Zmienność ekspresji genów i gojenie się ran implantów wśród palaczy i diabetyków

Gojenie się ran przyzębia jest złożonym, wieloczynnikowym procesem, który obejmuje interakcje między różnymi komórkami, czynnikami wzrostu, hormonami i macierzami zewnątrzkomórkowymi. Chociaż wciąż słabo poznane, interakcje te wyzwalają serię zdarzeń, które prowadzą do tworzenia się nowych tkanek. Jednym z czynników wzrostu, który odgrywa ważną rolę w gojeniu się ran, jest czynnik wzrostu fibroblastów 2 (FGF2). FGF2 należy do rodziny czynników wzrostu wiążących heparynę, wydzielanych przez makrofagi i komórki śródbłonka. Podczas proliferacyjnej fazy gojenia stymuluje proliferację fibroblastów i syntezę ECM oraz zwiększa chemotaksję, proliferację i różnicowanie komórek śródbłonka. Podczas fazy przebudowy kości FGF2 stymuluje również migrację mezenchymalnych komórek progenitorowych. Wiele badań na zwierzętach i ludziach wykazało, że FGF2 są skuteczne w regeneracji przyzębia. W 1999 roku Murakami wykazał, że leczony chirurgicznie ubytek trójściennej kości śródkostnej u psów, którym wszczepiono FGF2, był w stanie wykazać znacznie większe tworzenie cementu i kości. Cztery lata później jego grupa ponownie odkryła, że ​​miejscowe stosowanie rhbFGF w leczonych chirurgicznie ubytkach furkacji klasy 2 u psów również wykazało wzrost tworzenia PDL, cementu i kości. W 2008 roku Kitamura przeprowadził randomizowane, kontrolowane badanie na ludziach z ubytkami przyzębia w obrębie 2- lub 3-ściennych kości przyzębia i stwierdził, że rhbFGF jest w stanie stymulować wzrost kości wyrostka zębodołowego i regenerację PDL.

Ostatnio modyfikacje epigenetyczne, takie jak metylacja DNA, zostały powiązane ze zmianami wzorców ekspresji genów, które nie obejmują zmian w sekwencji DNA. Metylacja DNA charakteryzuje się dodaniem grupy metylowej do cytokin w regionach CpG. Metylowane regiony CpG zakłócają dostęp czynników transkrypcyjnych do regionu promotora, wyciszając w ten sposób gen. To zjawisko metylacji DNA pełni ważne funkcje regulacyjne w normalnych i patologicznych procesach komórkowych. Uznano, że zmiany w stanach metylacji w regionach promotorowych genów supresorowych nowotworów są związane z rakiem. Zaobserwowano również, że utrzymujące się zapalenie powoduje metylację DNA, która dezaktywuje supresory sygnalizacji cytokin i powoduje nadmierną produkcję cytokin. To sprawia, że ​​​​osoba jest podatna na choroby przyzębia. W naszym laboratorium badacze odkryli, że choroba przyzębia jest związana ze zwiększoną metylacją DNA promotora COX-2, zwłaszcza locus bezpośrednio przylegającego do NF-kB w regionie promotora. Wstępne dane (nie pokazane) sugerują, że FGF2 może być różnie metylowany w tkankach przyzębia. W wielu badaniach odnotowano również nieprawidłową metylację promotora genu u palaczy i diabetyków. Jednak rola metylacji DNA w gojeniu się ran nie została jeszcze zbadana.

Stawiamy hipotezę, że stan metylacji FGF2 może wpływać na poziomy FGF2 wydzielanego podczas fazy gojenia się rany po operacji wszczepienia implantu dentystycznego. Stawiamy również hipotezę, że istnieje różnica w poziomach metylacji FGF2 u zdrowych, palących i chorych na cukrzycę pacjentów, która może zakłócać gojenie się ran. Staramy się ustalić, czy metylacja DNA odgrywa rolę w gojeniu się ran i czy poziom metylacji FGF2 różni się u zdrowych, palących i chorych na cukrzycę pacjentów.