نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
1 مرکز تحقیقات مواد دندانی، دانشکده دندانپزشکی، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران
2 مرکز تحقیقات ایمونولوژی، دانشگاه علوم پزشکی تبریز، تبریز، ایران
3 مرکز تحقیقات ایمونولوژی، دانشگاه علوم پزشکی تبریز، تبریز، ایران دانشیار، گروه ایمنی شناسی، دانشگاه علوم پزشکی تبریز، تبریز، ایران
چکیده
کلیدواژه‌ها
عنوان مقاله [English]
نویسندگان [English]
Background: Periodontal diseases include a series of chronic inflammatory responses of gingival tissue that are initiated by periodontal pathogenic microorganisms and cause tissue damage by stimulating the immune system. Cytokine storms are due to an acute hyperinflammatory response which is responsible for clinical disease; however, it is associated with a poor prognosis and increased mortality in patients with COVID-19. The present study aimed to evaluate the expression of inflammatory cytokines IL-1, IL6, and anti-inflammatory cytokine TGF-B in patients vaccinated against COVID-19 and compare it with patients diagnosed with periodontitis who failed to be vaccinated.
Materials and Methods: This was a case-control study. Non-probabilistic sampling method was used in this in vitro analytical laboratory study. The samples included 40 participants who were divided into two groups of 20 (vaccinated, and unvaccinated). ELISA technique was used to determine the concentration of cytokines. Statistical tests were analyzed using a repeated-measure design. Multiple comparisons were performed using SPSS software (version 16). The significance level was set at 0.05.
Results: The results of the study indicated an increase in IL-1 and IL-6 levels in individuals who were vaccinated. We also observed a lower concentration of TGF-B cytokines in vaccinated patients with periodontitis.The present study is descriptive and without mechanical support.
Conclusion: The present study revealed that the level of inflammatory cytokines in vaccinated patients with periodontitis is higher than that in those who failed to be vaccinated, and the level of anti-inflammatory cytokines demonstrated an opposite pattern in this study.
کلیدواژه‌ها [English]
مقدمه
بیماری کرونا ویروس 2019 (COVID-19) یک بیماری مسری است که توسط سندرم حاد تنفسی ویروس کرونا 2 (SARS-CoV-2) ایجاد می شود. اولین مورد شناخته شده در ووهان چین در دسامبر 2019 شناسایی شد.(1) این بیماری از آن زمان در سراسر جهان گسترش یافته است و منجر به یک بیماری همه گیر مداوم شده است.(2و1) سطوح اینترلوکین b1، اینترفرون گاما، پروتئین القایی با اینترفرون 10 و پروتئین جذب کننده شیمیایی مونوسیت 1 همگی با شدت بیماری کووید-19 مرتبط هستند. درمان برای مبارزه با طوفان سیتوکین پیشنهاد شده است زیرا همچنان یکی از علل اصلی مرگ و میر در بیماری COVID-19 است. طوفان سیتوکین به دلیل یک پاسخ بیش التهابی حاد است که مسئول بیماری های بالینی در مجموعه ای از بیماری ها است، اما در COVID 19، با پیش آگهی بدتر و افزایش مرگ و میر مرتبط است.(4و3) باکتری‌های پریودنتال، پاسخ ایمنی میزبان را تحریک می‌کنند و باعث آزاد شدن واسطه‌های التهابی و سیتوکین‌ها و تجزیه پریودنتال می‌شوند. مطالعات نشان داده اند که شبکه بزرگی از سیتوکین ها نقش مهمی در پاتوژنز پریودنتیت دارند که منجر به تخریب بافت نرم و تحلیل استخوان می شوند. افزایش سطح سیتوکین ها شامل اینترلوکین b1، IL-6، IL-10، IL-12، اینترفرون (IFN)-γ، پروتئین القایی (IP)-10، آنتاگونیست گیرنده IL-1 RA, IL-4 و TNF-α با روند التهابی پریودنتیت همراه است. همچنین بیان سیتوکین های پیش التهابی شامل IL-1β، IL-6، IL-12، TNF-α و سیتوکین های تنظیمی شامل IL-4، IL-1RA، IL-10 و IP-10 افزایش می یابد.
