بررسی تأثیر ابتلا به پریودنتیت مزمن بر میزان بیان ژن TLR-2 و TLR-4 در بافت لثه ای

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار گروه پریودانتیکس، دانشکده دندانپزشکی، دانشگاه علوم پزشکی مشهد

2 دانشیار پریودانتیکس، مرکز تحقیقات دندانپزشکی، دانشکده دندانپزشکی، دانشگاه علوم پزشکی مشهد

3 دانشیار گروه ایمونولوژی، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی مشهد

4 استادیار گروه پروتزهای دندانی، دانشکده دندانپزشکی، دانشگاه علوم پزشکی تهران، واحد بین الملل

5 استادیار گروه پریودانتیکس، دانشکده دندانپزشکی، دانشگاه علوم پزشکی تهران، واحد بین الملل

چکیده

مقدمه: در عفونت‏های پریودنتال پیش نیاز شروع پاسخ‏های میزبان، شناخت پاتوژن‏‏ها توسط سیستم ایمنی میزبان می‏باشد. خانواده رسپتور‏های Toll-like (TLRs)، مسئول شناسایی ساختار‏های حفظ شده میکروبیال نظیر لیپوپلی ساکارید (LPS) باکتری‏ها می‏باشند و مسیر‏های سیگنال دهنده را که در نهایت منجر به پاسخ‏های ایمنی می‏شود، فعال می‏کنند. هدف از مطالعة حاضر، ارزیابی مقایسه میزان بروز TLR-2 و TLR-4 توسط تکنیک Real-time PCR در بافت لثه‏ای سالم و دچار پریودنتیت مزمن بود.
مواد و روش‏ها: در این مطالعه کارآزمایی بالینی، که به تصویب کمیته اخلاق رسیده است، بیوپسی‏های لثه از 20 فرد مبتلا به پریودنتیت متوسط تا شدید جمع آوری شد. از هر نفر، 2 نمونة بیوپسی یکی از سایت سالم (mm3≥PD و BOP منفی) و یکی از سایت بیمار
(mm5≤PD و BOP مثبت) برداشته شد. RNA استخراج شده از بیوپسی‏ها پس از ساخت cDNA، تحت آنالیز واکنش زنجیره پلیمراز کمی یا PCR کمی قرار گرفتند تا مقادیر نسبی mRNATLR-2 و TLR-4 در نمونه‏ها مشخص شود. سپس مقادیر نسبی به دست آمده از دو ژن در گروه‏های مختلف، توسط آنالیز آماری ویلکاکسون زوجی با یکدیگر مقایسه شدند.
یافته‏ها: سطوح نسبی بیان ژن‏های TLR-2 و TLR-4 در سایت‏های بیمار (به ترتیب 06/2±41/2 و 16/1±25/1) نسبت به سایت‏های سالم (به ترتیب 04/1±91/0 و 60/0±41/0)، به طور معنی‏داری افزایش پیدا کرده بود (01/0P<).
نتیجه گیری: نتایج این مطالعه پیشنهاد کنندة این مطلب می‏باشد که بیماری پریودنتال به طور معنی‏داری سبب افزایش بیان ژن TLR-2 و TLR-4 در بافت‏های لثه‏ای می‏گردد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Evaluation of the Effects of Chronic Periodontitis on TLR-2 and TLR-4 Gene Expression in Gingival Tissues

نویسندگان [English]

  • Kazem Fatemi 1
  • Mehrdad Radvar 2
  • AbdolRahim Rezaee 3
  • HamidReza Arab 2
  • Hooshang RafaatPanah 3
  • Hassan AzangooKhiavi 4
  • Yalda Dadpour 5
1 Assistant Professor, Dept of Periodontics, School of Dentistry, Mashhad University of Medical Sciences, Mashhad, Iran
2 Associate Professor of Periodontics, Dental Research Center, School of Dentistry, Mashhad University of Medical Sciences, Mashhad, Iran
3 Associate Professor, Dept of Immunology, Mashhad University of Medical Sciences, Mashhad, Iran
4 Assistant Professor, Dept of Prosthodontics, School of Dentistry, International Campus of Tehran University of Medical Sciences, Tehran, Iran
5 Assistant Professor, Dept of Periodontics, School of Dentistry, International Campus of Tehran University of Medical Sciences, Tehran, Iran
چکیده [English]

