Evaluering av spyttbiomarkørnivåer hos individer med ulike periodontale tilstander

Målet med denne kliniske studien er å sammenligne nivåene av IL-6, IL-8 og LIGHT Protein i spyttprøver hentet fra periodontalt friske individer med gingivitt og periodontitt som oppsøkte klinikken vår for rutinemessige periodontale kontroller. I tråd med de oppnådde resultatene; det er planlagt å bestemme potensialet til disse biokjemiske mediatorene for å bli brukt som en diagnostisk markør ved diagnostisering av periodontal sykdom.

Periodontitt er en multifaktoriell sykdom som involverer 10-15 % av verdens voksne befolkning, utvikler seg på grunn av mikrobiell tannplakk og preget av tap av klinisk feste og ødeleggelse av bindevev og alveolært bein. Hvis det ikke behandles, fører det til at betennelse trenger inn i dypere vev og endrer benhomeostase, noe som fører til tap av tenner.

Gingivitt er en betennelse i tannkjøttet som ikke forårsaker ødeleggelse i det omkringliggende vevet rundt tannen og er preget av ødem i tannkjøttet og blødninger i mer enn 10 % av alle områder i munnen. I henhold til 2017-klassifiseringen av periodontale sykdommer er gingivitt delt inn i to som tannplakkrelatert gingivitt og ikke-dental plakkrelatert gingivitt. Gingivitt er ofte smertefritt og sjelden spontan blødning observeres, og av disse grunnene kan individer gjenkjenne sykdommen sent. Derfor er tidlig diagnose av gingivitt viktig for å forhindre transformasjon av gingivitt til periodontitt preget av progressiv beinødeleggelse og ødeleggelse av bindevev.

Studier har vist at det er mer enn 700 bakterier med evne til å kolonisere i menneskets munnhule, men et gjennomsnitt på 200 til 300 bakteriearter i et individs munn. Blant disse bakteriene er det bakterier assosiert med tannkjøtthelse, som Porphyromonas gingivalis (Pg), Tannerella forsythensis (Tf) og Treponema dentcola (Td), som kalles røde komplekse bakterier; Fusobacterium nucleatum (Fn) underarter, Prevotella intermedia (Pi) og Aggregatibacter actinomycetemcomitans (Aa), som ikke tilhører noen gruppe, har vært assosiert med aktiv vevsdestruksjon og sykdomsprogresjon av periodontitt.

I henhold til nøkkelplakkhypotesen, som er en av de for tiden aksepterte plakkhypotesene, har evnen til høypatogene bakterier, spesielt P. Gingivalis og Aggregatibacter Actinomycetemcomitans, til å generere vertsimmunrespons og forårsake vevsødeleggelse til tross for deres lave plakkkonsentrasjon. understreket. Det er vist at patogene bakterier påvirker vertens immunrespons i stedet for direkte ødeleggelse av inflammatorisk bein og bindevev. Et av de viktige punktene i patogenesen av periodontal sykdom er cytokiner, et medlem av det ervervede immunsystemet. Studier har vist at mengden proinflammatoriske cytokiner som interleukin-6 (IL-6), IL-8, interleukin-1 (IL-1) tumornekrosefaktor-α (TNF-α) øker i blodplasma, spytt og gingival rillevæske.

LIGHT protein (TNFSF-14), et medlem av tumornekrosefaktor-superfamilien (TNFSF), skilles for det meste ut av T-celler og umodne dendrittiske celler, men det skilles også ut av celler med immunologiske roller som monocytter, granulocytter, splenocytter og milt celler. LIGHT kan binde HVEM og tre membranbundne TNFSF-signalreseptorer, nemlig lymfotoksin beta-reseptor (LTβR) og DcR3. LIGHT-LTβR-binding har vist seg å indusere apoptose. Mens HVEM uttrykkes på endotel-, dendrittiske, naturlige drepe-, T- og B-celler, uttrykkes LTβR på fibroblaster, monocytter, endotel-, epitel- og stromaceller. Interaksjonen av LIGHT-protein med HVEM eller LTβR resulterer i Nuclear-Factor-kappaB-aktivering og til slutt cytokinproduksjon. Det har også blitt vist at LIGHT-protein kan samstimulere den T-cellulære responsen via HVEM, inkludert CD4+ og CD8+ T-celler.

