Efecto de Porphyromonas gingivalis sobre la viabilidad y regulación del ciclo celular en células endoteliales de microvasculatura de cerebro de ratón (MBMEC)
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2023
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Resumen
Antecedentes: Recientemente se ha demostrado que la periodontitis en estadios avanzados puede jugar un papel potencial en la etiología y progresión de la enfermedad de Alzheimer. Se cree que su acción altera el microambiente de la BHE en el endotelio microvascular, produciendo cambios en el ciclo celular, citotoxicidad y alteraciones en las proteínas de unión, logrando acceder al cerebro y aumentando la expresión de citoquinas generadas por una respuesta inflamatoria que causa lesiones en el SNC. Objetivo: Evaluar el efecto de P. gingivalis ATCC 381 sobre la viabilidad y regulación del ciclo celular de MBMEC. Métodos: Se estandarizó el inóculo de P. gingivalis 381 en ensayos por triplicado para poder estimular las MBMEC a concentraciones de MOI 5, 10, 50, 100 y 200; como controles se utilizó células sin estimular, lisado celular de P. gingivalis y tritón-x; se evaluó la viabilidad celular por el método de resazurina y liberación de LDH a tiempos de 6, 12, 24, 48 y 72h, y se determinó los cambios de las fases del ciclo celular con la técnica 7-AAD a tiempos de 24 y 48h; los datos se analizaron por la prueba de ANOVA y se asumió una diferencia estadísticamente significativa de P<0.05. Resultados: Se estableció el inóculo de P. gingivalis 381 en un rango de DO=0.944-0.945 donde se obtuvieron recuentos reproducibles. Se observó que ante los diferentes estímulos, esta cepa redujo la viabilidad de MBMEC a las concentraciones más altas y conforme pasa el tiempo en más del 50% siendo significativo (P<0.05) comparado con el control (SE100%); por otro lado se evidenció también un aumento en la liberación de LDH a concentraciones mayores de MOI. También se encontró que este patógeno produce cambios en la distribución celular durante las fases del ciclo celular, encontrando arrestos en las fases S y G0/G1 dependientes del tiempo de exposición. Conclusiones: P. gingivalis es citotóxica a concentraciones altas de MOI y es capaz de inducir cambios en la distribución de las fases del ciclo celular, induciendo arrestos en G0/G1 a las 24h y en S a las 48h.
Descripción
Abstract
Background: It has recently been shown that periodontitis in advanced stages may play a potential role in the etiology and progression of Alzheimer's disease. Its action is believed to alter the microenvironment of the BBB in the microvascular endothelium, producing changes in the cell cycle, cytotoxicity and alterations in binding proteins, gaining access to the brain and increasing the expression of cytokines generated by an inflammatory response that causes lesions. in the CNS. Objective: To evaluate the effect of P. gingivalis ATCC 381 on the viability and regulation of the cell cycle of MBMEC. Methods: The P. gingivalis 381 inoculum was standardized in triplicate assays to be able to stimulate MBMECs at MOI concentrations of 5, 10, 50, 100, and 200; unstimulated cells, P. gingivalis cell lysate and triton-x were used as controls; Cell viability was evaluated by the resazurin and LDH release method at times of 6, 12, 24, 48 and 72h, and changes in the cell cycle phases were determined with the 7-AAD technique at times of 24 and 48h. ; the data were analyzed by the ANOVA test and a statistically significant difference of P<0.05 was assumed. Results: The inoculum of P. gingivalis 381 was established in a range of OD=0.944-0.945 where reproducible counts were obtained. It was observed that before the different stimuli, this strain reduced the viability of MBMEC at the highest concentrations and as time passes by more than 50%, being significant (P<0.05) compared to the control (SE100%); on the other hand, an increase in the release of LDH was also evidenced at higher concentrations of MOI. It was also found that this pathogen produces changes in cell distribution during the phases of the cell cycle, finding arrests in the S and G0/G1 phases dependent on exposure time. Conclusions: P. gingivalis is cytotoxic at high concentrations of MOI and is capable of inducing changes in the distribution of cell cycle phases, inducing arrests in G0/G1 at 24h and in S at 48h.
Palabras clave
Enfermedad de Alzheimer, Enfermedad periodontal, Porphyromonas gingivalis, Barrera hematoencefálica, Ciclo celular, Viabilidad celular
Keywords
Alzheimer's disease, Periodontal disease, Porphyromonas gingivalis, Blood-brain barrier, Cell cycle, Cell viability