Introduction: In periodontal diseases, pathogen discrimination by the immune system is an essential factor for triggering host responses. The Toll-like receptor family is responsible for recognition of evolutionarily conserved microbial structures like bacterial lipopolysaccharide (LPS) and activates signaling pathways that eventually lead to immune responses. The aim of the present study was to use real-time PCR to compare TLR-2 and TLR-4 gene expression levels in diseased sites and healthy sites of gingival tissue from periodontitis patients.
Materials & Methods: Gingival biopsies were harvested from healthy sites (BOP- and PD≤3mm) and diseased sites (BOP+ and PD≥5mm) of 20 patients with moderate to severe chronic periodontitis. RNA was extracted from all gingival biopsies. Real-time PCR was performed to evaluate relative quantities of TLR-2 and TLR-4 mRNA. Statistical analyses were done using the Paired Wilcoxon test (2 related sample tests).
Results: The relative expression levels of both TLR-2 and TLR-4 were significantly higher at diseased sites (2.41±2.06 and 1.25±1.16) than at healthy sites (0.91±1.04 and 0.41±0.60) (P≤0.01).
Conclusion: Periodontal disease can significantly increase TLR-2 and TLR-4 gene expression in gingival tissues.

کلیدواژه‌ها [English]

  • chronic periodontitis
  • TLR-2
  • TLR-4
  • Real-time PCR

مقدمه

عقیده بر این است که در بیماری‏های پریودنتال یک عدم تعادلِ رابطۀ میزبان-میکروب در ضایعات مخرب درگیر کننده بافت‏های پریودنتال وجود دارد که ممکن است این عدم تعادل منحصر به اشخاص مستعد به بیماری‏های پریودنتال و یا سایت‏‏های بیمار یک شخص مبتلا به پریودنتیت باشد.

پریودنتیت توسط محیط میکروبی ناحیة زیر لثه آغاز می‏شود و واسطه‏‏های (مدیاتور‏های) تخریب بافت همبندی، متعاقب پاسخ میزبان به عفونت بیماری‏زا ایجاد می‏شوند. در واقع در یک میزبان مستعد، عوامل بیماری‏زای میکروبی می‏توانند با تحریک آزادسازی آنزیم‏ها و سایتوکاین‏های التهابی (Proinflammatory) میزبان منجر به تخریب بافت پریودنتال شوند.(1)

دفاع ایمنی علیه باکتری‏های پاتوژن پریودنتال متشکل از ایمنی ذاتی و اکتسابی می‏باشد. این دو گروه پاسخ متفاوت، طی بیماری پریودنتال، به طور متوالی فعال شده و در نهایت حذف پاتوژن میکروبی را مورد هدف قرار می‏دهند. سیستم ایمنی در بدن جهت شروع (Trigger) پاسخ‏های التهابی به تهاجم میکروبیال از خانواده‏ای از رسپتورهای تشخیص الگو به نامToll–like receptor استفاده می‏کند. در واقع، در سیستم ایمنی ذاتی رسپتورهای Toll-like تهاجم میکرو ارگانیسم‏ها را حس کرده و پاسخ‏های ایمنی را جهت پاک کردن این پاتوژن‏ها تحریک و آغاز می‏کنند. این مسأله می‏تواند پیشنهادکننده نقش بسیار مهم این رسپتورها در شروع و پیشرفت پریودنتیت در سایت‏های مبتلا باشد.(2)

رسپتور‏های Toll-Like پس از اتصال به PAMP (Pathogen Associated Molecular Pattern) باکتری‏ها، اطلاعات را از طریق مسیر سیگنال‏دهنده داخل سلولی به سلول منتقل کرده و به این ترتیب سلول‏های ایمنی ذاتی را فعال می‏کنند. همچنین پاسخ‏‏های ایمنی ذاتی با واسطه TLR‏ها نقش مهمی در تکامل و جهت‏دهی به سیستم ایمنی Adaptive دارند.(3)

 TLR‏‏ها به طور غالب بر روی سلول‏های سیستم ایمنی ذاتی (سلول‏های دخیل در خط اول دفاع) وجود دارند که شامل نوتروفیل‏ها، مونوسیت/ماکروفاژ و نیز سلول‏های اپی‏تلیال است. این سلول‏ها که نقش مهمی در شناسایی و کشتن میکروارگانیسم‏ها بر عهده دارند TLR‏‏های متفاوتی را بروز می‏دهند که سبب القاء پاسخ‏های ایمنی متفاوتی به یک پاتوژن خاص می‏شوند.(6-4) همچنین آنالیز‏های DNA Microarray نشان داده است که سطوح بیان TLR‏‏ها در فیبروبلاست‏های لثه‏ای(7) و لیگامان پریودنتال(8) در بیماران مبتلا به پریودنتیت نسبت به افراد سالم افزایش می‏یابد، به طوری که پس از تحریک فیبروبلاست‏های لثه‏ای با لیپوپلی‏ساکارید P.gingivalis بروز این فاکتورها بیشتر می‏شود.

