Resveratrol modulates phosphorylation of ERK and AKT in murine cementoblasts during in vitro orthodontic compression

Negm, Shams; Wolf, Michael; Apel, Christian

doi:45135

Resveratrol modulates phosphorylation of ERK and AKT in murine cementoblasts during in vitro orthodontic compression = Resveratrol moduliert die Phosphorylierung von ERK und AKT in murinen Zementoblasten während der in vitro kieferorthopädischen Kompression

Negm, Shams^RWTH*

2025 & 2026

Verantwortlichkeitsangabevorgelegt von Shams Negm

ImpressumAachen : RWTH Aachen University 2025

Umfang1 Online-Ressource : Illustrationen

Dissertation, Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen, 2025

Veröffentlicht auf dem Publikationsserver der RWTH Aachen University 2026

Genehmigende Fakultät
Fak10

Hauptberichter/Gutachter
Wolf, Michael (Thesis advisor)^RWTH* ; Apel, Christian (Thesis advisor)^RWTH*

Tag der mündlichen Prüfung/Habilitation
2025-12-08

Online
DOI: 10.18154/RWTH-2026-00101
URL: https://publications.rwth-aachen.de/record/1024488/files/1024488.pdf

Einrichtungen

Klinik und Lehrstuhl für Kieferorthopädie (543000-2 ; 937410)

Projekte

Inhaltliche Beschreibung (Schlagwörter)
Inflammation (frei) ; Kompression (frei) ; OCCM-30 (frei) ; Resveratrol (frei) ; compression (frei) ; kieferorthopädische Zahnbewegung (frei) ; orthodontic tooth movement (frei)

Thematische Einordnung (Klassifikation)
DDC: 610

Kurzfassung
Die kieferorthopädische Zahnbewegung erfolgt im Rahmen einer sterilen Entzündungsreaktion. Eine Fehlregulation dieses Prozesses kann zu einer pathologisch erhöhten Osteoklastenaktivität in radikulärer Nähe und somit zu unerwünschten Wurzelresorptionen führen. Es wurde bereits in der Literatur beschrieben, dass Wurzelzementzellen eine solche Rekrutierung von Osteoklastenvorläufern und die Zementreparatur modulieren können. Gegenstand dieser Dissertation ist es einen potenziellen Biomodulator zu untersuchen, welcher Wurzelzementzellen beeinflussen und weiter apikale Wurzelresorptionen – die häufigste Nebenwirkung der Orthodontie – hemmen könnte. In diesem Kontext ist Resveratrol von Interesse: Es ist ein Pflanzenpolyphenol, welches häufig in Gemüse, Obst, Blumen, Getreide, Erdnüssen, Tee und Rotwein vorkommt und welches für seine antiinflammatorischen und proregenerativen Eigenschaften bekannt ist. Es wurde die Wirkung von Resveratrol auf murine Zementoblasten (OCCM-30 Zellen) – welche zur Simulation der orthodontischen Druckzone mechanisch stimuliert wurden – untersucht, im Hinblick auf die Zellviabilität, die mRNA-Expression und die Proteinspiegel proinflammatorischer Zytokine sowie die Modulation zentraler Kinasen. Die Ergebnisse zeigten eine zeit- und dosisabhängig viabilitätsfördernde Wirkung von Resveratrol auf Zementoblasten und eine signifikante Verminderung der Hochregulation von pERK und pAKT, welche vorgeschaltete Regulatoren zentraler metabolischer Signalwege sind. Darüber hinaus wurde zum ersten Mal beobachtet, dass Zementoblasten auf Kompression mit einer vermehrten Aktivierung von STAT3 und erhöhten Translokation von NF-κB p65 in den Nukleus reagieren. Dies ermöglicht neue Einblicke in die Physiologie der Zementoblasten während der Zahnbewegung. Basierend auf der bereits bekannten entzündungshemmenden Wirkung von Resveratrol auf parodontale Fibroblasten, könnte es sich als nützliches Medikament erweisen, um die parodontale Reaktion auf mechanische Stimulation zu modulieren; ohne Zementoblasten negativ zu beeinflussen.

Orthodontic tooth movement occurs in the setting of a sterile inflammatory reaction. A dysregulation of this process can lead to a pathologically increased osteoclast activity in radicular proximity and thus to unwanted root resorption. It has already been described in the literature that root cementum cells can modulate such recruitment of osteoclast precursors and cementum repair. Subject of this dissertation is to investigate a potential biomodulator that could influence root cementum cells and further inhibit apical root resorption – the most common side effect of orthodontics. In this context, resveratrol is of interest: it is a plant polyphenol that is often found in vegetables, fruits, flowers, grains, peanuts, tea and red wine and is known for its anti-inflammatory and pro-regenerative properties. The effect of resveratrol on murine cementoblasts (OCCM-30 cells) – which were mechanically stimulated to simulate the orthodontic pressure zone – was examined, in terms of cell viability, mRNA expression and protein levels of pro-inflammatory cytokines, as well as the modulation of central kinases. The results showed a time- and dose-dependent viability-promoting effect of resveratrol on cementoblasts and a significant reduction in the upregulation of pERK and pAKT, which are upstream regulators of key metabolic signaling pathways. Furthermore, it was observed for the first time that cementoblasts respond to compression with increased activation of STAT3 and elevated translocation of NF-κB p65 into the nucleus. This provides new insights into the physiology of cementoblasts during tooth movement. Based on the already known anti-inflammatory effect of resveratrol on periodontal fibroblasts, it could prove to be a useful drug to modulate the periodontal response to mechanical stimulation; without negatively affecting cementoblasts.

OpenAccess:
PDF
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