牙科和口腔Health-Sci Forschen

全文

迷你回顧
趨勢對激進的牙周疾病的易感性

Nishat Shahabuddin1、2 *凱薩琳Boesze-Battaglia1 *愛德華·T拉萊柱2 *

1生物化學、牙科醫學學院,賓夕法尼亞大學,費城,美國
2病理學、牙科醫學學院,賓夕法尼亞大學,費城,美國

*通訊作者:Nishat Shahabuddin、病理學、生物化學、賓夕法尼亞大學口腔醫學院,費城,美國、電子郵件:nishats@upenn.edu

愛德華·T拉萊柱,賓夕法尼亞大學病理學係牙科醫學院的,費城,美國,電話:215-898-5913;傳真:215-898-2050;電子郵件:lally@upenn.edu

Kathleen Boesze-Battaglia生物化學係,賓夕法尼亞大學口腔醫學院,費城,美國,電話:215-898-5913;傳真:215-898-2050;電子郵件:battagli@upenn.edu


文摘

Aggregatibacter actinomycetemcomitans是一種革蘭氏陰性細菌參與牙周炎。已確定菌株有不同程度的毒性,在健康和牙周損害個人。主機對它的各種血清型微分免疫反應和毒性因素。研究探討宿主免疫反應的抗體滴度,白細胞反應,和特定的炎症介質,質疑傳染性微生物生存的方式。本文將識別個體的免疫反應的關鍵主題模式影響和自由積極的牙周疾病,因此用它來了解各種形式的牙周炎。

關鍵字

積極的牙周炎;青少年牙周炎;Aggregatibacter Actinomycetemcomitans;LtxA

背景
牙周炎:遺傳學和微生物環境之間的相互作用

保護在牙周炎炎症表現為附件損失選擇個人。協同2012幼童腹壁薄弱和失調(PSD)的牙周疾病模型提出,病原體等不同的角色在不同的生物膜,有具體的、局部的破壞在某些地區的口腔[1]。因此,生物膜的多樣性可能導致特定的局部破壞在某些病人如果隻有某些地區的電影尤其致病性。PSD模型關注的重要性Porphyromonas gingivalis作為基石的病原體;然而,其他細菌已被美國牙周病學會承認有一個重要的角色在牙周疾病的發展。Porphyromonas gingivalis,Aggregatibacter actinomycetemcomitans,Tannerella連翹三個共識牙周病原體與牙周疾病。

疾病的PSD模型屬性牙周炎宿主防禦機製。保護機製實現與不同程度的微環境穩態平衡個人。先天和體液免疫機製可能急於回應,或者轉向不足,一個特定的刺激,大概是遺傳原因。

目前牙周炎的分類

不同類型的牙周炎相關的細菌進行分類,也沒有主機易感性不同牙周疾病的分子基礎了解疾病過程中由於局限性。曆史分類關注疾病的發病和進展率[2,3]。1999年,美國牙周病學會(AAP)開發的牙周疾病的最新分類區分積極牙周炎(AgP)和慢性牙周炎(CP)。激進的牙周炎(AgP)患者出現快速破壞和骨質流失伴隨著最小炎症在診斷時,往往不可逆損傷發生後。相比之下,慢性牙周炎(CP)通常是35歲以上的患者,經常與牙菌斑的形成是口腔衛生不良的暗示。身體掛載一個強大、炎性反應一些致病菌存在於子牙齦斑塊。相對於AgP它發展速度緩慢。在本地化和廣義形式,基於影響網站的數量,但他們不同的速度進展[4]。可以進行傳染病臨床診斷,通過測量探測深度,放射學,通過分析骨水平。

以前的分類牙周炎

分類的牙周炎1999年之前診斷包括病人年齡作為一個參數,區分“早發性牙周炎”和“成人”牙周炎。早發性牙周炎是分為pre-pubertal、青少年和快速進步的形式。Pre-pubertal和少年形式似乎是與特定的細菌;前麵提到的答:actinomycetemcomitans是本地化的假定的病原體攻擊性青少年牙周炎(LJP),影響青少年的疾病導致快速、局部破壞中央門齒和第一磨牙(表1)[5]。

