El efecto antioxidante de la curcumina Parte 2

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No hubo una diferencia significativa en el efecto medio de las variables MDA, GSH, GSSG, GSH/GSSG y CAT en los grupos de ratas tratadas con curcumina, rutina y la combinación de curcumina y rutina. Estos resultados fueron sustentados por bajos valores de F y una menor variación por cambios en los tratamientos (Cuadro 3).

Hubo correlación entre tejidos blandos y sangre con respecto a los marcadores MDA y CAT (Figura 4).

Los niveles de MDA disminuyeron significativamente en comparación con el grupo placebo (DPP) después de administrar rutina y curcumina. La combinación entre curcumina y rutina (DPCR) tuvo un efecto más positivo en los niveles de MDA en comparación con solo la rutina (DPR) y un efecto comparable en comparación con la curcumina sola (DPC). La combinación de curcumina y rutina (DPCR) aumentó los niveles de CAT en comparación con la curcumina (DPC) o la rutina (DPR) solas. La administración de curcumina tuvo un efecto más positivo que la administración de rutina.

Hubo una diferencia significativa entre los niveles de MDA y CAT para los cinco grupos de ratas cuando el análisis se realizó a nivel de tejido (Tabla 4).

A nivel de tejido gingival, hubo diferencias significativas entre los valores de MDA comparando el grupo 1 y todos los demás, similar al CAT (Cuadro 5).

3. Discusión

Los hallazgos de este estudio indicaron que los niveles de MDA en sangre y tejido gingival y las actividades de CAT estaban correlacionados en todos los grupos.

El uso de modelos animales en la investigación periodontal es un paso necesario antes de iniciar los ensayos clínicos con nuevos biomateriales y tratamientos. La rata es el roedor más ampliamente estudiado para las enfermedades periodontales.Patogénesis, porque es pequeño, fácil de mantener y económico, y la estructura de la encía dental es bastante similar a la observada en humanos, con un surco gingival poco profundo y unión del epitelio de unión al cemento. Se ha validado un modelo quirúrgico para defectos periodontales críticos en ratas, lo que permite probar nuevos biomateriales en combinación con factores de crecimiento o células madre mesenquimales[29,30]. Las cepas más utilizadas son Wistar o Sprague-Dawley, por lo que en nuestra investigación se utilizaron 50 ratas albinas Wistar macho.

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La enfermedad periodontal es una enfermedad multifactorial causada por diversa flora microbiana localizada en la placa subgingival. El tratamiento actual de las enfermedades periodontales se centra en reducir la carga microbiana adherida a los dientes y restaurar la salud gingival mediante procedimientos periodontales quirúrgicos y no quirúrgicos [31]. Se ha demostrado que la curcumina, el componente principal de la cúrcuma, tiene acción antiinflamatoria, antimicrobiana y antioxidante [32-34]. Estudios in vitro [35,36], estudios en animales [27,37] y estudios clínicos [38,39] han demostrado que existe una asociación positiva entre la curcumina y la evolución de la periodontitis.

Los estudios epidemiológicos han confirmado que la diabetes es un factor de riesgo importante para la periodontitis, y el riesgo de periodontitis es mayor siglucémicoel control es deficiente; las personas con diabetes mal controlada (que también corren el mayor riesgo de sufrir otras complicaciones macrovasculares y microvasculares) tienen un mayor riesgo de periodontitis y pérdida de hueso alveolar[40,41].

La rutina, un glucósido flavonoide cítrico que se encuentra en las frutas (naranja, pomelo, limón, manzanas y bayas), es uno de los principales ingredientes de numerosos preparados multivitamínicos y remedios a base de hierbas [42]. Debido a sus propiedades antioxidantes y antiinflamatorias y acciones citoprotectoras vinculadas a propiedades antienvejecimiento y anticancerígenas, tiene algunos efectos farmacológicos documentados[43,44]. Los efectos beneficiosos de la rutina sobre el estado glucémico ymicrovasculary las complicaciones macrovasculares asociadas a la diabetes se deben a sus propiedades hipolipemiantes. La reducción en la concentración de glucosa puede explicarse por el efecto de la rutina sobre las membranas celulares y por facilitar la entrada de glucosa a las células, disminuyendo así la liberación de glucosa a la sangre [45].

