Противовоспалительное и остеоиндуктивное действие симвастатина, возможности его использования для лечения заболеваний пародонта

Авторы

  • С.Г. Ивашкевич 1 к.м.н., доцент кафедры челюстно-лицевой хирургии и хирургической стоматологии медицинского института
  • Т.Ф. Асфаров 1 аспирант кафедры челюстно-лицевой хирургии и хирургической стоматологии медицинского института
  • А.П. Бонарцев 2 к.б.н., доцент кафедры биоинженерии биологического факультета
  • Н.А. Гусейнов 1 аспирант кафедры челюстно-лицевой хирургии и хирургической стоматологии медицинского института
  • Ш.Д. Хоссаин 1 ассистент кафедры челюстно-лицевой хирургии и хирургической стоматологии медицинского института
  • 1 РУДН
  • 2 МГУ им. М.В. Ломоносова

DOI:

10.37988/1811-153X_2021_1_66

Аннотация

Успешное применение хирургических и медикаментозных методов лечения восстановления костной ткани челюстей убедительно подтверждено в клинической практике. Вместе с тем продолжают развиваться технологии по потенцированию остеоиндуктивных свойств остеопластических материалов для восстановления костного объема. Включение в состав остеопластических материалов статинов самостоятельно или в комбинации с МСК — одно из новых и многообещающих направлений регенераторного воздействия. Цель обзора — сбор и анализ научных данных о влиянии симвастатина на дифференцировку МСК, участие симвастатина при воспалительных процессах в тканях пародонта, поиск перспектив применения симвастатина как составляющей комплексной терапии заболеваний пародонта.
Материалы и методы.
Поиск данных проводили на основе баз данных pubmed.com, sciencedirect.com, elibrary.ru по ключевым словам: «simvastatin» AND «periodontitis», «simvastatin» AND «stromal mesenchymal cells» с 2014 г. до 2020 г. Были отобраны статьи на основе экспериментальных работ.
Результаты.
Подчеркнуты основные клеточно-генетические пути реализации работы симвастатина по отношению к МСК и заболеваниям пародонта, выявлена корреляционная связь дозозависимого применения симвастатина с дифференцировкой МСК и выраженностью воспалительного ответа при заболеваниях пародонта.
Заключение.
Симвастатин является перспективным средством при заболеваниях пародонта как на воспалительном, так и на реабилитационном этапах.

Ключевые слова:

симвастатин, пародонтит, мезенхимальные стволовые клетки, воспаление, регенерация

Для цитирования

[1]
Ивашкевич С.Г., Асфаров Т.Ф., Бонарцев А.П., Гусейнов Н.А., Хоссаин Ш.Д. Противовоспалительное и остеоиндуктивное действие симвастатина, возможности его использования для лечения заболеваний пародонта. — Клиническая стоматология. — 2021; 1 (97): 66-74. DOI: 10.37988/1811-153X_2021_1_66

