Rollen av antiinflammatoriska cytokiner och antimikrobiella peptid LL-37 biomarkörer vid behandling av tandlossning.

"Rollen av antiinflammatoriska cytokiner och antimikrobiella peptid LL-37 biomarkörer vid behandling av parodontit sjukdom."

1. Introduktion

   Parodontal sjukdom är en infektionsprocess som består av förstörelsen av tandens stödjande anatomiska strukturer, som en konsekvens av det inflammatoriska svaret på den periopatogena aktiviteten hos det subgingivala bakteriella placket, vilket leder till ett medfött, inflammatoriskt och adaptivt immunsvar.

   Sjukdomens kliniska manifestation beror på värd- och miljöfaktorer samt det specifika mikrobiologiska medlet som är involverat. Sambandet mellan bakterier och värdens immunförsvarsmekanismer utgör basen för de immunopatologiska mekanismer som leder till sjukdomen. Under friska tillstånd finns det en balans mellan aktiviteten hos den parodontala mikrobiotan och värdens immunsvar.

   I munhålans medfödda försvarssystem finns flera antimikrobiella peptider inblandade, en av dem är den humana katelicidinen LL-37.

   Aktiviteten hos antimikrobiella peptider som LL-37 i tandköttssulcus anses vara en av parodontums största försvarsmekanismer. Tandköttsepitelet utgör inte bara en fysisk barriär för att undvika bakteriell invasion. Neutrofiler migrerar till kopplingsepitelet och skapar en barriär mellan bakterieplacket och det underliggande epitelet. De producerar också antimikrobiella peptider, en av dem 18 kDa (hCAP18). När neutrofilerna väl har aktiverats som svar på bakteriell aggression frisätts LL-37, med en liknande aktivitet som ett bredspektrumantibiotikum.

   Den totala frånvaron av denna peptid (LL-37) har associerats med aggressiv parodontit, särskilt hos patienter med neutrofilbrist som de som lider av Morfan Kosmanns syndrom

   Karaktären av denna forskning syftar till att belysa rollen av LL-37 i parodontal sjukdom genom att jämföra användningen av en icke-invasiv teknik såsom crevikulära vätskeprover hos patienter som lider av periodontal sjukdom, före och efter att ha fått en kur av grundläggande periodontal behandling (roten). skalning och hyvling). Utöver ovanstående kommer pro- och antiinflammatoriska cytokiner (i synnerhet IL-6, IL-4, IL-10) också att utvärderas före och efter parodontal behandling. Erhållna prover kommer att analyseras med immunohystokemisk analys (ELISA). Kvantifieringen av LL-37 före och efter periodontal behandling associerad med de kliniska fynden som observerats kan fungera som en diagnostisk biomarkör för det immunopatologiska svaret som är inneboende till den periodontala sjukdomen.

2. Motivering av forskningsfrågan. Nuvarande status

   Under de senaste åren har en stor ansträngning gjorts av forskarsamhället för att försöka förstå de komplexa immunopatologiska processerna relaterade till parodontala sjukdomar och förhållandet mellan aktiviteten hos den periodontala mikrobiotan och värdens försvarsmekanismer.

   Relevansen av denna forskning kan tjäna till att mer i detalj förstå rollen av den antimikrobiella peptiden LL-37 i parodontal sjukdom, inte bara på grund av deras bakteriedödande effekt utan även i moduleringen av värdens immunologiska svar och dess aktivitet före och efter parodontal behandling . Bristen på studier i denna fråga återspeglar behovet av ytterligare forskning om detta ämne.

   I slutändan kan resultaten av denna forskning ligga till grund för ett nytt terapeutiskt tillvägagångssätt baserat på användningen av LL-37 för att hjälpa till att modulera det immunologiska svaret hos värden i kombination med konventionell periodontal behandling. Detta kan vara särskilt relevant för patienter som är mottagliga för att utveckla periodontala eller periimplantata sjukdomar eller i särskilda fall som är resistenta mot konventionella behandlingsalternativ.

3. Sammanfattning av tänkt forskning

Huvudsyftet med studien är att undersöka rollen av LL-37 i det immunopatologiska svaret av parodontum. Efterföljande syften är att undersöka möjligheten att använda denna mikrobiella peptid för att fungera som diagnostiskt, prognostiskt såväl som ett terapeutiskt medel vid behandling av periodontal sjukdom.

Forskningshypotes: Det finns signifikanta kvantitativa skillnader i nivåerna av LL-37 före och efter parodontal behandling, med en signifikant minskning av LL-37 vid omvärdering (4-6 veckor efter en grundläggande periodontal behandlingskur - rotfjällning och hyvling ).

