Διευκρίνιση των κυτταρικών μηχανισμών της περιοδοντίτιδας με βελτιωμένο ζωικό μοντέλο
Τελευταία επισκόπηση: 14.06.2024
Όλα τα περιεχόμενα του iLive ελέγχονται ιατρικά ή ελέγχονται για να διασφαλιστεί η όσο το δυνατόν ακριβέστερη ακρίβεια.
Έχουμε αυστηρές κατευθυντήριες γραμμές προμήθειας και συνδέουμε μόνο με αξιόπιστους δικτυακούς τόπους πολυμέσων, ακαδημαϊκά ερευνητικά ιδρύματα και, όπου είναι δυνατόν, ιατρικά επισκοπικά μελέτες. Σημειώστε ότι οι αριθμοί στις παρενθέσεις ([1], [2], κλπ.) Είναι σύνδεσμοι με τις οποίες μπορείτε να κάνετε κλικ σε αυτές τις μελέτες.
Εάν πιστεύετε ότι κάποιο από το περιεχόμενό μας είναι ανακριβές, παρωχημένο ή αμφισβητήσιμο, παρακαλώ επιλέξτε το και πατήστε Ctrl + Enter.
Ερευνητές από το Ιατρικό και Οδοντιατρικό Πανεπιστήμιο του Τόκιο (TMDU) ανέπτυξαν μια τεχνική που τους επιτρέπει να αναλύουν λεπτομερώς την ανάπτυξη της περιοδοντίτιδας με την πάροδο του χρόνου.
Η περιοδοντική νόσος, που αντιπροσωπεύεται από την περιοδοντίτιδα, είναι η κύρια αιτία απώλειας δοντιών και επηρεάζει σχεδόν έναν στους πέντε ενήλικες παγκοσμίως. Στις περισσότερες περιπτώσεις, αυτή η κατάσταση εμφανίζεται ως αποτέλεσμα μιας φλεγμονώδους απόκρισης σε μια βακτηριακή μόλυνση των ιστών γύρω από τα δόντια.
Καθώς η κατάσταση επιδεινώνεται, τα ούλα αρχίζουν να υποχωρούν, εκθέτοντας τις ρίζες των δοντιών και των οστών. Συγκεκριμένα, η συχνότητα της περιοδοντίτιδας αυξάνεται με την ηλικία και καθώς οι πληθυσμοί σε όλο τον κόσμο αυξάνονται στο προσδόκιμο ζωής, είναι σημαντικό να έχουμε μια στέρεη κατανόηση των υποκείμενων αιτιών και της εξέλιξής της.
Σε μια μελέτη που δημοσιεύτηκε στο Nature Communications, οι ερευνητές του TMDU βρήκαν έναν τρόπο να επιτύχουν αυτόν τον στόχο βελτιώνοντας ένα ευρέως χρησιμοποιούμενο ζωικό μοντέλο για τη μελέτη της περιοδοντίτιδας.
Η άμεση μελέτη της περιοδοντίτιδας σε ανθρώπους είναι δύσκολη. Ως αποτέλεσμα, οι επιστήμονες συχνά στρέφονται σε ζωικά μοντέλα για προκλινική έρευνα. Για παράδειγμα, το «μοντέλο περιοδοντίτιδας που προκαλείται από απολίνωση ποντικών», από την εισαγωγή του το 2012, επέτρεψε στους ερευνητές να μελετήσουν τους κυτταρικούς μηχανισμούς που κρύβονται πίσω από αυτήν την πάθηση.
Με απλά λόγια, σε αυτό το μοντέλο, η περιοδοντική νόσος προκαλείται τεχνητά με την τοποθέτηση μεταξωτών ραμμάτων στους γομφίους ποντικών, γεγονός που προκαλεί συσσώρευση πλάκας. Αν και αυτή η μέθοδος είναι βολική και αποτελεσματική, δεν καλύπτει την πλήρη εικόνα της περιοδοντίτιδας.
Σχηματική απεικόνιση προφίλ έκφρασης φλεγμονωδών γονιδίων κατά τη διάρκεια της περιοδοντίτιδας και ο ρόλος του άξονα IL-33/ST2 στον έλεγχο της οξείας φλεγμονής. Πηγή: Ιατρικό και Οδοντιατρικό Πανεπιστήμιο του Τόκιο.
"Παρόλο που ο περιοδοντικός ιστός αποτελείται από ούλα, περιοδοντικό σύνδεσμο, φατνιακό οστό και κόμμι, η ανάλυση συνήθως πραγματοποιείται αποκλειστικά σε δείγματα ούλων λόγω τεχνικών και ποσοτικών περιορισμών", σημειώνει ο επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης Anhao Liu. "Αυτή η στρατηγική δειγματοληψίας περιορίζει τα συμπεράσματα που μπορούν να εξαχθούν από αυτές τις μελέτες, επομένως απαιτούνται μέθοδοι που μπορούν να αναλύσουν όλα τα συστατικά του ιστού ταυτόχρονα."
