pracE poglądowE
Łukasz Konopka, Ewa Brzezińska-Błaszczyk
Cytokiny w płynie kieszonki dziąsłowej
jako potencjalne markery diagnostyczne
i prognostyczne zapalenia przyzębia*
Cytokines in Gingival Crevicular Fluid as Potential Diagnostic
and Prognostic Markers of Periodontitis
Zakład Immunologii doświadczalnej, Uniwersytet Medyczny w Łodzi
Streszczenie
powszechnie uważa się, że chociaż czynnikiem inicjującym rozwój chorób przyzębia są bakterie, to procesy destruk-cyjne w tkankach są wynikiem odpowiedzi immunologiczno-zapalnej gospodarza. podczas odpowiedzi zapalnej dochodzi do syntezy różnych czynników humoralnych, a następnie ich wydzielania do otaczających tkanek. Mimo że wiedza na temat etiologii i patomechanizmu chorób przyzębia jest coraz większa, diagnostyka tych chorób ciągle jest oparta na klasycznych kryteriach klinicznych. Taka diagnostyka periodontologiczna jest z natury ograniczo-na, bowiem pozwala ocenić raczej historię choroby niż stan obecny. dlatego istnieje konieczność wprowadzenia nowych testów diagnostycznych, które pozwoliłyby ocenić nasilenie procesu chorobowego, przewidzieć progresję choroby oraz ocenić rezultaty prowadzonej terapii. wydaje się obecnie, że ilościowa i jakościowa analiza specy-ficznych składników płynu kieszonki dziąsłowej (gcF) mogłaby być użyteczna w ocenie stanu zdrowia tkanek przyzębia. Biorąc pod uwagę, że niezwykle istotnymi czynnikami humoralnymi modulującymi przebieg procesów zapalnych, także w tkankach przyzębia, są cytokiny w artykule oceniono przydatność oceny stężenia cytokin w gcF w diagnostyce periodontologicznej. Szczególną uwagę poświęcono cytokinom prozapalnym, takim jak interleukina (Il)-1β, Il-18, Il-6 i czynnik martwicy nowotworu (TNF), niektórym chemokinom, to jest Il-8, raNTES i białko chemotaktyczne dla monocytów (Mcp-1), jak również cytokinom przeciwzapalnym, takim jak Il-10 i Il-4 (Dent.
Med. Probl. 2010, 47, 2, 206–213).
Słowa kluczowe: zapalenie przyzębia, cytokiny, płyn kieszonki dziąsłowej.
Abstract
It is widely accepted that although bacteria are initiating agents in periodontal diseases, the host response to the pathogenic infection is critical for disease progression. The host inflammatory response to bacterial infection involves the production of a variety of humoral factors and their release into surrounding tissues. despite increased under-standing of the etiology and pathomechanism of periodontal diseases, the diagnosis and classification of these condi-tions are still almost entirely based on traditional clinical assessments. This diagnostic procedure is inherently limited, in that only disease history, not current disease status, can be assessed. Therefore, there is a need for the development of new diagnostic tests that can detect the severity of disease, predict future disease progression, and evaluate the response to periodontal therapy. Nowadays it seems that quantitative and qualitative analysis of specific constituents in gingival crevicular fluid (gcF) can be useful for the evaluation of periodontal health status. Taking into account that cytokines are central to the pathogenesis of inflammatory processes, including periodontal diseases, in this review the authors discussed the usefulness of cytokine level evaluation in gcF for periodontal disease diagnosis. The authors described proinflammatory cytokines, such as interleukin (Il)-1β, Il-18, Il-6 and tumor necrosis factor (TNF), some chemokines, that is Il-8, raNTES and monocyte chemoattractant protein (Mcp-1), as well as anti-inflammatory cytokines such as Il-10 and Il-4 (Dent. Med. Probl. 2010, 47, 2, 206–213).
Key words: periodontitis, cytokines, gingival crevicular fluid.
dent. Med. probl. 2010, 47, 2, 206–213
ISSN 1644-387X © copyright by wroclaw Medical University and polish dental Society
choroby przyzębia są obecnie ważną patolo-gią społeczną i stanowią coraz większy problem w praktyce stomatologicznej. choroby przyzębia obejmują wiele procesów, począwszy od zapalenia dziąsła brzeżnego przez periodontitis objawiające się zanikiem tkanki nabłonkowej, tkanki łącznej i ubytkiem kości, a kończąc na rozchwianiu i utra-cie zęba. wiadomo, że obraz kliniczny choroby jest wielopostaciowy, a etiopatogeneza wieloprzy-czynowa i złożona [1].
w warunkach prawidłowych bakterie obec-ne w jamie ustobec-nej są eliminowaobec-ne na drodze me-chanizmów odporności wrodzonej, głównie przy udziale różnorodnych czynników humoralnych obecnych w ślinie, takich jak wydzielnicza Iga (sIga), lizozym, laktoferyna, peroksydazy, hista-tyny, defensyny i katelicydyny [2]. Istotne znacze-nie obronne ma rówznacze-nież proces „fizjologicznego” zapalenia w kieszonce dziąsłowej, w którym głów-ną rolę pełnią granulocyty obojętnochłonne (neu-trofile) oraz mechanizmy swoistej odpowiedzi hu-moralnej z udziałem przeciwciał. gdy liczebność bakterii jest duża, dochodzi do niekontrolowane-go rozwoju procesów immunologiczno-zapalnych z udziałem wielu populacji komórek i różnorod-nych czynników humoralróżnorod-nych, w tym mediato-rów zapalenia [3]. Jest oczywiste, że bakterie mogą bezpośrednio powodować uszkodzenie przyzębia, głównie przez enzymy i toksyny; w istocie jednak podstawowym mechanizmem uszkodzenia tka-nek przyzębia są procesy immunologiczno-zapal-ne rozwijaimmunologiczno-zapal-ne w odpowiedzi na patogenimmunologiczno-zapal-ne bakterie [4, 5]. w mechanizmach reakcji immunologiczno- -zapalnych biorą udział zarówno komórki odczynu zapalnego – neutrofile, monocyty/makrofagi i ko-mórki tuczne, jak i koko-mórki strukturalne tkanek przyzębia, a więc fibroblasty, komórki nabłonkowe, komórki śródbłonka i limfocyty. Komórki te akty-wowane przez receptory Toll-podobne (Tlr) [6], pod wpływem składników ścian bakterii syntety-zują i wydzielają czynniki humoralne o działaniu prozapalnym i enzymy degradujące białka macie-rzy pozakomórkowej.
