Hodnotenie možných biomarkerov parodontitídy v sline

Authors: Jana Kluknavská 1    Janka Vašková 2    Eva Janitorová 1    Kristína Krajčíková 2    Jana Mašlanková 2   
1 I.stomatologická klinika LF UPJŠ a UNLP, Košice,    2 Ústav lekárskej a klinickej biochémie LF UPJŠ, Košice   
Year: 2021
Section: Clinical studies and applied experimental research in medicine
Abstract No.: 2098
ISBN: ISBN 978-80-972360-7-6

Úvod

Parodontitída je chronické zápalové ochorenie, ktoré spôsobuje deštrukciu parodontálnych tkanív a v dôsledku úbytku alveolárnej kosti môže viesť až k strate zubov. Hlavnú úlohu v procese vzniku parodontitídy majú baktérie žijúce v mikrobiálnom plaku. Podľa súčasných poznatkov je parodontitída výsledkom interakcií medzi patogénnymi baktériami mikrobiálneho plaku a imunitnou odpoveďou hostiteľa1,2.  

Oxidačný stres je dávaný do súvisu s viacerými ochoreniami, medzi ktoré patrí aj parodontitída. Je definovaný ako nerovnováha medzi tvorbou voľných radikálov a antioxidačnými mechanizmami3. Oxidačný stres následne môže spôsobiť zmeny rôznych molekúl. Produkty peroxidácie lipidov, oxidačného poškodenia proteínov či DNA môžu byť použité ako biomarkery parodontitídy ako aj rôzne antioxidačné enzýmy – superoxiddismutáza (SOD), glutatiónperoxidáza (GPx), glutatiónreduktáza (GR)4. Reaktívne formy kyslíka tiež môžu aktivovať rôzne matrix metaloproteinázy (MMP). Je známe že MMP sú skupinou enzýmov zodpovednou za degradáciu extracelulárnej matrix a majú teda úlohu v deštruktívnych procesoch parodontitídy5.

Za normálnych okolností majú bunky obranné mechanizmy, ktorými sa bránia voči oxidačnému stresu. Štúdie na zvieratách naznačujú protizápalový účinok sirtuínu (SIRT-1) a taktiež u jedincov s parodontitídou bol pozorovaný pokles hladiny SIRT-1 a naopak zvýšené hladiny SIRT-1 zabránili progresii parodontálneho ochorenia 6,7.

Cieľom tejto štúdie bolo zistiť aktivitu antioxidačných enzýmov a hodnoty ďalších možných markerov u pacientov s ochorením parodontu v porovnaní so zdravou skupinou.

Materiál a metodika

Štúdie sa zúčastnilo 101 respondentov, ktorí boli rozdelení do 4 skupín – zdravá kontrolná skupina (n=43), pacienti s gingivitídou (n=17), chronickou parodontitídou (CP) (n=23) a agresívnou parodontitídou (AP) (n=16). U týchto respondentov bola odobraná nestimulovaná slina počas 10 minút a následne boli hodnotené aktivity antioxidačných enzýmov (SOD, GPx, GR), redukovaného glutatiónu a ďalšie možné markery ako SIRT-1, SIRT-2 a MMP v sline.

Výsledky

Stredné hodnoty SOD aktivít sa líšili vo všetkých 3 skupinách pacientov (p < 0,001) od zdravých jedincov. U pacientov s gingivitídou bola pozorovaná znížená aktivita SOD a u pacientov s parodontitídou naopak zvýšená aktivita. Naopak aktivita GPx bola u pacientov s gingivitídou zvýšená (p < 0,01) v porovnaní so zdravou skupinou a významne poklesnutá aktivita bola u pacientov s parodontitídou (p < 0,001). Pri sledovaní aktivity GR, aktivity poklesli vo všetkých skupinách pacientov v porovnaní s kontrolnou skupinou a výraznejší pokles bol sledovaný u pacientov s parodontitídou (p < 0,001). Vyššie hladiny GSH boli pozorované u pacientov s CP a AP v porovnaní s kontrolnou skupinou (p < 0,001).

Hladiny SIRT-1 nevykazovali žiadne rozdiely u skupín s parodontálnym ochorením v porovnaní s kontrolnou skupinou avšak hladiny SIRT-2 boli zvýšené vo všetkých 3 skupinách pacientov, výraznejšie u pacientov s CP a AP (p < 0,001; p < 0,05). Relatívne aktivity MMP-9 boli významne vyššie u pacientov s gingivitídou a AP (p < 0,05) v porovnaní so zdravou skupinou.

Záver

V štúdii sme hodnotili obranné antioxidačné markery prvej línie ako SOD, GPx, GR, GSH a tiež látky, ktoré ovplyvňujú a regulujú stresové podmienky, zápalové procesy a deštrukciu tkanív ako SIRT-1, SIRT-2 a MMP. Pretože výsledky poukazujú na variabilitu medzi jednotlivcami, je možné povedať, že tieto markery môžu byť použité nie v diagnostike ale v určovaní prognózy.

Podporené grantom VEGA 1/0559/18 a VEGA 1/0333/20.
  1. 1. Cherian, D.A., T. Peter, A. Narayanan, S.S. Madhavan, S. Achammada, G.P. Vynat. Malondialdehyde as a Marker of Oxidative Stress in Periodontitis Patients. In: Journal of Pharmacy&Bio Allied Sciences. 2019, vol. 11, no. 2, pp. 297-300. doi: 10.4103/JPBS.JPBS_17_19.
    2. Kinane, D.F., P.G. Stathopolou, P.N. Papapanou. Periodontal diseases. In: Naturre views disease primers. 2017, 17038. doi:https://doi.org/10.1038/nrdp.2017.38.
    3. Tóthová, Ľ., P. Celec. Oxidative Stress and Antioxidants in Diagnosis and Therapy of Periodontitis. In: Frontiers in Physiology. 2017, 8: 1055. doi: 10.3389/fphys.2017.01055.
    4. Wang, Y., O. Andrukhov, X. Rausch-Fan. Oxidative Stress and Antioxidant System in Periodontitis. In: Frontiers in Physiology. 2017, 8: 910 doi: 10.3389/fphys.2017.00910.
    5. Parmar, N.K., K.J. Nisha, G. Sanjeela, P. Shyam. Role of Matrixmetalloproteinases in Periodontal Diseases – A review. In: Journal of Scientific&Technical Research. 2018, vol. 2, no. 1, pp. 2099-2104. ISSN 2574-1241.
    6. Qu, L., Y. Yu, L. Qiu, D. Yang, L.Yan, J.Guo, R. Jahan. Sirtuin 1 regulates matrix metalloproteinase-13 expression induced by Porphyromonas endodontalis lipopolysaccharide via targeting nuclear factor–κB in osteoblasts. In: Journal of Oral Microbiology. 2017, vol. 9, no. 1. doi: 10.1080/20002297.2017.1317578.
    7. Caribé Vasconcelos, P.M. et al. Prospective, case-controlled study evaluating serum concentration of sirtuin-1 and mannose-binding lectin in patients with and without periodontal and coronary artery disease. In: Therapeutic Advances in Chronic Disease. 2020; 11. doi:10.1177/2040622320919621.