Ocena poziomu biomarkerów śliny u osób z różnymi schorzeniami przyzębia

Celem tego badania klinicznego jest porównanie poziomów IL-6, IL-8 i białka LIGHT w próbkach śliny pobranych od osób zdrowych przyzębia z zapaleniem dziąseł i zapaleniem przyzębia, które zgłosiły się do naszej kliniki na rutynową kontrolę periodontologiczną. Zgodnie z uzyskanymi wynikami; planuje się określenie potencjału tych mediatorów biochemicznych do wykorzystania jako markera diagnostycznego w diagnostyce chorób przyzębia.

Zapalenie przyzębia jest chorobą wieloczynnikową, na którą cierpi 10-15% dorosłej populacji świata, rozwijającą się w wyniku mikrobiologicznej płytki nazębnej i charakteryzującą się utratą przyczepu klinicznego oraz zniszczeniem tkanki łącznej i kości wyrostka zębodołowego. Nieleczona powoduje, że stan zapalny wnika do głębszych tkanek i zmienia homeostazę kości, prowadząc do utraty zębów.

Zapalenie dziąseł to zapalenie dziąseł, które nie powoduje zniszczenia otaczających tkanek otaczających ząb i charakteryzuje się obrzękiem dziąseł i krwawieniem w ponad 10% wszystkich obszarów jamy ustnej. Według Klasyfikacji Chorób Przyzębia z 2017 r. zapalenie dziąseł dzieli się na zapalenie dziąseł związane z płytką nazębną i zapalenie dziąseł niezwiązane z płytką nazębną. Zapalenie dziąseł jest często bezbolesne i rzadko obserwuje się samoistne krwawienia, dlatego pacjenci mogą późno rozpoznać chorobę. Dlatego wczesne rozpoznanie zapalenia dziąseł jest ważne, aby zapobiec przekształceniu zapalenia dziąseł w zapalenie przyzębia charakteryzujące się postępującą destrukcją kości i niszczeniem tkanki łącznej.

Badania wykazały, że w jamie ustnej człowieka żyje ponad 700 bakterii zdolnych do kolonizacji, ale w jamie ustnej człowieka żyje średnio od 200 do 300 gatunków bakterii. Wśród tych bakterii znajdują się bakterie wpływające na zdrowie dziąseł, takie jak Porphyromonas gingivalis (Pg), Tannerella forsythensis (Tf) i Treponema denticola (Td), które nazywane są bakteriami kompleksu czerwonego; Podgatunki Fusobacterium jądrowa (Fn), Prevotella intermedia (Pi) i Aggregatibacter actinomycetemcomitans (Aa), które nie należą do żadnej grupy, powiązano z aktywnym niszczeniem tkanek i postępem choroby przyzębia.

Zgodnie z kluczową hipotezą płytki nazębnej, która jest jedną z obecnie akceptowanych hipotez płytki nazębnej, zdolność wysoce patogennych bakterii, zwłaszcza P. Gingivalis i Aggregatibacter Actinomycetemcomitans, do generowania odpowiedzi immunologicznej gospodarza i powodowania zniszczenia tkanki pomimo ich niskiego stężenia w płytce nazębnej, została sprawdzona. podkreślił. Wykazano, że bakterie chorobotwórcze raczej wpływają na odpowiedź immunologiczną gospodarza niż na bezpośrednie zapalenie kości i niszczenie tkanki łącznej. Jednym z ważnych punktów w patogenezie chorób przyzębia są cytokiny, członek nabytego układu odpornościowego. Badania wykazały, że ilość cytokin prozapalnych takich jak interleukina-6 (IL-6), IL-8, interleukina-1 (IL-1), czynnik martwicy nowotworu α (TNF-α) zwiększa się w osoczu krwi, ślinie i dziąsłach płyn do rowków.

Białko LIGHT (TNFSF-14), członek nadrodziny czynników martwicy nowotworu (TNFSF), jest głównie wydzielane przez limfocyty T i niedojrzałe komórki dendrytyczne, ale jest także wydzielane przez komórki pełniące rolę immunologiczną, takie jak monocyty, granulocyty, splenocyty i śledziona komórki. ŚWIATŁO może wiązać HVEM i trzy związane z błoną receptory sygnalizacyjne TNFSF, mianowicie receptor limfotoksyny beta (LTβR) i DcR3. Wykazano, że wiązanie LIGHT-LTβR indukuje apoptozę. Podczas gdy HVEM ulega ekspresji na komórkach śródbłonka, dendrytycznych, naturalnych zabójcach, komórkach T i B, LTβR ulega ekspresji na fibroblastach, monocytach, komórkach śródbłonka, nabłonka i zrębu. Interakcja białka LIGHT z HVEM lub LTβR powoduje aktywację czynnika jądrowego-kappaB i ostatecznie produkcję cytokin. Wykazano również, że białko LIGHT może kostymulować odpowiedź komórek T poprzez HVEM, w tym komórki T CD4+ i CD8+.

