Čes. stomatol. Prakt. zub. lék. (Czech Dental Journal) 2024; 124(3): 69-74 | DOI: 10.51479/cspzl.2024.002

ELEKTROFILICITA VE VZTAHU K HOMEOSTÁZE DUTINY ÚSTNÍ A TEORII HORMEZE: BIOCHEMICKÝ POHLED

Vacek J.1, Beneš P.2, 3, Jusku A.2, 3, Dostál Z.1, Zatloukalová M.1, Jirásek P.2, 3
1 Ústav lékařské chemie a biochemie, Lékařská fakulta Univerzity Palackého v Olomouci
2 Klinika zubního lékařství, Lékařská fakulta Univerzity Palackého v Olomouci
3 Klinika zubního lékařství, Fakultní nemocnice Olomouc

Úvod: Dutina ústní představuje komplexní systém, kde probíhá vzájemná chemická komunikace mezi tkáněmi, mikrobiotou a složkami sliny a potravy. Tento článek je zaměřen na hormetické efekty a elektrofilní sloučeniny, které mohou hrát roli v obranných mechanismech proti oxidačnímu stresu a zánětlivým procesům. Hormetické efekty, vyvolané subletálními nebo subtoxickými stresory, mohou aktivovat reparační mechanismy a posílit odolnost tkání proti poškození.

Metodika: Analýza byla provedena prostřednictvím vyhledávání ve třech elektronických databázích: Web of Science, PubMed a Scopus. V rámci rešerše jsme se soustředili na studie publikované mezi lety 2000 a 2023, které se zabývaly oxidačně-redukčními procesy, zánětlivými stavy a aktivací Nrf2 dráhy v ústní dutině. Vyloučeny byly studie zaměřené na nádorová onemocnění.

Závěr: Elektrofilní sloučeniny působí jako jeden z činitelů zasahujících do homeostázy dutiny ústní a mohou tak představovat terapeutický potenciál v zubním lékařství, konkrétně v parodontologii. Zjištění založená na in vitro a preklinických studiích však vyžadují další ověření v klinických podmínkách, přičemž je třeba zvážit i interakce s orální mikrobiotou.

Klíčová slova: hormeze, Nrf2 dráha, nitrované mastné kyseliny, homeostáza dutiny ústní

ELECTROPHILICITY IN THE CONTEXT OF ORAL HOMEOSTASIS AND THE THEORY OF HORMESIS: BIOCHEMICAL VIEW

Introduction: The oral cavity is a complex system in which mutual chemical communication occurs between tissues, microbiota, and components of saliva and food. This paper focuses on hormetic effects and electrophilic compounds, which can play a role in defense mechanisms against oxidative stress and inflammatory processes. Hormetic effects, induced by sublethal or subtoxic stressors, can activate repair mechanisms and enhance tissue resistance to damage.

Methods: The analysis was conducted through searches in three electronic databases: Web of Science, PubMed, and Scopus. Our research focused on studies published between 2000 and 2023 that dealt with redox processes, inflammatory conditions, and activation of the Nrf2 pathway in the oral cavity. Studies focused on cancerous diseases were excluded.

Conclusion: Electrophilic compounds act as one of the agents that interfere with the homeostasis of the oral cavity, and can thus find therapeutic potential in dentistry, specifically in periodontology. However, findings based on in vitro and preclinical studies require further verification under clinical conditions, and also considering interactions with oral microbiota.

Keywords: hormesis, Nrf2 pathway, nitro-fatty acids, oral cavity homeostasis

Vloženo: 17. květen 2024; Revidováno: 14. srpen 2024; Přijato: 20. srpen 2024; Zveřejněno online: 17. září 2024; Zveřejněno: 30. září 2024  Zobrazit citaci

ACS AIP APA ASA Harvard Chicago Chicago Notes IEEE ISO690 MLA NLM Turabian Vancouver
Vacek J, Beneš P, Jusku A, Dostál Z, Zatloukalová M, Jirásek P. ELEKTROFILICITA VE VZTAHU K HOMEOSTÁZE DUTINY ÚSTNÍ A TEORII HORMEZE: BIOCHEMICKÝ POHLED. Čes. stomatol. Prakt. zub. lék. 2024;124(3):69-74. doi: 10.51479/cspzl.2024.002.
Sdílet...
Stáhnout citaci
  • BibTeX (.bib)
  • Bookends (.ris)
  • EasyBib (.ris)
  • EndNote (.enw)
  • EndNote 8 (.xml)
  • ISI WoS (.isi)
  • Medlars (.medlars)
  • Mendeley (.ris)
  • MODS (.xml)
  • Papers (.ris)
  • RefWorks (.txt)
  • RefManager (.ris)
  • RIS (.ris)
  • MS Word (.xml)
  • Zotero (.ris)
    • Zobrazit celý článek