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En este estudio, investigamos la influencia del estrés oxidativo y el impacto de la curcumina y la rutina, por separado y en una mezcla, sobre la etiopatología de la periodontitis inducida experimentalmente en ratas diabéticas.

Para lograr una condición de periodontitis experimental más rápido de lo que ocurre normalmente, se colocó una ligadura de acero inoxidable con un diámetro de 0.1 mm alrededor de los segundos molares mandibulares bilaterales de rata [46]. La colocación de una ligadura alrededor de los molares de la rata promueve un desafío inflamatorio con la presencia deneutrófilos, T- ylinfocitos B, ulceración y migración apical de la unión epitelial[47].

Existe un interés creciente en la correlación entre los antioxidantes y la enfermedad periodontal. Por lo tanto, esta investigación utiliza la curcumina y la rutina como un solo antioxidante y una mezcla de ambos. El uso de la periodoncia con curcumina se ha evaluado en estudios clínicos [38,39], estudios en animales [37] y estudios in vitro [35].

Evaluamos parámetros como MDA, GSH, GSSC, GSH/GSSC y CAT desde el inicio hasta el día 70 para determinar el estrés oxidativo. Encontramos que hay una diferencia significativa entre el grupo no tratado y los tres grupos de tratamiento para estas variables, pero no hubo diferencia significativa en el efecto medio entre los grupos DPC (tratados con curcumina) y DPR (tratados con rutina), DPC (tratados con curcumina) y DPCR (tratados con curcumina y rutina) y DPR (tratados con rutina) y DPCR (tratados con curcumina y rutina).

El aumento de la MDA sérica indicó que el estrés oxidativo producido de manera suficiente podría causar la peroxidación mediada por radicales libres del componente lipídico en una membrana celular; por lo tanto, la MDA es un buen indicador para evaluar el estrés oxidativo en enfermedades degenerativas como la diabetes mellitus [48]. Los valores medios de GSH, GHH/GSSC y CAT se redujeron significativamente en los grupos 2, 3, 4 y 5 en comparación con el grupo de control. Tomofuji et al.[49] informaron que el nivel de GSH disminuyó y la pérdida de hueso alveolar y la infiltración de leucocitos nucleares polimórficos aumentaron en el tejido gingival, y de AraujoJunior et al. [50] informó que los niveles de MDA aumentaron y los niveles de GSH disminuyeron en el tejido de periodontitis.

Los estudios en animales y los ensayos clínicos limitados han mostrado resultados positivos y prometedores, pero aún existen limitaciones y precauciones que deben abordarse antes de un uso clínico amplio de la curcumina en pacientes con periodontitis. La curcumina es poco soluble en agua y debe solubilizarse en etanol o sulfóxido de dimetilo, tiene una biodisponibilidad sistémica baja después de una dosis oral y se absorbe poco y se metaboliza rápidamente en el tracto gastrointestinal [51,52].

Se requiere más investigación para mejorar las formulaciones y los sistemas de administración de la curcumina y la rutina. Hay resultados prometedores para la curcumina con el fin de aumentar el proceso de absorción, ralentizar el metabolismo [25] y aumentar su biodisponibilidad mediante el uso de nanopartículas [53], liposomas [54], micelas [55] y complejos de fosfolípidos [56]. ].

4. Materiales y Métodos

4.1.Producto químico/medicamento utilizado

La estreptozotocina (STZ), la glucosa, la curcumina (C), la rutina (R), el 2-ácido tiobarbitúrico, el o-ftalaldehído, el peróxido de hidrógeno y el tampón de fosfato de calcio se adquirieron de Sigma Aldrich Chemicals GmbH (Munich, Alemania). STZ y glucosa se disolvieron en agua destilada. C y R se disolvieron en aceite mineral a 10 umol/L.

