Pharmacologie de réseau combinée à la base de données GEO identifiant les mécanismes et les cibles moléculaires du rhizome Polygoni Cuspidati sur Peri

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Jun 21, 2023

Pharmacologie de réseau combinée à la base de données GEO identifiant les mécanismes et les cibles moléculaires du rhizome Polygoni Cuspidati sur Peri

Scientific Reports volume 12, Numéro d'article : 8227 (2022) Citer cet article 1989 Accès 2 Citations 1 Détails d'Altmetric Metrics Les péri-implants sont une maladie chronique qui entraîne la résorption osseuse et

Rapports scientifiques volume 12, Numéro d'article : 8227 (2022) Citer cet article

1989 Accès

2 citations

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Les péri-implantaires sont une maladie chronique entraînant la résorption osseuse et la perte des implants. Polygoni Cuspidati Rhizoma (PCRER), une plante traditionnelle chinoise, a été utilisée pour traiter les maladies du métabolisme osseux. Cependant, son mécanisme d’absorption anti-osseuse reste encore inconnu. Notre objectif était d'identifier sa cible moléculaire et le mécanisme impliqué dans la théorie du traitement potentiel PCRER des péri-implants par pharmacologie de réseau. Les ingrédients actifs du PCRER et les cibles potentielles liées à la maladie ont été extraits des bases de données TCMSP, Swiss Target Prediction et SEA, puis combinés avec les gènes différentiels de la maladie péri-implantaire obtenus dans la base de données de puces à ADN GEO. Les gènes croisés ont été utilisés pour la construction d’interactions protéine-protéine (IPP) et pour l’analyse de l’ontologie génétique (GO) et de l’enrichissement KEGG. Utilisation de la base de données STRING et du plug-in Cytoscape pour créer un réseau d'interaction protéique et cribler les gènes hub et vérifiés via l'amarrage moléculaire par le logiciel AutoDock vina. Au total, 13 composés actifs et 90 cibles croisées de PCRER ont été sélectionnés pour analyse. L'analyse d'enrichissement GO et KEGG a indiqué que les cibles anti-péri-implantaires du PCRER jouent principalement un rôle dans la réponse à la signalisation de l'IL-17, à la voie de signalisation du calcium, à la voie de signalisation du récepteur Toll-like et à la voie de signalisation du TNF, entre autres. Et CytoHubba a criblé dix gènes hub (MMP9, IL6, MPO, IL1B, SELL, IFNG, CXCL8, CXCL2, PTPRC, PECAM1). Enfin, les résultats de l’amarrage moléculaire ont indiqué la bonne capacité de liaison avec les composés actifs et les gènes hub. Les composants principaux du PCRER devraient être des médicaments efficaces pour traiter les péri-implants par anti-inflammatoire et favoriser le métabolisme osseux. Notre étude apporte de nouvelles réflexions sur le développement de la médecine naturelle pour la prévention et le traitement des péri-implantaires.

Péri-implantaire, qui fait référence aux dommages inflammatoires des tissus durs et mous autour des implants, y compris la mucite péri-implantaire et l'inflammation péri-implantaire. La mucite péri-implantaire est limitée aux tissus mous environnants. Les péri-implants pourraient plutôt pénétrer dans les implants et provoquer une résorption osseuse sévère, s'ils ne sont pas traités, pouvant entraîner la perte de l'implant1. Des études récentes ont montré que jusqu'à 56 % des patients porteurs d'implants et même 43 % des sites implantaires sont affectés par des péri-implants2.

Les péri-implantaires se manifestent principalement par une inflammation des tissus mous, des abcès et la formation de fistules3. La plaque sous-gingivale est la principale cause pathogène de cette maladie, et les bactéries pathogènes sont principalement des bactéries anaérobies telles que Fusobacterium nucleatum, Porphyromonas gingivalis, Actinobacillus actinomycetemcomitan, etc. De nombreux facteurs systémiques et locaux, notamment des bactéries pathogènes, une mauvaise hygiène buccale, le tabagisme et l'alcool. la consommation est associée au développement des péri-implantaires4. Il existe des similitudes et des différences dans la compréhension et le traitement des implants dans la médecine traditionnelle chinoise et occidentale. En médecine occidentale, les péri-implants et la parodontite sont des maladies infectieuses causées par des micro-organismes de la plaque dentaire. Par conséquent, le traitement des péri-implants implique principalement l'application à long terme d'un grand nombre de médicaments antibactériens pour lutter contre la destruction inflammatoire bactérienne, la dégradation des fibres de collagène et de la matrice, afin d'éliminer la poche parodontale et de restaurer la perte osseuse5. Le chlorhydrate de minocycline pourrait inhiber l'activité des enzymes du collagène, possède une excellente affinité avec les tissus osseux et possède un large spectre antimicrobien, une forte activité de stérilisation. Il stimule également la régénération des tissus mous entourant l'implant en raison de sa perméabilité idéale6,7. Mais l’utilisation d’antibiotiques entraîne souvent de nombreux effets indésirables, tels que des réactions allergiques, des réactions gastro-intestinales, etc.8.