    Reference

    1. Davies KJ. Adaptive homeostasis. Mol Aspects Med. 2016;49:1-7. https://doi.org/10.1016/j.mam.2016.04.007 Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    2. Buzalaf MA, Hannas AR, Kato MT. Saliva and dental erosion. J Appl Oral Sci. 2012;20(5):493-502. https://doi.org/10.1590/s1678-77572012000500001 Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    3. Fukuto JM, Carrington SJ, Tantillo DJ, Harrison JG, Ignarro LJ, Freeman BA, et al. Small molecule signaling agents: the integrated chemistry and biochemistry of nitrogen oxides, oxides of carbon, dioxygen, hydrogen sulfide, and their derived species. Chem Res Toxicol. 2012;25(4):769-93. https://doi.org/10.1021/tx2005234 Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    4. Bernard C. An Introduction to the Study of Experimental Medicine 1865 originally published in 1865; first English translation by Henry Copley Greene, published by Macmillan & Co, Ltd 1927; Dover edition. 1957.
    5. Cannon WB. The Wisdom of the Body New York: W W Norton & Company; pp 177-201 1932.
    6. Selye H. The Stress of Life New York: McGraw-Hill Book Company. 1956.
    7. Southam CM, Ehrlich J. Effects of Extract of western red-cedar heartwood on certain wood-decaying fungi in culture. Phytopathology. 1943;33:517-24.
    8. Calabrese EJ. Hormesis: a revolution in toxicology, risk assessment and medicine. EMBO Rep. 2004;5 Spec No(Suppl 1):S37-40. https://doi.org/10.1038/sj.embor.7400222 Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    9. Calabrese EJ, Baldwin LA. Toxicology rethinks its central belief. Nature. 2003;421(6924):691-2. https://doi.org/10.1038/421691a Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    10. Vacek J, Zatloukalova M, Kabelac M. Redox biology and electrochemistry. Towards evaluation of bioactive electron donors and acceptors. Curr Opin Electrochem. 2022;36:101142. https://doi.org/10.1016/j.coelec.2022.101142 Přejít k původnímu zdroji...
    11. Kosmachevskaya OV, Topunov AF. Nonenzymatic Reactions in Metabolism: Their Role in Evolution and Adaptation. Appl Biochem Microbiol. 2021;57(5):543-55. https://doi.org/10.1134/S0003683821050100 Přejít k původnímu zdroji...
    12. Sies H, Belousov VV, Chandel NS, Davies MJ, Jones DP, Mann GE, et al. Defining roles of specific reactive oxygen species (ROS) in cell biology and physiology. Nat Rev Mol Cell Biol. 2022;23(7):499-515. https://doi.org/10.1038/s41580-022-00456-z Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    13. Hayyan M, Hashim MA, Alnashef IM. Superoxide Ion: Generation and Chemical Implications. Chem Rev. 2016;116(5):3029-85. https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.5b00407 Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    14. Hayes JD, Dinkova-Kostova AT. The Nrf2 regulatory network provides an interface between redox and intermediary metabolism. Trends Biochem Sci. 2014;39(4):199-218. https://doi.org/10.1016/j.tibs.2014.02.002 Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    15. Calabrese EJ, Kozumbo WJ. The hormetic dose-response mechanism: Nrf2 activation. Pharmacol Res. 2021;167:105526. https://doi.org/10.1016/j.phrs.2021.105526 Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    16. Schopfer FJ, Khoo NKH. Nitro-Fatty Acid Logistics: Formation, Biodistribution, Signaling, and Pharmacology. Trends Endocrinol Metab. 2019;30(8):505-19. https://doi.org/10.1016/j.tem.2019.04.009 Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    17. Choi EY, Lee JE, Lee AR, Choi IS, Kim SJ. Nitrooleic acid inhibits macrophage activation induced by lipopolysaccharide from Prevotella intermedia. Nut Res. 2022;106:35-46. https://doi.org/10.1016/j.nutres.2022.07.009 Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    18. Lee JE, Lee AR, Choi EY, Choi IS, Kim SJ. Effect of nitro-conjugated linoleic acid on the inflammatory response of murine macrophages activated with lipopolysaccharide derived from Prevotella intermedia. Inflammopharmacology. 