机械牙周治疗牙周炎恢复单核细胞的吞噬功能

文摘

背景。几项研究已经集中在牙周炎和系统性影响之间的联系;然而,生物机制的牙周治疗前后免疫反应参与这种关系,比如吞噬功能,尚不清楚。目标。本研究旨在探讨牙周治疗能否改善患者的血液单核细胞的吞噬功能严重牙周炎。材料和方法。非随机样本55参与者参加这项研究。两组进行了研究:控制(n= 27,健康受试者没有牙周病)和例(n= 28岁,患有牙周炎)。治疗牙周炎(缩放和根滑行)执行,直到临床解决牙周袋和炎症。以下临床牙周参数评估:探测深度、临床依恋水平,可见菌斑指数(PI),在探索和牙龈出血指数机械前后牙周治疗。吞噬指数(φ)和硝基蓝四唑试验(电视台)治疗前和治疗结束后立即进行评估。结果。牙周炎引起的受损的单核细胞的吞噬作用。吞噬作用在基线显著降低在牙周炎患者(平均13.2(范围7.1 - 20.8)和60.7(40.6 - 88.6)]比控制[27.4(15.5 - 40.5)和98年(68.2 - 122.9)]nonsensitized或致敏样本,分别。支持治疗后,患者表现出显著增强吞噬功能[33.7(14.6 - 53.2)和108.5 (99.6 - 159.5)]nonsensitized和敏化的样本,分别。牙周治疗增加了吞噬能力类似于观察对照组的水平和提高吞噬细胞的能力产生超氧化物阴离子。结论。研究结果表明,在严重的牙周炎患者牙周治疗提供了一个内稳态的状态由于吞噬功能的重建和增加产量的电视台(地区注册表没有。RBR-24T799;环球注册表没有。u1111 - 1133 - 5512)。

1。介绍

牙周炎是一种口腔炎症疾病引发的个人口腔生物膜中微生物的免疫反应会导致牙齿脱落通过牙周组织的破坏1]。考虑到多因子的生物膜和受影响的个人的内在方面,牙周炎由渐进破坏的牙插入设备,其中临床牙插入损失是确定特征(2,3]。此外,细菌毒性和parasite-host交互产生的炎症介质可能创建和维护一个慢性系统性炎症反应(1]。

牙周炎是根据其严重程度分类阶段,我第四,基于邻间的牙齿脱落的程度和/或射线骨质流失的比例。除了严重,疾病分级根据其进展(缓慢、温和,或快速)及其对系统的影响健康的个体4,5]。

基于其与系统性疾病的直接关系,牙周炎是心血管疾病的危险因素,可能加重糖尿病并发症和一些系统性疾病如遗传、炎症、代谢和内分泌的起源,它可以直接影响牙周组织的损失(5]。可能的途径参与这个过程包括持续的、低级的系统性炎症引起的促炎介质传播和periodontium-originating菌血症(6]。

虽然这个过程导致慢性牙周炎是最初的细菌生物被膜,由于个人的组织破坏主要发生加剧了免疫反应。免疫系统的细胞中,在这个过程中,单核细胞/巨噬细胞产生和分泌高浓度的金属蛋白酶,活性氧(ROS)、肿瘤坏死因子(TNF), interleukin-1 (il - 1)、白细胞介素- 6 (il - 6)和核因子kappa-Β配体(RANK-L),放大炎症反应控制细菌生长而导致牙周组织的破坏7- - - - - -10]。

传统治疗牙周炎是基于机械去除牙菌斑和硬矿化沉积在牙齿表面的机械工具的帮助。然而,当生物膜在牙周网站,可以使用访问或再生手术以及抗生素恢复牙周组织。机械方法不仅有利于消除细菌生物被膜的11,12),但也减少氧化应激和血清c反应蛋白(CRP)的水平,TNF -α、il - 1和il - 6 (13),导致减少牙周组织的免疫发病机理。

考虑到牙菌斑的生成和硬矿化沉积提供了微环境,刺激生产的分子,如TNF-a、il - 1、il - 6,这可能减少或增加先天免疫系统功能,影响牙周炎的发展(13)和可能的系统性疾病(13),我们假设机械牙周治疗可能正常化管制吞噬细胞功能。

单核细胞/巨噬细胞效应机制的重要性在感染控制,本研究旨在评价牙周病的影响细胞的吞噬功能和超氧化物阴离子生产获得牙周炎患者治疗前后的机械去除细菌菌斑。单核细胞/巨噬细胞功能的理解在牙周炎可能澄清机械治疗的效果在先天免疫系统的细胞,提高理解这种疾病的作用机制及其非手术治疗。

