Evaluation of Osteoprotegrin Concentration in the Saliva of Patients with Generalized Moderate Chronic Periodontitis

Document Type : original article

Authors

1 Associate Professor Dept of Periodontology, Ahvaz Jundishapur University of Medical Sciences, Ahvaz, Iran

2 Assistant Professor, Dept of Periodontology, Ahvaz Jundishapur University of Medical Sciences, Ahvaz, Iran

3 Undergraduate Student, Ahvaz Jundishapur University of Medical Sciences, Ahvaz, Iran

Abstract

Introduction: Periodontal disease is a chronic bacterial infection that affects the tissues supporting the teeth. Our effort in improving periodontal disease is to reduce destructive mediators. One of the Biomarkers is osteoprotegrin (OPG). OPG is a protein which prevents osteoclast activity. The aim of this study was evaluationof osteoprotegrin (OPG) concentration in saliva of patients with generalized moderate chronic periodontitis and comparing it with that of healthy individuals.
Materials & Methods: This study was carried out on 30 patients (15 patients with chronic periodontitis and 15 patients as the control group) referred to Ahvaz Jundishapour dental school. Saliva samples were collected and examined by ELISA. The data were analyzed by t-test.
Results: Mean OPG coucentration in patients and control group were 117.63±84.13 mg/dl and 210.81±170.69 mg/dl respectively. The difference was not significant.
Conclusion: It appears that OPG concentration in saliva cannot be used as a marker for the assessment of periodontal disease.

Keywords

Full Text

مقدمه

پریودنتیت مزمن شایع‏ترین فرم بیماری پریودنتال بوده و شیوع آن در جوامع مختلف متفاوت و گسترده می‏باشد.(1) Marina در سال 2007 میزان شیوع بیماری پریودنتال را در مردان مکزیکی، 7/62% بیان نمود.(2) بررسی شیوع بیماری پریودنتال در ایران به طور گسترده انجام نگرفته است؛ برای مثال شیوع پرودنتیت مهاجم در دانش آموزان 16-14 ساله در تبریز 5/0% گزارش شده است.(3) در افراد دیابتی(4) و در افراد دارای بیماری آرتریت روماتوئید(5)، شیوع بیماری پریودنتال بالا می‏رود. در مطالعه بررسی اثر تؤام تریاک و سیگار بر روی وضعیت بیماری های پریودنتال، به رابطه بین افزایش بیماری‏های پریودنتال و مصرف سیگار پی برده شد.(6) این مطالعات بیانگر گسترش بیماری پریودنتال می‏باشد.

بیماری پریودنتال دارای علت های زیادی از قبیل میکروارگانیسم‏های زیر لثه‏ای، میانجی‏های تخریبی ناشی از میکروارگانیسم‏ها و میزبان می‏باشد؛ که این‏ها در بزاق و مایع شیار لثه‏ای و بافت لثه‏ای قابل مشاهده می‏باشند.(1)

بزاق منبع بسیار خوبی بوده و به آسانی جمع‏آوری می‏شود و حاوی نشانگرهای موضعی و سیستیک و همچنین آنزیم‏ها و محصولات آنزیمی و ایمونولوژیک متفاوتی می‏باشد. این بیومارکرها OPG)، MMP-8، TAS، ROS، IL-1β، CRP، آسپارتات و ...) بسیار گسترده بوده و در مقالات بر نقش این‏ها با بیماری پریودنتال تاکید شده است و لذا به نظر می‏رسد که با تنظیم این بیومارکرها بتوان راه حل قابل قبولی را برای حل مشکلات پریودنتال فـراهم ساخت. یکی از ایـن بیومارکـرها اسـتئوپروتگرین می‏باشد.

استئوپروتگرین، پروتئینی است که به وسیله اتصال به لیگاند فعال‏کننده گیرنده هسته‏ای RANK[1] موجود برروی استئوکلاست‏ها از اتصال RANKL[2] به گیرنده مربوطه ممانعت به عمل می‏آورد و باعث تغییر در فعالیت‏های سلولی استئوکلاست‏ها و به دنبال آن ممانعت استئوکلاست‏ها از تخریب استخوان می گردد و لذا کاهش آن باعث پیشرفت بیماری پریودنتال می گردد.(7)

گیرنده‏های RANK درون سلول‏های PDL مشاهده شده‏اند و محققان به این نتیجه رسیده‏اند که در بیماری‏های پریودنتال و حرکات ارتودنسی تعداد این سلول‏ها افزایش می‏یابد.(8)