تاکنون 13 رسپتور Toll-like در انسان شناخته شده است. اعضاء مختلف خانواده TLRها مسوؤل شناسایی انواع مختلف PAMP می‏باشند و تا حدودی پاسخ‏های ایمنی ذاتی را اختصاصی می‏کنند. به عنوان مثال باکتری‏های گرم منفی (gr-) از طریق لیپوپلی‏ساکارید خود، قادر به فعال کردن TLR-4 می‏باشند و باکتری‏های (gr+) نیز از طریق Lipoteichoic acid قادر به فعال‏سازی TLR-2 می‏باشند.(9و2)

از این خانواده مطالعات بیشتر بر روی TLR-4 و TLR-2 تمرکز یافته‌اند، چرا که این دو رسپتور مسئول تشخیص باکتری‏های گرم مثبت و گرم منفی (به ترتیب) درگیر در بیماری‏های پریودنتال می‌باشند و تغییر در میزان بیان ژن این دو رسپتور بر کیفیت آماس و التهاب در بیماری پریودنتال می‌تواند تاثیرگذار باشد. به عنوان مثال Kikkert و همکارانش در مطالعه‏ای در این زمینه نشان دادند که باکتری‏های P.gingivalis، T.forsythia، P.intermedia، P.nigrescense و F.nucleatum قادر به تحریک TLR-2 می‏باشند و باکتری A.a[1] و V.purvula قادر به تحریک TLR-2 و TLR-4 هستند و نتیجه‏گیری شد که در بیماری مزمن پریودنتیت باکتری‏های گرم منفی از طریق TLR-2 و TLR-4 قادر به تحریک تولید سایتوکاین‏ها پیش التهابی نظیر IL-1B و TNF و به دنبال آن القاء تحلیل استخوان آلوئول و تولید ماتریکس متالوپروتئینازها می‏باشند. همچنین سایتوکاین‏های تولید شده سبب تحریک تکامل افتراقی پاسخ‏های Th-1 یا Th-2 می‏شوند. در واقع تحریک مداوم TLR-2 توسط باکتری‏های پریودنتال نقش مهمی در پاسخ ایمنی در جهت Th-2 دارد، درحالی‏که تحریک TLR-4 سبب افزایش تولید سایتوکاین‏های مرتبط با پاسخ Th-1 نظیر IL-12 و Inf γ شده که در پریودنتیت مهاجم که باکتری A.a در آن نقش مهمی دارد، یافت می‏شوند.(10)

Yamaguchi R در مطالعه‏ای جدید، به بررسی اثر پلاک بالای لثه بر تولید سایتوکاین‏های التهابی توسط القاء تحریک TLR-2 و TLR-4 در سلول‏های تک هسته‏ای خون محیطی پرداخت و بیان کرد که سطوح سایتوکاین‏های تولید شده (شامل TNF-α، IL-6 و IL-8) در ارتباط با توانایی پلاک در القاء مسیر TLR-4 می‏باشد و با بکار بردن آنتاگونیست TLR-4، تولید سایتوکاین‏ها نیز مهار می‏شود.(11)

بنابراین با توجه به نقش گیرنده‏های Toll-like در سیستم ایمنی ذاتی به عنوان عامل آغازگر تولید و ترشح سایتوکاین‏ها، ما در تحقیق حاضر بر آن شدیم که جهت بررسی ارتباط موضعی و سیستمیک تحریک این رسپتورها با تخریب پریودنتال، میزان بروز ژن‏های TLR-2 و TLR-4 در بافت لثه‏ای بیمار و سالم افراد مبتلا به پریودنتیت مزمن را مقایسه نماییم.

مواد و روش‏ها

این مطالعه کارآزمایی بالینی که به تایید کمیته اخلاق دانشگاه علوم پزشکی مشهد رسیده است، بر روی 20 بیمار مراجعه کننده به کلینیک‏‏های تخصصی پریودنتولوژی در سطح شهر مشهد به خصوص بخش پریودنتولوژی کلینیک ویژه دانشکده دندانپزشکی مشهد انجام شد. این افراد از نژاد ایرانی خراسان بودند. بیماران شامل 12 زن و 8 مرد و در محدوده سنی 65-35 سال بودند. تمامی این اشخاص مبتلا به پریودنتیت مزمن متوسط تا شدید ژنرالیزه به همراه خونریزی هنگام پروبینگ و تحلیل استخوان رادیوگرافیک و غیر سیگاری بودند.

معیار‏های خروج افراد از مطالعه به این صورت بود:

-       بیماری سیستمیکی که بر روی شرایط پریودنتال تأثیرگذار بوده و یا نیاز به پروفیلاکسی آنتی‏بیوتیکی قبل از درمان‏های جراحی داشته باشد.

-       استفادۀ سیستمیک یا موضعی (زیر لثه‏ای) از مواد ضدمیکروبی یا دارو‏های ضدالتهاب در 6 ماه گذشته.