2。材料和方法

2.1。类型的研究纳入和排除标准

搭配,这是一个描述性的,控制比较,nonblinded试验临床研究来确定机械牙周治疗的效果从外周血单核细胞/巨噬细胞的功能获得个人和牙周炎。

临床研究(地区注册表没有。RBR-24T799;环球注册表没有。u1111 - 1133 - 5512)是人类研究伦理委员会批准的巴西利亚大学的(过程0067.0.012.012-08数量)和开发符合巴西立法和修订后的2013年赫尔辛基宣言。研究设计是基于配偶(合并报告的标准试验)建议(14]。

参与这项研究的入选标准是牙周炎患者没有疾病除了牙周炎。牙周炎的诊断是基于当前的牙周疾病分类(4,5]。下列条件被认为是排除标准:患者进行牙周治疗和抗菌剂的使用在过去12个月;治疗与抗炎药、糖皮质激素或免疫抑制剂药物;吸烟者不到5年;怀孕或哺乳期妇女;肿瘤和糖尿病患者;自身免疫、感染或过敏的条件;和病态肥胖(体重指数> 40 kg / m2)或营养不良(BMI于< 1.8.5 kg / m2)的个人。

所有受试者签署知情同意参与研究的形式。

2.2。研究小组

最初,志愿者采访收集流行病学数据(年龄、性别、吸烟习惯),他们接受了临床检查和机械牙周治疗由一个有经验的考官(VMAC)牙周诊所巴西利亚大学医院(中心),巴西联邦区。

临床上,探测深度(PD)、临床依恋水平(CAL),可见菌斑指数(PI) (15在探索,牙龈出血(BOP) (16)进行评估与牙周探针与威廉姆斯标记(密歇根O)在四个地点在每个齿(颊,中央的、远端和腭舌),除了第三磨牙。牙周的最大深度网站被记录在中央的近端和远端表面。这些相同的临床参数评估的牙周治疗,考虑临床症状的缓解炎症,如没有防喷器和剩余牙周袋。

的校准和测量PD和卡尔在24小时内重复演示协议超过80%。防喷器由Kappa系数计算,intraexaminer协议> 0.85。

从临床考试,55个研究参与者(18岁男性和37岁女性)分组。因此,对照组由27人(21到44年)没有证据表明牙周炎,没有骨质流失的影像学证据(BOP < 10%网站,颊卡尔< 3毫米,没有邻间的卡尔和PD≤3毫米)和至少20保存牙齿。干预组由28人(20到45岁),防喷器网站> 10%,临床(PD≥4 mm,卡尔≥3毫米),和影像学诊断为牙周炎在18个或多个牙齿在第二阶段中,III, IV,据阿米蒂奇(17),阿米蒂奇和天玺18),卡顿等。4]。五个人从这个组没有遵循治疗,导致配对研究(图23个人1)。

2.3。处理协议

在研究过程中,受试者在干预组接受机械清除菌斑没有抗生素管理三个阶段:(a)在第一阶段,机械研究的牙周治疗14天内发生,使用supragingival和龈下的仪表(缩放和根规划)与Gracey绿皮南瓜(千禧年Golgran, BR)去除生物膜和牙科微积分;(b)第二阶段,发生后30至180天的开始研究,重新插装的牙周网站持续的财力雄厚,在探索出血,微积分。在这个阶段,细致的执行比例减少网站的深度4或5毫米,分别为3或2网站,以及减少菌斑指数(≤15%)和出血指数(≤10%);和(c)支持患者的牙周治疗的第三阶段由菌斑控制通过细致的专业牙科清洁和强化病人的口腔卫生程序。在这个阶段,参与者被跟进每15或30天6个月。

这项研究的所有参与者收到口头self-hygiene说明正确的牙齿之间的清洁和刷牙。在每一个牙科访问牙周评价和药物治疗动机和家庭口腔健康建议强化了这些人。

2.4。单核细胞的功能评价

最初,外周血从每个参与者通过静脉穿刺(前后牙周治疗)在真空采血试管抗凝(Vacuteiner®,美国)评估的吞噬能力和生产超氧化物阴离子。实验室测试是由有经验的考官(SCPC;美索范围之内)。