表1:一個簡化的輪廓牙周炎的類型

這種分類有幾個挑戰。通過例子說明,一個年輕的成年人,25歲,可能出現LJP的典型症狀:局部破壞限於中央門齒和臼齒。有人可能會認為,破壞發展積極的年輕病人。然而,沒有出現牙周炎的曆史,很難認為病人展品LJP,或者,更準確地說,曆史[4]。可能從這樣的一個例子,“早發性”和“成人牙周炎”在描述任意的邊界。擴大,考慮另一個實例,一個16歲的病人顯示成人牙周炎的症狀,經典與炎症和口腔衛生不良有關,而不是與早發性牙周炎相關的嚴重破壞。似乎不恰當診斷青少年牙周炎“成人”。因此,造福1999分類是咄咄逼人的區別/慢性形式而不是青少年/成人形式繞過了模糊變量:年齡界限和發病的年齡。

然而,新命名法減小粒度在牙周炎的分類,這是不幸的,因為某些形式的牙周炎可能更好的區分病因與更高級別的粒度。然而,病因,這個粒度可能是重要的,尤其是在某些形式的牙周炎與特定的微生物。如果答:actinomycetemcomitans是LJP的病原體,如文獻[6],那麼它可能是自己的理想LJP歸為一種疾病,而不是subcategorize AgP。新術語從而密切但也許人為團體LJP /圈GAgP等不同形式的牙周炎。可能會爭辯說,AgP的廣義形式之一是由於腿上答:actinomycetemcomitans感染擴散,或在適當地回應一定遺傳缺陷答:actinomycetemcomitans。或者,你可能認為GAgP是一種疾病,病因無關的大腿上。因此,了解牙周疾病的病因,這是有爭議的分類是最準確和有幫助的。這次審查的重點是微分的宿主免疫反應的敏感性可以促進微生物的感染,尤其是在回應答:actinomycetemcomitansAgP的病原體,這可能有助於澄清對牙周炎的分類。

來源/ JP2感染的流行病學的大腿上

b JP2菌株血清型的一個子集a . actinomycetemcomitans它包含與圈[7]。那些的JP2應變答:actinomycetemcomitans有很高的相對風險為發展中積極牙周炎[8]。致命的子集被認為已經出現約2000年前在非洲北部[9]。有趣的是,尤其是JP2克隆似乎並沒有擴散到非洲以外的人群中,盡管廣泛遷移個體的非洲起源[9]。現在還不知道是否有一些主機,使某些人群容易受到疾病的易感性。腿上的有限傳播促進了它的使用作為一個模型了解牙周疾病。

高度leukotoxic克隆

530堿基對(bp)刪除在JP2基因組中導致分泌大量的白細胞毒素(LtxA)可能有助於增加毒性[10];JP2克隆被稱為“高度leukotoxic”[11]。毒素在單核白細胞凋亡(MNLs),但細胞毒性的分子機製尚未闡明。的分泌LtxA GCF可能允許答:actinomycetemcomitans溶解淋巴細胞的微環境,有效地推遲口腔生物膜免疫反應。因此,微生物會有充裕的時間內增殖主機[12]。腿上的罕見的性質一樣,530 - bp是有用的作為跟蹤標記牙周炎的疾病和了解一個特定的機製。

的狀態
體液免疫反應在牙周炎易感性

目前尚不清楚體液免疫反應答:actinomycetemcomitans終止的傳播感染,或者導致hyper-responsiveness。此外,未能山體液反應可能表明遺傳易感性,促進微生物感染[13]。發展的一個特定的反應可能揭示的時機和機製的信息答:actinomycetemcomitans相關組織的破壞,最終突出時答:actinomycetemcomitans大多數感染是可以預防的。然而,有不一致的免疫反應與臨床表現的相關性症狀(14、15)。

的體液反應答:actinomycetemcomitans似乎是保護,而不是hyper-inflammatory牙周破壞的手段。Vlachojannis et al . 2010[16]發現,發展不同的抗體免疫球蛋白答:actinomycetemcomitans血清型與臨床診斷相關聯的牙周狀況。全國健康和營養調查(NHANES)分析血清抗體不同牙周病原體。無齒的病人通常顯示較低的抗體滴度等致病菌答:actinomycetemcomitans和其他“紅色情結”物種等p . gingivalis。據推測,未能發動體液反應與臨床表現相關聯的症狀。應該注意的是,盡管Vlachojannis研究具體答:actinomycetemcomitans,它既不區分年齡群體之間和AgP和CP之間。

