Tokijo medicinos ir odontologijos universiteto (TMDU) mokslininkai sukūrė metodą, leidžiantį išsamiai analizuoti periodontito vystymąsi laikui bėgant.
Periodonto liga, kuriai būdingas periodontitas, yra pagrindinė dantų netekimo priežastis ir paveikia beveik vieną iš penkių suaugusiųjų visame pasaulyje. Daugeliu atvejų ši būklė atsiranda dėl uždegiminio atsako į aplink dantis esančio audinio bakterinę infekciją.
Būklei blogėjant, dantenos pradeda trauktis, atidengdamos dantų šaknis ir kaulus. Pažymėtina, kad sergamumas periodontitu tampa vis labiau paplitęs su amžiumi ir žmonėms visame pasaulyje gyvenant ilgiau, todėl svarbu gerai suprasti pagrindines jo priežastis ir progresavimą.
Tyrime, paskelbtame m Gamtos komunikacijos 2024 m. kovo 28 d. TMDU mokslininkai rado būdą, kaip tai pasiekti patobulindami plačiai naudojamą gyvūnų modelį periodontitui tirti.
Ištirti periodontitą tiesiogiai žmonėms yra sudėtinga. Todėl ikiklinikiniams tyrimams mokslininkai dažnai naudojasi gyvūnų modeliais. Pavyzdžiui, „pelės ligatūros sukeltas periodontito modelis” nuo pat jo atsiradimo 2012 m. leido mokslininkams ištirti ląstelių mechanizmus, kuriais grindžiama ši būklė.
Paprasčiau tariant, naudojant šį modelį, periodonto liga yra dirbtinai sukeliama perrišant šilko siūlus ant pelių modelių krūminių dantų, o tai skatina apnašų kaupimąsi. Šis modelis, nors ir patogus ir efektyvus, nesugeba užfiksuoti viso periodontito vaizdo.
„Nors periodonto audinį sudaro dantenos, periodonto raištis, alveolinis kaulas ir cementas, dėl techninių ir kiekybinių apribojimų paprastai atliekamos tik dantenų mėginių analizės“, – sako pagrindinis autorius p. Anhao Liu. „Ši mėginių ėmimo strategija riboja išvadas, kurias galima padaryti iš šių tyrimų, todėl reikalingi metodai, leidžiantys vienu metu analizuoti visus audinių komponentus.”
Siekdama išspręsti šį apribojimą, tyrimo grupė sukūrė modifikuotą ligatūros sukeltą periodontito modelį. Vietoj klasikinės vienos ligatūros jie naudojo trigubą ligatūros metodą viršutiniame kairiajame pelių patinų krūminiame dantyje. Ši strategija išplėtė kaulo nykimo diapazoną, nesukeldama didelio kaulo sunaikinimo aplink antrąjį krūminį dantuką, padidindama įvairių tipų periodonto audinių išeigą.
„Išskyrėme tris pagrindinius audinių tipus ir įvertinome dviejų modelių RNR išeigą. Rezultatai parodė, kad trigubo ligatūros modelis efektyviai padidino derlių, keturis kartus viršydamas normalų priešakninio audinio derlių ir palaikė didelės skiriamosios gebos analizę. skirtingų audinių tipų“, – aiškina vyresnysis autorius dr. Mikihito Hayashi.
Patvirtinus modifikuoto modelio veiksmingumą, mokslininkai pradėjo tirti periodontito poveikį genų ekspresijai tarp skirtingų audinių tipų laikui bėgant, daugiausia dėmesio skirdami genams, susijusiems su uždegimu ir osteoklastų diferenciacija.
Viena iš pagrindinių jų išvadų buvo ta, kad Il1rl1 geno ekspresija buvo žymiai didesnė peri-šaknies audiniuose praėjus penkioms dienoms po surišimo. Šis genas koduoja baltymą ST2 tiek receptoriuose, tiek jauko izoformoje, kuris jungiasi su citokinu, vadinamu IL-33, kuris dalyvauja uždegiminiuose ir imunoreguliacijos procesuose.
Norėdami gauti daugiau įžvalgų apie šio geno vaidmenį, komanda sukėlė periodontitą genetiškai modifikuotoms pelėms, kurioms trūko Il1rl1 arba Il33 genų. Šios pelės pasižymėjo pagreitėjusiu uždegiminiu kaulų sunaikinimu, pabrėždamos apsauginį IL-33 / ST2 kelio vaidmenį. Tolesnė ląstelių, turinčių ST2 baltymo receptorių formoje, mST2, analizė parodė, kad dauguma jų buvo makrofagų kilmės.
„Makrofagai paprastai skirstomi į du pagrindinius tipus, priešuždegiminius ir priešuždegiminius, atsižvelgiant į jų aktyvavimo procesą. Mes nustatėme, kad mST2 ekspresuojančios ląstelės buvo unikalios tuo, kad jos išreiškė kai kuriuos abiejų tipų makrofagų žymenis vienu metu”, – komentuoja vyresnysis autorius. Daktaras Takanori Iwata. „Šios ląstelės buvo šaknies audinyje prieš prasidedant uždegimui, todėl jas pavadinome „periodonto audiniuose gyvenančiais makrofagais“.
Kartu šio tyrimo išvados parodo šio modifikuoto gyvūnų modelio galią išsamiau ištirti visą periodontito apimtį iki pat biomolekulinio lygio.
„Mes siūlome galimybę, kad naujas IL-33/ST2 molekulinis kelias, reguliuojantis uždegimą ir kaulų sunaikinimą sergant periodonto liga, kartu su specifiniais makrofagais perišaknies audinyje, yra labai susijęs su periodonto liga. Tikimasi, kad tai padės sukurti naują gydymo būdą. strategijos ir prevencijos metodai“, – daro išvadą vyresnysis autorius dr. Tomoki Nakashima.