-       بارداری، شیردهی یا استفاده از داروهای ضدبارداری در خانم‏های مورد مطالعه.

-       وجود ضایعات و تغییرات اندودنتیک در دندان‏های مورد مطالعه.

-       بیماران مبتلا به پریودنتیت مهاجم

-       عدم سابقه استعمال سیگار

در همۀ بیماران ابتدا عمق پروبینگ و خونریزی حین پرابینگ (BOP) بررسی شد. سایت‏های مورد نظر بیوپسی انتخاب شده، سپس بی‏حسی موضعی تا حد امکان دور از ناحیه مورد نظر داده شد؛ در مرحله بعد کاملاً مطابق با طرح انسیژن در نظر گرفته شده برای درمان بیمار، بیوپسی ابتدا از نواحی مورد نظر برداشته شد و بعد از برداشتن بیوپسی‏ها، بقیه انسیژن تکمیل گردید. از هر شخص مبتلا به پریودنتیت مزمن متوسط تا شدید، دو نمونه بافتی برداشته شد. یکی از نواحی دارای عمق پروبینگ کمتر از mm5 و BOP+ و یکی دیگر از نواحی دارای عمق پروبینگ کمتر از mm3 و BOP-، در سکستانت مورد جراحی انتخاب شد و در صورت عدم وجود سایت سالم در سکستانت تحت جراحی، بیوپسی از پاپی سالم در طی جلسات آینده تهیه می‏گردید. به منظور استانداردسازی نمونه‏ها، کلیه بیوپسی‏ها از پاپی فاسیال برداشته شد به طوری که قاعده برش در فاصله‏ای حدود 4 تا 5 میلی متر از نوک پاپی قرار داشت.

نمونه‏های بافتی از لحظه برداشت تا زمان استخراج RNA، برای ایجاد پایداری بیشتر، در محلول RNA later (Qiagen، آلمان) نگهداری شدند. پس از آن، استخراج RNA از نمونه‏های بافتی توسط کیت RNeasy Mini Kit (Qiagen ، آلمان ) و طبق دستور العمل آن انجام شد.

در مرحله بعد جهت انجام Real time PCR از RNA استخراج شده موجود، cDNA با استفاده از کیت (Fermantase, Germany) ساخته شد. برای سنتز cDNA میزان RNA یکسان (µ1) به کار رفت.

در تکنیک‏های PCR نیاز به یک جفت الیگونوکلوتید به نام پرایمر (سکانس‏های کوتاه DNA تک رشته) می‏باشد و هر کدام از این پرایمر‏ها مکمل یک انتهای سکانس مشخص شده بر روی DNA هدف می‏باشد. پرایمرهای PCR Real time به صورت کاملاً اختصاصی و مکمل ناحیه مورد نظر DNAهدف طراحی میگردند.

مراحل هر سیکل PCR عبارتند از:

1- مرحله Denaturation: در این مرحله DNA هدف بر اثـر حرارت (بالای 90 درجه سانتیگـراد) از هـم باز و

تک رشته‏ای می‏شود.

2- مرحله Annealing: در این مرحله با کاهش حرارت سیستم (60-50 درجه سانتیگراد)، پرایمرها در محل مناسب روی رشته مکمل متصل می‏شوند.

3- مرحله Extension: در این مرحله که دمای آن برای فعالیت آنزیم DNA پلیمراز مطلوب می‏باشد (حدود 72 درجه سانتیگراد)، آنزیم با شروع همانندسازی از محل پرایمرها، همانند سازی DNA هدف را کامل می‏کند.

در Real-time PCR میزان DNA تکثیر شده هم‏زمان با پیشرفت واکنش در زمان واقعی اندازه گیری می‏شود.

دو نوع پرایمر برای ژن‏هایTLR-2 و TLR-4 سفارش داده شد (طوبی نگین، ایران)، این پرایمرها از مقالات معتبر انتخاب گردید(14-12)، توالی پرایمرهای انتخابی در جدول آمده است. آزمایش Real-time PCR روی نمونه‏های cDNA بااستفاده از TAKARA Syber Green SuperMix Universal(Japan) و دستگاه Rotor- Gene 6000 (Corbett, Australia) انجام شد.برای اطمینان از دقت تعیین کمی بیان یا حضور هر ژن، از مقایسه مقدار محصول PCR آن با مقدار یک ژن مرجع با بیان پایدار استفاده می‏شود (Normalized) که در این مطالعه از ژن بتا-دو میکروگلوبولین به عنوان رفرنس استفاده شد. سپس آنالیز نسبی بیان ژن‏ها به کمک روش منحنی استاندارد انجام گرفت. سپس برای تعیین دقیق میزان بیان ژن همانطور که قبلاً گفته شد میزان نسبی cDNA بدست آمده (Gene of interest) ژن هدف بر میزان نسبی cDNA ژن مرجع (House keeping gene) در همان نمونه تقسیم می‏شود تا تفاوت‏های احتمالی در کیفیت یا مقدار cDNA در نمونه‏های مختلف نرمال گردد. چرا که بیان ژن رفرنس در تمام نمونه‏ها به میزان ثابتی می‏باشد. سپس مقادیر به دست آمده از نمونه‏های جمعیتی متفاوت با روش‏های آماری با هم مقایسه می‏شوند. جهت مقایسه و بررسی ارتباط بین گروه‏ها ابتدا نحوه توزیع داده‏‏ها تعیین گردید. برای بررسی توزیع داده‏‏ها از آزمون کولموگروف- اسمیرنوف استفاده شد.

