Efecto Antiinflamatorio de Nanopartículas de Quitosano en Fibroblastos Gingivales Humanos

Objetivos: Los fibroblastos gingivales humanos (FGH) juegan un papel crucial en la homeostasis de tejidos conectivos y pueden ser afectados por citoquinas pro-inflamatorias, como la interleuquina 1beta; (IL1beta;) e interleuquina 6 (IL6), que modifican fuertemente su respuesta celular, como la expresión de la enzima ciclooxigenasa 2 (COX2), que induce la producción de prostaglandina E2 (PGE2), ambas correlacionadas con enfermedad periodontal (EP) activa. El quitosano es un polímero natural extraído del caparazón de crustáceos que ha mostrado efectos antimicrobianos, hemostáticos y de promoción de la regeneración de tejidos. Sin embargo, los potenciales efectos del quitosano sobre la modulación de la respuesta inflamatoria, han sido pobremente estudiados. En este estudio se evaluó el efecto del quitosano sobre este tipo de respuesta en FGH.

Método: Cultivos primarios de FGH obtenidos de pacientes sanos, fueron estimulados con IL1beta; en presencia, o no, de nanopartículas de Quitosano (nQ). Estas fueron producidas y luego caracterizadas en cuanto a su tamaño y propiedades bioadhesivas. Se evaluó también el efecto sobre la biocompatibilidad y proliferación celular mediante ensayos de MTS, liberación de LDH e inmunofluorescencia para el marcador nuclear de proliferación Ki67. Se determinó la expresión de COX2, mPGES1 e IL6 mediante rtPCR. La producción de COX2 y PGE2 fue evaluada utilizando Western-blot. Los niveles de COX2, IL6 y PGE2 fueron cuantificados mediante ELISA. Los datos fueron analizados mediante el test “t” de student y Mann–Whitney U-test.

Resultados: Las nQ mostraron un tamaño nanométrico, tener propiedades bioadhesivas y no afectaron la viabilidad celular. El estímulo pro-inflamatorio con IL1beta; indujo fuertemente la producción de COX2, IL6, mPGES1 y PGE2. Se observó que las nQ ejercieron un efecto inhibitorio sobre todos los marcadores inflamatorios analizados.

Conclusiones: Las nQ son altamente biocompatibles, bioadhesivas y ejercen un potente efecto antiinflamatorio en FGH. Esto muestra el potencial de las nQ para ser utilizadas en aplicaciones biomédicas para el control de la respuesta inflamatoria en la EP. Financiamiento: Proyecto FONDEF DO8I1141.

Objectives: Human gingival fibroblasts (HGF) play a crucial role in connective tissues homeostasis and are affected by inflammatory cytokines, like interleukin 1beta; (IL1beta;) and interleukin 6 (IL6). Chitosan is a natural polymer that has antimicrobial and tissue regeneration properties. The potential effect of chitosan in modulating the inflammatory response is still poorly understood. In this study we evaluated the effect of chitosan on the inflammatory response in HGF.

Method: HGF primary cultures were stimulated using IL1beta; in presence, or not, of Chitosan nanoparticles (Cn). The size and bioadhesive properties on Cn were characterized. The effect of Cn on cell proliferation and biocompatibility was evaluated using the MTS, LDH and Ki67 assays. COX2, mPGES1 and IL6 expression were determined using rtPCR. COX2 and PGE2 production were evaluated using Western-blot and ELISA. Statistical analysis was performed using the students “t” or Mann–Whitney U-test.

Results: Cn showed a nanometric size, bioadhesive properties, and also did not affect cell viability. Pro inflammatory stimuli IL1beta;, induced a strong increase in COX-2, IL6, mPGES1 and PGE2 production. Cn showed to have an inhibitory effect on all the inflammation markers analyzed.

Conclusion: Cn are highly biocompatible, bioadhesive and have a potent anti-inflammatory effect in HGF. This demonstrates the potential use of Cn in biomedical applications for controlling the inflammatory response in PD. Grant: FONDEF DO8I1141.