Enhanced odontoblast regeneration and anti-inflammatory effects of nanocurcumin-loaded BM-MSC-derived exosomes in an LPS-induced periodontitis rat model.

چکیده اصلی

BACKGROUND: Periodontitis is commonly known as a chronic inflammatory disease which adversely affects pulpal and periodontal tissues, including odontoblasts. Bone marrow mesenchymal stem cell-derived exosomes (BM-MSC-Exo) and nanocurcumin (NCUR) possess anti-inflammatory and regenerative properties; however, their combined effects on odontoblasts remain insufficiently explored. The research target was to assess the histological, histochemical, and anti-inflammatory effects of BM-MSC-Exo and NCUR-loaded BM-MSC-Exo on odontoblasts of LPS-induced periodontitis in rats. METHODS: Twenty-eight male albino rats were assigned at random into four groups (n = 7 each): control, periodontitis, periodontitis treated with BM-MSC-Exo, and periodontitis treated with NCUR-loaded BM-MSC-Exo. Periodontitis was induced via intra-periodontal LPS injections. Histological evaluation was performed using hematoxylin and eosin staining, and collagen synthesis was analyzed using Masson's trichrome stain. Morphometric analysis of newly formed collagen and enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) of interleukin-10 (IL-10) levels were conducted. RESULTS: Untreated periodontitis caused marked odontoblastic degeneration, reduced predentin thickness, and decreased collagen formation. Treatment with BM-MSC-Exo significantly improved odontoblastic architecture, enhanced collagen deposition, and increased IL-10 expression. NCUR-loaded BM-MSC-Exo demonstrated superior regenerative and anti-inflammatory effects, characterized by improved odontoblastic organization, increasing the area of newly formed collagen, and significantly elevated IL-10 levels compared with all other groups (p < 0.001). CONCLUSIONS: BM-MSC-Exo exerts regenerative effects on odontoblasts in periodontitis, which are further enhanced by NCUR loading. NCUR-loaded BM-MSC-Exo declares an encouraging cell-free medicinal strategy for regeneration of periodontal and pulpal tissues.

ترجمه فارسی چکیده

پریودنتیت یک بیماری التهابی مزمن است که به بافت‌های دندان‌ریشه و پالپ آسیب می‌زند. بیوذرات مشتق‌شده از استخوان محفوظ (BM-MSC-Exo) و نانوکورکومین (NCUR) خواص ضدالتهابی و بازسازی‌کننده دارند، اما تأثیر ترکیبی آن‌ها بر روی اودنتوبلاست‌ها به‌طور کافی بررسی نشده است. هدف این مطالعه ارزیابی بافت‌شناسی، بافت‌شیمیایی و اثرات ضدالتهابی BM-MSC-Exo و NCUR-بارگذاری‌شده BM-MSC-Exo بر اودنتوبلاست‌ها در مدل پریودنتیت موش با تحریک لپوسی‌ساکارید بود. ۲۸ موش سفید نر به‌صورت تصادفی به چهار گروه (n=7) تقسیم شدند: کنترل، پریودنتیت، پریودنتیت درمان‌شده با BM-MSC-Exo و پریودنتیت درمان‌شده با NCUR-بارگذاری‌شده BM-MSC-Exo. پریودنتیت با تزریق داخل‌پریودنتیت لپوسی‌ساکارید ایجاد شد. ارزیابی بافت‌شناسی با رنگ‌آمیزی هماتوکسیلین و ائوزین و آنالیز سنتز کلاژن با رنگ‌آمیزی تریکروم ماسون انجام شد. آنالیز مورفومتریک کلاژن تشکیل‌یافته و آنزیم‌یاب ایمونوسوربنت (ELISA) برای سطوح اینترلوکین-۱۰ (IL-10) انجام شد. پریودنتیت درمان‌نشده باعث تخریب اودنتوبلاستیک، کاهش ضخامت پرودنتین و کاهش تشکیل کلاژن شد. درمان با BM-MSC-Exo به‌طور معناداری ساختار اودنتوبلاستیک را بهبود داد، رسوب کلاژن را افزایش داد و بیان IL-10 را افزایش داد. NCUR-بارگذاری‌شده BM-MSC-Exo اثرات بازسازی‌کننده و ضدالتهابی برتری نشان داد که با بهبود سازماندهی اودنتوبلاست، افزایش مساحت کلاژن تشکیل‌یافته و افزایش معنادار سطوح IL-10 نسبت به سایر گروه‌ها مشخص شد (p < 0.001). BM-MSC-Exo اثرات بازسازی‌کننده بر اودنتوبلاست‌ها در پریودنتیت دارد که با بارگذاری NCUR تقویت می‌شود. NCUR-بارگذاری‌شده BM-MSC-Exo یک استراتژی دارویی بدون سلولی امیدوارکننده برای بازسازی بافت‌های پریودنتیال و پالپی است.

متن کامل اصلی