Список литературы

  1. Мураев А.А., Иванов С.Ю., Ивашкевич С.Г., Горшенев В.Н., Телешев А.Т., Кибардин А.В., Кобец К.К., Дубровин В.К. Органотипичные костные имплантаты — перспектива развития современных остеопластических материалов. — Стоматология. — 2017; 3: 36—9. eLIBRARY ID: 29439300
  2. Мураев А.А., Гажва Ю.В., Ивашкевич С.Г., Рябова В.М., Короткова Ю.А., Семенова Ю.А., Мецуку И.Н., Файзуллин Р.Л., Иванов С.Ю. Новый подход к объемной реконструкции сложных дефектов альвеолярной кости. — Современные технологии в медицине. — 2017; 2: 37—45. eLIBRARY ID: 29863595
  3. Lin T.-K., Chou P., Lin C.-H., Hung Y.-J., Jong G.-P. Long-term effect of statins on the risk of new-onset osteoporosis: A nationwide population-based cohort study. — PLoS One. — 2018; 13 (5): e0196713. PMID: 29723231
  4. Wei W., Schwaid A.G., Wang X., Wang X., Chen S., Chu Q., Saghatelian A., Wan Y. Ligand Activation of ERRα by Cholesterol Mediates Statin and Bisphosphonate Effects. — Cell Metab. — 2016; 23 (3): 479—91. PMID: 26777690
  5. Soares E.A., Novaes R.D., Nakagaki W.R., Fernandes G.J.M., Garcia J.A.D., Camilli J.A. Metabolic and structural bone disturbances induced by hyperlipidic diet in mice treated with simvastatin. — Int J Exp Pathol. — 2015; 96 (4): 261—8. PMID: 26175225
  6. Şipoş R.S., Fechete R., Chelcea R.I., Moldovan D., Pap Z., Pávai Z., Demco D.E. Ovariectomized rats› femur treated with fibrates and statins. Assessment of pore-size distribution by ¹H-NMR relaxometry. — Rom J Morphol Embryol. — 2015; 56 (2 Suppl): 743—52. PMID: 26429167
  7. Tan J., Yang N., Fu X., Cui Y., Guo Q., Ma T., Yin X., Leng H., Song C. Single-dose local simvastatin injection improves implant fixation via increased angiogenesis and bone formation in an ovariectomized rat model. — Med Sci Monit. — 2015; 21: 1428—39. PMID: 25982481
  8. Suzuki A., Ogata K., Yoshioka H., Shim J., Wassif C.A., Porter F.D., Iwata J. Disruption of Dhcr7 and Insig1/2 in cholesterol metabolism causes defects in bone formation and homeostasis through primary cilium formation. — Bone Res. — 2020; 8 (1): 1. PMID: 33384405
  9. Li Y., Xian M., Yang B., Ying M., He Q. Inhibition of KLF4 by Statins reverses adriamycin-induced metastasis and cancer stemness in osteosarcoma cells. — Stem Cell Reports. — 2017; 8 (6): 1617—1629. PMID: 28552603
  10. Kamel W.A., Sugihara E., Nobusue H., Yamaguchi-Iwai S., Onishi N., Maki K., Fukuchi Y., Matsuo K., Muto A., Saya H., Shimizu T. Simvastatin-Induced Apoptosis in Osteosarcoma Cells: A Key Role of RhoA-AMPK/p38 MAPK Signaling in Antitumor Activity. — Mol Cancer Ther. — 2017; 16 (1): 182—92. PMID: 27799356
  11. Sørensen A.L., Kallenbach K., Hasselbalch H.C. A remarkable hematological and molecular response pattern in a patient with polycythemia vera during combination therapy with simvastatin and alendronate. — Leuk Res Rep. — 2016; 6: 20—3. PMID: 27489765
  12. Horecka A., Hordyjewska A., Blicharski T., Kocot J., Żelazowska R., Lewandowska A., Kurzepa J. Simvastatin Effect on Calcium and Silicon Plasma Levels in Postmenopausal Women with Osteoarthritis. — Biol Trace Elem Res. — 2016; 171 (1): 1—5. PMID: 26858096
  13. Lin C.-P., Huang P.-H., Lai C.F., Chen J.-W., Lin S.-J., Chen J.-S. Simvastatin attenuates oxidative stress, NF-κB activation, and artery calcification in LDLR-/- mice fed with high fat diet via down-regulation of tumor necrosis factor-α and TNF receptor 1. — PLoS One. — 2015; 10 (12): e0143686. PMID: 26625143
  14. Snarska A., Wysocka D., Rytel L. Effect of Simvastatin on Thrombopoiesis in Porcine Bone Marrow. — J Vet Res. — 2019; 63 (1): 117—121. PMID: 30989143
