Farmacologia de rede combinada com banco de dados GEO identificando os mecanismos e alvos moleculares do Polygoni Cuspidati Rhizoma on Peri

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Jul 07, 2023

Farmacologia de rede combinada com banco de dados GEO identificando os mecanismos e alvos moleculares do Polygoni Cuspidati Rhizoma on Peri

Relatórios Científicos volume 12, Artigo número: 8227 (2022) Citar este artigo 2047 Acessos 2 Citações 1 Detalhes da Altmetric Metrics Peri-implantes é uma doença crônica que leva à reabsorção óssea e

Scientific Reports volume 12, Artigo número: 8227 (2022) Citar este artigo

2047 Acessos

2 citações

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Detalhes das métricas

Peri-implantares é uma doença crônica que leva à reabsorção óssea e perda de implantes. Polygoni Cuspidati Rhizoma (PCRER), uma erva tradicional chinesa tem sido usada para tratar doenças do metabolismo ósseo. No entanto, o seu mecanismo de absorção anti-óssea ainda permanece desconhecido. Nosso objetivo foi identificar seu alvo molecular e o mecanismo envolvido na teoria do potencial tratamento do PCRER para peri-implantes por farmacologia de rede. Os ingredientes ativos do PCRER e potenciais alvos relacionados à doença foram recuperados dos bancos de dados TCMSP, Swiss Target Prediction, SEA e depois combinados com os genes diferenciais da doença peri-implantar obtidos no banco de dados de microarranjos GEO. Os genes cruzados foram utilizados para construção de interação proteína-proteína (PPI) e análise de enriquecimento de Gene Ontology (GO) e KEGG. Usando o banco de dados STRING e o plug-in Cytoscape para construir uma rede de interação de proteínas e rastrear os genes do hub e verificados através de acoplamento molecular pelo software AutoDock vina. Um total de 13 compostos ativos e 90 alvos cruzados de PCRER foram selecionados para análise. A análise de enriquecimento GO e KEGG indicou que os alvos anti-Peri-implantes do PCRER desempenham principalmente um papel na resposta na sinalização de IL-17, via de sinalização de cálcio, via de sinalização de receptor Toll-like, via de sinalização de TNF, entre outras. E o CytoHubba rastreou dez genes centrais (MMP9, IL6, MPO, IL1B, SELL, IFNG, CXCL8, CXCL2, PTPRC, PECAM1). Finalmente, os resultados do docking molecular indicaram a boa capacidade de ligação com compostos ativos e genes centrais. Espera-se que os componentes principais do PCRER sejam medicamentos eficazes para tratar peri-implantes por meio de antiinflamatório e promovem o metabolismo ósseo. Nosso estudo fornece novas reflexões sobre o desenvolvimento da medicina natural para a prevenção e tratamento de peri-implantes.

Peri-implantar, que se refere a danos inflamatórios nos tecidos duros e moles ao redor dos implantes, incluindo mucosite peri-implantar e inflamação peri-implantar. A mucosite peri-implantar é limitada aos tecidos moles circundantes, em vez disso, os peri-implantes podem penetrar nos implantes e causar reabsorção óssea grave, se não forem tratados, podem causar a perda do implante1. Estudos recentes demonstraram que até 56% dos pacientes com implantes e até 43% dos locais de implantes são afetados por peri-implantes2.

Os peri-implantes manifestam-se principalmente como inflamação dos tecidos moles, formação de abscessos e fístulas3. A placa subgengival é a principal causa patogênica desta doença, e as bactérias patogênicas são principalmente bactérias anaeróbicas, como Fusobacterium nucleatum, Porphyromonas gingivalis, Actinobacillus actinomycetemcomitan, etc. consumo estão associados ao desenvolvimento de Peri-implantes4. Existem semelhanças e diferenças na compreensão e tratamento de implantes na medicina tradicional chinesa e ocidental. Na medicina ocidental, tanto os peri-implantes como a periodontite são doenças infecciosas causadas por microrganismos da placa. Portanto, o tratamento dos peri-implantes envolve principalmente a aplicação a longo prazo de um grande número de medicamentos antibacterianos para combater a destruição inflamatória bacteriana, a degradação das fibras e da matriz de colágeno, de modo a eliminar a bolsa periodontal e restaurar a perda óssea5. O cloridrato de minociclina, pode inibir a atividade da enzima colágeno, tem excelente afinidade com o tecido ósseo e possui amplo espectro antimicrobiano, forte atividade de esterilização, também estimula a regeneração do tecido mole ao redor do implante devido à sua permeabilidade ideal6,7. Mas o uso de antibióticos muitas vezes traz muitas reações adversas, como reações alérgicas, reações gastrointestinais e assim por diante8.