2.4.1。吞噬能力

白细胞的吞噬作用,技术粘附在幻灯片是改编自描述Muniz-Junqueira et al。19]。一个整除(40μL /轮全血的字段)沉积在8划定(7毫米直径)到幻灯片在潮湿的显微镜和孵化室为45分钟37°C。之后,幻灯片洗了磷酸盐(PBS)在37°C(0.15米,pH值7.2)删除不依从细胞,和暂停酿酒酵母(2.5×10⁵/)添加到20μ美国L Hanks-tris pH值7.2(σ)在每一个。酵母以前敏化以10%的个体的血清评估吞噬调理素受体或10%胎牛血清(的边后卫)以前灭活56°C(美国Gibco)来评估其吞噬作用的分子模式受体(19- - - - - -22]。吞噬细胞和酵母的孵化后30分钟在一个潮湿的室在37°C,准备用PBS洗净,用甲醇固定,沾10%染色方案。吞噬指数的平均数量的乘积计算吞噬酵母/ phagocytosing单核细胞百分比的单核细胞参与吞噬作用[23]。

2.4.2。生产的超氧化物阴离子

硝基蓝四唑盐(电视台)还原法(20.,24)是用来评估超氧化物阴离子的生产。这种激进的氧物种减少了复合电视台一种不溶性形式,用光学显微镜观察甲瓒,蓝色的吞噬细胞的细胞质中。细胞减少了电视台的比例成正比的吞噬细胞(产生的氧自由基(超氧化物阴离子)24]。吞噬细胞粘在幻灯片上,如上所述,在Hanks-tris孵化电视台0.05%的解决方案(美国σ)20分钟在一个潮湿的室在37°C(基底收益率)。刺激超氧化物阴离子暂停后生产评估酿酒酵母添加的比例1细胞/ 5酵母/。幻灯片被洗,用甲醇固定,沾染了红色染料的溶液1.4%和28.6%甘油在蒸馏水。给出结果的百分比吞噬细胞(单核细胞/巨噬细胞+中性粒细胞),减少了电视台盐通过光学显微镜分析。

2.5。统计分析

的样本容量确定所需电力的90%和0.05的α水平的意义是一个最小数量的25个人组用σ统计软件。结果评估使用Bartlett的测试为平等的方差和Kolmogorov-Smirnov测试对比分析前为正态分布。考虑到不相关的样品,t以及或Mann-Whitney测试被用来比较两组与正常或非正态的分布,分别。两个相关样本配对t以及Wilcoxon测试正常或非正态的分布,分别。Prism 5.0软件包(美国GraphPad)是用于统计检验和图形演示的数据;双尾的价值差异被认为是具有统计学意义。

3所示。结果

3.1。临床和人口方面

牙周治疗和病人之间的保养周期完成后9个月和12个月的开始研究基于个人口腔卫生程序和牙周组织的愈合。因此,82% (n= 23)患者完成了牙周治疗和随访期间提出了研究(图1)。个人研究图和流行病学资料图所示1和表1。

我们的研究结果表明,患有牙周炎有较高比例和数量的网站与生物膜的存在和牙龈出血临床依恋水平比对照组(CAL)在研究的开始而不是结束时的支持性治疗,控制和干预组(表显示出类似的结果2)。

3.2。吞噬能力评估

结果表明,在治疗之前,单核细胞/巨噬细胞吞噬指数的中位数的个人牙周炎组低于对照组在吞噬调理素的存在(控制= 98.0;牙周炎= 60.7)或被其吞噬作用的分子模式受体(控制= 27.4;牙周炎= 13.2)(Mann-Whitney )(数据2(一个)和2 (d))。治疗后,牙周炎组没有不同于对照组( )。结果分析了Wilcoxon测试表明,治疗能够增加单核细胞/巨噬细胞的吞噬指数中位数调理素受体(前= 60.7,= 108.5)后( )或通过其受体分子模式(前= 13.2,= 33.7)后( )通过参与吞噬细胞的百分比的增加(数据2 (c)和2 (f))。

3.3。评估生产超氧化物阴离子

超氧化物阴离子生产的评估显示,nonstimulated电视台的百分比减少对照组(C= 76.5%)没有不同于治疗开始前,牙周炎组(PB = 75.5%) (Mann-Whitney, );同样,观察相同的电视台的%减少刺激酿酒酵母(C= 69.5%;PB = 73%) (Mann-Whitney, )在基线。治疗后,nonstimulated电视台的百分比减少(PA = 83.5%)或刺激(PA = 79%)高于对照组(C刺激nonstimulated = 76.5%, 69.5%) (Mann-Whitney )。

成对的研究表明,细胞从牙周炎组治疗后获得增加的百分比减少nonstimulated电视台(PA = 83.5%)(图3(一个))或刺激(PA = 79%)(图3 (b))相比,治疗时间(nonstimulated PB = 75.5%,刺激PB = 73%) (Wilcoxon, )。