Klasyczna, powszechnie przyjęta i standar-dowo stosowana diagnostyka periodontologiczna opiera się na wskaźnikach klinicznych i ocenie radiologicznej, czyli dostarcza informacji retro-spektywnych o dotychczasowym przebiegu zapa-lenia. dodatkowo ocena kliniczna i radiologiczna
periodontitis nie jest w pełni obiektywna, a jeśli
nie jest przeprowadzona z należytą dokładnością, to może być wręcz myląca. Brak precyzyjnych kryteriów klinicznych w diagnostyce periodon-tologicznej doprowadził do poszukiwań wskaźni-ków humoralnych, które mogłyby być pomocne w obiektywizacji diagnozy, określeniu stopnia za-awansowania choroby, monitorowaniu rezultatów
zastosowanej terapii, a także w zakwalifikowaniu pacjentów do grup ryzyka [7]. Istotnym warun-kiem wprowadzenia obiektywnych wskaźników diagnostycznych pomocnych w rozpoznawaniu i monitorowaniu leczenia chorób zapalnych przy-zębia jest również opracowanie oraz standaryza-cja źródła i metod pobierania materiału do badań, unifikacja metodologii pomiarów, a także wy-znaczenie wymiernych czynników humoralnych, które mogłyby być właściwym i jednoznacznym wykładnikiem stopnia zaawansowania procesu immunologiczno-zapalnego. Istotne znaczenie ma też, aby sposób pobierania materiału do badań był małoinwazyjny, a stosowana metoda oceny mate-riału cechowała się prostotą, a równocześnie dużą czułością i swoistością.
w dotychczasowych badaniach służących ocenie wykładników procesów immunologiczno- -zapalnych w tkankach przyzębia pozyskiwano ślinę, krew, a także wycinki tkanki dziąsłowej. Najłatwiejszym materiałem do uzyskania jest śli-na, w licznych pracach wskazano jednak, że po-miar stężenia czynników humoralnych w tym materiale jest mało precyzyjny. podobnie, określe-nie stężenia wykładników reakcji immunologicz-no-zapalnych we krwi, jak wykazało to wielu au-torów, jest zupełnie nieprzydatne do oceny dyna-miki procesów toczących się w obrębie przyzębia. Badanie tkanki dziąsłowej pacjenta, z zastosowa-niem technik immunohistochemicznych, bez wąt-pienia daje pełny wgląd w profil immunologiczno- -komórkowy zapalenia przyzębia, ale inwazyjność tej metody oraz trudna i wysoko specjalistyczna procedura laboratoryjna raczej dyskwalifikują tę metodę do stosowania rutynowego.
wydaje się więc, że najlepszym materiałem dla oceny wykładników humoralnych reakcji im-munologiczno-zapalnej jest płyn kieszonki dzią-słowej (gcF – gingival crevicular fluid). występu-jący w szczelinie dziąsłowej płyn jest wynikiem zarówno przesączania osocza, jak i gromadzenia się wysięku w przebiegu procesu zapalnego [8]. Zawiera zarówno czynniki pochodzące z komó-rek bakteryjnych, to jest składniki ścian bakterii, toksyny i enzymy bakteryjne, jak i różnorodne czynniki humoralne syntetyzowane i wydzielane przez komórki współuczestniczące w procesach uszkadzania tkanek przyzębia. pobieranie gcF jest dosyć łatwe do wykonania. przed pobraniem płynu dziąsłowego należy usunąć naddziąsłową płytkę nazębną, a okolicę osuszyć strumieniem powietrza i izolować od dostępu śliny. pobieranie gcF odbywa się za pomocą sterylnych pasków ab-sorpcyjnych z metylocelulozy, które są delikatnie umieszczane w szczelinie/kieszonce dziąsłowej na 30 sekund na głębokość 1–2 mm. podczas pobiera-nia płynu muszą być zachowane szczególne środki
ostrożności w celu wykluczenia zanieczyszczenia próbki krwią, śliną lub/i płytką bakteryjną. Na-stępnie zaabsorbowany płyn kieszonki dziąsłowej jest eluowany z paska adsorpcyjnego, a stężenia ba-danych czynników humoralnych są oznaczane za pomocą techniki immunoenzymatycznej ElISa. Należy podkreślić, iż przy zachowaniu poprawno-ści stosowanej procedury w uzyskanej próbce gcF można równolegle ocenić stężenie kilku czynni-ków humoralnych.
Nie ulega wątpliwości, że przebieg procesów immunologiczno-zapalnych i ich natężenie są w znacznym stopniu regulowane przez cytoki-ny, w tym chemokiny. cytokiny mogą zarówno wzmacniać rozwój zapalenia (tak zwana grupa cy-tokin prozapalnych), jak i hamować przebieg tego procesu (tak zwana grupa cytokin przeciwzapal-nych/immunomodulujących). cytokiny regulują także przebieg zapalenia w tkankach przyzębia [5, 9–11]. dlatego wydaje się niezwykle interesu-jące określenie, czy ocena stężenia cytokin w gcF mogłaby być dobrym i przydatnym praktycznie wykładnikiem przebiegu procesów zapalno-de-strukcyjnych w przyzębiu.