A Medicina Tradicional Chinesa (MTC) é utilizada na China há milhares de anos, tendo um efeito terapêutico multi-alvo em uma variedade de doenças, incluindo doenças metabólicas ósseas complexas, como osteoporose e periodontite9,10. Durante muito tempo, Polygoni Cuspidati Rhizoma Et Radix (PCRER) foi considerada uma planta invasora na Europa e na América do Norte, mas a sua recente inclusão na Farmacopeia Europeia permite a sua utilização como medicamento vegetal tradicional11. PCRER contém principalmente antraquinonas, estilbenos e alguns compostos de ácidos graxos, que possuem uma variedade de efeitos farmacológicos, incluindo antiinflamatório, antiviral, antiapoptótico, regulador de lipídios no sangue, antitrombose, proteção miocárdica, antioxidante, antitumoral e outros efeitos farmacológicos. Como medicina tradicional chinesa, o PCRER era frequentemente utilizado em combinação com diferentes MTC para tratar lesões hepáticas, doença inflamatória pélvica crónica, acne, irregularidades menstruais, queimaduras e artrite, etc.12,13,14. Alguns estudos relataram que extratos de PCRER ou seus principais compostos possuem efeitos antioxidantes e antibacterianos e foi utilizado na Coréia, China e Japão para tratar osteomielite15,16. Também foi comprovado que possui atividade antibacteriana contra Streptococcus mutans e foi usado por organizações médicas civis para manter a higiene bucal na Coreia do Sul17,18. Hadzik et al. obtiveram extratos de PCRER com as maiores atividades bacteriostáticas e bactericidas contra os patógenos da cárie, especialmente contra o estreptococo. Além disso, a citotoxicidade dos extratos de PCRER para S. mutans foi baixa em concentração antibacteriana e parece ter efeito estimulante sobre fibroblastos humanos normais, o que pode acelerar a cicatrização de feridas gengivais19. Atualmente, existem muitos experimentos sobre o tratamento de peri-implantes com a medicina tradicional chinesa ou compostos de PCRER como Mangiferin20, Cranberry21, Quercetin22, Resveratrol23. Contudo, o mecanismo específico de tratamento de peri-implantes com PCRER ainda não está claro.

 1. Then, the volcano plot and heatmaps of DEGs from three dataset were plotted by the ‘Pheatmap’ and ‘ggplot’ package in the R software. Finally, we combined the differential genes in the three data sets, deleted the duplicate values, and established the gene target database of peri-implantitis after standardization with Uniprot database./p> 0.4 as interception criteria) and. tsv data were obtained34. Next, to further identify the core therapeutic targets, Cytoscape plug-in MCODE (Molecular Complex Detection) was used to identify significant modules (MCODE score ≥ 4) and another plug-in Cytohubba was used. MCC algorithm was used to study node degree (score ≥ 10) of key nodes in significant modules35, the hub genes contained in PPI network was screened./p> 1 and P < 0.05. Joint analysis of gene chips in the GEO database (GSE178351, GSE57631, GSE106090) contained 11 samples from healthy individuals and 16 Peri-implants patients which identified 1398 differentially expressed genes related to Peri-implants (Supplementary Table S2), volcano plot of the distribution of three dataset’s DEGs are shown in Fig. 1, the heatmap of the three data sets are shown in Fig. 2, the quality assessment results of the three data sets are shown in Figure S1./p>