  15. Snarska A., Wysocka D., Rytel L., Gonkowski S., Pawelec H., Sobiech P. Simvastatin-induced Changes in the Leukocytic System of Porcine Bone Marrow. — J Vet Res. — 2018; 62 (3): 329—33. PMID: 30584612
  16. Mirza Z.B., Hu S., Amorosa L.F. Bone scintigraphy of severe hypercalcemia following simvastatin induced rhabdomyolysis. — Clin Cases Miner Bone Metab. — 2016; 13 (3): 257—61. PMID: 28228795
  17. Yamanaka J.S., Ribeiro K.E.C., Yanagihara G.R., Shimano A.C., de Oliveira Penoni Á.C. Effects of simvastatin associated with exercise on the mechanical resistance of muscle and bone in rats. — Rev Bras Ortop. — 2018; 53 (3): 287—92. PMID: 29892578
  18. Mundy G., Garrett R., Harris S., Chan J., Chen D., Rossini G., Boyce B., Zhao M., Gutierrez G. Stimulation of bone formation in vitro and in rodents by statins. — Science. — 1999; 286 (5446): 1946—9. PMID: 10583956
  19. Gupta S., Fabbro M.D., Chang J. The impact of simvastatin intervention on the healing of bone, soft tissue, and TMJ cartilage in dentistry: a systematic review and meta-analysis. — Int J Implant Dent. — 2019; 5 (1): 17. PMID: 30963362
  20. Dianat O., Mashhadiabbas F., Ahangari Z., Saedi S., Motamedian S.R. Histologic comparison of direct pulp capping of rat molars with MTA and different concentrations of simvastatin gel. — J Oral Sci. — 2018; 60 (1): 57—63. PMID: 29479026
  21. Volkov A.V., Muraev A.A., Zharkova I.I., Voinova V.V., Akoulina E.A., Zhuikov V.A., Khaydapova D.D., Chesnokova D.V., Menshikh K.A., Dudun A.A., Makhina T.K., Bonartseva G.A., Asfarov T.F., Stamboliev I.A., Gazhva Y.V., Ryabova V.M., Zlatev L.H., Ivanov S.Y., Shaitan K.V., Bonartsev A.P. Poly(3-hydroxybutyrate)/hydroxyapatite/alginate scaffolds seeded with mesenchymal stem cells enhance the regeneration of critical-sized bone defect. — Mater Sci Eng C Mater Biol Appl. — 2020; 114: 110991. PMID: 32994018
  22. Мураев А.А., Бонарцев А.П., Гажва Ю.В., Рябова В.М., Волков А.В., Жаркова И.И., Стамболиев И.А., Кузнецова Е.С., Жуйков В.А., Мышкина В.Л., Махина Т.К., Бонарцева Г.А., Яковлев С.Г., Кудряшова К.С., Воинова В.В., Миронов А.А., Шайтан К.В., Гажва С.И., Иванов С.Ю. Разработка и доклинические исследования ортотопических костных имплантатов на основе гибридной конструкции из поли-3-оксибутирата и альгината натрия. — Современные технологии в медицине. — 2016; 4: 42—50. eLIBRARY ID: 28290632
  23. Nantavisai S., Rodprasert W., Pathanachai K., Wikran P., Kitcharoenthaworn P., Smithiwong S., Archasappawat S., Sawangmake C. Corrigendum to «Simvastatin enhances proliferation and pluripotent gene expression by canine bone marrow-derived mesenchymal stem cells (cBM-MSCs) in vitro» [Heliyon 5, (10), (October 2019), e02663]. — Heliyon. — 2019; 5 (11): e02805. PMID: 31844731
  24. Babakhani A., Hashemi P., Ansari J.M., Ramhormozi P., Nobakht M. In vitro Differentiation of Hair Follicle Stem Cell into Keratinocyte by Simvastatin. — Iran Biomed J. — 2019; 23 (6): 404—11. PMID: 31104417
  25. Shao P.-L., Wu S.-C., Lin Z.-Y., Ho M.-L., Chen C.-H., Wang C.-Z. Alpha-5 integrin mediates simvastatin-induced osteogenesis of bone marrow mesenchymal stem cells. — Int J Mol Sci. — 2019; 20 (3): 506. PMID: 30682874
  26. Zanette D.L., Lorenzi J.C.C., Panepucci R.A., Palma P.V.B., Dos Santos D.F., Prata K.L., Silva W.A. jr. Simvastatin modulates mesenchymal stromal cell proliferation and gene expression. — PLoS One. — 2015; 10 (4): e0120137. PMID: 25874574