Casarin et al . 2010年的一項研究[17]發現,成人GAgP病人顯示免疫球蛋白水平較低答:actinomycetemcomitansp . gingivalisin與成人GCP患者進行比較。廣義形式的牙周炎的迅速進步和積極的可能形式的牙周炎病因相關涉及未能山免疫反應;因此Casarin發現回聲NHANES的研究中,這表明體液免疫反應對多個生物存在於個人與廣義的破壞。

此外,2011年從Mette Rylev LAP-specific研究[18]顯示,個人JP2感染將獨特的反應來確定答:actinomycetemcomitans抗原。研究發現一個獨特強大的體液反應LtxA在摩洛哥[8]。因此,圈作為牙周疾病的模型可以作為一個有用的研究工具,了解其他類型的牙周炎,鑒於所有疾病可能涉及疲軟的體液免疫反應。

先天免疫反應在牙周炎易感性

先天免疫機製也不同與牙周炎患者牙周健康的病人[19]。LAP-specific研究,精細et al . 2013[20]發現低水平的抗菌Lactoferrin-iron (Lf-iron)最小答:actinomycetemcomitans凝集活性和高死亡活動對革蘭氏陽性細菌,可能減少競爭答:actinomycetemcomitans。et al。[20]指出,較低的途徑Lf-iron方便答:actinomycetemcomitans殖民[21]。缺乏功能性IgA,聚結劑,可能不方便答:actinomycetemcomitans聚合和隨後的消除。

先天免疫係統還包括細胞間粘附Molecule-1 (ICAM-1)。炎性細胞表麵分子參與外滲的淋巴細胞,破骨細胞形成和白細胞之間的相互作用。這是淋巴細胞的受體關聯antigen-1 (LFA-1 CD11a / CD18b),一個整合素與LtxA交互(12、22)。繁華等。[23]發現AgP和CP患者調節細胞間粘附molecule-1 (ICAM-1)和粒細胞巨噬細胞集落刺激因子(gm - csf)與健康對照組相比(圖1)。體外研究上皮細胞係出現監管等炎性基因ICAM - 1在回應答:actinomycetemcomitans。其他口腔病原體不報有這樣效果[24]。

圖1:在上皮細胞,答:actinomycetemcomitans導致體外upregulation gm - csf和ICAM-1。在osteoclastogenesis IL-1B有作用。Lactoferrin-Iron有抗菌作用

繁華進一步凸顯,通路的下遊gm - csf和ICAM-1表達涉及細胞因子受體激活劑等核因子kappa-B(排名),這是參與osteoclastogenesis(圖1)。破骨細胞骨再吸收,關鍵在牙周骨喪失(22日,25日- 27日)。Althoughlevels由於其他生物體的細胞因子可能升高;數據顯示可能有過度表達的促炎介質AgP和CP,表明機械牙周炎的兩種形式之間的聯係。而研究et al。[20]表明牙周炎先天免疫係統的保護作用,研究從繁華et al。[23]表明,先天免疫係統是一個極度反應器在牙周炎(20,23)。大腿上,相關的研究答:actinomycetemcomitans沒有澄清牙周炎的先天免疫係統的作用。

候選人對免疫反應的敏感性

個人影響圈免疫反應不同於那些在健康個體(28、29)。體外研究作為研究平台的具體差異可能是什麼。Kelk等。[30]發現LtxA導致inIL-1B分泌,IL-18secretion,在巨噬細胞和細胞死亡(圖1 b) (30、31)。此外,孵化答:actinomycetemcomitans導致增加NLRP3 inflammasome基因表達,一個複雜的和其相關分子模式(pamp)和炎症通路。

圖1 b:在巨噬細胞,答:actinomycetemcomitans導致的upregulation NLRP3 inflammasome複雜,細胞死亡,地震和IL-1B的分泌增加

IL-1B延伸到成骨細胞的意義。這些存款成骨細胞礦化矩陣退化的患者牙周骨衰退。趙等。[32]發現人類骨肉瘤細胞係回應答:actinomycetemcomitans孵化的方式導致細胞死亡。增加NLRP3和相關的轉錄和翻譯適配器分子觀察,最終導致細胞死亡和IL-1B分泌(圖1 c) (33、34)。答:actinomycetemcomitans全身的成骨細胞的細胞死亡可能會增加牙周炎的嚴重程度。