Jedną z najważniejszych cytokin prozapalnych wpływających zarówno na przebieg procesów im-munologicznych, jak i zapalnych jest interleukina (Il)-1β. w tkankach przyzębia źródłem tej cytoki-ny są przede wszystkim monocyty/makrofagi, neu-trofile, fibroblasty i komórki tuczne. Komórki te syntetyzują Il-1β m.in. w odpowiedzi na aktywa-cję pod wpływem lipopolisacharydu (lpS), głów-nego składnika ścian bakterii gram-ujemnych oraz pod wpływem fragmentów dopełniacza c5a. cytokina ta jest czynnikiem chemotaktycznym dla neutrofilów i monocytów, stymuluje różne typy komórek do uwalniania mediatorów proza-palnych i enzymów katabolicznych, fosfolipazy a2,
prostaglandyn (pg), białek ostrej fazy, czynnika aktywującego płytki (paF), a także cytokin pro-zapalnych Il-6 i czynnika martwicy nowotworu (TNF) oraz wielu metaloproteinaz (MMp) [12]. Il-1β indukuje zwiększenie ekspresji cząsteczek adhezji międzykomórkowej, takich jak integryny Vla-1 i Vla-2 oraz cząsteczki immunoglobuli-nopodobnej VcaM-1 [13] i wzmaga przepuszczal-ność śródbłonka naczyniowego. Il-1β stymuluje również tworzenie osteoklastów i resorpcję kości.
Il-1β odgrywa istotną rolę w rozwoju procesów zapalnych w tkankach przyzębia [12]. U pacjentów z przewlekłym zapaleniem przyzębia stężęnie tej cytokiny w gcF jest znamiennie większe niż u pa-cjentów ze zdrowym przyzębiem [14–20]. wiado-mo również, że stężenie Il-1β w gcF jest istotnie większe u pacjentów z periodontitis niż z
gingivi-tis [21, 22]. wielu autorów wskazało, że stężenie
tej cytokiny w gcF jest dodatnio skorelowane ze
wskaźnikami klinicznymi (gI, pd, cal) i utratą kości wyrostka zębodołowego [14, 16, 19, 21, 23–25]. obserwacje te potwierdzili Engebretson et al. [26], wskazując na wyraźną zależność stężenia Il-1β w gcF i stopnia nasilenia periodontitis. Należy wskazać jednak, że Figueredo et al. [15] oraz ga-monal et al. [14] nie obserwowali zależności mię-dzy stężeniem Il-1β w gcF a stopniem aktywności choroby. rozważając polimorfizm genu dla Il-1β, wydaje się, że mogą istnieć różnice osobnicze w ilości syntetyzowanej cytokiny, a więc iż może istnieć związek między występowaniem danego genotypu a aktywnością zapalenia przyzębia [27]. dane te mają istotne znaczenie kliniczne, ponie-waż umożliwiają zakwalifikowanie pacjentów do grupy wysokiego ryzyka, a tym samym sugerują podjęcie agresywnego leczenia nawet w przy-padku wczesnej fazy choroby. przeprowadzone dotychczas badania, chociaż nieliczne i przepro-wadzone na niejednorodnych grupach pacjentów, wydają się wskazywać, że po zastosowaniu lecze-nia periodontologicznego stężenie Il-1β w gcF istotnie zmniejsza się [14, 16, 19]. Toker et al. [17] dodatkowo stwierdzili silną korelację zmniejsze-nia stężezmniejsze-nia tej cytokiny w gcF z ograniczeniem objawów klinicznych zapalenia.
ważną cytokiną prozapalną z rodziny Il-1 jest również Il-18. Ta cytokina jest syntety-zowana głównie przez makrofagi oraz komórki nabłonka, a aktywuje makrofagi, neutrofile, ko-mórki śródbłonka i osteoklasty. co jest istotne, reguluje różnicowanie limfocytów Th w kierun-ku Th1 lub Th2, w ten sposób znacząco modu-lując przebieg zapalenia [28]. Jak się wydaje, stę-żenie Il-18 w gcF istotnie koreluje ze stopniem zaawansowania choroby przyzębia. wykazano, że stężenie tej cytokiny w gcF jest znacząco większe u pacjentów z przewlekłym zapaleniem przyzębia niż u chorych z zapaleniem dziąseł, a jednocze-śnie większe niż u osób ze zdrowym przyzębiem [22, 29–31]. Stężenie Il-18 w gcF koreluje także z wykładnikami klinicznymi stopnia zapalenia przyzębia i spada po wdrożonym leczeniu [29, 31]. odmienne obserwacje przedstawili jednak Tur-koglu et al. [32], którzy nie obserwowali związku między stężeniem Il-18 w gcF a stopniem za-awansowania procesu zapalnego.
Jedną z głównych cytokin odpowiedzi zapalnej jest również TNF. Ta cytokina jest syntetyzowana m.in. przez monocyty/makrofagi, neutrofile, fi-broblasty i limfocyty. Niezwykle ważnym źródłem TNF są także komórki tuczne. Komórki wydziela-ją TNF w odpowiedzi na wiele czynników, w tym także bakteryjny lpS. TNF silnie wywołuje na-pływ monocytów i neutrofilów, a także aktywuje monocyty/makrofagi i neutrofile między innymi do wytwarzania reaktywnych związków tlenu,
leu-kotrienów, prostaglandyn, metaloproteinaz oraz zwiększa ekspresję VcaM-1, ułatwiając tym sa-mym wynaczynienie i migrację leukocytów [33].