Για την αντιμετώπιση αυτού του περιορισμού, η ερευνητική ομάδα ανέπτυξε ένα τροποποιημένο μοντέλο περιοδοντίτιδας που προκαλείται από απολίνωση. Αντί για την κλασική μονή απολίνωση, χρησιμοποίησαν μια τριπλή απολίνωση στον άνω αριστερό γομφίο αρσενικών ποντικών. Αυτή η στρατηγική επέκτεινε την περιοχή της οστικής απώλειας χωρίς σημαντική οστική καταστροφή γύρω από τον δεύτερο γομφίο, αυξάνοντας τον αριθμό των διαφορετικών τύπων περιοδοντικού ιστού.
"Απομονώσαμε τρεις κύριους τύπους ιστών και αξιολογήσαμε την απόδοση RNA μεταξύ των δύο μοντέλων. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι το μοντέλο τριπλής απολίνωσης αύξησε αποτελεσματικά την απόδοση, επιτυγχάνοντας τέσσερις φορές την ποσότητα του φυσιολογικού περιακραίου ιστού και υποστηρίζοντας ανάλυση υψηλής ανάλυσης διαφορετικών τύπων ιστών », εξηγεί ο Sr. Από τον Dr. Mikihito Hayashi.
Μετά την επιβεβαίωση της αποτελεσματικότητας του τροποποιημένου μοντέλου τους, οι ερευνητές άρχισαν να μελετούν τις επιδράσεις της περιοδοντίτιδας στην έκφραση γονιδίων μεταξύ διαφορετικών τύπων ιστών με την πάροδο του χρόνου, εστιάζοντας στα γονίδια που σχετίζονται με τη φλεγμονή και τη διαφοροποίηση των οστεοκλαστών.
Ένα από τα κύρια ευρήματά τους ήταν ότι η έκφραση του γονιδίου Il1rl1 ήταν σημαντικά υψηλότερη στον περιριζικό ιστό πέντε ημέρες μετά την απολίνωση. Αυτό το γονίδιο κωδικοποιεί την πρωτεΐνη ST2 σε ισομορφές υποδοχέα και δόλωμα, η οποία συνδέεται με μια κυτοκίνη που ονομάζεται IL-33, η οποία εμπλέκεται σε φλεγμονώδεις και ανοσορυθμιστικές διεργασίες.
Για να αποκτήσει περαιτέρω γνώση του ρόλου αυτού του γονιδίου, η ομάδα προκάλεσε περιοδοντίτιδα σε γενετικά τροποποιημένα ποντίκια που δεν είχαν τα γονίδια Il1rl1 ή Il33. Αυτά τα ποντίκια επέδειξαν επιταχυνόμενη φλεγμονώδη οστική καταστροφή, υπογραμμίζοντας τον προστατευτικό ρόλο της οδού IL-33/ST2. Περαιτέρω ανάλυση των κυττάρων που περιέχουν την πρωτεΐνη ST2 στη μορφή υποδοχέα της, mST2, έδειξε ότι η πλειονότητα προέρχεται από μακροφάγα.
"Τα μακροφάγα ταξινομούνται γενικά σε δύο κύριους τύπους, προφλεγμονώδεις και αντιφλεγμονώδεις, ανάλογα με την ενεργοποίησή τους. Βρήκαμε ότι τα κύτταρα που εκφράζουν mST2 είναι μοναδικά στο ότι εκφράζουν ταυτόχρονα ορισμένους δείκτες και των δύο τύπων μακροφάγων", σχολιάζει ανώτερος συγγραφέας Dr. Takanori Iwata. "Αυτά τα κύτταρα ήταν παρόντα στον περιριζικό ιστό πριν από την έναρξη της φλεγμονής, γι' αυτό τα ονομάσαμε "μόνιμα περιοδοντικά μακροφάγα"".
Μαζί, τα αποτελέσματα αυτής της μελέτης καταδεικνύουν τη δύναμη του τροποποιημένου ζωικού μοντέλου να μελετά την περιοδοντίτιδα σε πιο λεπτομερή κλίμακα, μέχρι το βιομοριακό επίπεδο.
"Προτείνουμε τη δυνατότητα μιας νέας μοριακής οδού, της IL-33/ST2, που ρυθμίζει τη φλεγμονή και την καταστροφή των οστών στην περιοδοντική νόσο, μαζί με συγκεκριμένα μακροφάγα στον περιακροειδή ιστό, ο οποίος εμπλέκεται σε βάθος στην περιοδοντική νόσο. Αυτό ελπίζουμε να οδηγήσει στην ανάπτυξη νέων θεραπευτικών στρατηγικών και μεθόδων πρόληψης», καταλήγει ο ανώτερος συγγραφέας Δρ Τομόκι Νακασίμα.