Die Rolle von entzündungshemmenden Zytokinen und Biomarkern des antimikrobiellen Peptids LL-37 bei der Behandlung von Parodontalerkrankungen.

„Die Rolle von entzündungshemmenden Zytokinen und Biomarkern des antimikrobiellen Peptids LL-37 bei der Behandlung von Parodontalerkrankungen.

1. Einführung

   Parodontitis ist ein infektiöser Prozess, der aus der Zerstörung der unterstützenden anatomischen Strukturen des Zahns als Folge der entzündlichen Reaktion auf die periopathogene Aktivität der subgingivalen bakteriellen Plaque besteht, was zu einer angeborenen, entzündlichen und adaptiven Immunantwort führt.

   Die klinische Manifestation der Krankheit hängt von Wirts- und Umweltfaktoren sowie dem beteiligten spezifischen mikrobiologischen Agens ab. Die Wechselbeziehung zwischen Bakterien und den Immunabwehrmechanismen des Wirts bilden die Basis der immunpathologischen Mechanismen, die zu der Krankheit führen. Unter gesunden Bedingungen besteht ein Gleichgewicht zwischen der Aktivität der parodontalen Mikrobiota und der Immunantwort des Wirts.

   Am angeborenen Abwehrsystem der Mundhöhle sind mehrere antimikrobielle Peptide beteiligt, darunter das humane Cathelicidin LL-37.

   Die Aktivität antimikrobieller Peptide wie LL-37 im gingivalen Sulcus gilt als einer der größten Abwehrmechanismen des Parodonts. Das gingivale Epithel stellt nicht nur eine physikalische Barriere dar, um eine bakterielle Invasion zu verhindern. Neutrophile wandern zum Saumepithel und bilden eine Barriere zwischen der bakteriellen Plaque und dem darunter liegenden Epithel. Sie produzieren auch antimikrobielle Peptide, eines davon das 18 kDa (hCAP18). Sobald die Neutrophilen als Reaktion auf die bakterielle Aggression aktiviert werden, setzen sie LL-37 frei, mit einer ähnlichen Aktivität wie ein Breitbandantibiotikum.

   Das völlige Fehlen dieses Peptids (LL-37) wurde mit aggressiver Parodontitis in Verbindung gebracht, insbesondere bei Patienten mit einem Mangel an Neutrophilen, wie sie beispielsweise am Morfan-Kosmann-Syndrom leiden

   Die Art dieser Forschung zielt darauf ab, die Rolle von LL-37 bei Parodontalerkrankungen aufzuklären, indem die Verwendung einer nicht-invasiven Technik wie z Scaling und Hobeln). Darüber hinaus werden vor und nach der Parodontalbehandlung entzündungsfördernde und entzündungshemmende Zytokine (insbesondere IL-6, IL-4, IL-10) bewertet. Die erhaltenen Proben werden durch immunhystochemische Analyse (ELISA) analysiert. Die Quantifizierung von LL-37 vor und nach parodontaler Behandlung in Verbindung mit den beobachteten klinischen Befunden kann als diagnostischer Biomarker für die der Parodontitis innewohnende immunpathologische Reaktion dienen.

2. Begründung der Forschungsfrage. Aktueller Status

   In den letzten Jahren hat die wissenschaftliche Gemeinschaft große Anstrengungen unternommen, um zu versuchen, die komplexen immunpathologischen Prozesse im Zusammenhang mit Parodontalerkrankungen und die Beziehung zwischen der Aktivität der parodontalen Mikrobiota und den Abwehrmechanismen des Wirts zu verstehen.

   Die Relevanz dieser Forschung kann dazu dienen, die Rolle des antimikrobiellen Peptids LL-37 bei Parodontalerkrankungen nicht nur aufgrund seiner bakteriziden Wirkung, sondern auch bei der Modulation der immunologischen Antwort des Wirts und seiner Aktivität vor und nach einer Parodontalbehandlung genauer zu verstehen . Der Mangel an Studien zu diesem Thema spiegelt den Bedarf an weiterer Forschung zu diesem Thema wider.

