Hodnocení hladin biomarkerů ve slinách u jedinců s různými parodontálními stavy

Cílem této klinické studie je komparativně vyšetřit hladiny IL-6, IL-8 a LIGHT proteinu ve vzorcích slin získaných od periodontálně zdravých jedinců s gingivitidou a parodontitidou, kteří se dostavili na naši kliniku k rutinní periodontální kontrole. V souladu s dosaženými výsledky; plánuje se stanovení potenciálu těchto biochemických mediátorů pro použití jako diagnostického markeru v diagnostice onemocnění parodontu.

Parodontitida je multifaktoriální onemocnění postihující 10–15 % světové dospělé populace, které se vyvíjí v důsledku mikrobiálního zubního plaku a vyznačuje se ztrátou klinického připojení a destrukcí pojivové tkáně a alveolární kosti. Pokud se neléčí, způsobí, že zánět pronikne do hlubších tkání a změní homeostázu kostí, což vede ke ztrátě zubů.

Gingivitida je zánět dásně, který nezpůsobuje destrukci okolních tkání obklopujících zub a je charakterizován edémem dásní a krvácením ve více než 10 % všech oblastí v ústech. Podle Klasifikace onemocnění parodontu z roku 2017 se zánět dásní dělí na dva typy zánětů dásní souvisejících se zubním plakem a záněty dásní související s plakem, které nejsou způsobeny zubním plakem. Gingivitida je často nebolestivá a zřídka je pozorováno spontánní krvácení az těchto důvodů mohou jedinci rozpoznat onemocnění pozdě. Proto je důležitá včasná diagnostika gingivitidy, aby se zabránilo přeměně gingivitidy na parodontitidu charakterizovanou progresivní destrukcí kosti a destrukcí pojivové tkáně.

Studie prokázaly, že v ústní dutině člověka je více než 700 bakterií se schopností kolonizovat, v ústech jedince však průměrně 200 až 300 druhů bakterií. Mezi těmito bakteriemi jsou bakterie spojené se zdravím dásní, jako je Porphyromonas gingivalis (Pg), Tannerella forsythensis (Tf) a Treponema denticola (Td), které se nazývají červené komplexní bakterie; Poddruhy Fusobacterium nucleatum (Fn), Prevotella intermedia (Pi) a Aggregatibacter actinomycetemcomitans (Aa), které nepatří do žádné skupiny, jsou spojovány s aktivní destrukcí tkání a progresí onemocnění parodontitidy.

Podle klíčové hypotézy plaku, která je jednou z aktuálně uznávaných hypotéz o plaku, byla schopnost vysoce patogenních bakterií, zejména P. Gingivalis a Aggregatibacter Actinomycetemcomitans, vyvolat imunitní odpověď hostitele a způsobit destrukci tkáně i přes jejich nízké množství v koncentraci plaku. zdůraznil. Bylo prokázáno, že patogenní bakterie ovlivňují imunitní odpověď hostitele spíše než přímou zánětlivou destrukci kostí a pojivové tkáně. Jedním z důležitých bodů v patogenezi onemocnění parodontu jsou cytokiny, člen získaného imunitního systému. Studie ukázaly, že množství prozánětlivých cytokinů, jako je interleukin-6 (IL-6), IL-8, interleukin-1 (IL-1) tumor nekrotizující faktor-α (TNF-α), se zvyšuje v krevní plazmě, slinách a dásních drážková kapalina.

LIGHT protein (TNFSF-14), člen superrodiny tumor nekrotizujícího faktoru (TNFSF), je většinou secernován T buňkami a nezralými dendritickými buňkami, ale je vylučován také buňkami s imunologickou rolí, jako jsou monocyty, granulocyty, splenocyty a slezina. buňky. LIGHT může vázat HVEM a tři membránově vázané signální receptory TNFSF, jmenovitě receptor lymfotoxinu beta (LTβR) a DcR3. Bylo ukázáno, že vazba LIGHT-LTpR indukuje apoptózu. Zatímco HVEM je exprimován na endoteliálních, dendritických, přirozených zabíječských, T a B buňkách, LTpR je exprimován na fibroblastech, monocytech, endoteliálních, epiteliálních a stromálních buňkách. Interakce LIGHT proteinu s HVEM nebo LTβR vede k aktivaci nukleárního faktoru-kappaB a nakonec k produkci cytokinů. Také se ukázalo, že LIGHT protein může kostimulovat T buněčnou odpověď prostřednictvím HVEM, včetně CD4+ a CD8+ T buněk.