TNF wpływa na obumieranie osteoblastów, co prowadzi do zmniejszenia liczebności komórek kościotwórczych oraz fibroblastów, których rola w reperacji tkanki łącznej przyzębia jest niepod-ważalna [34].
Udokumentowano, że stężenie TNF w gcF jest znacząco większe u osób z gingivitis [21, 25] i periodontitis [25, 34, 35] niż u osób ze zdrowym przyzębiem. Nie stwierdzono różnic w stężeniu TNF w gcF między grupami osób chorych na agresywne i przewlekłe zapalenie przyzębia, jak-kolwiek w obu tych grupach stężenie cytokiny jest większe niż w grupie kontrolnej osób ze zdrowym przyzębiem [34]. Ulker et al. [21] oceniali stęże-nie TNF w gcF u dzieci zdrowych i z zapalenia-mi dziąseł; stwierdzili, że stężenie tego czynnika jest większe w grupie chorych na gingivitis. Za-obserwowano także, że stężenie TNF koreluje, choć w niewielkim stopniu, z krwawieniem przy zgłębnikowaniu u chorych z szybko postępującym (obecnie uogólnionym, agresywnym) zapaleniem przyzębia [25]. podobną dodatnią zależność mię-dzy stężeniem tej cytokiny w gcF a wykładnika-mi klinicznywykładnika-mi zapalenia przyzębia zanotowali Kurtis et al. [34]. de oliveira et al. [36] badali stę-żenie TNF w gcF pacjentów z agresywnym za-paleniem przyzębia poddanych terapii fotodyna-micznej lub tradycyjnej metodzie skalingu i root planingu (Srp). Stwierdzili, że stężenie TNF istot-nie zmistot-niejsza się po obu rodzajach terapii i osiąga wartość minimalną w 90. dniu po zabiegu. domin-guez et al. [37] zaobserwowali natomiast nieznacz-ne zmniejszenie stężenia TNF w gcF u chorych z periodontitis poddanych klasycznej terapii pe-riodontologicznej uzupełnionej terapią laserową. Stężenie TNF w gcF było też przedmiotem za-interesowań ortodontów. Stwierdzono, że stężenie TNF ulega znamiennemu wzrostowi już w 24. go-dzinie od założenia aparatu ortodontycznego [38]. autorzy przypisują ten fakt aktywacji kaskady zapalnej przez siły ortodontyczne, zauważając jednocześnie, że stężenie TNF w gcF szybko się wyrównuje. Należy podkreślić, iż dane dotyczące TNF i jego udziału w chorobach przyzębia odno-szą się także do receptora dla tej cytokiny. wyka-zano, że stężenie rozpuszczalnych form recepto-rów TNFr1 i TNFr2 w gcF wzrasta po leczeniu periodontologicznym, a więc ocena stężenia tych cząsteczek w gcF mogłaby być potencjalnym wykładnikiem klinicznego stanu przyzębia [39]. Interesujące obserwacje przedstawili ostatnio Mayer et al. [40]; wykazali bowiem, że u chorych na zapalenie przyzębia leczonych infliksimabem (przeciwciała anty-TNF) z powodu
reumatoidal-nego zapalenia stawów dochodzi do zmniejszenia objawów klinicznych w obrębie tkanek przyzębia z jednoczesnym spadkiem stężenia TNF w gcF.
ważną cytokiną prozapalną jest także Il-6. Jest ona wytwarzana przez wiele populacji komór-kowych tkanek przyzębia w odpowiedzi na stymu-lację pod wpływem lpS oraz cytokin prozapalnych Il-1β i TNF. Il-6 niezwykle silnie stymuluje synte-zę białek ostrej fazy. Należy podkreślić, że Il-6 wy-wołuje resorpcję kości, zarówno samodzielnie, jak i w połączeniu z innymi czynnikami resorpcyjny-mi [41] oraz stymuluje syntezę chemokin, metalo-proteinaz i pgE2 [42]. w badaniach wykazano, że
stężenie Il-6 w gcF jest istotnie większe u pacjen-tów z zapaleniem przyzębia w porównaniu z gru-pą kontrolną [43, 44]. giannopoulou et al. [45] zaobserwowali, że zarówno u pacjentów z zapale-niem dziąseł, jak też u pacjentów z agresywnym oraz przewlekłym zapaleniem przyzębia stężenie Il-6 w gcF jest znacząco większe w stosunku do grupy kontrolnej osób ze zdrowym przyzębiem oraz stężenie tej cytokiny koreluje z głębokością kieszonek. Mogi et al. [46] również zaobserwowali większe stężenie Il-6 w gcF pacjentów z przewle-kłym zapaleniem przyzębia i wykazali dodatnią ko-relację stężenia Il-6 ze stopniem krwawienia przy zgłębnikowaniu.
Niezwykle istotną rolę w rozwoju zapalenia odgrywają niskocząsteczkowe cytokiny, czyli che-mokiny. Są one wytwarzane przez większość ko-mórek organizmu, silnie indukują napływ komó-rek do ogniska zapalnego, ponieważ zwiększają ekspresję cząsteczek adhezyjnych na śródbłonku naczyń i komórkach efektorowych, kontrolują dia-pedezę, a także ukierunkowaną migrację komórek do tkanki [47]. wpływają na wszystkie komórki efektorowe reakcji zapalnej oraz liczne procesy toczące się w miejscu zapalenia. prace z ostatnich lat wskazują, że, spośród chemokin, ważną rolę w rozwoju procesu zapalnego w przyzębiu pełnią szczególnie Il-8, raNTES oraz białko chemotak-tyczne dla monocytów (Mcp-1).