سلول‌های سیستم عصبی مرکزی، میکروگلیا، نورون‌ها و آستروسیت‌ها نیز در آزادسازی سیتوکین‌های پیش‌التهابی مؤثر بر سیستم عصبی نقش دارند و اثرات طوفان‌های سیتوکین به سمت CNS غیر معمول نیست. بیماری های پریودنتال شامل یک سری پاسخ های التهابی مزمن بافت لثه می باشند که توسط میکروارگانیسم های پریودنتوپاتیک آغاز و از طریق تحریک سیستم ایمنی، موجبات آسیب بافت را فراهم می آورند.(4) سیتوکین ها در تنظیم پاسخ التهابی پریودنتیت نقش دارند که توسط شبکه پیچیده ای از
واسطه ها و مسیرهای سیگنالینگ تنظیم می شود. طیف وسیعی از سیتوکین‌ها مانند IL-1β، IL-6، TNF-α و RANKL در پاتوفیزیولوژی پریودنتیت نقش حیاتی دارند. علاوه بر عملکرد ضد التهابی، IL-10 نقش پیش التهابی در پریودنتیت نیز دارد. هر دو IL-1α و IL-1β نیز ثابت کردند که به عنوان مولکول های پیش التهابی قوی عمل
می کنند.(6و5) گاهی اوقات واضح است که یک یا چند گونه عامل بیماری هستند. پلاک ممکن است نرم و بدون کلسیفیه، سخت و کلسیفیه یا هر دو باشد که منجر به حرکت گلبول‌های سفید خون به داخل بافت‌های آسیب‌دیده می‌شود (7) این فرآیند به نوبه خود استئوکلاست هایی را فعال می کند که شروع به تخریب استخوان می کنند. بنابراین، به طور خلاصه، این باکتری ها هستند که شروع کننده بیماری هستند، اما رویدادهای مخرب کلیدی توسط پاسخ اغراق آمیز سیستم ایمنی بدن میزبان ایجاد می شود. سیتوکین ها نقش مهمی در آسیب شناسی ایمنی
COVID-19 و همچنین پریودنتیت دارند. سیتوکین ها پروتئین های محلولی هستند که توسط سلول ها ترشح
می شوند تا به آسیب های بافتی و عوامل میکروبی پاسخ دهند.(8) هدف از مطالعه حاضر بررسی میزان بیان سایتوکاینهای التهابی IL-1,IL6 و سایتوکاین ضد التهابی TGF-b در افراد واکسینه شده با کووید 19 و مقایسه آن با بیماران پریودونتیت واکسینه نشده میباشد تاکنون مطالعه دقیقی بر روی این موضوع انجام نشده و مطالعه حاضر جهت بررسی اثر واکسیناسیون در کاهش التهاب بیماران پریودونتیت میباشد.
مواد و روش ها
در این مطالعه مورد-شاهدی، روش نمونه گیری به صورت غیراحتمالی بود. 40 نفر که در دو گروه 20 نفری (گروه اول با تزریق واکسن و گروه دوم بدون تزریق واکسن) تقسیم شدند (نوع واکسن در این مطالعه هدف قرار داده نشد) و به بخش پریودانتیکس دانشکده دندانپزشکی دانشگاه علوم پزشکی تبریز مراجعه کرده بودند، جمع آوری شدند. تمامی افراد جهت شرکت در مطالعه، فرم رضایتنامه آگاهانه را تکمیل کردند. تمامی آزمایشات بر روی
نمونه های شیار لثه ای (GCF) صورت گرفت که جمع آوری آن، هیچگونه خطری را متوجه افراد مورد مطالعه
نمی ساخت. بیماران مبتلا به ژنژیویت افرادی بودند که در بخشی از دهان خود به جراحی افزایش طول تاج کلینیکی نیاز داشتند و لثه موجود در ناحیه دارای خونریزی حین پرابینگ بود. این افراد فاقد سابقه ابتلا به پریودنتیت یا ابتلا به بیماری دیگر در تمامی نقاط دهان در زمان نمونه گیری بودند و همچنین واکسن کووید 19 دریافت کرده بودند و در زمان نمونه برداری هیچ نوع علایمی از بیماری
کووید 19 نداشتند و از مدت واکسن آنها یک ماه گذشته بود. برای مبتلایان به بیماری پریودنتال، درمان فاز اول پریودنتال شامل جرمگیری فوق و زیر لثه ای و تسطیح ریشه دندان حداقل یک ماه قبل از نمونه برداری بود. معیارهای خروج افراد از مطالعه، عبارت بودند از ابتلا به هرگونه بیماری سیستمیک شناخته شده، مصرف هرگونه داروی موثر بر شرایط پریودنتال (شامل داروهای افزایش دهنده حجم لثه نظیر بلاک کننده های کانال کلسیم)، مصرف داروهای سرکوب کننده ایمنی (سیکلوسپورین A، کورتیکواستروئیدها و داروهای سایتوتوکسیک) در یک سال گذشته، سابقه آلرژی و درمان ارتودنسی.