La médecine traditionnelle chinoise (MTC) est utilisée en Chine depuis des milliers d'années et a un effet thérapeutique multi-cible sur diverses maladies, notamment les maladies métaboliques osseuses complexes, telles que l'ostéoporose et la parodontite9,10. Longtemps, Polygoni Cuspidati Rhizoma Et Radix (PCRER) a été considérée comme une plante envahissante en Europe et en Amérique du Nord, mais son inscription récente à la Pharmacopée Européenne permet de l'utiliser comme plante médicinale traditionnelle11. PCRER contient principalement des anthraquinones, des stilbènes et certains composés d'acides gras, qui ont divers effets pharmacologiques, notamment anti-inflammatoires, antiviraux, anti-apoptotiques, régulateurs des lipides sanguins, anti-thrombose, protection myocardique, anti-oxydation, anti-tumoral et d'autres effets pharmacologiques. En tant que médecine traditionnelle chinoise, le PCRER était souvent utilisé en combinaison avec différentes MTC pour traiter les lésions hépatiques, les maladies inflammatoires pelviennes chroniques, l'acné, les irrégularités menstruelles, les brûlures et l'arthrite, etc.12,13,14. Certaines études ont rapporté que des extraits de PCRER ou de ses principaux composés ont des effets antioxydants et antibactériens et qu'il a été utilisé en Corée, en Chine et au Japon pour traiter l'ostéomyélite15,16. Il a également été prouvé qu'il avait une activité antibactérienne contre Streptococcus mutans et a été utilisé par des organisations médicales civiles pour maintenir l'hygiène bucco-dentaire en Corée du Sud17,18. Hadzik et coll. a obtenu des extraits de PCRER avec les activités bactériostatiques et bactéricides les plus élevées contre les agents pathogènes des caries, en particulier contre les streptocoques. De plus, la cytotoxicité des extraits de PCRER pour S. mutans était faible à la concentration antibactérienne et semble avoir un effet stimulant sur les fibroblastes humains normaux, ce qui pourrait accélérer la cicatrisation des plaies gingivales19. À l'heure actuelle, il existe de nombreuses expériences sur le traitement des péri-implants avec la médecine traditionnelle chinoise ou des composés du PCRER tels que la mangiférine20, la canneberge21, la quercétine22, le resvératrol23. Cependant, le mécanisme spécifique du traitement des péri-implantaires par PCRER reste encore flou.

 1. Then, the volcano plot and heatmaps of DEGs from three dataset were plotted by the ‘Pheatmap’ and ‘ggplot’ package in the R software. Finally, we combined the differential genes in the three data sets, deleted the duplicate values, and established the gene target database of peri-implantitis after standardization with Uniprot database./p> 0.4 as interception criteria) and. tsv data were obtained34. Next, to further identify the core therapeutic targets, Cytoscape plug-in MCODE (Molecular Complex Detection) was used to identify significant modules (MCODE score ≥ 4) and another plug-in Cytohubba was used. MCC algorithm was used to study node degree (score ≥ 10) of key nodes in significant modules35, the hub genes contained in PPI network was screened./p> 1 and P < 0.05. Joint analysis of gene chips in the GEO database (GSE178351, GSE57631, GSE106090) contained 11 samples from healthy individuals and 16 Peri-implants patients which identified 1398 differentially expressed genes related to Peri-implants (Supplementary Table S2), volcano plot of the distribution of three dataset’s DEGs are shown in Fig. 1, the heatmap of the three data sets are shown in Fig. 2, the quality assessment results of the three data sets are shown in Figure S1./p>