Srovnání hladin slinného neuropilinu-1 (NRP-1), kotininu a C-reaktivního proteinu (CRP) s klinickými parametry parodontu u kuřáků a nekuřáků s různými onemocněními parodontu

Cílem této klinické studie je porovnat hladiny slinného neuropilinu-1 (NRP-1), kotininu a C-reaktivního proteinu (CRP) mezi kuřáky a nekuřáky, kteří jsou systémově a periodontálně zdravý, stejně jako ty s gingivititidou a periodontitidou a korelují tyto biomarkery s periodontálními klinickými parametry. Konečným cílem je určit potenciální dopad kouření na periodontální zdraví a nemoci prostřednictvím těchto biomarkerů.

„Periodontální onemocnění“ zahrnují řadu chronických zánětlivých stavů ovlivňujících gingivu, alveolární kosti a periodontální vazy. Proces začíná gingivitidou, charakterizovanou sulkulární patogenní bakteriální akumulací v gingivě, a může postupovat k periodontitidě, zahrnující zhoršenou imunitní odpověď hostitele a destrukci vazení pojivové tkáně. Zánět v postižených tkáních, degradaci pojivové tkáně a biochemická signalizace při remodelaci alveolární kosti přispívá k pozorované klinické morbiditě.

Gingivitida vyvolaná plakem je reverzibilní zánětlivý stav vyplývající z akumulace mikrobiálního biofilmu na zubech a nedostatečnou odstranění. Vyznačuje se to zarudnutím gingiválu, otokem a tendencí snadno krvácet. Při správném měření hygieny ústní hygieny může spontánně vyřešit přibližně jeden týden. U citlivých jedinců může gingivitida postupovat k periodontitidě. Periodontitida je charakterizována ztrátou připojení pojivové tkáně a destrukcí alveolární kosti po zánětlivé reakci hostitele na parodontální patogeny. Tyto destrukce vedou k tvorbě patologických kapes, zvýšené mobility, žvýkání dysfunkce, nepohodlí pacienta a nakonec ztrátu zubů.

Role specifických bakteriálních druhů shluků u periodontálního onemocnění byla studována pomocí různých metod, od klasických kulturních technik po molekulární, genomické a proteomické přístupy. Některé bakteriální druhy, jako je porfyromonas gingivalis, Tannerella Forsythansis a Treponema denticola, jsou běžně spojeny s periodontálním onemocněním. Jak periodontální onemocnění postupuje, zvyšuje se počet gramnegativních a anaerobních bakterií v zubním plaku. Přítomnost samotného mikrobiálního biofilmu však nemusí stačit pro vývoj nemocí. Onemocnění vzniká, když je narušena rovnováha mezi mikrobiálním biofilmem a hostitelskou odpovědí, což vede k dysbióze nebo k nadměrné imunitní odpovědi na mikrobiální přítomnost.

Během periodontální infekce přispívá uvolňování bakteriálních leukotoxinů, kolagenáz, fibrinolysinů a dalších proteáz k destrukci tkáně. Epiteliální buňky slouží jako fyzická bariéra proti patogenům a iniciují vrozené a adaptivní imunitní odpovědi. Dendritické Langerhansovy buňky v epitelu zachycují mikrobiální antigeny a transportují je do lymfoidní tkáně pro prezentaci do lymfocytů. Následuje infiltrace neutrofilů, granulocytů a lymfocytů do periodontální léze. Neutrofily se pokoušejí fagocytózu a eliminovat bakterie, ale mohou být nedostatečné proti velikosti a chronické přetrvávání mikrobiálního biofilmu. Tato intenzivní chronická zánětlivá odpověď vede k resorpci alveolární kosti osteoklasty a degradací vláken pojivové tkáně matricovou metaloproteinázami, což vede k tvorbě granulační tkáně.

Neuropiliny jsou transmembránové glykoproteiny exprimované ve všech obratlovcích, přičemž NRP-1 a NRP-2 byly identifikovány jako dva odlišné geny. NRP-1 je umístěn na chromozomu 10p12, zatímco NRP-2 je na chromozomu 2. Oba geny obsahují 17 exonů. Neuropiliny postrádají intracelulární domény tyrosinkinázy, ale mají velkou extracelulární oblast a krátký cytoplazmatický ocas přibližně 40 aminokyselin. Neuropiliny regulují různé funkce, včetně homeostázy, angiogeneze, arteriogeneze, imunitní regulace, zánětu, buněčné migrace během zánětu, komunikace s imunitními buňkami, rakoviny a autoimunitních onemocnění. NRP-1 zvyšuje prezentaci antigenu usnadněním interakcí mezi dendritickými buňkami a T buňkami. Je exprimován v makrofázích, dendritických buňkách a zejména T buňkách. Ukázalo se, že NRP-1 hraje roli při regulaci migrace vaskulárních endoteliálních buněk. Navíc je NRP-1 zapojen do homeostázy kosti a je exprimován v osteoblastech a osteoklastů. NRP-1 slouží jako receptor pro semaforin-3a (SEMA3A), vaskulární endoteliální růstový faktor-A (VEGF-A), VEGF-B, Placentta Growth Factor (PIGF) a mikroRNAS.