جهت جمع آوری GCF در جلسه قبل از جراحی، عمق پرابینگ دندانهای موجود در ناحیه جراحی توسط پروب پریودنتال ویلیامز در 4 ناحیه اطراف هر دندان (مزیوباکال، مزیولینگوال، دیستوباکال و دیستولینگوال) ثبت و 2 ناحیه در هر بیمار انتخاب گردید. این نواحی در افراد دارای ژنژیویت شامل نواحی دارای BOP و در فرد مبتلا به بیماری پریودنتال، پاکت پریودنتال با عمق ≥5mm و دارای BOP بود. نواحی انتخاب شده ابتدا با سرم فیزیولوژی شستشو داده شدند. سپس، خشک و با رول پنبه ایزوله گردیدند. پریواستریپها (شرکت نیما پویش طب – ایران ) در شیار لثه در نواحی پروگزیمال قرار داده شده و به مدت 30 ثانیه در محل باقی ماند. سپس خارج شدند و به دقت مورد بررسی چشمی قرار گرفتند. تمامی پریواستریپهای آغشته به بزاق، خون، چرک یا پلاک میکروبی دور انداخته شدند و
نمونه گیری مجدداً تکرار گردید. در این مرحله، پریواستریپها درون میکروتیوب قرار گرفته، به لابراتوار منتقل شدند. غلظت سایتوکاین های IL-1, IL6 , TGF-b بعد از نمونه گیری از GCF بوسیله ELISA طبق پروتوکل موجود در کیت اندازه گیری شد (کیت های الایزا خریداری شده از شرکت Abcam- آلمان). همچنین جهت بررسی بیشتر و تأیید مطالعه، غلظت سایتوکاین های مورد نظر در پلاسمای افراد نیز مورد مطالعه قرار گرفت. گروه های واکسینه شده در هنگام عدم ترزیق واکسن، شروع مطالعه، 1، 2 و 3 ماه پس از تزریق واکسن بررسی شدند. داده ها با استفاده از آزمون Repeated measurement آنالیز شدند. مقایسه های چندگانه با استفاده از SPSS نسخه 16 انجام شد. در ضمن، میزان خطای قابل قبول در این تحقیق، کمتر از 05/0 در نظر گرفته شد.
یافته ها
برای بررسی غلظت سایتوکاین های نوع 1
(سیتوکین های پیش التهابی)، پس از تجویز واکسنهای کووید-19، غلظت سیتوکین ها را در هنگام عدم ترزیق واکسن و در شروع مطالعه، 1، 2 و 3 ماه پس از تزریق مقایسه کردیم. همانطور که در شکل -1 الف نشان داده شده است، غلظت سیتوکین های IL-6 ، IL-1α و IL-1β به طور قابل توجهی در ماه دوم و ماه سوم، در مقایسه با شروع مطالعه و ماه اول، بالاتر بود. به طور مشابه، همانطور که در شکل 1-ب نشان داده شده است، سطوح پلاسمایی سیتوکین های پیش التهابی IL-6، IL-1α و IL-1β به طور قابل توجهی در ماه دوم و ماه سوم، در مقایسه با پایه و ماه اول بالاتر بود. نتایج کلی نشاندهنده افزایش غلظت سایتوکاین های IL-1,IL-6 در افراد واکسینه شده دارای بیماری پریودنتال نسبت به افراد غیر واکسینه شده دارای بیماری پریودنتال می باشد.