圖1 c:在成骨細胞,答:actinomycetemcomitans導致的upregulation NLRP3 inflammasome複雜,細胞死亡,IL-1B分泌增加

非我意和他的同事們進行了幾項研究,探索在GCF IL-1B水平高的後果。數據顯示,答:actinomycetemcomitans包含一個本地化的IL-1B受體蛋白質參與基因表達(圖1 d) (35、36)。受影響的基因包括豐富的候選人和biofilm-forming蛋白增強答:actinomycetemcomitans毒性[37]。

圖1 d:IL-1B受體在答:actinomycetemcomitans定位核和毒力因素的影響表達

因此,如果inflammasomes牙周炎和IL-1B差異表達,可能有一個極度反應器特征的證據讓人容易不僅腿上還CP和GAgP。鑒於圈與最小的炎症;促炎症通路可能misregulated獨特,高度本地化的時尚可能有助於澄清一些標記是如何參與疾病。

結論和未來的發展方向

微生物毒性微分和微分宿主過敏性貢獻什麼是理想的牙周健康[1]共生的關係。微生物可能具有競爭優勢,這讓他們能夠輕鬆地在口腔。另外,許多缺陷可能導致同樣的結果。這種殖民可能很快會緊隨其後hyper-inflammatory反應在主機或者未能回應。存在差距在文獻中有關宿主-病原體在牙周炎的關係調節的因素,使牙周疾病的命名和分類的挑戰。不同分類的牙周炎牙周破壞的過程中,可能出現模式,不得高度病態截然不同。的命名法識別病理或機械的不同類型的牙周炎可能人為地這樣做。相反,病理學牙周炎的形式可能是唯一的,在這種情況下,組成不同的感染誤診的疾病的風險。

為了試圖了解牙周疾病的進展和改善診斷,綜述突出顯示的研究提供的證據模式有關答:actinomycetemcomitans作為病因的大腿上。而通常體液免疫反應的研究表明,存在一個缺陷在牙周炎的保護機製,研究先天免疫應答的不清楚地證明它是保護還是一個極度反應器。進一步研究IL-1B通路、inflammasome通路和唾液抗菌分子可能導致缺陷的識別常見的幾種類型的牙周炎。

通過研究了解主機易感性的本質答:actinomycetemcomitans在大腿上澄清區別或相似性不同分類的牙周炎,進一步描述條件微生物殖民尤其相關。未來的研究可以考慮探索表達這樣的假定的脆弱的感情如何改變隨著時間的推移,也許一次疾病是終止。在這方麵如果模式存在,那麼也許存在另一種方法來理解牙周疾病的本質。

確認

這項工作是由美國國立衛生研究所撥款支持DE022465 (KBB) R01DE009517 (ETL), 5 TL1 TR 138 - 8(閣樓Fitzgerald)和國家醫學轉化中心下的美國國立衛生研究院UL1TR000003獎號碼。