Reumatoidalne zapalenie stawów jest przewlekłą, wyniszczającą chorobą zapalną. Poziom cytokin prozapalnych, takich jak IL-1, TNF-a, metaloproteinaza macierzy (MMP-8, MMP-9) wzrasta w reumatoidalnym zapaleniu stawów, a także w zapaleniu przyzębia. Z tych powodów istnieją podobieństwa między immunopatogenezą zapalenia przyzębia i reumatoidalnego zapalenia stawów. W badaniu przeprowadzonym z udziałem pacjentów z reumatoidalnym zapaleniem stawów wykazano, że białko LIGHT jest ważnym biomarkerem prozapalnym, dodatnio korelującym z niszczeniem kości i statystycznie zwiększonym niszczeniem kości. W innym badaniu przeprowadzonym u pacjentów z reumatoidalnym zapaleniem stawów oceniano poziom białka LIGHT w surowicy i wykazano, że podwyższony poziom LIGHT zwiększa osteoklastogenezę zależną od RANKL i zwiększa tworzenie osteoklastów niezależnie od RANKL. Kolejnym wnioskiem z tego badania jest to, że białko LIGHT może odgrywać rolę w stanach immunopatogennych związanych z lokalną i ogólnoustrojową utratą masy kostnej.

W innym badaniu przeprowadzonym na pacjentach z reumatoidalnym zapaleniem stawów, LIGHT zwiększał odpowiedź zapalną w komórkach fibroblastów maziowych i zasugerowano, że może być nowym celem terapii antycytokinowej w leczeniu reumatoidalnego zapalenia stawów.

W badaniu przeprowadzonym na pacjentach ze szpiczakiem mnogim wykazano, że LIGHT zwiększa osteoklastogenezę; hamują białka osteoblastyczne, osteokalcynę, sialoproteinę kostną i powstawanie osterixu; i hamują osteoblastogenezę sklerostyny ​​z monocytów.

W badaniu przeprowadzonym przez Fana i in. sprawdzono, czy białko LIGHT jest potencjalnym biomarkerem stanu zapalnego. U 566 pacjentów wykazano 16-krotny wzrost poziomu białka LIGHT w surowicy krwi w przypadku zapalenia płuc, choroby zapalnej.

Cukrzyca typu 2 charakteryzuje się rozregulowaniem metabolizmu węglowodanów, lipidów i białek i jest spowodowana upośledzonym wydzielaniem insuliny z komórek wysp trzustkowych, insulinoopornością lub kombinacją obu. Badania wykazały, że zapalenie przyzębia jest szóstym powikłaniem cukrzycy i udowodniono dodatnią dwukierunkową korelację. W badaniu przeprowadzonym u pacjentów z cukrzycą typu 2 wykazano, że białko LIGHT wykazywało dysfunkcję komórek wysp trzustkowych, zwiększone wydzielanie cytokin zapalnych i zwiększone powstawanie odpowiedzi zapalnej w komórkach śródbłonka.

W badaniu przeprowadzonym na pacjentach ze szpiczakiem mnogim wykazano, że LIGHT zwiększa osteoklastogenezę; hamują tworzenie białek osteoblastycznych: osteokalcyny, sialoproteiny kostnej i osterixu; i hamują osteoblastogenezę sklerostyny ​​z monocytów. Zbadano, czy białko LIGHT jest potencjalnym biomarkerem stanu zapalnego. U 566 pacjentów wykazano, że stężenie białka LIGHT w surowicy krwi wzrastało 16-krotnie w przypadku zapalenia płuc, choroby zapalnej.

Cukrzyca typu 2 charakteryzuje się rozregulowaniem metabolizmu węglowodanów, lipidów i białek i jest spowodowana upośledzonym wydzielaniem insuliny z komórek wysp trzustkowych, insulinoopornością lub kombinacją obu. Badania wykazały, że zapalenie przyzębia jest szóstym powikłaniem cukrzycy i udowodniono dodatnią dwukierunkową korelację. W badaniu przeprowadzonym na pacjentach z cukrzycą typu 2 wykazano, że białko LIGHT wykazuje dysfunkcję komórek wysp trzustkowych, zwiększone wydzielanie cytokin zapalnych i zwiększoną odpowiedź zapalną w komórkach śródbłonka.

Punktem wyjścia naszych badań było opublikowane w 2024 roku badanie, w którym badano cytokiny prozapalne w płynie dziąsłowym po operacjach periodontologicznych i którego celem było znalezienie potencjalnego nowego biomarkera. Według tego badania wykazano, że LIGHT stymuluje powstawanie prozapalnych cytokin IL-6, IL-8 i MMP-9 w ludzkich fibroblastach dziąseł i ma związek ze zwiększoną głębokością tworzenia się kieszonki przyzębnej po 12 miesiącach od zabiegu. Sugeruje się, że białko LIGHT powoduje niszczenie tkanek w komórkach fibroblastów ludzkich dziąseł, powoduje utratę tkanek miękkich i kości oraz przyczynia się do rozwoju zapalenia przyzębia. W tym badaniu podkreślono, że potrzebne są dalsze badania, aby ocenić związek pomiędzy ŚWIATŁEM a zapaleniem przyzębia.