تحقیقات مختلف نتایج متفاوتی را در زمینه تأثیر استئوپروتگرین بر فرایند التهابی و بیماری پریودنتال ذکر کرده‏اند. در بعضی از مقالات ارتباط بین بیماری پریودنتال با کاهش میزان استئوپروتگرین در بزاق مطرح شده است یعنی با کاهش این فاکتور بیماری پریودنتال افزایش می‏یابد.(7) در بعضی از مقالات رابطه بین افزایش این بیومارکر و افزایش بیماری پریودنتال مطرح شده است(9) و در برخی دیگر هیچ ارتباطی بین این بیومارکر و یا کاهش بیماری پریودنتال بیان نشده است.(10) از آن جایی که پریودنتیت مزمن شایع‏ترین نوع پریودنتیت بوده(11) و نمونه‏های جنرالیزه آن به راحتی در دسترس می‏باشد، لذا این مطالعه بر روی این بیماران و جهت بررسی بیشتر ارتباط بین  بیومارکر  استئوپروتگرین و بیماری پریودنتیت صورت گرفت.

مواد و روش ها

در این مطالعه تحلیلی، افراد مورد مطالعه از میان بیماران مراجعه‏کننده به دانشکده دندانپزشکی دانشگاه علوم پزشکی جندی شاپور اهواز انتخاب شدند. تشخیص بیماری براساس معیارهای انجمن پریودونتولوژی آمریکا (American Academy of Periodontology) بود(12) و براساس آن، بیماران در گروه Generalized moderate chronic periodontitis قرار می گرفتند. این بیماران در حداقل 30 درصد از نواحی، دارای 3 تا 4 میلی متر از دست رفتن چسبندگی (Attachment loss) بودند. بیماران انتخاب شده با گروه سالم از نظر سن و جنس همسان‏سازی شدند. گروه سالم از میان بیمارانی که جهت انجام کارهای Screening به دانشکده مراجعه کرده بودند، به تعداد 15 نفر انتخاب شدند. این افراد فاقد بیماری پریودنتال بودند.

سابقه مصرف الکل، دخانیات، داروهای ضدالتهاب و آنتی بیوتیک در طی سه ماه گذشته، یا درمان‏های پریودنتال در 4 ماه گذشته و ابتلاء به بیماری های سیستمیک و بارداری از موارد خروج از مطالعه در نظر گرفته شد. جهت جلوگیری از تغییرات آنتی اکسیدانت‏ها جمع‏آوری نمونه‏ها در ساعت مشخص (11-12) صبح صورت گرفت. بیمار دهان خود را قبل از نمونه‏گیری با آب شسته سپس با استفاده از لوله‏های فالکون استریل، ml 5 بزاق غیرتحریکی خود را در لوله استریل تخلیه می‏کرد، بزاق جمع‏آوری شده و به یخچال c˚20- منتقل شد. پس از اتمام جمع‏آوری نمونه‏ها، آزمایشات لازم با استفاده از کیت (شرکت داتیس تشخیص) تهیه شده در دانشکده پزشکی در بخش ایمونولوژی و به روش الیزا صورت گرفت.

جـهت انجام تست الیزا، ابـتدا محلول‏های استاندارد و نمونه‏ ها با نسبت و غلظت‏های آماده شده طبق دستور کارخانه سازنده کیت (Boster, China) به پلیت اضافه شده و در دمای 37 درجه سانتی‏گراد به مدت 90 دقیقه انکوباسیون انجام شد. کیت در این مرحله شسته نشد. سپس آنتی‏بادی بیوتینیله به پلیت اضافه شد و انکوباسیون مرحله دوم به مدت 60 دقیقه در همان دمای قبل انجام شد. در این مرحله پلیت سه مرتبه توسط محلول TBS شستشو داده شد. سپس ABC working به کیت اضافه شد. انکوباسیون مرحله سوم در همان دما به مدت 30 دقیقه انجام شد. در مرحله بعد پلیت، پنج مرتبه توسط TBS شسته شد. در ادامه، ماده رنگ زا (TMB color developing) به کیت اضافه شد و انکوباسیون مرحله آخر که چهارمین انکوباسیون بود، در دمای ذکر شده و در محیطی تاریک به مدت 20-15 دقیقه انجام شد. در انتها ماده متوقف‏کننده واکنش رنگ زایی (TMB stop solution) به کیت اضافه شد و کیت توسط دستگاه الایزا خوان، خوانده شد.

