Descoperire în domeniul MicroARN oferă speranță pentru regenerarea osului dentar

Un studiu realizat de cercetători de la Universitatea de Medicină și Stomatologie din Tokyo și publicat în Stem Cell Research & Therapy a investigat rolul microARN-ului miR-27a-5p în regenerarea osoasă. Autorii au arătat că transfectarea celulelor stem din pulpa dentară umană (hDPSCs) cu miR-27a favorizează diferențierea odonto/osteoblastică prin inhibarea expresiei genelor DKK3 și SOSTDC1, cu activarea ulterioară a căilor Wnt și BMP. În plus, aceste celule au stimulat formarea osoasă in vivo, în modele murine.
Infecțiile pulpare, adesea cauzate de carii avansate, pot declanșa inflamații severe, ce conduc la distrugerea țesuturilor și, în absența tratamentului, la resorbție osoasă apicală. În mod obișnuit, repararea acestor defecte osoase se bazează pe regenerarea endogenă, dar în defecte mari, regenerarea asistată devine esențială. Celulele stem din pulpa dentară (DPSCs), ușor de izolat și cu un profil imunologic favorabil, au demonstrat un potențial mare pentru regenerarea osoasă. În acest context, miARN-urile – în special miR-27a – au fost identificate drept regulatori epigenetici esențiali ai proceselor regenerative.

Despre studiu

Obiectiv

Studiul a investigat dacă miRNA-27a stimulează diferențierea odonto/osteoblastică a hDPSCs prin activarea căilor Wnt și BMP și dacă acest efect se traduce prin formare osoasă in vivo.

Metodologie

Celulele hDPSCs au fost obținute din molari de minte extrași (n=7) și cultivate în mediu osteoinductiv.
S-au utilizat transfectări cu mimici sau inhibitori ai miR-27a.
Au fost efectuate teste funcționale: ALP, colorații cu Alizarin Red și imunofluorescență pentru markeri specifici (RUNX2, osteocalcin).
Căile Wnt și BMP au fost analizate prin RT-qPCR, western blot și teste luciferazice.
Modele murine au fost utilizate pentru a evalua formarea osoasă după transplantul de hDPSCs transfectate cu miR-27a în defecte calvariene și subcutanat.

Rezultate

MiR-27a este esențial pentru migrarea și diferențierea hDPSCs

Expresia miR-27a a crescut semnificativ în hDPSCs expuse la mediu osteoinductiv (ziua 3).
Transfectarea cu miR-27a a crescut semnificativ migrarea celulelor (testul de vindecare a zgârieturii).
Markeri de diferențiere (RUNX2, DSPP, DMP1, BMP4, osteocalcin, osteopontină) au fost semnificativ upregulați la nivel de ARN și proteină.
Activitatea ALP și formarea de noduli mineralizați au fost amplificate semnificativ.

MiR-27a activează semnalizarea Wnt prin reprimarea DKK3 și SOSTDC1

Activitatea Wnt a crescut după transfectarea cu miR-27a, confirmată prin:

Creșterea transcripției TCF7 și LEF1.
Translocarea nucleară a β-cateninei (imunofluorescență și western blot).

Expresia DKK3 și SOSTDC1 – inhibitori cunoscuți ai căii Wnt – a fost semnificativ redusă de miR-27a la nivel transcripțional și proteic. Testele luciferazice au confirmat că miR-27a se leagă direct de regiunile 3’UTR ale DKK3 și SOSTDC1, reprimându-le.

MiR-27a activează calea BMP prin reprimarea GREM1

GREM1, un antagonist clasic al BMP2/4/7, a fost semnificativ downregulat. Expresia SMAD1/5 fosforilat și a cofactorului SMAD4 a fost crescută semnificativ, atât în culturi celulare cât și în probe tisulare. Aceste modificări indică o activare directă a căii BMP.