2024;32(1):561-73. https://doi.org/10.1007/s10787-023-01340-8 Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    19. Mangla B, Javed S, Sultan MH, Kumar P, Kohli K, Najmi A, et al. Sulforaphane: A review of its therapeutic potentials, advances in its nanodelivery, recent patents, and clinical trials. Phytother Res. 2021;35(10):5440-58. https://doi.org/10.1002/ptr.7176 Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    20. Dias IH, Chapple IL, Milward M, Grant MM, Hill E, Brown J, et al. Sulforaphane restores cellular glutathione levels and reduces chronic periodontitis neutrophil hyperactivity in vitro. PLoS One. 2013;8(6):e66407. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0066407 Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    21. Kim KN, Kim JY, Cha JY, Choi SH, Kim J, Cho SW, et al. Antifibrotic effects of sulforaphane treatment on gingival elasticity reduces orthodontic relapse after rotational tooth movement in beagle dogs. Korean J Orthod. 2020;50(6):391-400. https://doi.org/10.4041/kjod.2020.50.6.391 Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    22. Chin YT, Tu HP, Lin CY, Kuo PJ, Chiu HC, Liu SH, et al. Antioxidants protect against gingival overgrowth induced by cyclosporine A. J Periodontal Res. 2021;56(2):397-407. https://doi.org/10.1111/jre.12832 Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    23. Saidu NEB, Kavian N, Leroy K, Jacob C, Nicco C, Batteux F, et al. Dimethyl fumarate, a two-edged drug: Current status and future directions. Med Res Rev. 2019;39(5):1923-52. https://doi.org/10.1002/med.21567 Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    24. Yamaguchi Y, Kanzaki H, Katsumata Y, Itohiya K, Fukaya S, Miyamoto Y, et al. Dimethyl fumarate inhibits osteoclasts via attenuation of reactive oxygen species signalling by augmented antioxidation. J Cell Mol Med. 2018;22(2):1138-47. https://doi.org/10.1111/jcmm.13367 Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    25. Gu F, Wu H, Huang Z, Wang F, Yang R, Bian Z, et al. The effects of dimethyl fumarate on cytoplasmic LPS-induced noncanonical pyroptosis in periodontal ligament fibroblasts and dental pulp cells. Int Endod J. 2023;56(7):869-80. https://doi.org/10.1111/iej.13926 Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    26. Guenova E, Hoetzenecker W. Treatment of recurrent aphthous stomatitis with fumaric acid esters. Arch Dermatol. 2011;147(3):282-4. https://doi.org/10.1001/archdermatol.2011.27 Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    27. Piesche M, Roos J, Kühn B, Fettel J, Hellmuth N, Brat C, et al. The Emerging Therapeutic Potential of Nitro Fatty Acids and Other Michael Acceptor-Containing Drugs for the Treatment of Inflammation and Cancer. Front Pharmacol. 2020;11:1297. https://doi.org/10.3389/fphar.2020.01297 Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    28. Calabrese EJ. Human periodontal ligament stem cells and hormesis: Enhancing cell renewal and cell differentiation. Pharmacol Res. 2021;173:105914. https://doi.org/10.1016/j.phrs.2021.105914 Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    29. Carreno M, Pires MF, Woodcock SR, Brzoska T, Ghosh S, Salvatore SR, et al. Immunomodulatory actions of a kynurenine-derived endogenous electrophile. Science Adv. 2022;8(26). https://doi.org/10.1126/sciadv.abm9138 Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...

    Tento článek je publikován v režimu tzv. otevřeného přístupu k vědeckým informacím (Open Access), který je distribuován pod licencí Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License (CC BY-NC 4.0), která umožňuje nekomerční distribuci, reprodukci a změny, pokud je původní dílo řádně ocitováno. Není povolena distribuce, reprodukce nebo změna, která není v souladu s podmínkami této licence.


    Zpět na obsah