Revmatoidní artritida je chronické, destruktivní zánětlivé onemocnění. Prozánětlivé cytokiny jako IL-1, TNF-a, matrix metaloproteináza (MMP-8, MMP-9) jsou zvýšeny u revmatoidní artritidy a také u parodontitidy. Z těchto důvodů existují podobnosti mezi imunopatogenezí parodontitidy a revmatoidní artritidy. Ve studii provedené u pacientů s revmatoidní artritidou se LIGHT protein ukázal jako důležitý prozánětlivý biomarker pozitivně korelující s destrukcí kosti a statisticky zvýšenou destrukcí kosti. V další studii provedené u pacientů s revmatoidní artritidou byly hodnoceny sérové ​​hladiny proteinu LIGHT a ukázalo se, že zvýšené hladiny LIGHT zvýšily osteoklastogenezi závislou na RANKL a zvýšily tvorbu osteoklastů nezávisle na RANKL. Dalším závěrem této studie je, že LIGHT protein může hrát roli v imunopatogenních stavech spojených s lokálním a systémovým úbytkem kostní hmoty.

V další studii provedené u pacientů s revmatoidní artritidou LIGHT zvýšil zánětlivou odpověď v buňkách synoviálních fibroblastů a byl navržen jako nový cíl anticytokinové terapie pro léčbu revmatoidní artritidy.

Ve studii provedené u pacientů s onemocněním kostí mnohočetným myelomem bylo prokázáno, že LIGHT zvyšuje osteoklastogenezi; inhibují tvorbu osteoblastických proteinů, osteokalcinu, kostního sialoproteinu a osterixu; a inhibují sklerostinovou osteoblastogenezi z monocytů.

Ve studii Fan et al. bylo zkoumáno, zda je LIGHT protein potenciálním zánětlivým biomarkerem. U 566 pacientů bylo prokázáno, že LIGHT protein vzrostl 16krát v krevním séru v přítomnosti zápalu plic, zánětlivého onemocnění.

Diabetes mellitus 2. typu je charakterizován dysregulací metabolismu sacharidů, lipidů a bílkovin a je způsoben poruchou sekrece inzulínu z buněk pankreatických ostrůvků, inzulínovou rezistencí nebo kombinací obou. Studie prokázaly parodontitidu jako 6. komplikaci diabetes mellitus a byla prokázána pozitivní obousměrná korelace. Ve studii provedené u pacientů s diabetes mellitus 2. typu bylo prokázáno, že protein LIGHT vykazoval dysfunkci buněk pankreatických ostrůvků, zvýšenou sekreci zánětlivých cytokinů a zvýšenou tvorbu zánětlivé odpovědi v endoteliálních buňkách.

Ve studii provedené u pacientů s onemocněním kostí mnohočetným myelomem bylo prokázáno, že LIGHT zvyšuje osteoklastogenezi; inhibují tvorbu osteoblastických proteinů osteokalcin, kostní sialoprotein a osterix; a inhibují sklerostinovou osteoblastogenezi z monocytů zkoumali, zda je LIGHT protein potenciálním zánětlivým biomarkerem. U 566 pacientů bylo prokázáno, že LIGHT protein vzrostl 16krát v krevním séru v přítomnosti pneumonie, zánětlivého onemocnění.

Diabetes mellitus 2. typu je charakterizován dysregulací metabolismu sacharidů, lipidů a proteinů a je způsoben poruchou sekrece inzulínu z buněk pankreatických ostrůvků, inzulínovou rezistencí nebo kombinací obou. Studie prokázaly, že parodontitida je 6. komplikací diabetes mellitus a byla prokázána pozitivní obousměrná korelace. Ve studii provedené u pacientů s diabetes mellitus 2. typu bylo prokázáno, že protein LIGHT vykazuje dysfunkci buněk pankreatických ostrůvků, zvýšenou sekreci zánětlivých cytokinů a zvýšenou zánětlivou odpověď v endoteliálních buňkách.

Výchozím bodem naší studie byla studie publikovaná v roce 2024, která zkoumala prozánětlivé cytokiny v tekutině gingiválního žlábku po parodontální operaci a jejím cílem bylo najít potenciální nový biomarker. Podle této studie bylo prokázáno, že LIGHT stimuluje tvorbu prozánětlivých cytokinů IL-6 a IL-8 a MMP-9 v lidských gingiválních fibroblastech a je spojen se zvýšenou tvorbou hloubky sondování parodontálních váčků 12 měsíců po operaci. Bylo navrženo, že LIGHT protein způsobuje destrukci tkáně v lidských gingiválních fibroblastových buňkách, způsobuje ztrátu tkáně v měkkých tkáních a kostech a přispívá k rozvoji parodontitidy. V této studii bylo zdůrazněno, že je zapotřebí více studií k vyhodnocení vztahu mezi SVĚTLEM a parodontitidou.