برای تحلیل آماری داده‏ها علاوه بر استفاده از شاخص‏های آماری توصیفی از قبیل میانگین و انحراف معیار، از آزمون t-test مستقل استفاده شد. نرم افزار SPSS با ویرایش 13 جهت تحلیل داده‏ها استفاده شد.

یافته ها

داده ها تحت آنالیز آماری Kolmogrov-Smirnov قرار گرفت و نرمالیتی آن بررسی شد. به طورکلی، با اینکه میانگین غلظت OPG در گروه سالم بیشتر بود ولی این تفاوت بین دو گروه معنی دار نبود. (068/0P=)

در جـدول 1، مـیانگین، انـحراف معیـار، حـداقـل و حداکثر میزان غلظت OPG در گروه افراد سالم و بیمار نشان داده شده است.

با استفاده از آزمون Chi-Squre، دو گروه از نظر جنس مورد بررسی قرار گرفتند و مشخص شد که بین این دو گروه اختلاف معنی‏داری از نظر آماری وجود نداشت (جدول 2) (72/0P=).

با استفاده از آزمون t-test دو گروه از نظر سن مورد بررسی قرار گرفتند. میانگین سنی دو گروه اختلاف معنی‏داری با یکدیگر نداشت (جدول 3) (72/0P=).

 

جدول 1 : میانگین، انحراف معیار، حداقل و حداکثر میزان غلظت OPG(mg/dl) در گروه‏های تحت مطالعه

افراد

تعداد

کمترین

بیشترین

میانگین

سطح معنی‏ داری

  
 

سالم

15

36/40

78/644

81/210

068/0

 

بیمار

15

63/19

09/278

63/117

 

 

 جدول 2 : توزیع جنسیت افراد در دو گروه سالم و بیمار

گروه

جنسیت

مونث

مذکر

کل

سالم

تعداد

8

7

15

درصد

3/53

7/46

0/100

بیمار

تعداد

7

8

15

درصد

7/46

3/53

0/100

کل

تعداد

15

15

30

درصد

0/50

0/50

0/100

 

 

 

 

 

 

 

جدول 3 : میانگین و انحراف معیار سن افراد در دو گروه بیمار و سالم

گروه

شاخص‏های آماری

تعداد

میانگین

(سال)

انحراف معیار

(سال)

سالم

15

93/35

06/7

بیمار

15

23/36

16/8

 

 بحث

به طور کلی، بیماری پریودنتال جزء دومین بیماری‏های شایع در جهان بعد از پوسیدگی می‏باشد و ارتباط آن با بیماری‏های قلبی عروقی و تشکیل پلاک آترواسکلروزیس به اثبات رسیده است.(13)

با توجه به مطالب فوق ایجاد راهکارهایی برای کاهش میزان این بیماری مورد توجه زیادی قرار گرفته است. یکی از این راهکارها کاهش سایتوکاین‏ها و محصولات تخریبی بزاق و افزایش بیومارکرهای سازنده می‏باشد. در میان این فاکتورها استئوپروتگرین، گلیکوپروتئینی است که در بزاق به طور طبیعی حضور دارد و مطالعات مختلف تأثیرات مختلفی از آن را بیان کرده اند.(14)

به طور کلی فعالیت متابولیک نرمال استخوان و پایدار ماندن توده استخوانی، بسته به تعادل میان RANKL و OPG است. سیگنال‏های RANKL وOPG پیچیده است و نیاز به فاکتورهای  مختلفی دارد  که در تعامل  با هم عمل کنند.(15)

 فعالیت کاتابولیکی RANKL به وسیله OPG مهار می‏گردد، به این صورت که OPG به وسیله باند شدن به رسپتور RANKL یعنی RANK از فعال شدن RANKL جـلوگیری کـرده و بـدین طریـق سـبب افـزایش تـوده استخوانی می‏گردد.(16)

در این مطالعه OPG در تمام نمونه‏های بزاق یافت شد که این موضوع با اکثریت مقالات همخوانی داشت و در مقالات دیگر نیز این فاکتور در تمام نمونه‏ها اعم از مایع شیار لثه‏ای و بافت‏های پریودنتال یافت شده بود.(10و9و7)

در این تحقیق مانند اکثر تحقیقات جدید، در تمام نمونه‏ها OPG مشاهده شد، که این موضوع می‏تواند به دلیل روش جدید و غیرتهاجمی و استفاده از روش آزمایشگاهی دقیق، حساس و کاملاً اختصاصی برای OPG باشد. با مقایسه غلظت OPG در دو گروه سالم و بیمار، با اینکه میانگین غلظت OPG در گروه افراد سالم بیشتر بود ولی این تفاوت معنی‏دار نبود.