Revmatoid artritt er en kronisk, destruktiv inflammatorisk sykdom. Proinflammatoriske cytokiner som IL-1, TNF-a, matriksmetalloproteinase (MMP-8, MMP-9) økes ved revmatoid artritt så vel som ved periodontitt. Av disse grunnene er det likheter mellom immunpatogenesen av periodontitt og revmatoid artritt. I en studie utført på pasienter med revmatoid artritt, ble LIGHT-protein vist å være en viktig proinflammatorisk biomarkør positivt korrelert med beinødeleggelse og statistisk økt beinødeleggelse. I en annen studie utført på pasienter med revmatoid artritt, ble serumnivåer av LIGHT-protein evaluert og det ble vist at økte nivåer av LIGHT økte RANKL-avhengig osteoklastogenese og økt osteoklastdannelse uavhengig av RANKL. En annen konklusjon fra denne studien er at LIGHT-protein kan spille en rolle i immunpatogene tilstander assosiert med lokalt og systemisk bentap.

I en annen studie utført på pasienter med revmatoid artritt, økte LIGHT den inflammatoriske responsen i synoviale fibroblastceller og ble foreslått å være et nytt anti-cytokinbehandlingsmål for behandling av revmatoid artritt.

I en studie utført på pasienter med multippelt myelom beinsykdom, ble LIGHT vist å øke osteoklastogenese; hemme osteoblastiske proteiner osteokalsin, bensialoprotein og osterixdannelse; og hemme sclerostin osteoblastogenese fra monocytter.

I en studie av Fan et al. , ble det undersøkt om LIGHT-protein er en potensiell inflammatorisk biomarkør. Hos 566 pasienter ble LIGHT-protein vist å øke 16 ganger i blodserum i nærvær av lungebetennelse, en inflammatorisk sykdom.

Type 2 diabetes mellitus er preget av dysregulering av karbohydrat-, lipid- og proteinmetabolismen og er forårsaket av nedsatt insulinsekresjon fra bukspyttkjerteløyceller, insulinresistens eller en kombinasjon av begge. Studier har vist periodontitt som den sjette komplikasjonen til diabetes mellitus og en positiv toveis korrelasjon er påvist. I en studie utført på pasienter med type 2 diabetes mellitus, ble det vist at LIGHT-protein viste dysfunksjon i pankreasøyceller, økt inflammatorisk cytokinsekresjon og økt inflammatorisk responsdannelse i endotelceller.

I en studie utført på pasienter med multippelt myelom beinsykdom, ble LIGHT vist å øke osteoklastogenese; hemme dannelsen av osteoblastiske proteiner osteokalcin, bensialoprotein og osterix; og hemme sclerostin osteoblastogenese fra monocytter undersøkt om LIGHT protein er en potensiell inflammatorisk biomarkør. Hos 566 pasienter ble det vist at LIGHT-protein økte 16 ganger i blodserum i nærvær av lungebetennelse, en inflammatorisk sykdom.

Type 2 diabetes mellitus er preget av dysregulering av karbohydrat-, lipid- og proteinmetabolismen og er forårsaket av nedsatt insulinsekresjon fra bukspyttkjertelens øyceller, insulinresistens eller en kombinasjon av begge. Studier har vist at periodontitt er den sjette komplikasjonen til diabetes mellitus og en positiv toveis korrelasjon er påvist. I en studie utført på pasienter med type 2 diabetes mellitus, ble LIGHT-protein vist å vise dysfunksjon i bukspyttkjerteløyceller, økt sekresjon av inflammatoriske cytokiner og økt inflammatorisk respons i endotelceller.

Utgangspunktet for vår studie var en studie publisert i 2024 som undersøkte proinflammatoriske cytokiner i tannkjøttsporevæsken etter periodontal kirurgi og hadde som mål å finne en potensiell ny biomarkør. I følge denne studien ble LIGHT vist å stimulere dannelsen av proinflammatoriske cytokiner IL-6 og IL-8 og MMP-9 i humane gingivalfibroblaster og å være assosiert med økt dannelse av periodontal lomme-probing dybde 12 måneder etter operasjonen. Det har blitt antydet at LIGHT-protein forårsaker vevsødeleggelse i humane gingivalfibroblastceller, forårsaker vevstap i bløtvev og bein, og bidrar til utvikling av periodontitt. I denne studien ble det understreket at det er behov for flere studier for å evaluere sammenhengen mellom LIGHT og periodontitt.