جدول 1 : میانگین و انحراف معیار غلظت سایتوکاین های شیار لثه در زمان های مختلف
|
سایتوکاین |
زمان (ماه) |
میانگین±انحراف معیار |
P-value |
|
IL-6 |
0 1 2 3 |
07/0±6/0 05/0±8/0 7±4/30 02/9±7/35 |
0001/0 |
|
IL-1α |
0 1 2 3 |
3±23 8±2/47 9/60±2/80 8/62±7/81 |
0001/0 |
|
IL-1β |
0 1 2 3 |
3/400±02/900 2/500±09/870 03/702±1500 4/700±1300 |
0001/0 |
|
الف |
|
ب |
شکل 1 : الف : غلظت سیتوکین های IL-6و IL-1α و IL-1β به طور قابل توجهی در ماه دوم و ماه سوم، در مقایسه با شروع مطالعه و ماه اول، بالاتر میباشد. ب: سطوح پلاسمایی سیتوکین های پیش التهابی IL-6، IL-1α و IL-1β به طور قابل توجهی در ماه دوم و ماه سوم، در مقایسه با پایه و ماه اول بالاتر است.
جدول 2 : میانگین و انحراف معیار سایتوکاین های پلاسما در زمان های مختلف
|
سایتوکاین |
زمان (ماه) |
میانگین±انحراف معیار |
P-value |
|
IL-6 |
0 1 2 3 |
02/8±4/20 02/7±09/30 07/30±2/60 4/50±02/80 |
0001/0 |
|
IL-1α |
0 1 2 3 |
8/4±30 02/4±2/50 02/3±02/40 03/6±2/90 |
0001/0 |
|
IL-1β |
0 1 2 3 |
2/3±70 6/4±93/67 2/3±09/87 03/2±2/79 |
0001/0 |
برای بررسی غلظت سیتوکین TGF-b پس از تجویز واکسنهای کرونا غلظت سیتوکین را در شروع مطالعه 1، 2 و 3 ماه پس از تزریق مقایسه کردیم. همانطور که در شکل 2- الف نشان داده شده است، غلظت سایتوکاین TGF-b به طور قابل توجهی در ماه دوم و سوم در مقایسه با پایه و ماه اول کمتر بود. در مقابل، همانطور که در شکل 2-ب نشان داده شده است، سطوح پلاسمایی TGF-b به طور قابل توجهی در ماه دوم و سوم در مقایسه با پایه و ماه اول کمتر بود. در این قسمت نتایج کلی نشاندهنده کاهش غلظت سایتوکاین TGF-b در افراد واکسینه شده دارای بیماری پریودنتال نسبت به افراد غیر واکسینه شده می باشد.
|
ب |
|
الف |
شکل 2 : الف: غلظت سایتوکاین TGF-Bبه طور قابل توجهی در M2 و M3 در مقایسه با M0 و M1کمتر بود. در مقابل، همانطور که در شکل 2-ب نشان داده شده است، سطوح پلاسمایی TGF-B به طور قابل توجهی در M2 و M3 در مقایسه با M0 و M1 کمتر بود.