برای مقایسه داده‏‏هایی که از توزیع غیرنرمال برخوردار بودند، تست ویلکاکسون زوجی به کار گرفته شد. اختلاف بین داده‏‏ها زمانی از لحاظ آماری معنی دار تلقی شد که P کمتر از 05/0 بود.

یافته‏‏ها

در این مطالعه از 20 فرد غیرسیگاری مبتلا به پریودنتیت مزمن متوسط تا شدید (8 زن و 12 مرد) با متوسط سنی 3/7±3/45سال (40-47 سال)، دو نمونه بافتی یکی از سایت‏های سالم و دیگری از سایت بیمار (40 نمونۀ بافتی) به دست آمد. در سایت‏های سالم که فاقد خونریزی حین پروبینگ بودند، متوسط عمق پاکت 8/0±8/1 میلی متر و در سایت‏های بیمار که خونریزی حین پروبینگ داشتند، متوسط عمق پاکت 9/0±5/6 میلیمتر بود.

میزان بیان نسبی ژن TLR-2 در نمونه‏‏های سالم 04/1±9/0 و در نمونه‏‏های بیمار 06/2±4/2 بود، همچنین میزان بیان نسبی ژن TLR-4 در نمونه‏‏های سالم 6/0±4/0 و در نمونه‏‏های بیمار 16/1±2/1 بود (جدول1).

آزمون ویلکاکسون زوجی برای بررسی معنی‏داری اختلاف بین سایت‏های بیمار و سالم نشان داد که میزان بیان نسبی هر دو ژن TLR-2 (004/0P=) و TLR-4 (02/0P=) در سایت‏های بیمار افزایش معنا داری نسبت به سایت‏های سالم داشته است (آماره آزمون برای ژن
TLR-2، 37/2- z= و برای ژن TLR-4، 87/2- z= بود). به طوری که میزان بیان نسبی ژن TLR-2 در سایت‏های بیمار نسبت به سایت‏های سالم تقریباً 5/2 برابر و میزان بیان نسبی ژن TLR-4 در سایت‏های بیمار نسبت به سایت‏های سالم تقریباً 3 برابر شده بود. (نمودار 1)

 

 


 

 

 

جدول 1 : میزان نسبی بیان ژنی TLR-2 و TLR-4 (میانگین و انحراف معیار) در گروه‏‏های مختلف مورد مطالعه

متغیر

تعداد

میانگین

انحراف معیار

Tlr-2 fold سایت سالم

20

96/0

04/1

Tlr-2 fold سایت بیمار

20

46/2

02/2

Tlr-4 foldسایت سالم

20

47/0

68/0

Tlr-4 fold سایت بیمار

20

25/1

19/1

 

 

 

 

 

 


 

 

 

 

 

نمودار 1 : مقایسه اختلاف بیان ژنی TLR-2 و TLR-4 بین سایت‏‏های بیمار و سالم (Mean± SD)

 

 


بحث

بیماری پریودنتال یکی از شایع‏ترین بیماری‏های التهابی است که به درجات مختلف و با گذشت زمان به دلیل مواجهه مداوم سیستم دفاعی بدن با پاتوژن‏های خارجی یا همزیست حفره دهان به وجود می‏آید.

تقریباً در تمام انواع بیماری‏های پریودنتال دو عامل باکتری‏های پاتوژن و پاسخ میزبان، نقش‏های کلیدی در شروع و پیشرفت این بیماری‏ها ‌دارند.

کیفیت پاسخ‏های میزبان به عوامل محرک، تعیین کننده پیشرفت یا توسعۀ بیماری می‏باشد و میزان پیشرفت بیماری پریودنتال به تداخلات پیچیده باکتری‏های پریودنتوپاتیک و سلول‏های سیستم ایمنی وابسته می‏باشد. شواهد کلینیکی و اپیدمیولوژیک مؤید این مطلب است که از مجموع افرادی که به ژنژیویت مبتلا هستند، تنها درصد کوچکی به اشکال شدید و مخرب بیماری پریودنتال مبتلا خواهند شد(15) و این شواهد بر این موضوع دلالت می‏کند که می‏بایست تفاوت‏های فردی، ژنتیکی و محیطی متفاوتی در پروسه پریودنتیت نقش داشته باشد.