در مطالعه Lu(10) بر روی مایع شیار لثه‏ای انجام گرفت، نتایجی مشابه با تحقیق ما به دست آمد و غلظت OPG تفاوت معنی‏داری را بین افراد دارای بیماری پریودنتال و افراد سالم نشان نداد.

در مطالعه Lappin(17)، غلظت OPG در افراد دارای بیماری پریودنتال کاهش یافته بود که علت اختلاف این نتیجه با مطالعه ما می‏تواند به دلیل این باشد که در این مطالعه غلظت سرمی OPG در افراد سیگاری بررسی شد در حالی که در مطالعه ما غلظت بزاقی این ماده و در افراد غیرسیگاری مورد بررسی قرار گرفت و خود سیگار می‏تواند به عنوان فاکتور مخدوش‏گر عمل نماید که در این مطالعه حذف گردید. در مطالعه Duarte نتایجی مغایر با تحقیق ما به دست آمد و سطح OPG در افراد بیمار کاهش یافته بود. علت اختلاف این نتیجه با مطالعه ما می‏تواند به دلیل این باشد که در این مطالعه نمونه‏ها از بافت لثه‏ای و از افراد دیابتیک انتخاب شدند ولی در مطالعه ما نمونه بزاق از افراد سالم و غیردیابتیک جمع‏آوری شد. همچنین در مطالعه مذکور نمونه‏ها به روش PCR مورد بررسی قرار گرفتند ولی در مطالعه ما نمونه‏ها به روش الیزا بررسی شدند. PCR در مقایسه با الیزا دارای حساسیت زیادتری می‏باشد ولی دارای هزینه بالاتر بوده ودرصورتی که قطعه DNA خارجی وارد محیط PCR شود، مورد تکثیر قرار گرفته و نتایج متناقض و دور از واقعیتی به وجود خواهد آورد.(7)

در مطالعه Bostanci(10)، نتایجی مغایر با تحقیق ما به دست آمد و سطح OPG درافراد دارای بیماری پریودنتال کاهش یافته بود که علت اختلاف نتایج این تحقیق با مطالعه ما می‏تواند به این علت باشد که در این مطالعه نمونه‏ها از بافت اپیتلیوم جمع‏آوری و به روش PCR مورد بررسی قرار گرفتند. چرا که بافت به دلیل تماس نزدیک‏تر با فرایندهای بیماری می‏تواند تجمع بیشتری از بیومارکرها را در مقایسه با بزاق در برگیرد.(9)

در مطالعه Miller(18)، نتایجی مشابه با تحقیق ما به دست آمد. در تحقیق وی بعد از بررسی آنالکتیک و حذف عوامل مخدوش‏کننده، ارتباطی بین OPG و شاخص‏های پریودنتال به دست نیامده است که در این دو مطالعه روش کار مشابه بود و ارزیابی از طریق روش الیزا صورت گرفت ولی نمونه‏های Miller از بزاق بیماران پریودنتیت مزمن متوسط تا شدید جمع‏آوری شده بود.

با توجه به مجموعه این اطلاعات و مطالعات بررسی شده به نظر می‏رسد که عمده این اختلافات مربوط به روش انتخاب بیماران، نوع نمونه‏ ها (بافت اپیتلیوم، بزاق) و روش انجام آزمایش (الیزا، PCR) می‏باشد.

نتیجه گیری

در این تـحقیق، تـفاوت مـعنی‏داری بین افـراد دارای بیماری پریودنتیت مزمن متوسط جنرالیزه و افراد سالم از نظر غلظت اوستئوپروتگرین بزاق یافت نشد.(05/0P>) پس به نظر می‏رسد که غلظت OPG در بزاق نمی‏تواند به عنوان نشانگری برای بررسی بیماری پریودنتال مورد استفاده قرار گیرد.

تشکر و قدردانی

این مقاله برگرفته از پایان‏نامه دانشجویی با شماره 320 و طرح تحقیقاتی مصوب شماره 90287 می‏باشد. بدینوسیله از معاونت محترم پژوهشی دانشکده دندانپزشکی اهواز که ما را در اجرای این طرح یاری نمودند تقدیر و تشکر می‏گردد.