MiR-27a stimulează formarea osoasă in vivo

Șoarecii care au primit transplant de hDPSCs transfectate cu miR-27a au prezentat:

Formare semnificativă de țesut osos mineralizat în defectele calvariene.
Depunere de matrice colagenică și prezența celulelor osteocalcin-pozitive în zonele subcutanate.
Creștere a densității minerale osoase observată prin micro-CT la 14 și 28 zile.
Activare clară a β-cateninei, BCL9 și pSMAD1/5 în zonele de neoosificare.

Concluzii

Acest studiu demonstrează că miRNA-27a este un regulator cheie al diferențierii odonto/osteoblastice a hDPSCs, acționând prin reprimarea DKK3 și SOSTDC1 și activarea căilor Wnt și BMP. Transplantul de hDPSCs transfectate cu miR-27a în defecte osoase calvariene a dus la formarea de țesut osos nou, validând potențialul terapeutic al acestei abordări în regenerarea osoasă.

Implicații viitoare

Terapia cu miARN, în combinație cu celule stem și biomateriale tridimensionale, oferă o direcție promițătoare în medicina regenerativă craniofacială.
Integrarea direcționată a miR-27a în structuri de tip scaffold ar putea îmbunătăți semnificativ regenerarea osoasă în context inflamator.
Este necesară dezvoltarea unor metode eficiente și sigure de livrare locală a miR-27a pentru aplicații clinice.

MiR-27a ar putea deveni un element central în terapiile regenerative dentare și osoase, oferind o punte între controlul inflamației și inducerea osteogenezei funcționale.

Data actualizare: 09-05-2025 | creare: 09-05-2025 | Vizite: 67

Bibliografie

Yu, Z., et al. (2025). MicroRNA-27a transfected dental pulp stem cells undergo odonto/osteogenic differentiation via targeting DKK3 and SOSTDC1 in Wnt/BMP signaling in vitro and enhance bone formation in vivo. Journal of Translational Medicine. doi.org/10.1186/s12967-025-06208-9.

Image by wavebreakmedia_micro on Freepik

Copyright ROmedic: Articolul se află sub protecția drepturilor de autor. Reproducerea, chiar și parțială, este interzisă!

Alte articole din aceeași secțiune:

Mecanismul prin care supraexpunerea la fluor duce la fluoroză, explicat de cercetători

Supraexpunerea la fluor determină apariția fluorozei dentare, prin modificarea funcției mitocondriale, semnaliz�...

Carbohidrații din sucuri și produse de patiserie pot influența sănătatea orală a femeilor aflate în postmenopauză

Alimentele consumate în mod regulat influențează cantitatea de bacterii din gură. Întregul colectiv de bacteri...

Testul gumei de mestecat pentru inflamaţia după implantul dentar

După un implant dentar, între 6 şi 15% dintre pacienţi pot prezenta un răspuns inflamator, cauzat d...

Desenele animate pot ajuta copiii cu anxietate de dentist
Riscul infectării cu SARS-CoV-2 la dentist este scăzut, indică studiile
Sănătatea orală, mai importantă pe măsură ce îmbătrânim
Cum poate conduce igiena orală precară la apariția sindromului metabolic?

Din Ghidul de sănătate v-ar putea interesa și:

Modul în care microARN-urile dietetice influențează sănătatea și boala

Dieta influențează expresia genelor și susceptibilitatea la boli prin reglarea modulatorilor epigenetici. MicroA...

MicroARN circulant - probabil la fel de eficient ca nivelul glicemiei pentru predicția diabetului la tineri

Un studiu recent de la Universitatea Oklahoma a explorat utilizarea microARN-urilor circulante pentru a prezice pro...

Noii biomarkeri oferă speranță pentru detectarea precoce și prevenirea bolii Alzheimer

Cercetările recente efectuate de un grup de specialiști de la Universitatea Boston, Universitatea Indiana School ...

Dezvoltarea unui vaccin mARN-LNP multivalent împotriva infecției cu Clostridioides difficile

Efectul combinat al miRNA: mecanisme și intervenții terapeutice în cancer

Forumul ROmedic - întrebări și răspunsuri medicale:

Pe forum găsiți peste 500.000 de întrebări și răspunsuri despre boli sau alte subiecte medicale. Aveți o întrebare? Primiți răspunsuri gratuite de la medici.

intră pe forum