یکی از یافته‌‏های جدید در ارتباط با مکانیسم پاسخ ایمنی میزبان به محصولات باکتریال و ایجاد التهاب در بیماری‌های پریودنتال، شناسایی خانواده گیرنده‌های
Toll-like می‏باشد. پیشنیاز شروع پاسخ‏های میزبان در بیماری‏های پریودنتال، شناخت پاتوژن‏ها توسط سیستم ایمنی میزبان می‏باشد. مشخص شده است که سلول‏های دخیل در سیستم ایمنی ذاتی با داشتن رسپتور‏های (TLRS) Toll-like قادر به شناسایی انواع باکتری‏های پاتوژن می‌باشند که در مرحله بعد، TLRs با فعال کردن مسیر سیگنالدهنده، باعث ایجاد پاسخ ایمنی و تولید واسطه‌‏های التهابی و سایتوکاین‏های مختلف شده ودر نتیجه تخریب بافت پریودنشیوم را القا می‌کنند.(3و2)

در مطالعه حال حاضر ما سایت‏های سالم و بیمار را در افراد مبتلا به پریودنتیت مزمن، از لحاظ میزان بیان ژن TLR-2 و TLR-4 که به ترتیب PAMP باکتری‏های گرم مثبت و گرم منفی را شناسایی می‏کنند، مورد مقایسه قرار دادیم.

در این مطالعه بیوپسی‏‏های لثه توسط تکنیک دقیق و جدید Real time PCR تحت آنالیز قرار گرفتند. با این تکنیک ما قادر به اندازه‏گیری کمی میزان بیان ژن‏هایی با بروز اندک در بافت‏ها می‏باشیم. به این ترتیب این مطالعه این امکان را فراهم می‏آورد تا میزان TLR-2 و TLR-4 تولید شده در موضع را به طور دقیق‏تری ارزیابی نماییم.

جهت غلبه بر تفاوت‏های زیاد در سایت‏های مختلف لثه، تلاش زیادی جهت انتخاب گروه‏های مطالعه و سایت مورد بیوپسی با توجه به معیار‏های خروج و ورود مطالعه انجام شد. در اکثر مطالعات انجام شده برای مقایسه بافت‏های سالم و بیمار، گروه‏های تست و کنترل جداگانه در نظر گرفته شده است(16)، اما در مطالعه حال حاضر برای مقایسه بیان ژن TLR-2 و TLR-4، از بافت‏های لثه‏ای سالم و بیمار از دو سایت مختلف در هر بیمار مبتلا به پریودنتیت نیز نمونه برداری شد. به این معنی که در هر شخص مبتلا، بافت برداشته شده از یکی از سایت‏های سالم به عنوان کنترل در نظر گرفته شده است، تا به این ترتیب تاثیر التهاب هم به صورت موضعی و هم به صورت سیستمیک در بافت‏های لثه‏ای در فرد دارای بیماری پریودنتال بررسی شود.

آنالیز اطلاعات به دست آمده، بیانگر بروز کم این ژن‏ها (TLR-4,TLR-2) در تمام بیوپسی‏های لثه‏ای سالم و بیمار بود. بروز کمتر و نسبتاً ثابت این دو ژن در سایت‏های سالم افراد مبتلا به پریودنتیت نسبت به بـافت‏های لثه‏ای بیمار در همان افراد می‏تواند تأیید کننده

Site specific بودن بیماری پریودنتیت مزمن باشد.

طبق نتایج بدست آمده، بیان هر دو ژن TLR-2 و TLR-4 در سایت‏های بیمار با عمق پروبینگ بیش از 4 میلی متر و BOP مثبت نسبت به سایت‏های سالم لثه، افزایش معنی‏داری نشان داد که پیشنهاد کننده این مطلب است که تداخل باکتری‏های گرم مثبت و گرم منفی در موضع با این رسپتور‏ها و افزایش فعال‏سازی آنها در بیماری پریودنتیت مزمن، می‏تواند منجر به تخریب بافت‏های پریودنتال از طریق Triggering این رسپتورها و به دنبال آن فعال کردن مسیرهای مختلف التهاب و آماس باشد. این نتیجه با نتایج مطالعات تقریباً مشابه در این زمینه همخوانی دارد. از جمله مطالعات به چند مطالعه زیر می‏توان اشاره نمود:

Sarah و همکارانش در یک مطالعه در مورد نحوه بروز TLRs در بیماری‏های پریودنتال با استفاده از تکنیک
RT-PCR نشان دادند که TLR-2 و TLR-4 هر دو در نمونه‏‏های لثهافراد سالم بروز دارند و در نمونه‏‏های افراد مبتلا به پریودنتیت مزمن بروز هر دو TLR نسبت به نمونه‏های سالم و ژنژیویت افزایش داشته است و میزان بروز TLR-4 نسبت به TLR-2 بیشتر است.(16) در مطالعه حاضر نیز میزان افزایش TLR-4 که حدوداً سه برابر شده بود از میزان افزایش TLR-2 که حدوداً دو برابر شده بود، بیشتر بود که با توجه به اینکه باکتری‏های gr- از طریق لیپوپلی سکارید خود، قادر به فعال کردن TLR-4 می‏باشند و باکتری‏های gr+ نیز از طریق Lipoteichoic acid قادر به فعال‏سازی TLR-2 می‏باشند، چنین یافته‏ای می‏تواند نشان‏دهنده نقش فعال‏تر باکتری‏های گرم منفی نسبت به باکتری‏های گرم مثبت در تخریب اتصالات لثه بیمار مبتلا به پریودنتیت مزمن پیشرفته باشد.

Yoshioka و هـمکارانش نیز در مطالعه ای، به بررسی

تعیین اثر تحریک کنندگی پلاک فوق لثه‏ای بر القاء فعالیت TLR-2 و TLR-4 پرداختند و این طور نتیجه‏گیری کردند که اثر القاء‏کنندگی پلاک بر تحریک TLR-4 با Plaque score و BOP دندان‏هایی که نمونة پلاک از آنها برداشته شد رابطه مستقیم دارد و اثر پلاک بر تحریک فعالیت TLR-2 با عمق پروبینگ و سطح چسبندگی کلینیکی رابطه منفی دارد.(17) در این مطالعه علایم کلینیکی افزایش تخریب پریودنتال با کاهش فعالیت TLR-2 همراه بود که توسط مطالعه ما تایید نگردید. مطالعات نشان داده‏اند که مونوسیت‏های جدا شده از بیماران مبتلا به پریودنتیت، سایتوکاین‏های مربوط به پاسخ‏های ایمنی Th-2 را تولید می‏کنند و بنابراین پیشنهاد شده است که این پاسخ‏ها در پریودنتیت مزمن از اهمیت زیادی برخوردارند، با توجه به این که تحریک TLR-2 پاسخ‏‏های Th-2 را تقویت می‏کند به نظر می‏رسد افزایش بروز TLR-2 همراه با افزایش عمق پروبینگ توجیه منطقی بیشتری داشته باشد.

Beklen در مطالعه‏ای با تحریک سلول‏های اپی‏تلیال دهان با لیگاندهای TLR-2 و TLR-5 که بروز آنها در اپی‎‏تلیوم نیز نشان داده شده است، افزایش قابل توجه تولید IL-1B و TNF-α را نشان داد و نتیجه گیری کرد که چنین تداخل لیگاند-رسپتور و به دنبال آن تحریک عوامل پیش التهابی در کلینیک می‏تواند به معنای افزایش ژنژیویت و پریودنتیت باشد.(18)

همانطور که ذکر شد اغلب مطالعات در این زمینه نقش باکتری‏های مختلف را بر رده‏های سلولی مختلف به صورت in vitro نشان داده اند، در حالی که در مطالعه حاضر تاثیر بیماری بر بافت‏های ساپورتینگ دندان شامل انواع سلول‏ها که با یکدیگر در تقابل بسیاری هستند به صورت کلی و کلینیکی بررسی شده است و ارزش بیشتری نسبت به مطالعات آزمایشگاهی دارد.

در این مطالعه ما جهت حذف اثر جنسیت در نتایج تلاش کردیم که تعداد زنان و مردان تفاوت معنی‏داری با یکدیگر نداشته باشند و در مطالعات آینده بهتر است تعداد بیوپسی بیشتری بدست آید تا از لحاظ جنسیتی بین زن و مرد از نظر میزان بروز این ژن‏ها نیز مقایسه صورت گیرد.

نتیجه گیری

در این تحقیق بروز ژن‏های TLR-2 و TLR-4 در بافت لثه‏ای در مناطق دچار التهاب پیشرفته پریودنتال افزایش داشت که می‏تواند نشانگر تحریک این رسپتورها توسط باکتری‏های دخیل در پریودنتیت مزمن باشد که منجر به تشدید واکنش‏های التهابی در آن ناحیه می‏گردد.

تشکر و قدردانی

با تشکر از زحمات بی دریغ پرسنل گروه ایمونولوژی که در طراحی و اجرای آزمایش‏های مولکولی و
Real time-PCR به ما کمک فراوانی نمودند. همچنین از معاونت پژوهشی دانشگاه علوم پزشکی مشهد جهت حمایت‏های مالی در راستای انجام این طرح قدردانی می‏گردد.