Nollhypotes: Det finns inga signifikanta kvantitativa skillnader i nivåerna av LL-37 före och efter parodontal behandling

Målen för denna studie är:

1. Bestäm om friska patienter och patienter med periodontal sjukdom har olika nivåer av LL-37, IL-6, IL-4 och IL-10 i crevikulär vätska vid baslinjen och relaterat dem till stadiet/allvaret av periodontal sjukdom.
2. Utvärdera om dessa nivåer av LL-37, IL-6, IL-4 och IL-10 vid baslinjen liknar de kvantifierade nivåerna hos friska patienter vid baslinjen efter en grundläggande periodontalbehandling.
3. När det gäller crevikulära vätskeprover, utvärdera om nivåerna av LL-37, IL-6, IL-4 och IL-10 i tänder som drabbats av parodontal sjukdom skiljer sig från friska platser på samma individ eller om det inte finns några signifikanta skillnader i ovanstående före och efter en periodontal behandling.
4. Upprätta ett icke-invasivt protokoll för att utvärdera det immunologiska tillståndet hos patienten före och efter parodontal behandling som prognostisk faktor.

4. Material och metoder

Etiskt godkännande från den etiska kommittén vid universitetet Rey Juan Carlos i Madrid (URJC) har beviljats. Ett urval av patienter från "Master in Advanced Implantology, Tissue Regeneration and Implant supported prothesis" av FCU-URJC som uppfyller inklusionskriterierna och att samtycke till att vara en del av studien kommer att göras.

Kriterierna för inträde var följande: 18 år eller äldre, utan tidigare periodontal behandling under de senaste sex månaderna, och ingen medicinsk eller tandläkarhistoria som kunde kontraindicera parodontitbehandling. Uteslutningskriterier inkluderade nuvarande graviditet eller amning, immunologiska störningar, parodontal behandling under de senaste 6 månaderna, oral preventivmedel och antibiotikaanvändning under de senaste 3 månaderna, infektioner (som HIV, hepatit och tuberkulos). Dessutom uteslöts tredje molar tänder från GCF-provtagning för att de ofta drabbades eller extraherades

Rökare kommer inte att uteslutas och kommer att klassificeras som lättrökare (mindre än 10 cigaretter/dag) eller storrökare (mer än 10 cigaretter/dag).

Diabetespatienter kommer inte heller att uteslutas utan kommer att identifieras och redovisas.

Alla patienter som ingår i studien kommer att gå igenom följande stadier:

1. Komplett parodontal undersökning (sonderingsdjup (PD), klinisk anknytningsnivå (CAL), plackindex (PI), blod vid sondering (BOP)).

2. Patienterna kommer att delas in i två grupper:

   • 30 friska patienter (kontroll)
   • 30 parodontala patienter (test- parodontit stadium I-II (15 patienter), parodontit stadium III-IV (15 patienter).

På grund av brist på in vivo-studier gjordes enkel provstorleksberäkning med hjälp av en konservativ effektanalys (G*Power 3.1.9.4-programmet, 2009). Den enkla storleken (27 försökspersoner) baserades på ett tvåsidigt test med en effektiv storlek på 0,05, en alfabetisk felsannolikhet på 0,05, en skillnad på 50 % i medelvärde, standardavvikelser till max 80 % av medelvärdena och en effekt på 0,90.

Med hänsyn till dessa parametrar uppskattas en enkel provstorlek mellan 21-30 patienter per grupp.

Crevikulära vätskeprover kommer också att erhållas enligt tillverkarens protokoll med användning av periopapper (Periopaper, Applied Biosystems, Inc, Foster City, CA). Tänder som ska undersökas kommer att isoleras med bomullsrullar och lufttorkas. Pappersremsor kommer att införas i tandköttets sulcus i cirka 30 sekunder. Prover från testgruppspatienter kommer att tas från parodontalt patogena platser och friska platser. Kraftigt kontaminerade prover med saliv eller blod kommer att kasseras.

Prover kommer att lagras vid -80 C i laboratoriet i Departamento de Ciencias Básicas de la Salud, Edificio Departamental I, Fundación Clínica Universitaria, URJC (Alcorcon). När alla prov har erhållits kommer ELISA-analys av alla prover att utföras med användning av ett specifikt ELISA-kit kommersiellt tillgängligt för humant LL-37 (HyCult Biotechnology, Uden, Nederländerna) och kommersiellt tillgängliga kit för IL-4, IL-4, IL -6 och IL-10 ((Diaclone SAS; Besançon, Frankrike; 850.890, 950.035 respektive 850.880).

Patienterna i testgruppen kommer att få en kurs med grundläggande parodontitbehandling (rotfjällning och hyvling) och munhygieninstruktioner efter den första provtagningen.

En återutvärderingstid vid 4-6 veckor kommer att ske där nya crevikulära vätskeprover från båda grupperna kommer att tas (test och kontroll), för att utvärdera eventuella statistiskt signifikanta skillnader med avseende på mängden LL-37 i förhållande till baslinjen mätningar registrerade. Efter det kommer proverna att granskas igen genom att utföra ELISA-analyser enligt protokollet som beskrivs ovan.

När alla resultat har erhållits kommer statistisk analys av proverna att utföras.