Il-8 jest jedną z najsilniejszych chemokin warunkujących nacieczenie tkanek przez komór-ki procesu zapalnego, szczególnie jest niezwykle ważnym czynnikiem chemotaktycznym neutrofi-lów [48]. Jest uwalniana przez monocyty/makro-fagi, limfocyty, neutrofile, fibroblasty, komórki śródbłonka i nabłonka oraz komórki tuczne. po-za lpS, syntepo-za tej chemokiny jest wywoływana przez Il-1β. wielu autorów jednoznacznie wy-kazało, że stężenie Il-8 w gcF jest znamien-nie większe u pacjentów z zapaleznamien-niem przyzębia [14, 19, 45, 49–51], a także u chorych z gingivitis [45] niż u osób ze zdrowym przyzębiem. co więcej, są dane, iż stężenie tej chemokiny dodatnio koreluje ze wskaźnikami klinicznymi [19, 23, 45], chociaż
niektóre badania nie wykazały takiej korelacji [14, 51]. Zaobserwowano także, że po wdrożonej terapii periodontologicznej stężenie Il-8 w gcF spada, a spadek ten koreluje z poprawą stanu kli-nicznego [14, 19, 49, 50]. Należy jednak podkreś-lić, że Il-8 występuje w gcF i to w stosunkowo dużym stężeniu, nawet u osób bez zmian zapal-nych w obrębie tkanek przyzębia [12, 14, 50–52]. Jest to prawdopodobnie związane z procesem obronnym „fizjologicznego” zapalenia w szcze-linie dziąsłowej, w którym niezwykle ważną rolę odgrywają neutrofile. Hipotezę tę potwierdzają obserwacje Tonetti et al. [53], iż stężenie mrNa dla Il-8 w tkankach przyzębia dodatnio koreluje z napływem neutrofilów do kieszonki dziąsłowej. Znaczące stężenie Il-8 w gcF u osób ze zdrowym przyzębiem może być związane także z rozwojem zapalenia subklinicznego, gdzie wzrost stężenia Il-8 w gcF może poprzedzać kliniczne oznaki choroby.
chemokiny raNTES i Mcp-1, wytwarzane między innymi przez monocyty/makrofagi, fibro-blasty i komórki tuczne, są czynnikami chemotak-tycznymi i aktywującymi dla wielu populacji ko-mórkowych, w tym komórek odczynu zapalnego, takich jak monocyty, eozynofile, komórki tuczne. gamonal et al. [14] wykazali obecność raNTES w gcF uzyskanych od pacjentów z przewlekłym zapaleniem przyzębia. podobne obserwacje przed-stawili inni autorzy [50, 54], wykazując równocześ- nie, iż stężenie tej chemokiny w gcF koreluje z głębokością kieszonek i utratą przyczepu łącz-notkankowego. wykazano również, że po lecze-niu stężenie raNTES w gcF jest znamiennie mniejsze [14, 50]. U chorych z periodontitis obser-wuje się także duże stężenie Mcp-1 w gcF, któ-re dodatnio koktó-reluje z objawami klinicznymi. co więcej, po leczeniu periodontologicznym stężenie Mcp-1 w gcF jest wyraźnie mniejsze [29, 54].
Biorąc pod uwagę, że przebieg procesu za-palnego jest regulowany nie tylko przez cytokiny prozapalne, ale także przez cytokiny wywierające działanie hamujące, interesujące wydają się dane na temat występowania w gcF cytokin przeciw-zapalnych, w tym Il-10 i Il-4. Il-10 jest synte-tyzowana przez monocyty, makrofagi, komórki tuczne, limfocyty Th1, keratynocyty i eozynofile. cytokina ta hamuje syntezę cytokin prozapalnych, w tym Il-1β, Il-6, TNF oraz Il-8. Il-10 wpływa na zmniejszenie syntezy metaloproteinaz – głów-nych czynników degradujących macierz zewnątrz-komórkową, zwiększając jednocześnie uwalnianie tkankowych inhibitorów metaloproteinaz (TIMp). Il-4 jest wytwarzana przede wszystkim przez lim-focyty Th2 oraz komórki tuczne; wpływa aktywu-jąco na komórki Th2, hamuje natomiast czynność limfocytów Th1 oraz monocytów i makrofagów.
obecnie jest niewiele informacji na temat Il-10 i Il-4 w gcF, a dane są niejednoznaczne. gamonal et al. [14] wykazali, że Il-10 była obec-na w gcF jedynie u 43% chorych z periodontitis, a po leczeniu periodontologicznym jej stężenie było mniejsze. Toker et al. [17] nie obserwowali różnic w stężeniu tej cytokiny w gcF u pacjentów ze zdrowym przyzębiem i chorych z agresywnym zapaleniem przyzębia. Inni autorzy wykazali na-tomiast, że stężenie Il-10 w gcF jest znamiennie większe u osób bez zmian zapalnych w obrębie przyzębia niż u pacjentów z zapaleniem przyzębia [16, 55]. Zaobserwowano również, że po leczeniu periodontologicznym pacjentów z zapaleniem przyzębia dochodzi do wzrostu stężenia tej cyto-kiny w gcF [16]. wskazuje się również, że stężenie Il-4 w gcF jest większe u osób ze zdrowym przy-zębiem niż u osób z przyprzy-zębiem w stanie zapalnym [35, 45, 55], i już po wstępnej fazie terapii stężenie tej cytokiny w gcF wzrasta [56]. Interesujące dane przedstawili pradeep et al. [57]. autorzy ci udoku-mentowali, że największe stężenie Il-4 w gcF ob-serwuje się u osób ze zdrowym przyzębiem, u cho-rych z gingivitis stężenie tej cytokiny jest mniejsze, a u pacjentów z przewlekłym zapaleniem przyzę-bia stężenie Il-4 w gcF jest najmniejsze.