  27. Wu R., Su N., Zhang Z., Jia F. Treatment of Moyamoya disease by multipoint skull drilling for indirect revascularization combined with mobilization of autologous bone marrow stem cells. — Genet Mol Res. — 2015; 14 (3): 7519—28. PMID: 26214430
  28. Tai I-C., Wang Y.-H., Chen C.-H., Chuang S.-C., Chang J.-K., Ho M.-L. Simvastatin enhances Rho/actin/cell rigidity pathway contributing to mesenchymal stem cells’ osteogenic differentiation. — Int J Nanomedicine. — 2015; 10: 5881—94. PMID: 26451103
  29. Jahromi G.P., Shabanzadeh A.P., Hashtjini M.M., Sadr S.S., Vani J.R., Sarshoori J.R., Charish J. Bone marrow-derived mesenchymal stem cell and simvastatin treatment leads to improved functional recovery and modified c-Fos expression levels in the brain following ischemic stroke. — Iran J Basic Med Sci. — 2018; 21 (10): 1004—12. PMID: 30524673
  30. Zhang M., Bian Y-Q., Tao H-M., Yang X-F., Mu W-D. Simvastatin induces osteogenic differentiation of MSCs via Wnt/β-catenin pathway to promote fracture healing. — Eur Rev Med Pharmacol Sci. — 2018; 22 (9): 2896—905. PMID: 29771446
  31. Both T., de Peppel H.J., Zillikens M.C., Koedam M., Leeuwen J.P.T.M., Hagen P.M., Daele P.L.A., Eerden B.C.J. Hydroxychloroquine decreases human MSC-derived osteoblast differentiation and mineralization in vitro. — J Cell Mol Med. — 2018; 22 (2): 873—82. PMID: 28975700
  32. Bing W., Pang X., Qu Q., Bai X., Yang W., Bi Y., Bi X. Simvastatin improves the homing of BMSCs via the PI3K/AKT/miR—9 pathway. — J Cell Mol Med. — 2016; 20 (5): 949—61. PMID: 26871266
  33. Xu X., Chen H., Zhang X., Zhai Z., Liu X., Qin A., Lu E. Simvastatin prevents alveolar bone loss in an experimental rat model of periodontitis after ovariectomy. — J Transl Med. — 2014; 12: 284. PMID: 25269614
  34. Kim A.R., Kim J.-H., Kim A., Sohn Y., Cha J.-H., Bak E.-J., Yoo Y.-J. Simvastatin attenuates tibial bone loss in rats with type 1 diabetes and periodontitis. — J Transl Med. — 2018; 16 (1): 306. PMID: 30413166
  35. Bahammam M.A., Attia M.S. Effects of systemic Simvastatin on the concentrations of Visfatin, Tumor Necrosis Factor- α, and Interleukin—6 in gingival crevicular fluid in patients with type 2 diabetes and chronic periodontitis. — J Immunol Res. — 2018; 2018: 8481735. PMID: 30186882
  36. Swerts A.A., Santos B.F.E., Bruzadelli S.R., Brigagão M.R.P.L., de Lima D.C., Fernandes L.A. Treatment of experimental periodontal disease by laser therapy in simvastatin-modified rats. — J Appl Oral Sci. — 2017; 25 (4): 387—395. PMID: 28877277
  37. Martande S.S., Kumari M., Pradeep A.R., Singh S.P., Suke D.K. Comparative evaluation of efficacy of subgingivally delivered 1.2% Atorvastatin and 1.2% Simvastatin in the treatment of intrabony defects in chronic periodontitis: a randomized controlled trial. — J Dent Res Dent Clin Dent Prospects. — 2017; 11 (1): 18—25. PMID: 28413591
  38. Santos B.F.E., Souza E.Q.M., Brigagão M.R.P.L., de Lima D.C., Fernandes L.A. Local application of statins in the treatment of experimental periodontal disease in rats. — J Appl Oral Sci. — 2017; 25 (2): 168—76. PMID: 28403357
  39. Agarwal S., Chaubey K.K., Chaubey A., Agarwal V., Madan E., Agarwal M.C. Clinical efficacy of subgingivally delivered simvastatin gel in chronic periodontitis patients. — J Indian Soc Periodontol. — 2016; 20 (4): 409—16. PMID: 28298823
  40. Grover H.S., Kapoor S., Singh A. Effect of topical simvastatin (1.2 mg) on gingival crevicular fluid interleukin-6, interleukin-8 and interleukin-10 levels in chronic periodontitis — A clinicobiochemical study. — J Oral Biol Craniofac Res. — 2016; 6 (2): 85—92. PMID: 27195204

Опубликован

01.03.2021