Interleukin-6 er et multifunksjonelt cytokin definert som en B-celledifferensieringsfaktor involvert i modningen av antistoffproduserende celler. IL-6 er et enkeltkjedet protein produsert av T-celler, B-celler, monocytter, fibroblaster og noen andre celletyper. IL-6 kan overføre signaler til celler på to måter: konvensjonell reseptoravhengig signalering og transsignalering assosiert med den løselige IL-6-reseptoren. En av de viktigste systemiske effektene av IL-6 er induksjonen av en akuttfaserespons. Denne akutte faseresponsen er induksjon av proinflammatorisk cytokinproduksjon og stimulering av nøytrofil kjemotaksi. Det øker også nivåene av C-reaktivt protein (CRP), det vanligste akutte faseproteinet hos mennesker. Den har også egenskaper som å øke T-celleaktivering og differensiering og øke makrofagdifferensiering.

IL-6 øker også endotelcelleproliferasjon, noe som fører til IL-8 og monocyttkjemoattraktant proteinsekresjon. Som et resultat av disse prosessene fører det til at leukocytter kommer til betennelsesstedet. Det øker også utskillelsen av proinflammatoriske MMP-enzymer sammen med Interleukin-1.

I en studie ble effekten av ikke-kirurgisk førstegangsbehandling på IL-6-nivåer hos friske pasienter og periodontittpasienter undersøkt. I henhold til resultatene av denne studien ble det funnet at nivåene av IL-6-væske i gingival groove var signifikant høyere hos periodontittpasienter enn hos friske pasienter. Etter ikke-kirurgisk periodontal behandling ble det observert en statistisk signifikant reduksjon i IL-6 nivåer. Denne studien antyder at IL-6 kan være en biomarkør som kan brukes ved diagnostisering av periodontitt.

I en studie utført på rotter ble det vist at hemming av IL-6-sekresjon ved eksperimentell periodontitt stanset den proinflammatoriske aktiviteten indusert av IL-6 og reduserte alveolar benresorpsjon og reduserte RANKL-produksjonen.

I en tverrsnittsstudie ble IL-6 og IL-8 nivåer i spytt og gingival groove væske oppnådd fra friske individer og individer med periodontitt analysert. I resultatene ble IL-6- og IL-8-nivåene funnet å være høyere i både spytt og gingivalfluid hos pasienter med periodontitt enn hos friske pasienter.

IL-8 er et proinflammatorisk kjemokin og dets uttrykk er primært regulert av aktivatorprotein og nukleær faktor-kappa β-mediert transkripsjonsaktivitet. IL-8-ekspresjon har vist seg å bli regulert av stimuli som TNF-α, IL-1β, steroidhormoner, inkludert inflammatoriske signaler. IL-8 har blitt karakterisert på grunnlag av dets kjemotaktiske aktivitet og dets evne til å forårsake degranulering av humane nøytrofiler. In vitro har det to hovedeffekter: kjemotaksi og frigjøring av granulatenzymer. Det fungerer som en kjemoattraktant og nøytrofil aktivator for cytokiner på inflammatoriske steder og kan skilles ut av endotelceller, gingivalfibroblaster, monocytter, nøytrofiler og fagocytter. Sekresjonen av IL-8 letter migreringen av nøytrofiler fra høyt vaskularisert gingivalvev til gingivalsporet. IL-8 er det tidligste utskilte proinflammatoriske cytokinet fra gingivalepitelceller stimulert av patogene bakterier som P. Gingivalis og T. Forsythia og kan vedvare så lenge som en uke etter sekresjon.

I en litteraturstudie ble det understreket at antall IL-8-nivåer økte betydelig ved periodontitt, men flere studier er nødvendig på grunn av ulike resultater i ulike studier. I en annen litteraturstudie ble det understreket at IL-8 serumnivå kan være en potensiell biomarkør i evalueringen av periodontitt, men flere studier er nødvendig.

I følge informasjonen ovenfor er det ingen studie i litteraturen som evaluerer IL-6-, IL-8- og LIGHT-nivåer i spyttprøver når det gjelder periodontal sykdom. Vår studie hadde som mål å undersøke endringene av disse cytokinene i nærvær av periodontal sykdom ved å sammenligne IL-6, IL-8 og LIGHT nivåer i spyttprøver hentet fra friske individer med gingivitt og periodontitt, for å vise deres potensiale til å bli brukt i diagnostisering av sykdom eller for å gi foreløpig informasjon for fremtidige behandlinger som kan utføres gjennom disse cytokinveiene.