引用
  1. Hajishengallis G,拉蒙特R(2012)超出了紅色複雜,為更多的複雜性:協同的幼童腹壁薄弱和失調(PSD)模型牙周疾病的病因。摩爾口服Microbiol 6: 409 - 419。(Ref。]
  2. 朗N, Bartold M,天璽M,堤壩VT(1999)共識報告:積極的牙周炎。《牙周病學4:53。(Ref。]
  3. Albandar J(2000)激進的牙周炎:病例定義和診斷標準。Periodontol 2000 65: 13 26。(Ref。]
  4. 阿米蒂奇G(1999)發展的牙周疾病的分類係統。安Periodontol 4: 1 - 6。(Ref。]
  5. 海菲爾德J(2009)牙周病的診斷和分類。歐斯特削弱J 54: 11-26。(Ref。]
  6. Guthmiller JM,拉萊柱等,Korostoff J(2001)超出了特定的斑塊假說:高度leukotoxic放線杆菌菌株actinomycetemcomitans牙周發病機理的模式嗎?暴擊牧師口腔醫學雜誌12:24。(Ref。]
  7. Ennibi O, Benrachadi L, Bouziane Haubek D,保爾森K(2012)高度leukotoxic JP2克隆的Aggregatibacter actinomycetemcomitans本地化和廣義形式的激進的牙周炎。Acta Odontol Scand 70: 318 - 322。(Ref。]
  8. Haubek D(2010)高度leukotoxic JP2克隆的Aggregatibacter actinomycetemcomitans:進化方麵,在激進的牙周炎流行病學和病因學的作用。118年學院:—53。(Ref。]
  9. Haubek D,保爾森K, Kilian M(2007)微進化和傳播模式的JP2克隆Aggregatibacter actinomycetemcomitans(放線杆菌)。感染Immun 75: 3080 - 3088。(Ref。]
  10. 布羅根J,拉裏·E,保爾森K, Kilian米德穆斯D(1994)調節放線杆菌actinomycetemcomitans白細胞毒素:表達的啟動子區域分析leukotoxic和最低限度leukotoxic菌株。感染Immun 62: 501 - 508。(Ref。]
  11. Hritz M,費舍爾E,德穆斯D(1996)微分調節白細胞毒素操縱子的高度leukotoxic和最低限度leukotoxic放線杆菌菌株actinomycetemcomitans。感染Immun 64: 2724 - 2729。(Ref。]
  12. 勞麗,Kieba IR,佐藤,綠色CL,羅J, ET al。(1997) RTX毒素識別Beta2人類靶細胞表麵整合素。J臨床生物化學48:30463 - 30469。(Ref。]
  13. Takasaki K, Fujise O,三浦M, Hamachi T, Maeda K (2013) Porphyromonas gingivalis顯示競爭優勢Aggregatibacter actinomycetemcomitans培養生物膜。J牙周Res 48: 286 - 292。(Ref。]
  14. 張馮X,徐L,孟H, L,陳ZB, et al。(2010)變化的臨床意義血清免疫球蛋白濃度響應Aggregatibacter actinomycetemcomitans在慢性牙周炎患者。北京達雪雪包42:207 - 210。(Ref。]
  15. 布拉吉M, Holmlund,約翰遜(2011)體液免疫反應Aggregatibacter actinomycetemcomitans白細胞毒素。J牙周Res 46: 170 - 175。(Ref。]
  16. Vlachojannis C,染料英航,Herrera-Abreu M, Pikdoken L, Lerche-Sehm J, et al .(2010)血清免疫球蛋白的決定因素對牙周細菌在一個代表性的美國成年人。中國Periodontol 37: 685 - 696。(Ref。]
  17. Casarin RC,裏貝羅Edel P,馬裏亞諾·FS, Nociti FH Jr Casati MZ, et al。(2010)水平的Aggregatibacter actinomycetemcomitans, Porphyromonas gingivalis,炎性細胞因子和speciesspecific免疫球蛋白G在廣義咄咄逼人和慢性牙周炎。J牙周Res 45: 635 - 642。(Ref。]
  18. Rylev M, Bek-Thomsen M, Reinholdt J, Ennibi好,Kilian M(2011)年輕的摩洛哥的微生物和免疫學特征激進的牙周炎患者,沒有檢測到Aggregatibacter actinomycetemcomitans JP2感染。摩爾口服Microbiol 26: 35-51。(Ref。]
  19. Laube D, Dongari-Bagtzoglou Kashleva H, Eskdale J,加拉格爾G, et al。(2008)先天免疫反應微分調節基因在牙齦上皮細胞刺激Aggregatibacter actinomycetemcomitans。J牙周Res 43: 116 - 123。(Ref。]
  20. 好D, Furgang D,麥基爾南M,魯賓M(2013)可以唾活動預測a . actinomycetemcomitans感染青少年牙周破壞嗎?拱口腔醫學雜誌58:611 - 620。(Ref。]