przedstawione dane wskazują, że podczas rozwijającej się reakcji immunologiczno-zapalnej w tkankach przyzębia dochodzi do istotnych zmian w stężeniu wielu cytokin w gcF. w licznych pra-cach oceniano stężenie cytokin w gcF u pacjen-tów z zapaleniem przyzębia i badano zależności między stężeniami poszczególnych cytokin a sta-nem klinicznym przyzębia oraz aktywnością cho-roby. Szczegółowa analiza dostępnych informacji wskazuje jednak, że nie można obecnie wskazać jednoznacznie jednego czynnika, który mógł-by mógł-być markerem natężenia procesów zapalnych i jednocześnie wskaźnikiem rezultatów prowadzo-nej terapii. Z wielu badań wynika, że to stężenie cytokin prozapalnych najczęściej dodatnio korelu-je ze wskaźnikami klinicznymi i radiologicznymi zapalenia przyzębia. wskazano jednak, że do ce-lów diagnostycznych jest wskazana ocena korela-cji między kilkoma cytokinami prozapalnymi, na przykład Mcp-1 i Il-18 [29], Mcp-1 i TNF [34], czy Il-1β, Il-8 i raNTES [14]. wydaje się także bardzo prawdopodobne, iż większe znaczenie dla oceny przebiegu zapalenia i procesu uszkodzenia przyzębia ma ocena wzajemnej korelacji między stężeniem cytokin prozapalnych i przeciwzapal-nych/immunoregulacyjnych w gcF. wskazują na to wyniki badań gamonal et al. [14], którzy oce-niali wzajemne relacje między stężeniami cytoki-ny prozapalnej Il-1β, chemokin Il-8 i raNTES i cytokiny przeciwzapalnej Il-10, a także obser-wacje giannapolou et al. [45] wskazujące, że wraz
ze wzrostem stężeń Il-1β, Il-6 i Il-8 dochodzi do znamiennego zmniejszenia stężenia przeciwzapal-nej Il-4. odwrotną korelację stężeń Il-1β i Il-10 oraz TNF i Il-4 opisali także inni autorzy [16, 35]. Tsai et al. [56] wskazali, iż niski stosunek stężeń Il-4 i interferonu (IFN)-γ w gcF wskazuje na po-stępujący proces uszkodzenia tkanek przyzębia, zwiększenie proporcji Il-4/IFN-γ natomiast jest
wyznacznikiem poprawy stanu przyzębia i pozy-tywnych rezultatów leczenia. dlatego można są-dzić, że jedynie wielowymiarowa analiza stężeń poszczególnych cytokin w gcF oraz ustalenie ich wzajemnej relacji w powiązaniu ze stanem kli-nicznym tkanek przyzębia może być przydatnym i obiektywnym wskaźnikiem natężenia choroby oraz oceny rezultatów prowadzonej terapii.
Piśmiennictwo
[1] Merchant a.T., pitiphat w.: researching periodontitis: challenges and opportunities. J. clin. periodontol. 2007, 34, 1007–1015.
[2] Zasloff M.: Innate immunity, antimicrobial peptides, and protection of the oral cavity. lancet 2002, 360, 1116– –1117.
[3] preshaw p.M., Seymour r.a., Heasman p.a.: current concepts in periodontal pathogenesis. dent. Update 2004, 31, 570–572, 574–578.
[4] Bascones a., Noronha S., gómez M., Mota p., gónzalez Moles M.a., Villarroel dorrego M.: Tissue destruction in periodontitis: bacteria or cytokines fault? Quintes. Int. 2005, 36, 299–306.
[5] Kinane d.F., lappin d.F.: Immune processes in periodontal disease: a review. ann. periodontol. 2002, 7, 62–71. [6] chrzęszczyk d., Konopka T.: Znaczenie Toll-podobnych receptorów w patogenezie zapaleń przyzębia. dent.
Med. probl. 2009, 46, 94–103.
[7] Tenenbaum H.c., Tenenbaum H., Zohar r.: Future treatment and diagnostic strategies for periodontal diseases. dent. clin. North am. 2005, 49, 677–694.
[8] griffiths g.S.: Formation, collection and significance of gingival crevice fluid. periodontol. 2000, 2003, 31, 32–42.
[9] graves d.: cytokines that promote periodontal tissue destruction. J. periodontol. 2008, 79, 1585–1591.
[10] Seymour g.J., gemmell E.: cytokines in periodontal disease: where to from here? acta odontol. Scand. 2001, 59, 167–173.
[11] Silva T.a., garlet g.p., Fukada S.Y., Silva J.S., cunha F.Q.: chemokines in oral inflammatory diseases: apical periodontitis and periodontal disease. J. dent. res. 2007, 86, 306–319.
[12] Hou l.T., liu c.M., liu B.Y., lin S.J., liao c.S., rossomando E.F.: Interleukin-1β, clinical parameters and matched cellular-histopathologic changes of biopsied gingival tissue from periodontitis patients. J. periodontal res. 2003, 38, 247–254.
[13] Joe B.H., Borke J.l., Keskintepe M., Hanes p.J., Mailhot J.M., Singh B.B.: Interleukin-1β regulation of adhe-sion molecules on human gingival and periodontal ligament fibroblasts. J. periodontol. 2001, 72, 865–870. [14] gamonal J., acevedo a., Bascones a., Jorge o., Silva a.: levels of interleukin-1β, -8, and -10 and raNTES in
gingival crevicular fluid and cell populations in adult periodontitis patients and the effect of periodontal treatment. J. periodontol. 2000, 71, 1535–1545.