Interleukina-6 jest wielofunkcyjną cytokiną zdefiniowaną jako czynnik różnicowania komórek B biorący udział w dojrzewaniu komórek wytwarzających przeciwciała. IL-6 jest białkiem jednołańcuchowym wytwarzanym przez komórki T, komórki B, monocyty, fibroblasty i niektóre inne typy komórek. IL-6 może przekazywać sygnały do ​​komórek na dwa sposoby: konwencjonalną sygnalizację zależną od receptora i sygnalizację trans związaną z rozpuszczalnym receptorem IL-6. Jednym z najważniejszych ogólnoustrojowych skutków IL-6 jest indukcja odpowiedzi ostrej fazy. Ta reakcja ostrej fazy polega na indukcji wytwarzania cytokin prozapalnych i stymulacji chemotaksji neutrofili. Zwiększa także poziom białka C-reaktywnego (CRP), najpowszechniejszego białka ostrej fazy u ludzi. Ma również właściwości, takie jak zwiększanie aktywacji i różnicowania komórek T oraz zwiększanie różnicowania makrofagów.

IL-6 zwiększa także proliferację komórek śródbłonka, prowadząc do wydzielania IL-8 i białka chemoatraktanta monocytów. W wyniku tych procesów dochodzi do przedostawania się leukocytów do miejsca zapalenia. Zwiększa także wydzielanie prozapalnych enzymów MMP wraz z interleukiną-1.

W badaniu zbadano wpływ niechirurgicznego leczenia początkowego na stężenie IL-6 u zdrowych pacjentów z zapaleniem przyzębia. Zgodnie z wynikami tego badania, stwierdzono, że wyjściowy poziom IL-6 w rowku dziąsłowym jest znacząco wyższy u pacjentów z zapaleniem przyzębia niż u zdrowych pacjentów. Po niechirurgicznym leczeniu periodontologicznym zaobserwowano istotne statystycznie obniżenie poziomu IL-6. Badanie to sugeruje, że IL-6 może być biomarkerem, który można wykorzystać w diagnostyce zapalenia przyzębia.

W badaniu przeprowadzonym na szczurach wykazano, że hamowanie wydzielania IL-6 w przebiegu doświadczalnego zapalenia przyzębia hamuje aktywność prozapalną indukowaną przez IL-6 i zmniejsza resorpcję kości wyrostka zębodołowego oraz zmniejsza wytwarzanie RANKL.

W badaniu przekrojowym analizowano stężenie IL-6 i IL-8 w ślinie i płynie dziąsłowym pobranym od osób zdrowych oraz osób z zapaleniem przyzębia. W wynikach stwierdzono wyższe poziomy IL-6 i IL-8 zarówno w ślinie, jak i płynie dziąsłowym u pacjentów z zapaleniem przyzębia w porównaniu z pacjentami zdrowymi.

IL-8 jest chemokiną prozapalną, a jej ekspresja jest regulowana głównie przez białko aktywatorowe i aktywność transkrypcyjną za pośrednictwem czynnika jądrowego-kappa β. Wykazano, że ekspresja IL-8 jest regulowana przez bodźce takie jak TNF-α, IL-1β, hormony steroidowe, w tym sygnały zapalne. IL-8 scharakteryzowano na podstawie jej aktywności chemotaktycznej i zdolności do powodowania degranulacji ludzkich neutrofili. In vitro ma dwa główne skutki: chemotaksję i uwalnianie enzymów ziarnistych. Działa jako chemoatraktant i aktywator neutrofili dla cytokin w miejscach zapalnych i może być wydzielany przez komórki śródbłonka, fibroblasty dziąseł, monocyty, neutrofile i fagocyty. Wydzielanie IL-8 ułatwia migrację neutrofili z silnie unaczynionej tkanki dziąseł do bruzdy dziąsłowej. IL-8 jest najwcześniej wydzielaną cytokiną prozapalną z komórek nabłonka dziąseł stymulowaną przez bakterie chorobotwórcze, takie jak P. Gingivalis i T. Forsythia i może utrzymywać się nawet przez tydzień po wydzielaniu.

W przeglądzie literatury podkreślono, że liczba poziomów IL-8 znacznie wzrasta w przypadku zapalenia przyzębia, jednak potrzebne są dalsze badania ze względu na różne wyniki w różnych badaniach. W innym przeglądzie literatury podkreślono, że poziom IL-8 w surowicy może być potencjalnym biomarkerem w ocenie zapalenia przyzębia, jednak potrzebne są dalsze badania.

Jak wynika z powyższych informacji, w literaturze nie ma badań oceniających stężenie IL-6, IL-8 i LIGHT w próbkach śliny pod kątem chorób przyzębia. Celem naszego badania było zbadanie zmian tych cytokin w obecności chorób przyzębia poprzez porównanie poziomów IL-6, IL-8 i LIGHT w próbkach śliny pobranych od zdrowych osób chorych na zapalenie dziąseł i przyzębia, aby wykazać ich potencjał do wykorzystania w leczeniu chorób przyzębia. diagnozy choroby lub dostarczenia wstępnych informacji na temat przyszłych terapii, które można przeprowadzić za pośrednictwem tych szlaków cytokin.