OxInflammatory response in wound healing and using Commiphora leptophloeos leaves and barks to control the OxInflammation

Abstract

Inflammation is the body's response to tissue damage and is characterized by a series of events involving different cell types with the ability to secrete chemical mediators that are key to tissue repair processes. To compile a book, we carried out a literature review and noted that the main cells involved in inflammatory responses are neutrophils, macrophages and other cells of the immune system. The first step in the inflammatory response is the upregulation of genes such as nuclear factor kappa ß (NFK-ß) and the activation of a multi-protein complex known as the inflammasome, which serves as a platform for the activation of caspase-1, which cleaves pro-IL-1-ß and pro-IL-18 into activated interleukin-1 (IL-1ß) and interleukin-18 (IL-18). The secretion of these mediators results in the recruitment of leukocytes, which rapidly produce reactive oxygen and nitrogen species that increase vascular activation and the phagocytic capacity of cells to remove dead cells and debris. In this sense, oxidative stress emerges as a critical link between inflammation and tissue repair, affecting cell migration and consequently the process of tissue repair resolution. Thus, inappropriate activation of the NLRP3 inflammasome can trigger chronic inflammation and tissue damage, establishing a vicious cycle between ROS and the persistence of the inflammatory process (OxInflammation). Understanding these mechanisms is therefore essential for the development of effective therapeutic approaches to promote effective and infection-free tissue repair. Based on this, this study provides a mechanistic theory to explain the process of OxInflammation during tissue repair by analyzing the methodological quality of current evidence. It also attempts to understand how exposure to plant extracts from Commiphora leptophloeos can control the process of Oxyinflammation in macrophages. Therefore, a systematic review was conducted according to the PRISMA guidelines, with a structured search of MEDLINE (PubMed), Scopus and Web of Science databases, and 23 original studies were analysed. Bias analysis and study quality were assessed using the SYRCLE tool. The results showed activation of membrane receptors such as IFN-d, TNF-a and toll-like receptors in phagocytes, especially macrophages, during the initial phase of skin wound repair. In addition, positively regulated pathways such as STAT1, IP3 and NF-kß were identified, as well as Ca2+ mobilization associated with ROS production and activation of the inflammasome pathway (NLRP3). The proteolytic consequences of caspase-1 are the cleavage and release of the now active IL-1ß and IL-18, which play roles in immune modulation and vasodilation. These findings are important for understanding the mechanisms involved in skin tissue repair and for developing effective therapeutic approaches. In the second study, the plant Commiphora leptophloeos, known as 'Imburana', showed antioxidant and anti-inflammatory properties by negatively regulating the process of OxInflammation, possibly due to the presence of quinic acid tannins and oligomeric B-type procyanidins in the stem bark and the presence of six flavonoid C-glycosides (orientin, isoorientin, vitexin, isovitexin, isoquercitrin and quercetrin) in its leaves. Our results showed =80% inhibition of the free radical DPPH, increased cell viability and protection against protein denaturation, hemolysis, as well as a reduction in ON and H2O2 levels and an increase in the cell migration index for both parts of the plant. Commiphora leptophloeos extracts showed efficacy in reducing oxidative inflammation, as evidenced by a decrease in the expression of TLR4 and NF-?ß, leading to a decrease in the pro-inflammatory cytokines BAX, IL-6, TNF-a and COX2. At the same time, there was an increase in the expression of NFR2, which helps to control oxidative stress and resolve acute inflammation. However, the expression of HO-1 and HIF-1 decreased, suggesting a cross- regulation between NF-?ß, HO-1 and HIF-1. The results suggest that condensed tannins at stem bark concentrations (50 and 100µl) showed therapeutic potential in vitro by reducing OxInflammation and restoring cellular homeostasis, probably due to the action of condensed tannins, thereby demonstrating their efficacy in vitro. Due to its high concentration of flavonoid C-glycosides, the leaf extract has been shown to possess potent antioxidant properties with cosmetic potential, offering protection against premature aging and damage induced by free radicals, UV rays and pollution. These findings highlight the need for further studies to better elucidate the underlying mechanisms of action. Keywords: inflammation; oxidative stress; oxInflammation; cytokines; wound healing; imburana; Commiphora leptophloeos.