4.2.Animales de experimentación

Cincuenta ratas albinas Wistar macho (8 semanas de edad y con un peso medio ± DE 220 ± 20 g) adquiridas en el Departamento de Animales de la Universidad de Medicina y Farmacia "Iuliu Hatieganu", Cluj-Napoca, Rumania, se transfirieron al Centro de Investigación BIOCOM de el Departamento de Fisiología, Cluj Napoca, Rumania. Los animales se alojaron a una temperatura de 21 ± 2 grados, 70 por ciento ± 4 por ciento de humedad y menos de 12- horas de oscuridad/12- horas de luz en un ambiente controlado,5 por jaula. Fueron alimentados con una dieta estándar de laboratorio de gránulos y recibieron agua ad libitum. El experimento comenzó después de un período de aclimatación de 1-semanas, y el protocolo fue aprobado por el Comité Ético de Bienestar Animal de "la lulu Hatieganu" de la Universidad de Medicina y Farmacia nr.172/13 de junio de 2019, de acuerdo con el Directrices sobre el cuidado y uso de animales con fines científicos, Comité Asesor Nacional para la Investigación con Animales de Laboratorio, 2004. 4.3.Inducción de Diabetes Mellitus

El primer día después de una anestesia im (intramuscular) con una inyección de cóctel de ketamina xilazina (100 mg/kg de peso corporal (BW) Ketamina y 10-mg/kg-1 BW xilazina), se indujo diabetes en las ratas en grupos 2-5. Se administraron mediante inyección iv (intravenosa) en la vena caudal, 30 mg kg-1 de peso corporal de STZ, seguido, después de 6 h, de glucosa al 30 por ciento, 2 ml/animal. La hiperglucemia es inducida por estreptozotocina (STZ) en ratas adultas; el mecanismo de acción es por destrucción selectiva de las células pancreáticas por estrés oxidativo. En consecuencia, esto reduce la insulina circulante, eleva el nivel de glucosa en sangre y provoca la aparición de síntomas significativos [57].

Los animales del grupo 1 solo recibieron el mismo volumen que el vehículo de control. Después de 72 h, utilizando un glucómetro, se midió la glucemia en la sangre extraída de la vena caudal. Las ratas con un<300 mg/dl="" glycemia="" level="" were="" readministered="" stz="" and="" glucose="" as="" stated="">

4.4.Inducción de Periodontitis

Con el fin de acelerar la periodontitis, los dispositivos de acumulación de placa, como las ligaduras de ortodoncia, se colocaron apicales a la región interproximal y se empujaron hacia el surco gingival alrededor de los segundos molares para facilitar la formación de placa, así como para romper el epitelio gingival, mejorando la osteoclastogénesis y el hueso. pérdida [58,59] La colocación de la ligadura permitió que las bacterias se acumularan alrededor de la ligadura, lo que provocó una periodontitis rápida. El examen se realizó moviendo la sonda dental en todas las superficies del diente y sondando en 6 sitios: 3 en el lado bucal y 3 en el lado oral. (mesial, central y distal del diente). La profundidad de la bolsa alcanzó su punto máximo a los 15 días, y la ligadura perdió contacto con el fondo de la bolsa periodontal, que se fue en dirección apical, reduciendo así su eficacia. En consecuencia, durante el experimento, la ligadura debe empujarse apicalmente. El bolsillo más profundo tenía una profundidad de bolsillo promedio de 3,1 mm. Cuando se confirmó la periodontitis, se retiraron las ligaduras sin romper la placa o el cálculo.

Este método se consideró un modelo adecuado de enfermedad aguda[60]. La colocación de ligaduras solamente es el método más común para la inducción de la periodontitis (72,2 por ciento)[60]. 4.5. Asignación de grupos y diseño experimental

Las ratas albinas Wistar se dividieron aleatoriamente en 5 grupos: (1)(CONTROL)—grupo de control,(2)(DPP)—diabetes mellitus y periodontitis inducidas experimentalmente, (3)(DPC)—diabetes mellitus y periodontitis inducidas experimentalmente tratadas con curcumina (C), (4)(DPR): diabetes mellitus y periodontitis inducidas experimentalmente tratadas con rutina (R) y (5)(DPCR): diabetes mellitus y periodontitis inducidas experimentalmente tratadas con Cand R.