4所示。讨论

这是第一个前瞻性干预研究,评估机械牙周治疗的效果在单核细胞吞噬作用。此外,我们还表明,这种治疗提高吞噬细胞的能力产生超氧化物阴离子牙周炎患者。

口腔卫生不良会增加患有口腔疾病和系统性疾病的风险(1,15),所以它是非常重要的激励人们进行口腔自我保健活动,如经常刷牙和牙齿之间的清洁,在家里。减少不良结果以及提高患者的生活质量,甚至数量是值得努力的在改变卫生习惯。我们研究设计使计划牙科预约临床评估口腔健康改善通过病人单独由于牙周机械处理和口腔卫生习惯每个人参与了这项研究。

在目前的临床协议研究中,牙周治疗后的时间重新评估最终临床和吞噬的参数并不相同,因为患者达到完全解决炎症在不同时期由于个人特征和响应之间的每一个人的免疫系统。每个病人经常检查,重新插装的牙周网站是根据每个病人的需要,直到完全解决炎症了,显示没有出血在探测和残余的口袋时,牙周治疗被认为是完整的。因此,重新评估的临床参数和新收集外周血单核细胞吞噬作用和电视台测试进行根据每个病人的决议。这段时间覆盖9到12个月。严格的临床协议用于这项工作让所有的病人有类似水平的炎症的临床决议的支持治疗。

在我们的研究中,参与者与前积极(AgP)和慢性牙周炎(CP)的临床分组的形式是在一个集团(牙周炎组),所显示的新分类牙周炎(4]。这分类是基于两种形式共享相同的免疫病理通路,因此应该提供类似的性能通过细胞的先天免疫系统21]。

在治疗之前,牙周炎患者单核细胞的吞噬作用低于健康人。此外,我们的数据表明,缺乏在吞噬作用的治疗方法是当吞噬作用更加突出评估通过补体和抗体受体(敏感)。我们的结果证实了另一项研究的结果显示,从外周血单核细胞吞噬作用受损的AgP [25]。作者表明,损伤调理吞噬作用的酵母聚糖可能归因于遗传因素,比如Fc的多态性γ牙周病患者的白细胞受体,这将使低效率的吞噬作用。我们也假设观察治疗前单核细胞的吞噬作用下降可能是由于高系统性的宿主-病原体相互作用过程中产生的促炎细胞因子水平。这些监管因素在血清中表达下调可能中性粒细胞和单核细胞的功能(25- - - - - -27]。

机械处理导致增加吞噬指数。治疗后病人提出改进的单核细胞吞噬功能。牙周组织愈合和解决炎症治疗后患者受损的吞噬作用可能导致撤军的因素抑制了细胞的功能,使复苏的吞噬功能。

φ的增加是由于增加的比例参与细胞吞噬作用因为治疗不影响酵母的平均数量由单核细胞摄取。增加一个可能的解释是,这可能与组织修复涉及比例不同的单核细胞谱系(M1 / M2)。

M1或古典单核细胞产生炎症介质,他们正在迅速招募网站感染和受损组织提供防御入侵的微生物。他们是由脂多糖刺激和促炎细胞因子,如il - 1β和干扰素-γ。M2或模单核细胞促进组织修复受伤后(通过刺激血管生成和细胞外基质合成、富含胶原蛋白)和巨噬细胞介导的抗炎细胞因子分泌,主要il - 4、il - 10, TGF -β。有证据表明,调节性T细胞能够促进极化的M2巨噬细胞il - 10和TGF -β途径除了抑制M1亚型诱导的t细胞效应器(28]。另一项研究发现,当巨噬细胞与人类gingiva-derived cocultured间充质干细胞(业务),他们收购了M2表型(29日]。作者也表明系统注入gingiva-derived间充质干细胞可以迁移到伤口部位,促进M2巨噬细胞极化,显著提高伤口修复。

M1和M2的数量不平衡单核细胞在牙周炎可能解释我们的发现。在治疗之前,可能M1单核细胞microinflammatory盛行的环境。支持机械治疗后,它提供了组织修复并返回正常的牙周组织,M2单核细胞占了上风,和由这些单核细胞吞噬作用增加清除受损细胞碎片,协助组织重构,导致M1 / M2之间的平均比例在健康个体发现单核细胞。这个想法同意发现M1和M2巨噬细胞的表型被激活和增强在牙周炎,但似乎盛行趋向M1巨噬细胞的表型(28]。然而,在这项研究中,细胞表面受体和细胞因子的存在负责两个单核细胞的发病人群没有评估,并在后续研究需要证实我们的假设。