A inflamação é uma resposta do organismo a lesões teciduais caracterizadas por uma sequência de eventos que envolvem vários tipos celulares e que tem a capacidade de secretar mediadores químicos que são a chave nos processos de reparo tecidual. Para a confecção de um livro, realizamos uma revisão de literatura, observamos que as principais células envolvidas nas respostas inflamatórias são neutrófilos, macrófagos e outras células do sistema imune O primeiro passo da resposta inflamatória é a upregulation de genes como fator nuclear de Kappa ß (NFK-ß) e a ativação de um complexo multiproteico conhecido como inflamassoma que serve como uma plataforma para ativação da caspase-1, que realiza a clivagem de pró-IL1-ß e pró-IL-18 em Interleucina 1 (IL-1) e Interleucina 18 (IL-18) ativadas. A secreção destes mediadores, resulta no recrutamento de leucócitos que rapidamente produzem espécies reativas de oxigênio e nitrogênio, que aumentam a ativação vascular e a capacidade fagocítica de células eliminando células mortas e restos debris. Neste sentido, o estresse oxidativo emerge como um elo crítico entre inflamação e o reparo tecidual, afetando a migração celular e consequentemente o processo de resolução do reparo tecidual. Assim, a ativação inadequada do inflamassoma NLRP3 pode desencadear uma inflamação crônica e dano tecidual, estabelecendo um ciclo vicioso entre ROS, e a persistência do processo inflamatório (OxInflamação). Portanto, entender esses mecanismos é essencial para desenvolver abordagens terapêuticas eficazes para promover um reparo tecidual eficaz e livre de infecções. Baseado nisto, este estudo fornece uma teoria mecanicista para explicar o processo de Oxinflamação durante o reparo tecidual através de uma análise da qualidade metodológica da evidência atual. Adicionalmente, tenta entender como a exposição a extratos vegetais obtidos de Commiphora leptophloeos pode controlar o processo de OxInflamação em macrófagos. Assim, uma revisão sistemática foi conduzida seguindo as diretrizes PRISMA, com uma busca estruturada nas bases de dados MEDLINE (PubMed), Scopus e Web of Science, analisando 23 estudos originais. A análise de viés e a qualidade do estudo foram feitas usando a ferramenta SYRCLE. Os resultados mostraram a ativação de receptores de membrana como IFN-d, TNF-a e receptores do tipo Toll-like em fagócitos, especialmente macrófagos, durante a fase inicial do reparo de feridas cutâneas. Além disso, foram identificadas vias reguladas positivamente, como STAT1, IP3 e NF-kß, e a mobilização de Ca2+ associada à produção de ROS e ativação da via do inflamassoma (NLRP3). As consequências proteolíticas da caspase-1, são a clivagem e liberação das IL-1ß e IL-18 agora ativas, que desempenham papéis na modulação imunológica e vasodilatação. Essas descobertas são essenciais para entender os mecanismos envolvidos no reparo tecidual cutâneo e para desenvolver abordagens terapêuticas eficazes. No segundo estudo, a planta Commiphora leptophloeos, conhecida como “Imburana”, apresentou propriedades antioxidantes e anti-inflamatórias regulando negativamente o processo de oxinflamação, possivelmente devido à presença de taninos de ácido quínico e procianidinas oligoméricas do tipo B na casca do caule, e a presença de seis flavonoides C-glicosídeos (orientina, isoorientina, vitexina, isovitexina, isoquercitrina e quercetrina) em suas folhas. Nossos resultados mostraram =80% de inibição do radical livre DPPH, aumento da viabilidade celular, e proteção contra desnaturação proteica, hemólise, além de redução dos níveis de ON e H2O2 e aumento do índice de migração celular por ambas partes da planta. Os extratos de Commiphora leptophloeos mostraram eficácia na redução da inflamação oxidativa, como evidenciado por uma diminuição da expressão de TLR4 e NF-?ß, levando a uma diminuição das citocinas pró-inflamatórias BAX, IL-6, TNF-a e COX2. Ao mesmo tempo, verificou-se um aumento da expressão de NFR2, que ajudou a controlar o stress oxidativo e a resolver a inflamação aguda. No entanto, a expressão de HO-1 e HIF-1 diminuiu, sugerindo uma regulação cruzada entre NF-?ß, HO-1 e HIF-1. Os resultados sugerem que taninos condensados nas concentrações casca do caule (50 e 100µl) apresentaram potencial terapêutico in vitro, reduzindo a oxinflamação e restaurando a homeostase celular, provavelmente devido à ação dos taninos condensados, demonstrando assim sua eficácia in vitro. Devido à sua alta concentração de flavonoides C-glicosídeos, o extrato da folha demonstrou possuir propriedades antioxidantes potentes com potencial cosmético, oferecendo proteção contra o envelhecimento prematuro e os danos induzidos por radicais livres, raios UV e poluição. Essas descobertas destacam a necessidade de mais estudos para elucidar melhor os mecanismos de ação subjacentes. Palavras-chave: inflamação; estresse oxidativo; oxinflamação; citocinas; cicatrização de feridas; imburana; Commiphora leptophloeos