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Aug 09, 2023

Induction ostéogénique de dérivés d'acide asiatique dans les cellules souches du ligament parodontal humain

Scientific Reports volume 13, Numéro d'article : 14102 (2023) Citer cet article 82 Accès 1 Altmetric Metrics détaille l'acide asiatique (AA) et l'asiaticoside, composés triterpénoïdes pentacycliques dérivés de

Rapports scientifiques volume 13, Numéro d'article : 14102 (2023) Citer cet article

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Détails des métriques

L'acide asiatique (AA) et l'asiaticoside, composés triterpénoïdes pentacycliques dérivés de Centella asiatica, sont connus pour leurs effets biologiques en favorisant la synthèse du collagène de type I et en induisant l'ostéogenèse des cellules souches. Cependant, leurs applications en médecine régénérative sont limitées en raison de leur faible puissance et de leur faible solubilité aqueuse. Ce travail visait à évaluer l'activité d'induction ostéogénique des dérivés d'AA dans les cellules souches du ligament parodontal humain (hPDLSC) in vitro. Quatre composés ont été synthétisés, à savoir 501, 502, 503 et 506. AA a été utilisé comme contrôle. Le composé 502 présentait une faible solubilité dans l’eau, tandis que le composé 506 présentait la plus élevée. L'analyse de cytotoxicité a démontré que le 503 provoquait une détérioration significative de la viabilité cellulaire, tandis que d'autres dérivés ne présentaient aucun effet nocif sur les hPDLSC. Le dérivé diméthylaminopropylamine de l'AA, le composé 506, a démontré une puissance relativement élevée pour induire une différenciation ostéogénique. Une expression élevée de l'ARNm des gènes liés à l'ostéogène, BMP2, WNT3A, ALP, OSX et IBSP, a été observée avec 506. De plus, l'expression de la protéine BMP-2 était améliorée avec l'augmentation de la dose de 506, et l'effet était prononcé lorsque la signalisation Erk la molécule a été inhibée. Le dérivé 506 a été proposé pour promouvoir la différenciation ostéogénique dans les hPDLSC en régulant positivement la BMP2 via la voie de signalisation Erk. La molécule 506 s'est révélée prometteuse dans la régénération du tissu osseux.

La maladie parodontale est une maladie inflammatoire qui entraîne une perte de gencive, de ligament parodontal et d'os alvéolaire1,2,3. La régénération du ligament parodontal est l’une des stratégies thérapeutiques des maladies parodontales qui continue de retenir l’attention4.

Les cellules souches du ligament parodontal humain (hPDLSC), qui résident dans le ligament parodontal (c'est-à-dire le tissu conjonctif reliant l'os alvéolaire et le cément), continuent d'être au centre de la thérapie cellulaire et de l'ingénierie des tissus parodontaux. Ces cellules possèdent la propriété de souche, qui peut être différenciée en plusieurs lignées, notamment les lignées cellulaires ostéogéniques, adipogènes, chondrogéniques, neurogènes et de type pancréatique5,6,7,8,9,10,11,12. Leurs rôles dans le soutien de l’homéostasie des tissus et la régénération des tissus endommagés sont bien reconnus13,14,15. Dans les études d’ingénierie tissulaire ou parodontales, les hPDLSC sont considérées comme une source de cellules candidates16,17 car elles héritent des caractéristiques du ligament parodontal. À cet égard, les hPDLSC favorisent mieux la régénération des tendons dans le modèle d’implantation sous-cutanée que les cellules souches gingivales et les cellules souches mésenchymateuses dérivées de la moelle osseuse18. De plus, les hPDLSC démontrent un niveau élevé de puissance dans l’ostéogenèse19. La différenciation des hPDLSC vers la lignée ostéogénique peut être contrôlée par divers facteurs, notamment les biomolécules et la stimulation mécanique5,20.

La Centella Asiatica, une plante herbacée de la famille des ombellifères, est largement utilisée en médecine traditionnelle. Les molécules biologiquement actives isolées de cette plante comprennent les terpénoïdes, les flavonoïdes, la vitamine C et la vitamine A21. Il est reconnu que les extraits de Centella sont des molécules triterpénoïdes pentacycliques, à savoir l'acide asiatique (AA) et l'asiaticoside22. L'AA et l'asiaticoside possèdent de nombreuses propriétés pharmacologiques, telles que des propriétés anti-inflammatoires, antimicrobiennes, antioxydantes, antidiabétiques et cicatrisantes23,24,25,26,27. Des études antérieures montrent que les extraits de Centella jouent un rôle dans l'ingénierie du tissu osseux, induisant la synthèse de collagène in vitro et in vivo24,28,29. L'asiaticoside peut favoriser la synthèse du collagène de type I et induire une différenciation ostéogénique dans les cellules stromales du ligament parodontal humain30. Le clivage hydrolytique de l'asiaticoside en AA après internalisation cellulaire a été proposé pour ses performances biologiques30,31,32,33. De plus, le processus d'ostéoclastogenèse peut être inhibé in vitro avec le traitement par AA34. En combinant ces éléments de preuve, les AA pourraient être bénéfiques dans la régénération des tissus parodontaux et la différenciation ostéogénique.