г. Киев, проспект Победы, 121-Б 8:00 - 18:00 ПН-СБ

Генетический риск развития пародонтита / периодонтита / прогнозирования приживаемости зубных имплантатов

Зубные имплантаты широко используются для лечения потери зубов. Сейчас показатели приживаемости зубных имплантатов достигают 83-93% (по критериям Карусиса и Альбректсона) 1. Потеря зубного имплантата классифицируется на раннюю (в течение 6 месяцев после имплантации) или поздний (после 6 месяцев после имплантации). Ранняя потеря связана с хирургической травмой, инфекцией и неудовлетворительной количеством и качеством костной ткани. Причинами поздней потери могут быть механические повреждения имплантата или биологические причины, приводящие к периимплантита - воспалительного процесса, который выражается в спаде костной ткани вокруг шейки имплантата, из-за чего возникает риск отторжения зубного имплантату2.

Примерно у 30% пациентов с зубными имплантатами развиваются периимплантита, пародонтит (поражает конечно) или периодонтит (поражает особую ткань - периодонт, расположенной у корня зуба и помогает ему держаться в десне) - воспалительные процессы, следствием которых является потеря имплантату3. Реакция на воспаление вызывает высвобождение провоспалительных медиаторов. В нормальном состоянии ткани пародонта или периимпланта при тесном контакте с зубной биопленкой демонстрируют активную иммунный ответ, проявляется как неспецифическое воспаление, но при нарушении продукции медиаторов воспаления клетки-хозяева высвобождают токсичные продукты, что приводит к разрушению тканей вокруг зубов и зубных имплантатов. Интерлейкины IL1, IL6, IL8, IL12, IL17, фактор некроза опухолей альфа TNFα, гамма интерферон (IFN-gamma) - известные мощные провоспалительные цитокины. Цитокины отвечают за различные биологические эффекты, одним из основных является обеспечение адекватного иммунного ответа путем взаимосвязи между неспецифическими защитными реакциями и специфическим иммунитетом.

Исследования показали, что имплантаты также стимулируют макрофаги к высвобождению провоспалительных цитокинов, например, IL1 и TNFα, опосредующих воспалительный и остеолитический процесс периимплантита. Однако, это явление случается лишь у некоторых пациентов, что свидетельствует о важной роли иммунного ответа на имплантаты. Для остеоинтеграции имплантатов нужны адекватные иммунологический ответ и механизмы восстановления тканей. Поэтому, кратковременное или неспецифическое воспаление с умеренным высвобождением провоспалительных цитокинов способствует остеоинтеграции зубных имплантатов. В то время как долгосрочное или сильное воспаление, вызванное провоспалительных цитокинов, повышают риск развития тяжелого периимплантита и отторжение зубного имплантата.

Множество факторов, включая свойства материала имплантата, качество проведенной хирургической процедуры и особенности пациента, влияют на приживаемисть зубного имплантата, а причину неудачи не всегда можно идентифицировать. Однако, исследования показывают, что генетические аспекты и / или иммунный ответ являются ведущими факторами в процессе приживаемости зубных имплантатив2,4,5-10.

Сообщалось, что уровень провоспалительных цитокинов (р., IL1b, IL8, TNFα) значительно выше у периимплантатний кревикулярний жидкости (PICF) у пациентов с периимплантита, указывая на то, что цитокины могут быть прогностическими маркерами приживаемости зубных имплантатив5.

Однонуклеотидный полиморфизм (SNP) - гетерогенность первичной структуры ДНК, проявляющаяся как вариация одного нуклеотида в определенном положении генома и встречается относительно часто в популяции. Однонуклеотидные полиморфизмы обнаружены во всех структурных элементах генома: экзонах, интронов, регуляторных участках и т.д. Генетические полиморфизмы могут быть полезными, нейтральными, однако значительно чаще приводят к появлению белковых продуктов с несколько измененными физико-химическими свойствами и параметрами функциональной активности. При этом функциональный спектр таких белков может сильно меняться от практически нейтрального эффекта генетического полиморфизма к полному нарушению функции соответствующего белкового продукту11-13. Поэтому SNP лежит в основе различий в нашей восприимчивости к болезням. Полиморфизмы в генах, кодирующих провоспалительные цитокины, могут влиять на уровень их экспрессии или аминокислотную последовательность а, следовательно, и на иммунный ответ пациента. Исследования показали, что полиморфизмы в генах, участвующих в регуляции реакции воспаления и костного метаболизма, связанные с периимплантита и потерей зубных имплантатов.