Interleukin-6 je multifunkční cytokin definovaný jako B-buněčný diferenciační faktor zapojený do zrání buněk produkujících protilátky. IL-6 je jednořetězcový protein produkovaný T buňkami, B buňkami, monocyty, fibroblasty a některými dalšími buněčnými typy. IL-6 může přenášet signály do buněk dvěma způsoby: konvenční signalizací závislou na receptoru a trans signalizací spojenou s rozpustným receptorem IL-6. Jedním z nejdůležitějších systémových účinků IL-6 je vyvolání reakce akutní fáze. Tato reakce akutní fáze je indukce produkce prozánětlivých cytokinů a stimulace chemotaxe neutrofilů. Zvyšuje také hladiny C-reaktivního proteinu (CRP), nejběžnějšího proteinu akutní fáze u lidí. Má také vlastnosti, jako je zvýšení aktivace a diferenciace T buněk a zvýšení diferenciace makrofágů.

IL-6 také zvyšuje proliferaci endoteliálních buněk, což vede k sekreci IL-8 a monocytového chemoatraktantu proteinu. V důsledku těchto procesů způsobuje, že leukocyty přicházejí do místa zánětu. Zvyšuje také sekreci prozánětlivých enzymů MMP spolu s interleukinem-1.

Ve studii byl zkoumán vliv nechirurgické počáteční léčby na hladiny IL-6 u zdravých pacientů a pacientů s paradentózou. Podle výsledků této studie bylo zjištěno, že výchozí hladiny IL-6 v gingivální žlábkové tekutině jsou významně vyšší u pacientů s parodontitidou než u zdravých pacientů. Po nechirurgické periodontální léčbě byl pozorován statisticky významný pokles hladin IL-6. Tato studie naznačuje, že IL-6 může být biomarker, který lze použít při diagnostice parodontitidy.

Ve studii provedené na potkanech se ukázalo, že inhibice sekrece IL-6 v podmínkách experimentální parodontitidy zastavila prozánětlivou aktivitu indukovanou IL-6 a snížila resorpci alveolární kosti a snížila produkci RANKL.

V průřezové studii byly analyzovány hladiny IL-6 a IL-8 ve slinách a tekutině z dásní získaných od zdravých jedinců a jedinců s parodontitidou. Ve výsledcích bylo zjištěno, že hladiny IL-6 a IL-8 jsou vyšší jak ve slinách, tak v tekutině z dásní u pacientů s parodontitidou než u zdravých pacientů.

IL-8 je prozánětlivý chemokin a jeho exprese je primárně regulována aktivačním proteinem a transkripční aktivitou zprostředkovanou nukleárním faktorem kappa β. Ukázalo se, že exprese IL-8 je regulována stimuly, jako jsou TNF-a, IL-lp, steroidní hormony, včetně zánětlivých signálů. IL-8 byl charakterizován na základě své chemotaktické aktivity a schopnosti způsobit degranulaci lidských neutrofilů. In vitro má dva hlavní účinky: chemotaxi a uvolňování granulovaných enzymů. Působí jako chemoatraktant a aktivátor neutrofilů pro cytokiny v místech zánětu a může být vylučován endoteliálními buňkami, gingiválními fibroblasty, monocyty, neutrofily a fagocyty. Sekrece IL-8 usnadňuje migraci neutrofilů z vysoce vaskularizované gingivální tkáně do gingiválního žlábku. IL-8 je nejdříve secernovaný prozánětlivý cytokin z gingiválních epiteliálních buněk stimulovaný patogenními bakteriemi, jako jsou P. Gingivalis a T. Forsythia, a může přetrvávat až jeden týden po sekreci.

V literární přehledové studii bylo zdůrazněno, že počet hladin IL-8 významně vzrostl v přítomnosti parodontitidy, ale je zapotřebí více studií kvůli různým výsledkům v různých studiích. V jiné studii s přehledem literatury bylo zdůrazněno, že hladina IL-8 v séru může být potenciálním biomarkerem při hodnocení parodontitidy, ale je zapotřebí více studií.

Podle výše uvedených informací neexistuje v literatuře žádná studie hodnotící hladiny IL-6, IL-8 a LIGHT ve vzorcích slin z hlediska onemocnění parodontu. Cílem naší studie bylo prozkoumat změny těchto cytokinů v přítomnosti onemocnění parodontu srovnávacím vyšetřením hladin IL-6, IL-8 a LIGHT ve vzorcích slin získaných od zdravých jedinců s gingivitidou a parodontitidou, abychom ukázali jejich potenciál pro použití v diagnostiku onemocnění nebo poskytnout předběžné informace pro budoucí léčbu, která může být prováděna prostřednictvím těchto cytokinových drah.