Изменчивость экспрессии генов и заживление ран имплантатами у курильщиков и диабетиков

Заживление пародонтальных ран представляет собой сложный многофакторный процесс, который включает взаимодействие между различными клетками, факторами роста, гормонами и внеклеточным матриксом. Хотя эти взаимодействия еще плохо изучены, они запускают серию событий, которые приводят к образованию новой ткани. Одним из факторов роста, который играет важную роль в заживлении ран, является фактор роста фибробластов 2 (FGF2). FGF2 является членом семейства гепарин-связывающих факторов роста, секретируемых макрофагами и эндотелиальными клетками. Во время пролиферативной фазы заживления он стимулирует пролиферацию фибробластов и синтез внеклеточного матрикса, а также увеличивает хемотаксис, пролиферацию и дифференцировку эндотелиальных клеток. Во время фазы ремоделирования кости FGF2 также стимулирует миграцию мезенхимальных клеток-предшественников. Многие исследования на животных и людях показали, что FGF2 эффективен в регенерации периодонта. В 1999 году Мураками продемонстрировал, что после хирургического лечения трехстеночного внутрикостного дефекта у собак, пересаженных FGF2, удалось продемонстрировать значительно большее образование цемента и кости. Четыре года спустя его группа снова обнаружила, что местное применение rhbFGF при хирургическом лечении дефектов фуркации класса 2 у собак также приводит к увеличению образования PDL, цемента и кости. В 2008 году Китамура провел рандомизированное контролируемое исследование на людях с внутрикостными пародонтальными дефектами с 2 или 3 стенками и обнаружил, что rhbFGF способен стимулировать рост альвеолярной кости и регенерацию PDL.

Недавно эпигенетические модификации, такие как метилирование ДНК, были связаны с изменениями в паттернах экспрессии генов, которые не связаны с изменениями в последовательности ДНК. Метилирование ДНК характеризуется добавлением метильной группы к цитокинам в областях CpG. Метилированные области CpG препятствуют доступу факторов транскрипции к промоторной области, тем самым подавляя ген. Этот феномен метилирования ДНК выполняет важные регуляторные функции в нормальных и патологических клеточных процессах. Было признано, что изменение состояний метилирования в промоторных областях генов-супрессоров опухолей связано с раком. Также наблюдалось стойкое воспаление, вызывающее метилирование ДНК, которое инактивирует супрессоры передачи сигналов цитокинов и приводит к чрезмерной продукции цитокинов. Это делает человека восприимчивым к заболеваниям пародонта. В нашей лаборатории исследователи обнаружили, что заболевание пародонта связано с повышенным метилированием ДНК промотора ЦОГ-2, особенно локуса, непосредственно примыкающего к NF-kB в области промотора. Предварительные данные (не показаны) позволяют предположить, что FGF2 может по-разному метилироваться в тканях пародонта. Во многих исследованиях также сообщалось о метилировании промотора аберрантного гена у курильщиков и диабетиков. Однако роль метилирования ДНК в заживлении ран еще не исследована.

Мы предполагаем, что статус метилирования FGF2 может влиять на уровни FGF2, секретируемого во время фазы заживления ран после операции по имплантации зубов. Мы также предполагаем, что существует разница в уровнях метилирования FGF2 у здоровых, курящих и пациентов с диабетом, что может препятствовать заживлению ран. Мы стремимся определить, играет ли метилирование ДНК роль в заживлении ран и различается ли уровень метилирования FGF2 среди здоровых, курящих и больных диабетом.