Después de instalada la diabetes y la periodontitis, las ratas de los grupos 3-5 recibieron el tratamiento con C, R o combinados: en el grupo 3 se administró C, 75 mg/kg pc/rata, en el grupo 4 se administró R 75 mg/ kg PC/rata y, en el grupo 5, en proporciones iguales, una combinación de C y R, 75 mg/kg PC, respectivamente. El grupo 2 recibió el mismo volumen del vehículo solamente. El tratamiento se administró por sonda oral todos los días durante 10 semanas. La elección de la dosis se basó en los datos utilizados en otros estudios similares en los que se evaluaron los efectos de la curcumina (15-90 mg/kg)[61-64] y la rutina (25-100 mg/kg)[65 ] sobre la reducción de los parámetros de estrés oxidativo fueron investigados. 4.6. Recolección y análisis de muestras de sangre y tejidos

Al final del experimento, después de una inyección intraperitoneal de un cóctel de ketamina xilazina (ketamina 100 mg/kg de peso corporal y xilazina de 10 mg/kg de peso corporal), se extrajeron 5 ml de sangre del seno venoso retroorbitario de todos los animales, y Se midieron los marcadores oxidativos. Se recogieron muestras de tejido de la mucosa gingival de los dientes ligados y dientes de control homólogos. Las muestras se usaron para medir los marcadores oxidativos bioquímicos.

Los fragmentos de tejido se homogeneizaron con un homogeneizador Polytron (Brinkman Kinematica, Lucerna, Suiza) durante 3 min en hielo en solución salina tamponada con fosfato (PBS) (pH 7,4) y se añadieron en una proporción de 1:4 (p/v). La suspensión se centrifugó a 300 × g y 4 grados durante 5 min para preparar la fracción citosólica. El contenido de proteínas de los homogeneizados se midió utilizando el método de Bradford [66]. 4.7.Determinación de Biomarcadores de Estrés Oxidativo

La MDA se determinó por el método fluorométrico con 2-ácido tiobarbitúrico (TBA) descrito por Conti et al.[67].

El glutatión reducido (GSH) y el glutatión oxidado (GSSG) se midieron fluorométricamente utilizando o-ftalaldehído [68]. Los resultados se expresaron en moles/mL.

Para la evaluación de MDA en las muestras gingivales, el contenido de proteínas de los homogeneizados se determinó mediante el método de Bradford [69] utilizando albúmina de suero bovino como estándar. Los homogeneizados de tejido gingival se calentaron en un baño de agua hirviendo durante 1 h en 75-mMK2HPO4,pH3, que contenía 10-mM TBA. Después de enfriar, la solución se extrajo con 3 mL de n-butanol en 0. Se determinó espectrofluorométricamente 6 mL de TBA.MDA en la fase orgánica utilizando una técnica sincrónica con 534 nm de excitación y 548 nm de emisión. La MDA se informó como nmol/mg de proteína.

La actividad de catalasa (CAT) en los homogeneizados y lisados ​​celulares se midió en una mezcla de reacción que contenía peróxido de hidrógeno {{0}}mM en un tampón de fosfato de calcio 50-mM, pH 7,4. La cantidad de enzima que produjo una reducción de absorbancia de 0,43 a 25 grados por minuto a 240 nm en este sistema se definió como una unidad de actividad de catalasa. La actividad se expresó como unidad/mg de proteína.[70]4.8.Análisis estadístico

Los datos se analizaron estadísticamente mediante ANOVA con la prueba de Scheffe para comparar los niveles de significancia entre los grupos de control y experimental. Todos los análisis estadísticos se realizaron con el software SPSS24, Armonk, NY, EE. UU. Se consideraron significativos los valores de p Menor o igual a 0.05.

5. Conclusiones

Se puede concluir que la administración oral de curcumina y rutina, solas o combinadas, podría reducir el estrés oxidativo tanto en el tejido gingival como en la sangre y mejorar el estado antioxidante en ratas con periodontitis hiperglucémica. Al modelar el estrés oxidativo, estos dos antioxidantes pueden tener un efecto inhibidor sobre la inflamación. Se necesitan investigaciones futuras para evaluar los efectos antioxidantes sobre la inflamación local en comparación con la inflamación sistémica.

Este artículo está extraído de Molecules 2021, 26, 1332