Efeito da curcumina e três análogos – DMAD, DMAM E RI75 – sobre viabilidade, diferenciação e expressão gênica em pré-osteoblastos
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Universidade Federal de Minas Gerais
Descrição
Tipo
Dissertação de mestrado
Título alternativo
Effect of curcumin and three of its analogues - DMAD, DMAM and RI75 - on pre-osteoblast cells’ viability, differentiation, and gene expression
Primeiro orientador
Membros da banca
Kaa Lucy de Melo Maltos
Augusto César Sette Dias
Augusto César Sette Dias
Resumo
A curcumina, encontrada nos rizomas da cúrcuma (Curcuma longa L.), tem sido
amplamente estudada devido aos seus potenciais benefícios à saúde que, entre
outros, incluem propriedades anti-inflamatórias, antioxidantes e cicatrizantes. No
entanto, devido à sua baixa biodisponibilidade e farmacocinética desfavorável,
compostos análogos são desenvolvidos e estudados para obter melhores
características biofarmacêuticas e aumentar os efeitos biológicos. Neste trabalho,
avaliamos a atividade da curcumina e três de seus análogos sintéticos (DMAD, DMAM
e RI75) sobre a viabilidade e diferenciação de uma linhagem celular pré-osteoblástica
(MC3T3-E1). A expressão dos genes fator de crescimento endotelial vascular (vegf),
do ligante 12 da quimiocina de motivo C-X-C (cxcl12) e do fator de transcrição runt-
related 2 (runx2) também foi avaliada. As células foram estimuladas com curcumina e
os três análogos usando concentrações de 10, 30 ou 50 μM. A curcumina e os
análogos testados apresentaram nenhuma, ligeira ou moderada citotoxicidade celular
em comparação com o controle negativo, após 24, 48 e 72 horas, nas concentrações
testadas. Os resultados de atividade de mineralização para a curcumina e o análogo
DMAD não apresentaram diferença estatística com o grupo controle, enquanto os
análogos DMAM e RI75 apresentaram menor atividade de mineralização. Nenhuma
das substâncias apresentou expressão gênica diferencial de cxcl12, um ativador de
células endoteliais e inflamatórias. Por outro lado, em comparação com o controle, o
análogo de curcumina RI75 mostrou regulação positiva de runx2 e vegf, ambos
relacionados ao reparo tecidual. Os resultados sugerem que os análogos DMAD,
DMAM e RI75 apresentam citotoxicidade semelhante ou inferior à curcumina natural
e maior atividade biológica, com destaque para o análogo RI75, sendo substâncias
com potencial promissor para biomodificações de materiais.
Abstract
Curcumin, found in the rhizomes of turmeric (Curcuma longa L.), has been widely
studied due to its potential health benefits which, among others, include anti inflammatory, antioxidant and healing properties. However, due to their low
bioavailability and unfavorable pharmacokinetics, analogous compounds are
developed and studied to obtain better biopharmaceutical characteristics and increase
biological effects. In this work, we evaluated the activity of curcumin and three of its
synthetic analogues (DMAD, DMAM and RI75) on the viability and differentiation of a
pre-osteoblastic cell line (MC3T3-E1). The expression of the genes vascular
endothelial growth factor (vegf), C-X-C motif chemokine ligand 12 (cxcl12) and runt related transcription factor 2 (runx2) was also evaluated. Cells were stimulated with
curcumin and the three analogues using concentrations of 10, 30 or 50 µM. Curcumin
and the analogues tested showed no, slight or moderate cellular cytotoxicity compared
to the negative control, after 24, 48 and 72 hours, at the concentrations tested. The
mineralization activity results for curcumin and the DMAD analogue showed no
statistical difference with the control group, while the DMAM and RI75 analogues
showed lower mineralization activity. None of the substances showed differential gene
expression of cxcl12, an activator of endothelial and inflammatory cells. On the other
hand, compared to the control, the curcumin analogue RI75 showed upregulation of
runx2 and vegf, both related to tissue repair. The results suggest that the DMAD,
DMAM and RI75 analogues present similar or lower cytotoxicity compared to natural
curcumin and greater biological activity, especially the RI75 analogue, being, therefore,
substances with promising potential for biomodification of materials.
Assunto
Curcumina, Diferenciação celular, Sobrevivência celular, Osteoblastos, Genes
Palavras-chave
Curcumina, Análogos e derivados, Diferenciação celular, Viabilidade celular, Osteblastos