Francesca Diomede
L’acido ascorbico antiossidante modula l’inflammasoma nlrp3 nelle cellule staminali orali trattate con lps-g attraverso la via nfκb/caspase-1/il-1β
L’acido ascorbico (AA) svolge un ruolo chiave nel mantenimento dell’integrità dei tessuti, eliminando i radicali liberi e possiede proprietà immunomodulatorie durante le malattie infiammatorie croniche. Nella parodontite, l’AA ha mostrato una decelerazione nella progressione della perdita di tessuto e ha indotto la rigenerazione tessutale stimolando le cellule progenitrici a differenziare in cellule del legamento parodontale. La malattia parodontale può essere definita come una malattia multifattoriale che colpisce i tessuti di supporto del dente.
La malattia parodontale è sostenuta da una condizione di infiammazione cronica sostenuta da vari tipi di batteri che si ritrovano comunemente nella placca dentale dove causano un’infiammazione localizzata producendo vari fattori proinfiammatori, come la proteina C-reattiva, l’interleuchina (IL)-1β, IL-6, TNF-α e metalloproteinasi della matrice.
La progressione della parodontite porta alla distruzione del tessuto parodontale profondo generando delle tasche parodontali intorno agli elementi colpiti, nella sua progressione può portare a processi patologici sistemici in seguito alla maggiore espressione di fattori proinfiammatori. Infatti, la parodontite rappresenta un possibile fattore di rischio per diverse malattie sistemiche, comprese le malattie cardiovascolari (CVD). Le cellule staminali sono cellule che possono essere usate per replicare in vitro modelli di patologie infiammatorie.
In particolare in questo studio come modelli cellulari sono state usate le cellule staminali mesenchimali derivate dal tessuto gengivale umano (hGMSC) e le cellule staminali mesenchimali derivate dal tessuto gengivale umano indotte al differenziamento endoteliale (e-dhGMSC). Il modello cellulare, costituito da queste due popolazioni cellulari, ha lo scopo di replicare in vitro il processo infiammatorio sostenuto dal Porphyromonas gingivalis nelle malattie parodontali e cardiovascolari.
Il Porphyromonas gingivalis è un batterio parodontopatogeno, ed è considerato insieme ad altri batteri e fattori locali e sistemici, agente eziologico della parodontite. Diversi studi hanno dimostrato la presenza di batteri parodontogeni nella cavità orale e nelle lesioni coronariche, indicando che la presenza di questi microrganismi possa contribuire allo sviluppo di malattie cardiovascolari. Il presente studio ha avuto lo scopo di studiare l’effetto dell’acido ascorbico (AA) sull’infiammazione prodotta dal lipopolisaccaride derivato dal Porphyromonas gingivalis (LPS-G) sul modello cellulare in vitro (hGMSCs, e- dhGMSC).
In particolare è stata valutata l’azione dell’acido ascorbico sull’attività metabolica cellulare, sulla via dell’infiammazione e sulla generazione di specie reattive dell’ossigeno (ROS). Le cellule sono state trattate con LPS-G (5 μg mL-1) o AA (50 μg mL-1) e analizzate mediante test di misurazione dell’attività metabolica, analisi condotte alla microscopia a fluorescenza per la valutazione dell’attivazione della cascata infiammatoria e delle alterazioni morfologiche, e valutazione dell’espressione proteica mediante western blot. Il tasso di attività metabolica cellulare è diminuito significativamente nei gruppi trattati con LPS-G, mentre i gruppi co-trattati con LPS-G e AA hanno mostrato un tasso di attività metabolica cellulare simile alle cellule non trattate. Il trattamento con AA ha attenuato l’effetto infiammatorio di LPS-G riducendo l’espressione di TLR4/MyD88/NFκB/ NLRP3/Caspase-1/IL-1β, come dimostrato dall’analisi dell’espressione proteica eseguita tramite Western blot e dalle immagini acquisite tramite microscopia confocale laser. Le cellule stimolate con LPS-G hanno mostrato un aumento nella produzione di ROS, mentre le cellule che sono state sottoposte a co-trattamento con AA hanno mostrato una minore espressione di ROS, dimostrando un possibile effetto citoprotettivo dell’acido ascorbico. In sintesi, il presente lavoro suggerisce che il trattamento con l’acido ascorbico porta ad una attenuazione dell’infiammazione mediata dal lipopolisaccaride derivato da P. gingivalis inibendo l’attivazione dei mediatori dell’infiammazione della via NFκB/Caspase-1/IL-1β. I risultati ottenuti indicano che l’acido ascorbico può essere considerato un potenziale fattore positivo nella regressione dell’infiammazione, andando a modulare la via infiammatoria innescata da LPS-G nel modello cellulare in vitro.
Il presente studio in vitro fornisce importanti informazioni sui meccanismi intracellulari di base che si verificano durante la malattia parodontale, allo stesso tempo però si rendono necessari ulteriori approfondimenti per valutare il ruolo specifico dell’AA in termini di neutralizzazione degli effetti dell’LPS-G o il meccanismo molecolare che porta all’inibizione della via del TLR4.