IL1 является мощным противовоспалительным цитокинов, который поддерживает гомеостаз пародонта и играет существенную роль в патогенезе пародонтозу14. Полиморфизмы в гене, который кодирует этот цитокин, приводят к предрасположенности к тяжелому периодонтиту15. Было также показано, что курение и полиморфизмы в IL1 связаны с повышенным риском потери костной ткани при имплантации зубных имплантатив16-17.

Существует два похожих интерлейкинов 1: альфа и бета, которые кодируются генами IL1A и IL1B соответственно. Равновесие между экспрессией и подавлением синтеза IL1 является определяющей при развитии воспалительного процесса. Было показано, что полиморфизмы в генах IL1A и IL1B могут приводить к изменению характера их экспрессии. SNP в области промотора ILIA (-889) и SNP в IL1B (с.3953С> Т) ассоциируются с увеличением продукции этих цитокинов, что приводит к более тяжелому течению воспаления и к тяжелому пародонтита, а также могут быть причиной хронизации процесса. Полиморфизм IL1B с.-511C> T ассоциируется со снижением костной массы и, как следствие, с ранней потерей костной массы вокруг имплантата18.

Антагонист рецептора интерлейкина 1 (IL1RA) - белок, принадлежащий к семейству IL1 и кодируется геном IL1RN. Связываясь с рецептором интерлейкина-1, антагонист препятствует активации внутриклеточного сигнального каскада этого провоспалительных цитокинов. Полиморфизмы в гене IL1RN ассоциируются с хроническим пародонтитом, периимплантита, многократными потерями имплантатив14.

Было также показано кумулятивное воздействие полиморфизмов в генах IL1, IL1RN и TNFα на приживаемисть титановых имплантатов. Частота потери имплантата увеличивалось вместе с увеличением количества полиморфных алелей4.

Интерлейкины IL2 и IL6 является цитокинами, участвующих в активации Т-клеток и дифференциации В-клеток. Оба были причастны к стимуляции активности остеокластов и резорбции костей. В нескольких исследованиях сообщалось, что полиморфизмы в генах IL2 и IL6 связанные с пародонтитом19,20.

Фактор некроза опухоли альфа (TNFα) является провоспалительных медиатором, участвующим в регуляции резорбции костей. Исследования показали, что полиморфизм TNFα -308G> A ассоциировался с пародонтозом и периимплантитом21,22.

Знание особенностей структуры генов, кодирующих провоспалительные цитокины, помогут в разработке плана профилактических мероприятий и лечения осложнений. Результаты генетического исследования могут быть использованы врачом для планирования индивидуального лечения пациента, недопущения лишнего или, наоборот, недостаточного терапевтического и хирургического вмешательства, исключение риска повторного инфицирования и / или для разработки плана профилактических мероприятий.

Список літератури:

Мертенс К., Стевелинг Х.Г., Штуке К., Претцл Б., Мейер-Баумер А. Реабилитация беззубой верхней челюсти с фиксацией имплантата: 11-летние результаты проспективного исследования. Clin Implant Dent Relat Res. 2012; 14: 816–827.
Чен X, Чжао Ю. Генетическое участие в отказе дентального имплантата: ассоциация с полиморфизмом генов, модулирующих воспалительные реакции и костный метаболизм. J Oral Implantol. 2019 август; 45 (4): 318-326. DOI: 10.1563 / aaid-joi-D-18-00212. Epub 2019, 17 июня. PMID: 31207194.
Фредерик Л.Дж., Мишель Б., Селена Т. Микробы полости рта, биопленки и их роль в заболеваниях пародонта и периимплантата. Материалы (Базель). 2018; 11: 1802.
Jacobi-Gresser E, Huesker K, Schutt S. Генетические и иммунологические маркеры предсказывают отказ титанового имплантата: ретроспективное исследование. Int J Oral Maxillofac Surg. 2013; 42: 537–543.
Петкович А.Б., Матич С.М., Стаматович Н.В. и др. Провоспалительные цитокины (IL-1beta и TNF-alpha) и хемокины (IL-8 и MIP-1alpha) как маркеры состояния тканей вокруг имплантата. Int J Oral Maxillofac Surg. 2010. 39: 478–485.
Liao J, Li C, Wang Y и др. Мета-анализ связи между обычным полиморфизмом интерлейкина-1 и отказом дентальных имплантатов. Мол. Биол. Rep. 2014; 41: 2789–2798.
Корнман К.С., Крейн А., Ван Х.Й. и др. Генотип интерлейкина-1 как фактор серьезности заболеваний пародонта у взрослых. J Clin Periodontol. 1997. 24: 72–77.
Роджерс М.А., Фиглиомени Л., Балухова К. и др. Предсказывают ли полиморфизмы интерлейкина-1 развитие пародонтита или успешную установку дентальных имплантатов? J Periodontal Res. 2002; 37: 37–41.
Гринштейн G, Харт TC. Критическая оценка генотипирования интерлейкина-1 (ИЛ-1) при использовании в тесте на генетическую предрасположенность при тяжелом хроническом периодонтите. J Periodontol. 2002. 73: 231–247.
Хамди А.А., Эбрахем М.А. Влияние генотипа аллеля 2 интерлейкина-1 (IL-1a (-889) и IL-1b (3954)) на предрасположенность человека к периимплантиту: исследование случай-контроль. J Oral Implantol. 2011; 37: 325–334.
Сингер М., Берг П. Гены и геномы. В 2-х томах. Издательство: Мир. 1998. 764 с.
Гибсон Г. и Муза С. В. Основы науки о геноме. 2005. 350 с.
Venter J.C. et al. Последовательность генома человека. Наука. 2001, 291, 1304-1351.
Монтес СС, Альвим-Перейра Ф., де Кастильос Б. Б., Сакурай М. Л., Оландоски М., Тревилатто ПК. Анализ ассоциации полиморфизмов IL1B (Cþ3954T) и IL1RN (интрон 2) с потерей зубных имплантатов в популяции Бразилии. Clin Oral Implants Res. 2009. 20: 208–217.
Vaz P, Gallas MM, Braga AC, Sampaio-Fernandes JC, Felino A, Tavares P. Полиморфизмы гена IL1 и неудачные зубные имплантаты. Clin Oral Implants Res. 2012; 23: 1404–1413.
Hao L, Li JL, Yue Y и др. Применение генов и белков интерлейкина-1 для мониторинга статуса хронического пародонтита. Маркеры Int J Biol. 2013; 28: 92–99.
Reichow AM, Melo AC, de Souza CM и др. Результат потери ортодонтического мини-имплантата в связи с полиморфизмом интерлейкина 6. Int J Oral Maxillofac Surg. 2016; 45: 649–657.
Хамди А.А., Эбрахем М.А. Влияние генотипа аллеля 2 интерлейкина-1 (IL-1a (-889) и IL-1b (3954)) на предрасположенность человека к периимплантиту: исследование случай-контроль. J Oral Implantol. 2011; 37: 325–334.
Скарел-Каминага RM, Trevilatto PC, Souza AP, Brito RB, Line SR. Исследование полиморфизма ИЛ-2 у пациентов с хроническим пародонтитом разной степени тяжести. J Clin Periodontol. 2002; 29: 587–591.
Нибали Л., Гриффитс Г.С., Донос Н. и др. Связь гаплотипов промотора интерлейкина-6 с агрессивным пародонтитом. J Clin Periodontol. 2008; 35: 193–198.
Rakic ​​M, Petkovic-Curcin A, Struillou X, Matic S, Stamatovic N, Vojvodic D. Однонуклеотидные полиморфизмы CD14 и TNF-a являются кандидатами в генетические биомаркеры периимплантита. Clin Oral Investig. 2015; 19: 791–801.
Мо YY, Zeng XT, Weng H, Cen Y, Zhao Q, Wen X. Связь между полиморфизмом фактора некроза опухоли-альфа G-308A и риском заболевания периимплантата зубов: метаанализ. Медицина (Балтимор). 2016; 95: e4425