[15] Figueredo c.M., ribeiro M.S., Fischer r.g., gustafsson a.: Increased interleukin-1β concentration in gingival crevicular fluid as a characteristic of periodontitis. J. periodontol. 1999, 70, 1457–1463.
[16] goutoudi p., diza E., arvanitidou M.: Effect of periodontal therapy on crevicular fluid interleukin-1β and interleukin-10 levels in chronic periodontitis. J. dent. 2004, 32, 511–520.
[17] Toker H., poyraz o., Eren K.: Effect of periodontal treatment on Il-1β, Il-1ra, and Il-10 levels in gingival crev-icular fluid in patients with aggressive periodontitis. J. clin. periodontol. 2008, 35, 507–513.
[18] Mathur a., Michalowicz B., castillo M., aeppli d.: Interleukin-1α, interleukin-8 and interferon-α levels in gingival crevicular fluid. J. periodontal res. 1996, 31, 489–495.
[19] Tsai c.c., Ho Y.p., chen c.c.: levels of interleukin-1β and interleukin-8 in gingival crevicular fluids in adult periodontitis. J. periodontol. 1995, 66, 852–859.
[20] Yücel o.o., Berker E., gariboğlu S., otlu H.: Interleukin-11, interleukin-1β, interleukin-12 and the pathoge-nesis of inflammatory periodontal diseases. J. clin. periodontol. 2008, 35, 365–370.
[21] Ulker a.E., Tulunoglu o., ozmeric N., can M., demirtas S.: The evaluation of cystatin c, Il-1β, and TNF-α levels in total saliva and gingival crevicular fluid from 11- to 16-year-old children. J. periodontol. 2008, 79, 854–860.
[22] orozco a., gemmell E., Bickel M., Seymour g.J.: Interleukin-1beta, interleukin-12 and interleukin-18 levels in gingival fluid and serum of patients with gingivitis and periodontitis. oral Microbiol. Immunol. 2006, 21, 256– –260.
[23] Teles r., Sakellari d., Teles F., Konstantinidis a., Kent r., Socransky S., Haffajee a.: relationships among gingival crevicular fluid biomarkers, clinical parameters of periodontal disease, and the subgingival micro-biota. J. periodontol. 2010, 81, 89–98.
[24] Zhong Y., Slade g.d., Beck J.d., offenbacher S.: gingival crevicular fluid interleukin-1β, prostaglandin E2 and
[25] Yavuzyilmaz E., Yamalik N., Bulut S., ozen S., Ersoy F., Saatçi U.: The gingival crevicular fluid interleukin-1β and tumour necrosis factor-α levels in patients with rapidly progressive periodontitis. aust. dent. J. 1995, 40, 46–49.
[26] Engebretson S.p., grbic J.T., Singer r., lamster I.B.: gcF Il-1β profiles in periodontal disease. J. clin. periodontol. 2002, 29, 48–53.
[27] Kornman K.S., crane a., wang H.Y., di giovine F.S., Newman M.g., pirk F.w., wilson T.g. Jr, Higginbottom F.l., duff g.w.: The interleukin-1 genotype as a severity factor in adult periodontal disease. J. clin. periodontol. 1997, 24, 72–77.
[28] orozco a., gemmell E., Bickel M., Seymour g.J.: Interleukin 18 and periodontal disease. J. dent. res. 2007, 86, 586–593.
[29] pradeep a.r., daisy H., Hadge p., garg g., Thorat M.: correlation of gingival crevicular fluid interleukin-18 and monocyte chemoattractant protein-1 levels in periodontal health and disease. J. periodontol. 2009, 80, 1454––1461. [30] Figueredo c.M., rescala B., Teles r.p., Teles F.p., Fischer r.g., Haffajee a.d., Socransky S.S., gustafsson a.:
Increased interleukin-18 in gingival crevicular fluid from periodontitis patients. oral Microbiol. Immunol. 2008, 23, 173–176.
[31] pradeep a.r., Hadge p., chowdhry S., patel S., Happy d.: Exploring the role of Th1 cytokines: interleukin-17 and interleukin-18 in periodontal health and disease. J. oral Sci. 2009, 51, 261–266.
[32] Turkglu o., Emingil g., Kutukculer N., atilla g.: gingival crevicular fluid cathelicidin ll-37 and interleu-kin-18 levels of patients with chronic periodontitis. J. periodontol. 2009, 80, 969–976.
[33] Bradley J.r.: TNF-mediated inflammatory disease. J. pathol. 2008, 214, 149–160.
[34] Kurtiş B., Tüter g., Serdar M., akdemir p., Uygur c., Firatli E., Bal B.: gingival crevicular fluid levels of monocyte chemoattractant protein-1 and tumor necrosis factor-α in patients with chronic and aggressive perio-dontitis. J. periodontol. 2005, 76, 1849–1855.
[35] Bastos M.F., lima J.a., Vieira p.M., Mestnik M.J., Faveri M., duarte p.M.: TNF-α and Il-4 levels in genera-lized aggressive periodontitis subjects. oral dis. 2009, 15, 82–87.
[36] de oliveira r.r., Schwartz-Filho H.o., Novaes a.B., garlet g.p., de Souza r.F., Taba M., Scombatti de Souza S.l., ribeiro F.J.: antimicrobial photodynamic therapy in the non-surgical treatment of aggressive perio-dontitis: cytokine profile in gingival crevicular fluid, preliminary results. J. periodontol. 2009, 80, 98–105. [37] domínguez a., gómez c., garcía-Kass a.I., garcía-Nuñez J.a.: Il-1β, TNF-α, total antioxidative status and
microbiological findings in chronic periodontitis treated with fluorescence-controlled Er:Yag laser radiation. lasers Surg. Med. 2010, 42, 24–31.
