Menjelaskan mekanisme selular periodontitis dengan model haiwan yang lebih baik
Ulasan terakhir: 14.06.2024
Semua kandungan iLive disemak secara perubatan atau fakta diperiksa untuk memastikan ketepatan faktual sebanyak mungkin.
Kami mempunyai garis panduan sumber yang ketat dan hanya memautkan ke tapak media yang bereputasi, institusi penyelidikan akademik dan, apabila mungkin, dikaji semula kajian secara medis. Perhatikan bahawa nombor dalam kurungan ([1], [2], dan lain-lain) boleh diklik pautan ke kajian ini.
Jika anda merasakan bahawa mana-mana kandungan kami tidak tepat, ketinggalan zaman, atau tidak dipersoalkan, sila pilih dan tekan Ctrl + Enter.
Penyelidik dari Universiti Perubatan dan Pergigian Tokyo (TMDU) telah membangunkan teknik yang membolehkan mereka menganalisis secara terperinci perkembangan periodontitis dari semasa ke semasa.
Penyakit periodontal, yang diwakili oleh periodontitis, ialah punca utama kehilangan gigi dan menjejaskan hampir satu daripada lima orang dewasa di seluruh dunia. Dalam kebanyakan kes, keadaan ini berlaku akibat tindak balas keradangan kepada jangkitan bakteria pada tisu di sekeliling gigi.
Apabila keadaan semakin teruk, gusi mula surut, mendedahkan akar gigi dan tulang. Terutamanya, kejadian periodontitis meningkat dengan usia, dan apabila populasi di seluruh dunia meningkat dalam jangka hayat, adalah penting untuk mempunyai pemahaman yang kukuh tentang punca dan perkembangannya.
Dalam kajian yang diterbitkan dalam Nature Communications, penyelidik TMDU menemui cara untuk mencapai matlamat ini dengan menambah baik model haiwan yang digunakan secara meluas untuk mengkaji periodontitis.
Kajian langsung periodontitis pada manusia adalah sukar. Akibatnya, saintis sering beralih kepada model haiwan untuk penyelidikan praklinikal. Contohnya, "model periodontitis akibat ligation tikus", sejak diperkenalkan pada 2012, membenarkan penyelidik mengkaji mekanisme selular yang mendasari keadaan ini.
Ringkasnya, dalam model ini, penyakit periodontal disebabkan secara buatan dengan meletakkan jahitan sutera pada geraham tikus, yang menyebabkan pengumpulan plak. Walaupun kaedah ini mudah dan berkesan, ia tidak merangkumi gambaran lengkap periodontitis.
Ilustrasi skematik profil ekspresi gen radang semasa periodontitis dan peranan paksi IL-33/ST2 dalam mengawal keradangan akut. Sumber: Universiti Perubatan dan Pergigian Tokyo.
"Walaupun tisu periodontal terdiri daripada gingiva, ligamen periodontal, tulang alveolar dan simentum, analisis biasanya dilakukan secara eksklusif pada sampel gingiva disebabkan oleh had teknikal dan kuantitatif," kata pengarang utama kajian Anhao Liu. "Strategi pensampelan ini mengehadkan kesimpulan yang boleh dibuat daripada kajian ini, jadi kaedah diperlukan yang boleh menganalisis semua komponen tisu secara serentak."
Untuk menangani had ini, pasukan penyelidik membangunkan model periodontitis yang disebabkan oleh ligatur yang diubah suai. Daripada ligatur tunggal klasik, mereka menggunakan ligatur tiga kali ganda pada molar kiri atas tikus jantan. Strategi ini meluaskan kawasan kehilangan tulang tanpa pemusnahan tulang yang ketara di sekitar molar kedua, meningkatkan bilangan pelbagai jenis tisu periodontal.
"Kami mengasingkan tiga jenis tisu utama dan menilai hasil RNA antara kedua-dua model. Keputusan menunjukkan bahawa model tiga ligasi secara berkesan meningkatkan hasil, mencapai empat kali ganda jumlah tisu periradikular biasa dan menyokong analisis resolusi tinggi bagi jenis tisu yang berbeza.," jelas Sr. Oleh Dr. Mikihito Hayashi.
Selepas mengesahkan keberkesanan model diubah suai mereka, penyelidik mula mengkaji kesan periodontitis pada ekspresi gen antara jenis tisu yang berbeza dari semasa ke semasa, memfokuskan pada gen yang dikaitkan dengan keradangan dan pembezaan osteoklas.
Salah satu penemuan utama mereka ialah ekspresi gen Il1rl1 jauh lebih tinggi dalam tisu periradikular lima hari selepas pengikatan. Gen ini mengekod protein ST2 dalam isoform reseptor dan umpan, yang mengikat kepada sitokin yang dipanggil IL-33, yang terlibat dalam proses keradangan dan imunoregulasi.
Untuk mendapatkan maklumat lanjut tentang peranan gen ini, pasukan itu telah mendorong periodontitis pada tikus yang diubah suai secara genetik yang tidak mempunyai gen Il1rl1 atau Il33. Tikus-tikus ini menunjukkan pemusnahan tulang radang yang dipercepatkan, menonjolkan peranan perlindungan laluan IL-33/ST2. Analisis lanjut sel yang mengandungi protein ST2 dalam bentuk reseptornya, mST2, menunjukkan bahawa majoritinya berasal daripada makrofaj.
"Makrofaj secara amnya dikelaskan kepada dua jenis utama, pro-radang dan anti-radang, bergantung pada pengaktifannya. Kami mendapati sel-sel yang mengekspresi mST2 adalah unik kerana ia secara serentak menyatakan beberapa penanda bagi kedua-dua jenis makrofaj," komen pengarang kanan Dr Takanori Iwata. "Sel-sel ini terdapat dalam tisu periradikular sebelum permulaan keradangan, jadi kami memanggilnya 'makrofaj periodontal pemastautin.'"
Bersama-sama, hasil kajian ini menunjukkan kuasa model haiwan yang diubah suai untuk mengkaji periodontitis pada skala yang lebih terperinci, sehingga ke peringkat biomolekul.
"Kami mencadangkan kemungkinan laluan molekul baru, IL-33/ST2, mengawal keradangan dan pemusnahan tulang dalam penyakit periodontal, bersama-sama dengan makrofaj tertentu dalam tisu periradikular, yang terlibat secara mendalam dalam penyakit periodontal. Ini diharapkan akan membawa kepada kepada pembangunan strategi rawatan dan kaedah pencegahan baharu," simpul pengarang kanan Dr. Tomoki Nakashima.