Therapeutic potential of sulforaphane: modulation of NRF2 mediated PI3/AKT/mTOR pathway in oral fibrosis / Potencial terapêutico do sulforafano: modulação do NRF-2 mediado o pela via PI3/AKT/mTOR na fibrose oral

ABSTRACT

Oral Submucous Fibrosis is a potentially malignant disorder caused by habitual areca nut chewing, which contributes to the dispersion of active alkaloids into subepithelial tissues, stimulating excessive extracellular matrix deposition. Various treatment modalities are available; however, their efficacy in inhibiting fibrosis progression remains limited. Sulforaphane (SFN), an isothiocyanate found abundantly in cruciferous plants, is known to have effective antifibrotic properties. Objective: The present study investigated the antifibrotic effect of SFN via phosphatidylinositol 3 kinase (PI3K), Serine/Threonine Kinase 1 (AKT-1), mammalian target of rapamycin (mTOR) pathway in arecoline (AER) induced fibrosis in human gingival fibroblasts [HGFs]. Material and Methods: MTT assay determined the half-maximal inhibitory concentration of AER and SFN at 24h in the HGF cell line. Expression levels of transforming growth factor ß1 (TGFß1), collagen type 1 alpha 2 (COL1A2), hydroxyproline (HYP), PI3, AKT, mTOR, and nuclear factor erythroid 2­related factor 2 (NRF2) were assessed post-AER and SFN treatment using qPCR and western blot analysis. Results: The findings of the study revealed that AER elicited a stimulatory effect, upregulating TGFß1, COL1A2, HYP, PI3K, AKT, and mTOR and downregulating NRF2 expression. Conversely, SFN treatment significantly upregulated NRF2, inhibiting TGFß1 mediated PI3/AKT/mTOR pathway. Conclusion: These observations suggest that SFN can be used as a promising synergistic antifibrotic agent to combat fibrogenesis via the non-Smad pathway (AU)

RESUMO

Fibrose submucosa oral é uma desordem potencialmente maligna causada pelo habito de mascar a noz da areca, o que contribui para a dispersão de alcalóides ativos nos tecidos subepiteliais, estimulando a deposição excessiva de matriz extracelular. Há várias modalidades terapêuticas, no entanto, com eficácia limitada no controle da progressão da fibrose. O sulforafano (SFN), isotiocianato encontrado abundantemente em plantas crucíferas, é conhecido por suas propriedades antifibróticas. Objetivo: Investigar os efeitos antifibróticos do SFN na via fosfatidilinositol3-quinase (PI3K), via quinase serina/treonina 1 (AKT-1), via do alvo da rapamicina em mamíferos (mTOR), na fibrose induzida por arecolina (AER) em fibroblastos gengivais de humanos (HGFs). Material e Métodos: A meia concentração inibitória mínima de AER e SFN em 24 horas nas células HGFs foi determinada por MTT. Os níveis de expressão de ß1 (TGFß1), colágeno tipo 1 alfa 2 (COL1A2), hidroxiprolina (HYP), PI3K, AKT, mTOR, fator nuclear eritroide 2 relacionado ao fator 2 (NRF2) foram analisados após tratamento com ERA e SFN através de qPCR e western blot. Resultados: O ERA apresentou efeito estimulatório aumentando a expressão de TGFß1, COL1A2, HYP, PI3K, AKT e mTOR e diminuindo a expressão de NRF2. Por outro lado, tratamento com SFN aumentou significativamente a expressão de NRF2, inibindo a liberação de TGFß1 mediada pela via PI3/AKT/mTOR. Conclusão: Esses achados sugerem que o SFN pode ser um agente antifibrótico promissor no combate à fibrogênese decorrente da via não-Smad (AU)