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Erschienen in: Inflammation Research 1/2023

04.11.2022 | Original Research

PI3Kγ controls IL-17A expression and attenuates alveolar bone loss in an experimental periodontitis model

verfasst von: Marcelo Franchin, Thaise Mayumi Taira, Douglas da Silva Prado, Cesar Augusto Speck Hernandez, Fabio Bonifácio de Andrade, Henrique Ballassini Abdalla, Marcelo Henrique Napimoga, Thiago Mattar Cunha, Sandra Yasuyo Fukada, Pedro Luiz Rosalen

Erschienen in: Inflammation Research | Ausgabe 1/2023

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Abstract

Objective

In this study, we investigated the modulatory effects of PI3Kγ on IL-17A expression and the progression of experimental periodontitis in vivo.

Methods

Ligature-induced periodontitis was developed around the first molar of mice. Animals were treated with anti-mouse IL-17A or IPI-549 (PI3Kγ inhibitor). In addition, PI3Kγ-deficient mice (PI3Kγ−/−) were used in the study. Alveolar bone loss was measured and real-time PCR of Il17a and Rankl genes was performed. A bioinformatics analysis was carried out using the Gene Set Enrichment Analysis computational tool.

Results

Nine days after ligature placement, alveolar bone loss scores were significantly increased, with upregulation of Il17a and Rankl genes in the gingival tissues. Treatment with anti-mouse IL-17A (100 µg/mice) significantly attenuated alveolar bone loss. Mice with ligature-induced periodontitis treated with IPI-549 (3 mg/kg) or PI3Kγ−/− mice showed reduced alveolar bone loss and downregulation of Il17a and Rankl gene expression in the gingival tissues. Consistent with this, the bioinformatics analysis showed upregulation of IL17F, IL17A, IL17D, and STAT3 genes, as well as greater activation of IL-17 and PI3KCI pathways (upregulation of PIK3CG gene) in the gingival tissue of patients with periodontitis.