  21. 好D, Furgang D, Beydouin F(2002)乳鐵蛋白鐵水平減少局部咄咄逼人的牙周炎患者的唾液。J Periodontol 73: 624 - 630。(Ref。]
  22. 聯合國V, V de Vries T, T Schoenmaker,翻轉(2009)細胞間粘附在osteoclastogenesis molecule-1集群。Biophys Res Commun 385: 640 - 645。(Ref。]
  23. 繁華J•德穆斯D,安藤E, Faveri M,梅耶爾M(2012)信號轉導分析牙齦上皮細胞感染後Aggregatibacter actinomycetemcomitans。摩爾口服Microbiol 27: 23-33。(Ref。]
  24. Milward M,兩家我,賴特H,米勒德J,馬修斯J, et al .(2007)微分激活NF-kappaB和口腔上皮細胞基因表達的牙周病原體。Exp Immunol 148: 307 - 324。(Ref。]
  25. 岡本福島H,吉米·E, F, Motokawa W,岡K (2005) il - 1 -誘導的nf -κB配體受體激活人類牙周韌帶細胞包括ERK-dependent產生PGE2。骨36:267 - 275。(Ref。]
  26. 漢密爾頓J,安德森G (2004) gm - csf生物學。生長因子22:225 - 231。(Ref。]
  27. 楊Kamolmatyakul年代,陳W,年代,安倍Y, Moroi R, et al。IL-1α刺激組織蛋白酶K表達破骨細胞通過酪氨酸Kinase-NF-κB途徑。J削弱Res 83: 791 - 796。(Ref。]
  28. Bostanci N, Emingil G, Saygan B,特工啊,Atilla G, et al。(2009)的表達和調控NALP3 inflammasome複雜的牙周疾病。Exp Immunol 157: 415 - 422。(Ref。]
  29. 德利馬奧利維拉美聯社,德Faveri M,古爾斯基LC, Mestnik MJ,費勒米,et al .(2012)牙周治療對GCF中細胞因子的影響廣義積極牙周炎科目。中國Periodontol 3: 295 - 302。(Ref。]
  30. Kelk P,約翰遜,R,前景並不樂觀Hanstrom L, Kalfas年代(2003)半胱天冬酶- 1參與人類單核細胞裂解放線杆菌引起actinomycetemcomitans白細胞毒素。感染Immun 71: 4448 - 4455。(Ref。]
  31. 施羅德K, Tschopp Inflammasomes J (2010)。細胞140:821 - 832。(Ref。]
  32. 劉趙P J,潘潘C, Y (2014) NLRP3 inflammasome需要細胞凋亡的Aggregatibacter actinomycetemcomitans-infected人類成骨細胞的MG63細胞。Acta Histochem 116: 1119 - 1124。(Ref。]
  33. 泰Bergsbaken,芬克SL,布拉德·T Cookson (2009) Pyroptosis:宿主細胞死亡和炎症。Nat牧師Microbiol 7: 99 - 109。
  34. Bergsbaken T,芬克SL, Cookson BT (2009) Pyroptosis:宿主細胞死亡和炎症。Nat牧師Immunol 7: 99 - 109。(Ref。]
  35. 非我意,Lohermaa E, Sormunen R, Tuominen H, Korhonen J, et al。(2012) Interleukin-1beta被內化的可行Aggregatibacter actinomycetemcomitans生物膜和類核的外邊緣定位。細胞因子60:565 - 574。(Ref。]
  36. 非我意,阿斯特蘭T, Nuutila J, Navickaite我拉赫蒂M, et al .(2013)小說的識別細菌外膜interleukin-1Betabinding蛋白質Aggregatibacter actinomycetemcomitans。《公共科學圖書館•綜合》8:e70509。(Ref。]
  37. 非我意,Tuominen H,科萊米,Alanko J, Nuutila J, et al。(2011)三聚物的形式的細胞內ATP合酶亞基的βAggregatibacter actinomycetemcomitans結合人類白介素- 1β。《公共科學圖書館•綜合》6:e18929。(Ref。]

在這裏下載PDF臨時

PDF

條信息

文章類型:迷你回顧

引用:Shahabuddin N, Boesze-Battaglia K,拉萊柱等(2016)對激進的牙周疾病的趨勢。Int J影響口腔健康2 (4):doi 7090.197 http://dx.doi.org/10.16966/2378

版權:©2016 Shahabuddin N, et al。這是一個開放的文章下分布式知識共享歸屬許可條款,允許無限製的使用、分配、和繁殖在任何媒介,被認為提供了原作者和來源。

出版的曆史:

  • 收到日期:2015年3月3日

  • 接受日期:2016年4月21日

  • 發表日期:2016年4月25日