Nabłonkowe przejście mezenchymalne i zapalenie przyzębia

Zapalenie przyzębia jest bardzo rozpowszechnioną chorobą zapalną atakującą aparat przyczepu zębów, prowadzącą do postępującej destrukcji więzadeł przyzębia i resorpcji kości wyrostka zębodołowego, która nieleczona we wczesnych stadiach prowadzi do utraty zębów. Charakteryzuje się obecnością szerokiej gamy bakterii chorobotwórczych, w szczególności beztlenowców Gram-ujemnych, które posiadają szereg czynników wirulencji odpowiedzialnych za wywołanie intensywnej odpowiedzi zapalnej. Chociaż ta reakcja ma charakter ochronny; prowadzi to jednak do niepożądanych ubocznych uszkodzeń otaczających tkanek, które są dodatkowo pogarszane przez nieprawidłową odpowiedź immunologiczną gospodarza.

Przejście nabłonkowo-mezenchymalne (EMT) to proces składający się z serii zdarzeń, które wpływają na spolaryzowaną komórkę nabłonkową, aby przeszła zmiany molekularne / morfologiczne prowadzące do uzyskania fenotypu komórki mezenchymalnej. EMT jest modulowany przez szereg ścieżek regulacyjnych; głównie poniżej aktywności sygnalizacyjnej TGF-β, która jest widoczna w wielu sytuacjach rozwojowych i patologicznych, w których zgłasza się EMT, w tym w embriogenezie, stanach zapalnych i przerzutach nowotworu. Cechą charakterystyczną sygnalizacji TGFβ jest regulacja w górę ślimaka, represora E-kadheryny. Nadekspresję ślimaka stwierdzono w różnych chorobach zwłóknieniowych, w tym w zwłóknieniu wątroby i zwłóknieniu nerek.

E-kadheryna jest zależną od wapnia, homofilną cząsteczką adhezyjną komórek, ulegającą ekspresji na powierzchni komórek nabłonka i jest strukturą krytyczną dla stratyfikacji nabłonka płaskonabłonkowego. Istotne zmniejszenie ekspresji E-kadheryny obserwowane w nabłonku dziąseł podczas formowania kieszonek i uważa się, że przyczynia się do patogenezy chorób przyzębia.

Wimentyna jest białkiem włókna pośredniego (IF) typu III, które ulega ekspresji w komórkach mezenchymalnych. IF wraz z mikrotubulami na bazie tubuliny i mikrofilamentami na bazie aktyny obejmuje cytoszkielet. Wszystkie białka IF ulegają ekspresji w sposób wysoce regulowany rozwojowo; wimentyna jest głównym składnikiem cytoszkieletu komórek mezenchymalnych. Z tego powodu wimentyna jest często stosowana jako marker komórek pochodzenia mezenchymalnego lub komórek przechodzących EMT zarówno podczas normalnego rozwoju, jak i progresji przerzutów.

β-katenina jest białkiem o podwójnej funkcji, zaangażowanym w regulację i koordynację adhezji komórka-komórka oraz transkrypcję genów. β-katenina działa również jako morfogen w późniejszych stadiach rozwoju embrionalnego. Wraz z TGF-β ważną rolą β-kateniny jest indukowanie zmian morfogennych w komórkach nabłonka. Skłania je do porzucenia ścisłej adhezji i przyjęcia bardziej mobilnego i luźno związanego fenotypu mezenchymalnego.

Rola EMT w upośledzaniu funkcji bariery nabłonkowej wyściółki kieszonek przyzębnych nie jest jeszcze w pełni wyjaśniona. Zgłoszone czynniki ryzyka EMT, w tym przedłużona ekspozycja na cytokiny, bakterie Gram-ujemne, tytoń i niedotlenienie, są również istotne dla zapalenia przyzębia. Potencjalna indukcja EMT w kieszonkach przyzębnych może przerwać barierę nabłonkową, ułatwiając w ten sposób inwazję patogennych patogenów przyzębia do głębszych tkanek, prowadząc do dalszego rozpadu tkanek i nieustępujących uszkodzeń przyzębia.