Evaluación del estímulo de Porphyromonas gingivalis sobre la integridad celular, respuesta proinflamatoria y producción de péptido Aβ en células endoteliales de microvasculatura de cerebro
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2023
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Resumen
Antecedentes: Se han demostrado que la enfermedad periodontal puede contribuir y jugar un papel en la etiología, progresión e inflamación de la enfermedad de Alzheimer. La barrera hematoencefálica (BHE) juega un papel importante en el mantenimiento del microambiente especializado del Sistema nervioso central, siendo componente clave, las células endoteliales de microvasculatura de cerebro, por sus características únicas e importantes. Se ha evidenciado que la disfunción de la BHE es un biomarcador temprano de EA. Objetivo: Evaluar el efecto de Porphyromonas gingivalis W83 sobre la respuesta proinflamatoria y la producción y acumulación de péptidos Aβ en células de microvasculatura de cerebro de ratón (MBEC). Métodos: Las MBEC se estimularon con bacteria viva (MOI: 5 -200 y LPS (1.0 -10 µg/ml) de P. gingivalis, se evaluó la viabilidad celular por el método de rezasurina, el efecto sobre el ciclo celular mediante el método 7AAD, la expresión de las moléculas de unión y de adhesión mediante inmunofluorescencia; así mismo, se realizó RT-PCR para determinar la expresión génica de citocinas proinflamatorias finalmente se realizó la medición de la secreción de Aβ42 mediante ELISA. Los datos se expresaron como ±SEM y se analizaron mediante ANOVA de una vía y pruebas post-hoc de Tukey. Un valor de p<0,05 se consideró estadísticamente significativo. Resultados: P. gingivalis a las 48h, indujo cambios en la viabilidad celular a MOI 200: 61.42% y 100: 44.75%; así mismo se observó que tanto la bacteria como el LPS produce modificaciones en el ciclo celular (Fase S). en relación a la las moléculas de unión a MOI: 5 y 100 se presentó cambios en la localización y sobreexpresión de β-catenina y VECAM-1. Así mismo se observó que P.gingivalis aumenta la expresión génica de TNF-α y MCP-1 en las células MBEC e induce la producción de péptidos Aβ a una concentración no mayor de 10 pg/ml. Conclusiones: P.gingivalis indujo disminución en la viabilidad celular, alteraciones en la distribución de las fases del ciclo celular, provoco cambios en el marcaje de las proteínas de unión y adhesión, y aumento en la producción de la expresión de TNF-α y MCP-1 y la producción de péptidos Aβ en las MBEC.
Descripción
Abstract
Background: Periodontal disease may contribute in the aethiology, progression and inflammation of Alzheimer’s disease. The haematoencephalic barrier (HEB) plays an important role in maintaining the specialized environment of the central nervous system and brain microvascular endothelial cells play a key role. A disfunction in the HEB is a biomarker of early AD. Objective: to assess the effect of Porphyromonas gingivalis W83 on the proinflammatory response and production of Aβ peptide production in microvascular mice brain cells (MBEC). Methods: Said cells were stimulated with live bacteria (MOI: 5 -200 y LPS (1.0 -10 µg/ml) of P. gingivalis, cellular viability was evaluated with the resazurin method, the effect on the cell cycle with the 7AAD method and expression of adhesion molecules with immunofluorescence. RT-PCR was performed in order to determine gene expression of proinflammatory cytosines and Aβ42 secretion with ELISA. Data was expressed as ±SEM and analysed with one-way ANOVA and Tukey post-hoc tests. A value of p<0.05 was considered statistically significant. Results: P. gingivalis induced changes in cell viability after 48 hours with MOI 200: 61.42% and 100: 44.75%. It was also observed that the bacteria and LPS produce modifications of the cell cycle (phase S). There was a shift in MOI: 5 y 100 localization and over-expression of β-catenin, VECAM-1, P.gingivalis increased the expression of TNF-α and MCP-1 in the MBEC and induced production of Aβ peptides in a concentration no greater than 10 pg/ml. Conclusions: P.gingivalis induced cell viability, cycle phase alterations, marker change of adhesion proteins, increment of production of TNF-α and MCP-1 expression and production of Aβ peptides in the MBEC.
Palabras clave
Enfermedad de Alzheimer, Enfermedad periodontal, Porphyromonas gingivalis, Barrera hematoencefálica, Células de microvasculatura de cerebro, Disfunción endotelial, Péptido Aβ, Inflamación
Keywords
Alzheimer disease, Periodontal disease, Porphyromonas gingivalis, Haematoencephalic barrier, Brain microvascular cells, Endothelial dysfunction, Aβ peptide, Inflammation