U periodontitidy existuje imunitní odpověď proti periodontálním patogenům zahrnujícím vrozenou a adaptivní imunitu, která může zahrnovat NRP-1 do interakce mezi dendritickými buňkami a T buňkami. Nerovnováha nebo dysregulace této imunitní odpovědi vede k nadměrnému poškození tkáně a nevratnému ničení zubní podpory.

Během akutního zánětu uvolňují různé buňky, včetně makrofágů, fibroblastů a endoteliálních buněk, prozánětlivé cytokiny, jako jsou IL-6, TNF-a, IL-lp a IL-22. Tyto cytokiny stimulují játra k produkci proteinů akutní fáze (APP), včetně sérového amyloidu A (SAA) a C-reaktivního proteinu (CRP). Hladiny CRP se rychle zvyšují během 24 až 72 hodin v reakci na zánět nebo poškození tkáně a po vyřešení zánětu nebo infekce se snižují. Zvýšené hladiny CRP byly spojeny s různými zánětlivými stavy, včetně periodontálních onemocnění.

Sliva obsahuje různé složky, včetně elektrolytů, epiteliálních buněk, antimikrobiálních peptidů a enzymů. Analýza slin prokázala potenciální diagnostické vlastnosti pro identifikaci biomarkerů onemocnění periodontálních onemocnění. Sliny jsou považovány za atraktivní diagnostickou tekutinu pro onemocnění související s ústními v důsledku jeho neinvazivního sběru, snadného získání a přítomnosti různých biomarkerů.

Studie zahrnuje systémově zdravých 80 účastníků, včetně 20 nekuřáckých jedinců se zdravým periodontiem; 20 jedinců s gingivitidou; 20 jedinců s parodontitidou; a 20 kouření jednotlivců s parodontitidou. Vzorky slin byly odebrány od všech účastníků, aby analyzovaly hladiny NRP-1, kotininu a CRP pomocí metod ELISA (enzymově vázaný imunosorbent test). Byly také zaznamenány klinické periodontální parametry, jako je hloubka kapsy sondy (PPD), úroveň klinického připojení (CAL), krvácení na sondu (BOP) a index plaků (PI).

Kotinin, hlavní metabolit nikotinu, se široce používá jako biomarker expozice tabáku v důsledku jeho delšího poločasu (přibližně 17 hodin) ve srovnání s nikotinem. Hladiny kotininu ve slinách, séru nebo moči mohou odrážet aktivní i pasivní expozici tabáku, což z něj činí spolehlivý indikátor pro kvantifikaci stavu a intenzity kouření.

Kouření je dobře zavedeným modifikovatelným rizikovým faktorem pro periodontální onemocnění. Ukázalo se, že mění imunitní odpovědi hostitele na mikrobiální výzvy v ústní dutině. Kouření ovlivňuje různé funkce imunitních buněk, jako je snížení aktivity neutrofilů a fibroblastů, zhoršení imunoglobulinu G (IgG) a snižování uvolňování růstových faktorů. Na druhé straně zvyšuje expresi prozánětlivých cytokinů, jako jsou PGE2, IL-lp, IL-6, IL-7, IL-8, IL-10 a IL-15, jakož i prevalenci parodontálních patogenů.

Nikotin a jeho metabolity také ovlivňují ústní prostředí zvýšením bakteriální kolonizace na epiteliálních buňkách a snižováním oxidačního potenciálu, což podporuje anaerobní podmínky, které upřednostňují patogenní bakterie. Tyto změny urychlují progresi periodontálního onemocnění a komplikují jeho řízení.

Je zajímavé, že klinické příznaky zánětu, jako je krvácení na sondu, se u kuřáků mohou zdát snížené v důsledku vazokonstrikčních účinků nikotinu, který omezuje průtok krve, otoky a vizuální příznaky zánětu. Navzdory tomu může být základní periodontální destrukce závažnější a bez povšimnutí.

Ačkoli vztah mezi hladinou CRP slin a periodontálním onemocněním byl již dříve studován, v současné literatuře není nedostatek údajů týkajících se úrovní slinných NRP-1 u jednotlivců s periodontálním onemocněním. Cílem této studie je zaplnit tuto mezeru zkoumáním, jak se hladiny slin NRP-1, kotininu a CRP u kuřáků liší v závislosti na nekuřáků napříč různými periodontálními zdravotními stavy a určením, zda NRP-1 může sloužit jako potenciální biomarker pro progresi periodontální onemocnění ovlivněné kouřením.

Závěrem lze říci, že tato studie se snaží objasnit diagnostický a prognostický význam úrovní slin NRP-1, kotininu a CRP, zejména v souvislosti s kouřením a jeho účinku na periodontální zdraví. Tato zjištění mohou přispět ke zlepšení hodnocení rizik a personalizovaným přístupům při periodontální diagnostice a plánování léčby.