   Letztendlich könnten die Ergebnisse dieser Forschung die Grundlage für einen neuen therapeutischen Ansatz bilden, der auf der Verwendung von LL-37 basiert, um die Modulation der immunologischen Reaktion des Wirts in Kombination mit einer herkömmlichen Parodontalbehandlung zu unterstützen. Dies kann besonders relevant sein bei Patienten, die anfällig für parodontale oder periimplantäre Erkrankungen sind, oder in bestimmten Fällen, die gegenüber konventionellen Behandlungsalternativen resistent sind.

3. Zusammenfassung der beabsichtigten Forschung

Das Hauptziel der Studie ist die Untersuchung der Rolle von LL-37 bei der immunpathologischen Reaktion des Zahnhalteapparates. Nachfolgende Ziele sind die Untersuchung der Möglichkeit, dieses mikrobielle Peptid als diagnostisches, prognostisches sowie therapeutisches Mittel bei der Behandlung von Parodontalerkrankungen einzusetzen.

Forschungshypothese: Es gibt signifikante quantitative Unterschiede in den LL-37-Spiegeln vor und nach einer Parodontalbehandlung, mit einer signifikanten Verringerung von LL-37 bei der Neubewertung (4-6 Wochen nach einer grundlegenden Parodontalbehandlung - Wurzelentfernung und -glättung). ).

Nullhypothese: Es gibt keine signifikanten quantitativen Unterschiede in den LL-37-Spiegeln vor und nach einer Parodontalbehandlung

Die Ziele der vorliegenden Studie sind:

1. Bestimmen Sie, ob gesunde Patienten und Patienten mit Parodontitis zu Studienbeginn unterschiedliche Spiegel von LL-37, IL-6, IL-4 und IL-10 in der Taschenflüssigkeit aufweisen, und setzen Sie diese in Beziehung zum Stadium/Schweregrad der Parodontitis.
2. Bewerten Sie, ob nach einer grundlegenden Parodontalbehandlung diese Werte von LL-37, IL-6, IL-4 und IL-10 zu Studienbeginn ähnlich sind wie die quantifizierten Werte bei gesunden Patienten zu Studienbeginn.
3. Bewerten Sie in Bezug auf Taschenflüssigkeitsproben, ob sich die Konzentrationen von LL-37, IL-6, IL-4 und IL-10 in von Parodontitis betroffenen Zähnen von gesunden Stellen derselben Person unterscheiden oder ob es keine signifikanten Unterschiede in den oben genannten gibt vor und nach einer Parodontalbehandlung.
4. Etablieren Sie ein nicht-invasives Protokoll, um den immunologischen Zustand des Patienten vor und nach der Parodontalbehandlung als prognostischen Faktor zu bewerten.

4. Material und Methoden

Die ethische Genehmigung des Ethikausschusses der Universität Rey Juan Carlos in Madrid (URJC) wurde erteilt. Es wird eine Auswahl von Patienten des „Master in Advanced Implantology, Tissue Regeneration and Implant supported prothesis“ der FCU-URJC getroffen, die die Einschlusskriterien erfüllen und der Teilnahme an der Studie zustimmen.

Die Kriterien für die Teilnahme waren wie folgt: 18 Jahre oder älter, ohne Vorgeschichte einer Parodontalbehandlung in den letzten sechs Monaten und ohne medizinische oder zahnmedizinische Vorgeschichte, die eine Parodontalbehandlung kontraindizieren könnte. Ausschlusskriterien waren aktuelle Schwangerschaft oder Stillzeit, immunologische Erkrankungen, Parodontalbehandlung innerhalb der letzten 6 Monate, orale Kontrazeption und Antibiotika-Einnahme innerhalb der letzten 3 Monate, Infektionen (wie HIV, Hepatitis und Tuberkulose). Darüber hinaus wurden dritte Backenzähne von der GCF-Probenahme ausgeschlossen, da sie häufig impaktiert oder extrahiert wurden

Raucherpatienten werden nicht ausgeschlossen und als leichte Raucher (weniger als 10 Zigaretten/Tag) oder starke Raucher (mehr als 10 Zigaretten/Tag) klassifiziert.