与以前的研究结果(30.,31日]高活性氧产量的刺激中性粒细胞在慢性牙周炎患者比健康的志愿者,在这项研究中,牙周疾病没有影响生产能力的超氧化物阴离子与对照组相比在基线。

非手术牙周治疗是有效地降低活性氧代谢产物(ROM)水平在另一项研究中,测量血清总氧化剂罗的能力N,N-diethylparaphenylendiamine在酸性缓冲(11]。此外,最近的一项研究发现降低氧化应激标记观察牙龈沟液内细胞激素生产牙周治疗后,并没有发现在血清中。他们得出的结论是,最初的牙周治疗可能有助于减少当地而不是系统性的氧化应激在牙周炎12]。

作为我们的病人显示显著地提高临床治疗后,一个可能的解释是,在治疗后超氧化物阴离子含量的增加可能造成积极影响组织修复。活性氧释放的好处被发现在牙科治疗使用低级激光疗法(低)32]。低强度的光刺激对人类成纤维细胞线粒体在活的有机体内和人类脂肪干细胞在体外增加ATP的水平,随后瞬态ROS浓度的增加。这个过程与还原/氧化(还原)信号在细胞参与细胞内稳态和增殖的控制(33- - - - - -35]。ROS在低激活生长因子激活,细胞增殖,血管生成和组织修复过程36,37]。牙周治疗可以作为低,导致nonexcessive增加活性氧释放。氧自由基的增加可能生产后处理足以导致牙周组织愈合反应。

可能限制的外推法是本研究的体外实验发现临床条件涉及相互作用功能的多重性的因素。另一个可能的限制使用的这项工作是我们死了酿酒酵母而不是牙周病原体调查吞噬作用。使用活细菌时,他们的毒力因素可能影响吞噬作用。因此,当调查吞噬,两条线的推理可以定义:直接行动的细菌吞噬作用和吞噬作用开始交互作用的影响。除了这些线条,吞噬作用可以在网站分析感染/炎症或系统。作为我们的目的是评估的影响这种交互在宿主体内单核细胞从血液中而不是从牙周炎网站,这证明了另一个刺激计划提供给细胞,包括酵母。此外,酿酒酵母被选为粒子被吞噬,因为它是由相同的受体在单核细胞/巨噬细胞的吞噬病原菌在牙周炎(21]。尽管有这些限制,我们的发现加强概念,牙周炎可以促进重大人类外周血免疫细胞的变化,需要更好的系统性影响理解。

进一步的研究应该进行调查immunoinflammatory事件涉及由单核细胞吞噬作用和ROS生产牙周炎。

5。结论

总之,我们的数据表明,吞噬不足引起的牙周炎通过牙周治疗可以逆转,从而重建单核细胞功能体内平衡的状态,观察到的控制。我们的数据表明,牙周治疗可以减少系统性的风险障碍修改或加重牙周炎通过改善或恢复免疫功能,如吞噬作用和活性氧的生产。

数据可用性

吞噬作用的详细数据和硝基蓝四唑的测试用于支持本研究的结果可在补充信息文件。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

作者的贡献

普里西拉·Naiff和瓦·m·a·Carneiro同样这项工作。VMAC、MIM-J MCMG, ACBB构想和设计的实验。PFN、VMAC SASK, MIM-J写论文所有作者的援助。SCPC、美索和范围之内是合格的研究人员实验由MIM-J监管执行。VMAC和MCMG选择病人。VMAC执行机械牙周治疗。PFN、VMAC SASK, MIM-J分析数据。VMAC, PFN MCMG、ACBB MIM-J提供重要的知识内容的评论。所有作者批准了最终版本的手稿。

确认

作者承认曾小姐布拉加尼娜实验室实验的技术援助;博士Dangela Marise阿伦卡尔,玛丽亚·布朗博士,博士和费尔南达Raulino临床援助的患者;和玛丽亚克里斯蒂娜•多斯桑托斯博士审查这篇论文。作者要感谢所有病人都参与了这项研究。普里西拉·Naiff支持由亚马孙州研究支持基金会(FAPEAM)。艾丽卡亚历山德拉罗查阿尔维斯被斗篷支持。玛丽亚Imaculada Muniz-Junqueira支持的是一个侦探慰问Nacional de Desenvolvimento Cientifico e学府(CNPq),巴西(过程308344/2016-2数量)。

补充材料

表S1:详细的吞噬作用的结果和硝基蓝四唑的测试。(补充材料)

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