Geeniekspression vaihtelu ja implanttien haavan paraneminen tupakoitsijoiden ja diabeetikkojen keskuudessa

Parodontaalinen haavan paraneminen on monimutkainen monitekijäinen prosessi, joka sisältää vuorovaikutuksia eri solujen, kasvutekijöiden, hormonien ja solunulkoisten matriisien välillä. Vaikka nämä vuorovaikutukset ovat vielä huonosti ymmärrettyjä, ne laukaisevat sarjan tapahtumia, jotka johtavat uuden kudoksen muodostumiseen. Yksi kasvutekijä, jolla on tärkeä rooli haavan paranemisessa, on fibroblastikasvutekijä 2 (FGF2). FGF2 on hepariinia sitovan kasvutekijäperheen jäsen, jota makrofagit ja endoteelisolut erittävät. Proliferatiivisen paranemisvaiheen aikana se stimuloi fibroblastien proliferaatiota ja ECM-synteesiä ja lisää endoteelisolujen kemotaksista, proliferaatiota ja erilaistumista. Luun uudelleenmuotoiluvaiheen aikana FGF2 stimuloi myös mesenkymaalisten progenitorisolujen migraatiota. Monet eläin- ja ihmistutkimukset ovat osoittaneet, että FGF2 on tehokas parodontaalin regeneraatiossa. Vuonna 1999 Murakami osoitti kirurgisesti käsiteltyä 3-seinämäistä luunsisäistä vikaa koirilla, joille oli siirretty FGF2:ta, ja se pystyi osoittamaan merkittävästi suurempaa sementin ja luun muodostumista. Neljä vuotta myöhemmin hänen ryhmänsä havaitsi jälleen, että rhbFGF:n paikallinen käyttö kirurgisesti hoidetuissa luokan 2 furkaatiovaurioissa koirilla osoitti myös lisääntynyttä PDL:n, sementin ja luun muodostumista. Vuonna 2008 Kitamura suoritti satunnaistetun kontrolloidun tutkimuksen ihmisillä, joilla oli 2- tai 3-seinämäisiä luunsisäisiä parodontaalisia vaurioita, ja havaitsi, että rhbFGF pystyi stimuloimaan alveolaaristen luun kasvua ja PDL-regeneraatiota.

Viime aikoina epigeneettiset modifikaatiot, kuten DNA:n metylaatio, on liitetty muutoksiin geenien ilmentymismalleissa, joihin ei liity muutoksia DNA-sekvenssissä. DNA-metylaatiolle on tunnusomaista metyyliryhmän lisääminen sytokiineihin CpG-alueilla. Metyloidut CpG-alueet häiritsevät transkriptiotekijöiden pääsyä promoottorialueelle ja hiljentävät siten geenin. Tällä DNA-metylaatioilmiöllä on tärkeitä säätelytoimintoja normaaleissa ja patologisissa soluprosesseissa. Todettiin, että metylaatiotilojen muutokset kasvainsuppressorigeenien promoottorialueilla liittyvät syöpään. Jatkuvan tulehduksen havaittiin myös aiheuttavan DNA:n metylaatiota, mikä inaktivoi sytokiinisignaloinnin suppressoreita ja johtaa liialliseen sytokiinien tuotantoon. Tämä tekee yksilöstä alttiita parodontaaliin. Laboratoriossamme tutkijat ovat havainneet, että parodontaalinen sairaus liittyy COX-2-promoottorin lisääntyneeseen DNA-metylaatioon, erityisesti NF-kB:n välittömässä läheisyydessä promoottorialueella. Alustavat tiedot (ei esitetty) viittaavat siihen, että FGF2 voi olla differentiaalisesti metyloitunut periodontaalisissa kudoksissa. Poikkeava geenipromoottorimetylaatio tupakoitsijoilla ja diabeetikoilla on myös raportoitu monissa tutkimuksissa. DNA-metylaation roolia haavan paranemisessa ei kuitenkaan ole vielä tutkittu.

Oletamme, että FGF2:n metylaatiostatus voi vaikuttaa FGF2:n tasoihin, jotka erittyvät haavan paranemisvaiheen aikana hammasimplanttileikkauksen jälkeen. Oletamme myös, että terveillä, tupakoivilla ja diabeetikoilla FGF2:n metylaatiotasoissa on eroja, jotka voivat häiritä haavan paranemista. Pyrimme selvittämään, onko DNA:n metylaatiolla roolia haavan paranemisessa ja vaihteleeko FGF2:n metylaatiotaso terveillä, tupakoivilla ja diabeetikoilla.