جدول 3 : میانگین و انحراف معیار TGFβ شیار لثه وTGFβ پلاسما در زمان های مختلف
|
سایتوکاین |
میانگین ± انحراف معیار |
P-value |
|
|
TGFβ شیار لثه |
0 1 2 3 |
01/3±8/20 02/2±19/20 08/1±2/5 3/2±4/6 |
0001/0 |
|
TGFβ پلاسما |
0 1 2 3 |
8/9±30 02/2±52/31 02/2±5/0 03/0±7/0 |
0001/0 |
بحث
کواکسین یکی از اولین واکسنهای غیرفعال کامل ویریون است که برای استفاده در برابر SARS-CoV-2 تأیید شده است. از این رو، ما تأثیر واکسنهای کویید 19 را بر پاسخ سیستمیک سیتوکین بررسی کردیم، که منعکس کننده فعال شدن اساسی سیستم ایمنی ذاتی و سازگاری توسط واکسن است. در بیشتر موارد، اولین دوز واکسن هیچ تغییر قابل توجهی در غلظت سایتوکاین ایجاد نمی کند. پس از دوز دوم (یا تقویت کننده)، تغییرات عمیقی در سطح سیتوکین مشاهده می شود.(10و9) علاوه بر این، این تغییرات تا ماه سوم پس از واکسیناسیون اولیه تقویت کننده باقی
می ماند. سیتوکین های پیش التهابی نقش مهمی در ایمنی میزبان در برابر عفونت های ویروسی ایفا می کنند. مطالعات منتشر شده گزارش داده‌اند که سیتوکین‌های نوع 1، نوع 17 و پیش التهابی ممکن است حافظه ایمنی طولانی‌مدتی را در برابر کروناویروس‌های جدید ایجاد کنند.(13-11) علاوه بر این، مطالعات اخیر همچنین گزارش داده اند که در
واکسن های مبتنی بر mRNA (BNT162b2) نیز پاسخ سیتوکین و کموکاین بهتری را پس از دوز اول و دوم واکسیناسیون در افراد SARS-CoV-2 ایجاد می کند.(18-14) بنابراین، یافته‌های ما مبنی بر اینکه تمام سیتوکین‌های بررسی‌شده در گروه‌های فوق یک ماه پس از واکسیناسیون تقویت‌کننده افزایش می‌یابند، القای مؤثر پاسخ‌های سیتوکین محافظ را پس از واکسیناسیون نشان میدهد. علاوه بر این، در حالی که ماهیت محافظتی ندارد، ما همچنین القای سیتوکین های نوع 2 و تنظیمی را به دنبال واکسیناسیون اولیه در افراد واکسینه شده مشاهده کردیم. جالب توجه است، تنها سیتوکاینی که در مطالعه ما کاهش یافت، TGF-b بود. باز هم، اثر کاهش القای این
سیتوکین های خاص نیاز به بررسی بیشتر دارد. مطالعه ما چندین محدودیت دارد. ما فقط سطوح سیستمیک سیتوکین‌ها را بررسی کردیم و پاسخ‌های ایمنی اختصاصی واکسن یا لیگاند را بررسی نکردیم. با این حال، علی‌رغم این محدودیت‌ها، مطالعه ما یکی از اولین مطالعاتی است که القای پاسخ‌های سیتوکاین سیستمیک را پس از واکسیناسیون COVID-19 توصیف می‌کند. این داده ها پیامدهای مهمی از نظر درک ماهیت پاسخ ایمنی سیستمیک ایجاد شده توسط واکسن های COVID-19 و تأثیر آن بر پاسخ های ایمنی دارد. نتیجه گیری این مطالعه نشان میدهد که میزان سایتوکاین های التهابی در افرادی که دچار بیماری پریودونتیت هستند و واکسن زده اند بیشتر از افراد بدون واکسن می باشند.
نتیجه گیری
نتیجه گیری این مطالعه نشان میدهد که میزان
سایتوکاین های التهابی در افرادی که دچار بیماری پریودونتیت هستند و واکسن زده اند بیشتر از اقراد بدون واکسن میباشند، در حالی که میزان سایتوکاین ضد التهابی نتیجه بر عکسی را در این مطالعه نشان داد.
تشکر و قدردانی
از مرکز تحقیقات ایمونولوژی دانشگاه علوم پزشکی تبریز و دانشکده دندانپزشکی دانشگاه علوم پزشکی تبریز و اصفهان، کمال تشکر را داریم. منابع مالی به صورت آزاد و از طریق خود نویسندگان پرداخت شد.
Takahashi Y, Watanabe N, Kamio N, Kobayashi R, Iinuma T, Imai K. Aspiration of periodontopathic bacteria due to poor oral hygiene potentially contributes to the aggravation of COVID-19. J Oral Sci 2021; 63(1):1-3.
)