang

Centro de Excelencia en Productos Farmacéuticos de Producción Vegetal, Universidad Chulalongkorn, Bangkok, 10330, Tailandia

Jittima A. Luckanagul

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Correspondencia a Jittima A. Luckanagul.

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Reimpresiones y permisos

Thamnium, S., Laomeephol, C., Pavasant, P. et al. Inducción osteogénica de derivados del ácido asiático en células madre del ligamento periodontal humano. Representante científico 13, 14102 (2023). https://doi.org/10.1038/s41598-023-41388-8

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Recibido: 05 de enero de 2023

Aceptado: 25 de agosto de 2023

Publicado: 29 de agosto de 2023

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-023-41388-8

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