Conclusion

PI3Kγ plays an important role in modulating IL-17A expression and alveolar bone loss in vivo and can be considered a promising pathway for the management of periodontal disease and the development of new therapies.
Literatur
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Zurück zum Zitat Chen S, Paveley R, Kraal L, Sritharan L, Stevens E, Dedi N, Shock A, Shaw S, Juarez M, Yeremenko N, Baeten D, Payne A. Selective targeting of PI3Kδ suppresses human IL-17-producing T cells and innate-like lymphocytes and may be therapeutic for IL-17-mediated diseases. J Autoimmun. 2020. https://doi.org/10.1016/j.jaut.2020.102435.CrossRef Chen S, Paveley R, Kraal L, Sritharan L, Stevens E, Dedi N, Shock A, Shaw S, Juarez M, Yeremenko N, Baeten D, Payne A. Selective targeting of PI3Kδ suppresses human IL-17-producing T cells and innate-like lymphocytes and may be therapeutic for IL-17-mediated diseases. J Autoimmun. 2020. https://​doi.​org/​10.​1016/​j.​jaut.​2020.​102435.CrossRef
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Zurück zum Zitat Evans CA, Liu T, Lescarbeau A, Nair SJ, Grenier L, Pradeilles JA, Glenadel Q, Tibbitts T, Rowley AM, DiNitto JP, Brophy EE, O’Hearn EL, Ali JA, Winkler DG, Goldstein SI, O’Hearn P, Martin CM, Hoyt JG, Soglia JR, Cheung C, Pink MM, Proctor JL, Palombella VJ, Tremblay MR, Castro AC. Discovery of a selective phosphoinositide-3-kinase (PI3K)-γ inhibitor (IPI-549) as an immuno-oncology clinical candidate. ACS Med Chem Lett. 2016. https://doi.org/10.1021/acsmedchemlett.6b00238.CrossRef Evans CA, Liu T, Lescarbeau A, Nair SJ, Grenier L, Pradeilles JA, Glenadel Q, Tibbitts T, Rowley AM, DiNitto JP, Brophy EE, O’Hearn EL, Ali JA, Winkler DG, Goldstein SI, O’Hearn P, Martin CM, Hoyt JG, Soglia JR, Cheung C, Pink MM, Proctor JL, Palombella VJ, Tremblay MR, Castro AC. Discovery of a selective phosphoinositide-3-kinase (PI3K)-γ inhibitor (IPI-549) as an immuno-oncology clinical candidate. ACS Med Chem Lett. 2016. https://​doi.​org/​10.​1021/​acsmedchemlett.​6b00238.CrossRef
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Zurück zum Zitat Bergamini G, Bell K, Shimamura S, Werner T, Cansfield A, Müller K, Perrin J, Rau C, Ellard K, Hopf C, Doce C, Leggate D, Mangano R, Mathieson T, O’Mahony A, Plavec I, Rharbaoui F, Reinhard F, Savitski MM, Ramsden N, Hirsch E, Drewes G, Rausch O, Bantscheff M, Neubauer G. A selective inhibitor reveals PI3Kγ dependence of T(H)17 cell differentiation. Nat Chem Biol. 2012. https://doi.org/10.1038/nchembio.957.CrossRef Bergamini G, Bell K, Shimamura S, Werner T, Cansfield A, Müller K, Perrin J, Rau C, Ellard K, Hopf C, Doce C, Leggate D, Mangano R, Mathieson T, O’Mahony A, Plavec I, Rharbaoui F, Reinhard F, Savitski MM, Ramsden N, Hirsch E, Drewes G, Rausch O, Bantscheff M, Neubauer G. A selective inhibitor reveals PI3Kγ dependence of T(H)17 cell differentiation. Nat Chem Biol. 2012. https://​doi.​org/​10.​1038/​nchembio.​957.CrossRef
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Zurück zum Zitat Dutzan N, Kajikawa T, Abusleme L, Greenwell-Wild T, Zuazo CE, Ikeuchi T, Brenchley L, Abe T, Hurabielle C, Martin D, Morell RJ, Freeman AF, Lazarevic V, Trinchieri G, Diaz PI, Holland SM, Belkaid Y, Hajishengallis G, Moutsopoulos NM. Dysbiotic microbiome triggers Th17 cells to mediate oral mucosal immunopathology in mice and humans. Sci Transl Med. 2018. https://doi.org/10.1126/scitranslmed.aat0797.CrossRef Dutzan N, Kajikawa T, Abusleme L, Greenwell-Wild T, Zuazo CE, Ikeuchi T, Brenchley L, Abe T, Hurabielle C, Martin D, Morell RJ, Freeman AF, Lazarevic V, Trinchieri G, Diaz PI, Holland SM, Belkaid Y, Hajishengallis G, Moutsopoulos NM. Dysbiotic microbiome triggers Th17 cells to mediate oral mucosal immunopathology in mice and humans. Sci Transl Med. 2018. https://​doi.​org/​10.​1126/​scitranslmed.​aat0797.CrossRef
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Metadaten
Titel
PI3Kγ controls IL-17A expression and attenuates alveolar bone loss in an experimental periodontitis model
verfasst von
Marcelo Franchin
Thaise Mayumi Taira
Douglas da Silva Prado
Cesar Augusto Speck Hernandez
Fabio Bonifácio de Andrade
Henrique Ballassini Abdalla
Marcelo Henrique Napimoga
Thiago Mattar Cunha
Sandra Yasuyo Fukada
Pedro Luiz Rosalen
Publikationsdatum
04.11.2022
Verlag
Springer International Publishing
Erschienen in
Inflammation Research / Ausgabe 1/2023
Print ISSN: 1023-3830
Elektronische ISSN: 1420-908X
DOI
https://doi.org/10.1007/s00011-022-01662-3

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