Auch Diabetiker werden nicht ausgeschlossen, sondern identifiziert und berücksichtigt.

Alle in die Studie eingeschlossenen Patienten durchlaufen die folgenden Phasen:

1. Vollständige parodontale Untersuchung (Sondierungstiefe (PD), Clinical Attachment Level (CAL), Plaque-Index (PI), Blut bei Sondierung (BOP)).

2. Die Patienten werden in zwei Gruppen eingeteilt:

   • 30 gesunde Patienten (Kontrolle)
   • 30 parodontale Patienten (Test-Parodontitis Stadium I-II (15 Patienten), Parodontitis Stadium III-IV (15 Patienten).

Aufgrund des Fehlens von In-vivo-Studien wurde eine einfache Berechnung der Stichprobengröße unter Verwendung einer konservativen Power-Analyse (Programm G*Power 3.1.9.4, 2009) durchgeführt. Die einfache Größe (27 Probanden) basierte auf einem zweiseitigen Test mit einer effektiven Größe von 0,05, einer alphabetischen Irrtumswahrscheinlichkeit von 0,05, Differenz von 50 % im Mittelwert, Standardabweichungen von maximal 80 % der Mittelwerte und a Potenz von 0,90.

Unter Berücksichtigung dieser Parameter wird eine einfache Stichprobengröße zwischen 21-30 Patienten pro Gruppe geschätzt.

Spaltenflüssigkeitsproben werden auch gemäß dem Protokoll des Herstellers unter Verwendung von Perio-Papieren (Periopaper, Applied Biosystems, Inc, Foster City, CA) erhalten. Die zu untersuchenden Zähne werden mit Watterollen isoliert und luftgetrocknet. Papierstreifen werden für etwa 30 Sekunden in den gingivalen Sulcus eingeführt. Die Proben der Patienten der Testgruppe werden aus parodontal pathogenen Stellen und gesunden Stellen entnommen. Stark mit Speichel oder Blut kontaminierte Proben werden verworfen.

Die Proben werden bei -80 °C im Labor des Departamento de Ciencias Básicas de la Salud, Edificio Departamental I, Fundación Clínica Universitaria, URJC (Alcorcon) gelagert. Sobald alle Proben erhalten sind, wird eine ELISA-Analyse aller Proben unter Verwendung eines spezifischen ELISA-Kits durchgeführt, das im Handel für humanes LL-37 (HyCult Biotechnology, Uden, Niederlande) und im Handel erhältlicher Kits für IL-4, IL-4, IL erhältlich ist -6 und IL-10 ((Diaclone SAS; Besançon, Frankreich; 850.890, 950.035 bzw. 850.880).

Patienten der Testgruppe erhalten nach der ersten Probenentnahme eine Parodontalgrundbehandlung (Wurzelskalierung und -glättung) und eine Mundhygieneinstruktion.

Nach 4-6 Wochen findet ein Termin zur erneuten Bewertung statt, bei dem neue Proben der Taschenflüssigkeit beider Gruppen entnommen werden (Test und Kontrolle), um statistisch signifikante Unterschiede in Bezug auf die Menge an LL-37 im Verhältnis zum Ausgangswert zu bewerten Messungen aufgezeichnet. Danach werden die Proben erneut untersucht, indem ELISA-Assays gemäß dem oben beschriebenen Protokoll durchgeführt werden.

Sobald alle Ergebnisse vorliegen, wird eine statistische Analyse der Proben durchgeführt.