[38] ren Y., Hazemeijer H., de Haan B., Qu N., de Vos p.: cytokine profiles in crevicular fluid during orthodontic tooth movement of short and long durations. J. periodontol. 2007, 78, 453–458.
[39] Ikezawa-Suzuki I., Shimada Y., Tai H., Komatsu Y., Tanaka a., Yoshie H.: Effects of treatment on soluble tumour necrosis factor receptor type 1 and 2 in chronic periodontitis. J. clin. periodontol. 2008, 35, 961–968. [40] Mayer Y., Balbir-gurman a., Machtei E.E.: anti-tumor necrosis factor-α therapy and periodontal parameters
in patients with rheumatoid arthritis. J. periodontol. 2009, 80, 1414–1420.
[41] Ishimi Y., Miyaura c., Jin c.H., akatsu T., abe E., Nakamura Y., Yamaguchi a., Yoshiki S., Matsuda T., Hirano T. et al.: Il-6 is produced by osteoblasts and induces bone resorption. J. Immunol. 1990, 145, 3297– –3303.
[42] gabay c.: Interleukin-6 and chronic inflammation. arthritis res. Ther. 2006, 8, S3.
[43] Kamma J.J., giannopoulou c., Vasdekis V.g., Mombelli a.: cytokine profile in gingival crevicular fluid of aggressive periodontitis: influence of smoking and stress. J. clin. periodontol. 2004, 31, 894–902.
[44] reinhardt r.a., Masada M.p., Kaldahl w.B., duBois l.M., Kornman K.S., choi J.I., Kalkwarf K.l., allison a.c.: gingival fluid Il-1 and Il-6 levels in refractory periodontitis. J. clin. periodontol. 1993, 20, 225–231. [45] giannopoulou c., Kamma J.J., Mombelli a.: Effect of inflammation, smoking and stress on gingival crevicular
fluid cytokine level. J. clin. periodontol. 2003, 30, 145–153.
[46] Mogi M., otogoto J., ota N., Inagaki H., Minami M., Kojima K.: Interleukin 1β, interleukin 6, β2-microglobulin, and transforming growth factor-α in gingival crevicular fluid from human periodontal disease. arch. oral Biol. 1999, 44, 535–539.
[47] ransohoff r.M.: chemokines and chemokine receptors: standing at the crossroads of immunobiology and neu-robiology. Immunity 2009, 31, 711–721.
[48] Bickel M.: The role of interleukin-8 in inflammation and mechanisms of regulation. J. periodontol. 1993, 64, 456–460.
[49] Jin l.J., leung w.K., corbet E.F., Söder B.: relationship of changes in interleukin-8 levels and granulocyte ela-stase activity in gingival crevicular fluid to subgingival periodontopathogens following non-surgical periodontal therapy in subjects with chronic periodontitis. J. clin. periodontol. 2002, 29, 604–614.
[50] gamonal J., acevedo a., Bascones a., Jorge o., Silva a.: characterization of cellular infiltrate, detection of chemokine receptor ccr5 and interleukin-8 and raNTES chemokines in adult periodontitis. J. periodontal res. 2001, 36, 194–203.
[51] ozmeriç N., Bal B., Baloş K., Berker E., Bulut S.: The correlation of gingival crevicular fluid interleukin-8 levels and periodontal status in localized juvenile periodontitis. J. periodontol. 1998, 69, 1299–1304.
[52] Sakai a., ohshima M., Sugano N., otsuka K., Ito K.: profiling the cytokines in gingival crevicular fluid using a cytokine antibody array. J. periodontol. 2006, 77, 856–864.
[53] Tonetti M.S., Imboden M.a., gerber l., lang N.p., laissue J., Mueller c.: localized expression of mrNa for phagocyte-specific chemotactic cytokines in human periodontal infections. Infect. Immun. 1994, 62, 4005–4014. [54] Emingil g., atilla g., Hüseyinov a.: gingival crevicular fluid monocyte chemoattractant protein-1 and
raNTES levels in patients with generalized aggressive periodontitis. J. clin. periodontol. 2004, 31, 829–834. [55] Bozkurt F.Y., Yetkin ay Z., Berker E., Tepe E., akkuş S.: anti-inflammatory cytokines in gingival crevicular
fluid in patients with periodontitis and rheumatoid arthritis: a preliminary report. cytokine 2006, 35, 180–185. [56] Tsai c.c., Ku c.H., Ho Y.p., Ho K.Y., wu Y.M., Hung c.c.: changes in gingival crevicular fluid interleukin-4 and
interferon-γ in patients with chronic periodontitis before and after periodontal initial therapy. Kaohsiung J. Med. Sci. 2007, 23, 1–7.
[57] pradeep a.r., roopa Y., Swati p.p.: Interleukin-4, a T-helper 2 cell cytokine, is associated with the remission of periodontal disease. J. periodontal res. 2008, 43, 712–716.
Adres do korespondencji:
Łukasz Konopka
Zakład Immunologii doświadczalnej Uniwersytet Medyczny
ul. pomorska 251 92-213 Łódź
tel.: +48 42 675 73 06 e-mail: konopers@tlen.pl
praca wpłynęła do redakcji: 16.02.2010 r. po recenzji: 6.04.2010 r.
Zaakceptowano do druku: 6.04.2010 r. received: 16.02.2010
revised: 6.04.2010 accepted: 6.04.2010