[1]. Aggregatibacter actinomycetemconitans

  1. Kirkwood LK, Taba M, Rossa C, Preshaw PM, Giannobile WV. Molecular biology of the host-microbe interaction in periodontal diseases. In: Newman M, Takei H, Klokkevold P, Carranza F. Carranza's Clinical Periodontology. 10th ed. Philadelphia: W.B. Saunders Co; 2006. P. 259-75.
  2. Akira S, Kawou T. Toll-like receptor signalling. Arthritis Res Ther 2005; 7(1): 12-9.
  3. Iwasaki A, Medzhitov R. Toll-like receptor control of the adaptive immune responses. Nat Immunol 2004; 5(10): 987-95.
  4. Hayashi F, Means TK, Luster AD. Toll-like receptors stimulate human neutrophil function. Blood 2003; 102(7): 2660-9.
  5. Kusumoto Y, Hirano H, Saitoh K, Yamada S, Takedachi M, Nozaki T, et al. Human gingival epithelial cells produce chemotactic factors interleukin-8 and monocyte chemoattractant protein-1 after stimulation with Porphyromonas gingivalis via Toll-like receptor 2. J Periodontol 2004; 75(3): 370-9.
  6. Mori Y, Yoshimura A, Ukai T, Lien E, Espevik T, Hara Y. Immunohistochemical localization of Toll-like receptors 2 and 4 in gingival tissue from patients with periodontitis. Oral Microbiol Immunol 2003; 18(1):
    54-8.
  7. Wang PL, Ohura K, Fujii T, Oido-Mori M, Kowashi Y, Kikuchi M, et al. DNA microarray analysis of human gingival fibroblasts from healthy and inflammatory gingival tissues. Biochem Biophys Res Commun 2003; 305(4): 970-3.
  8. Hatakeyama J, Tamai R, Sugiyama A, Akashi S, Sugawara S, Takada H. Contrasting responses of human gingival and periodontal ligament fibroblasts to bacterial cell-surface components through the CD14/toll-like receptor system. Oral Microbiol Immunol 2003; 18(1): 14-23.
  9. Sarir H, Mortaz E, Karimi K, Kraneveld AD, Rahman I, Caldenhoven E, et al. Cigarette smoke regulates the expression of TLR4 and IL-8 production by human macrophages. J Inflamm 2009; 6: 12.
  10. Kikkert R, Laine ML, Aarden LA, Van Winkelhoff AJ. Activation of toll-like receptors 2 and 4 by gram-negative periodontal bacteria. Oral Microbiol Immunol 2007; 22(3): 145-51.
  11. Yamaguchi R, Yoshimura A, Yoshioka H, Kaneko T, Hara Y. Ability of supragingival plaque to induce toll-like receptor 4-mediated stimulation is associated with cytokine production by peripheral blood mononuclear cells. J Periodontol 2009; 80(3): 512-20.
  12. Vogel S, Fitzgerald K, Fenton M. TLRs: Differential adapter utilization by Toll-like receptors mediatesTLR-specific patterns of gene expression. Mol Interv 2003; 3(8): 466-77.
  13. Zarember KA, Godowski PJ. Tissue Expression of Human Toll-Like receptors and differential regulation of Toll-Like receptor mRNAs in leukocytes in response to microbes, their products, and cytokines. J Immunol 2002; 168(2): 554-61.
  14. Winder A, Wohlford-Lenane C, Scheetz T, Nardy B, Manzel L, Look D, et al. Differential effects of cytokines and corticosteroids on Toll-like receptor 2 expression and activity in human airway epithelia. Respir Res 2009; 10: 96.
  15. Löe H, Anerud A, Boysen H, Morrison E. Natural history of periodontal disease in man. Rapid moderate and no loss of attachment in Sri Lankan laborers 14 to 46 years of age. J Clin Periodontol 1986; 13(5): 431-45.
  16. Sarah S, Tamilselvan S, Kamatchiammal S, Suresh R. Expression of Toll-like receptor 2 and 4 in gingivitis and chronic periodontitis. Int J Dent Res 2006; 17(3): 114-6.
  17. Yoshioka H, Yoshimura A, Kaneko T, Golenbock DT, Hara Y. Analysis of the activity to induce Toll-like Receptor (TLR) 2- And TLR4-mediated stimulation of supragingival plaque. J Periodontol 2008; 79(5): 920-8.
  18. Beklen A, Sorsa T, Konttinen YT. Toll-like receptors 2 and 5 in human gingival epithelial cells co-operate with T-cell cytokine interleukin-17. Oral Microbiol Immunol 2009; 24(1): 38-42.