References

  1. Novak K, Novak F. Chronic periodontitis. In: Newman M, Takei H, Klokkevold R. Carranza´s Clinical Periodontology. 9th ed. Philadelphia: W.B. Saunders Co; 2006. P. 134-5, 496.
  2. Marina MS, Carlo ES, Gerardo M. Prevalence of and risk indicator for chronic periodontitis in male from Campeche, Mexico. Rev Salud Poblica 2007; 9(3): 388-98.
  3. Lafzi A, KashefiMehr A, Amid R. The prevalence of localizied aggressive periodontitis in 14-16 years old school student in Tabriz. Journal of Dental School Shahid Beheshti University of Medical Sciences 2005; 23(1): 122-9.
  4. Graves DT, Liu R, Alikhani M, Al-Mashat H, Trackman PC. Diabetes-enhanced inflammation and apoptosis--impact on periodontal pathology. J Dent Res 2006; 85 (1): 15-21.
  5. Mercado FB, Marshali RI, Bartold PM. Inter-relationships between rheumatoid arthritis and periodontal disease. J Clin Periodontol 2003; 30(9): 761-72.
  6. Safavi S, Rahmati Miandehi S, farhadi H. Evaluation of simultaneous consumption of cigarette and opium on periodontal status in patients referred to Ghiasi Medical Centre during 1382. J Mash Dent Sch 2005; 23(3): 459-66. (Persian)
  7. Duarte PM, Neto JB, Casati MZ, Sallum EA, Nociti FH Jr. Diabetes modulates gene expression in the gingival tissues of patients with chronic periodontitis. Oral Dis 2007; 13(6): 594-9.
  8. Pi SH, Kim SC, Kim HT, Lee HJ, Lee SK, Kim EC. Defense mechanism of heme oxygenase-1 against cytotoxic and receptor activator of nuclear factor-kappaB ligand inducing effects of hydrogen peroxide in human periodontal ligament cells. J Periodontal Res 2007; 42(4): 331-9.
  9. Bostanci N, Ilgenli T, Emingil G, Afacan B, Han B, Töz H, et al. Differential expression of receptor activator of nuclear factor-kappaB ligand and osteoprotegerin mRNA in periodontal diseases. J Periodontal Res 2007; 42(4): 287-93.
  10. Lu HK, Chen YL, Chang HC, Li CL, Kuo MY. Identification of the osteoprotegerin/receptor activator of nuclear factor-kappa B ligand system in gingival crevicular fluid and tissue of patients with chronic periodontitis. J Periodontal Res 2006; 41(4): 354-60.
  11. Lindhe J, Ranney R, Lamster I, Charles A, Chung CP, Flemmig T, et al. Consensus Report: Chronic Periodontitis. J Periodontol 1999; 4(1): 38.
  12. Armitage GC. Development of a classification system for periodontal diseases and conditions. Ann Periodontol 1999; 4(1): 1-6.
  13. Page RC, Offenbacher S, Schroeder HE, Seymour GJ, Kornman KS. Advances in the pathogenesis of periodontitis: Summary of developments, clinical implications and future directions. Periodontol 2000; 14: 216-48.
  14. Griffiths GS, Sterne JA, Wilton JM, Eaton KA, Johnson NW. Associations between volume and flow rate of gingival crevicular fluid and clinical assessments of gingival inflammation in a population of British male adolescents. J Clin Periodontol 1992; 19(7): 464-70.
  15. Trouvin AP, Goëb V. Receptor activator of nuclear factor-κB ligand and osteoprotegerin: Maintaining the balance to prevent bone loss. Clin Interv Aging 2010; 5: 345-54.
  16. Cheng X, Kinosaki M, Takami M, Choi Y, Zhang H, Murali R. Disabling of receptor activator of nuclear factor-kappaB (RANK) receptor complex by novel osteoprotegerin-like peptidomimetics restores bone loss in vivo. J Biol Chem 2004; 279(9): 8269-77.
  17. Lappin DF, Sherrabeh S, Jenkins WM, Macpherson LM. Effect of smoking on serum RANKL and OPG in sex, age and clinically matched supportive-therapy periodontitis patients.J Clin Periodontol 2007; 34(4): 271-7.
  18. Miller CS, King CP JR, Langub MC, Kryscio RJ, Thomas MV. Salivary biomarkres of existing periodontal disease: A cross-sectional study. J Am Dent 2006; 137(3): 322-9.
Novak K, Novak F. Chronic periodontitis. In: Newman M, Takei H, Klokkevold R Chronic periodontitis. Carranza´s Clinical Periodontology.
Journal of Mashhad Dental School
Volume 36, Issue 4 - Serial Number 83
January 2013
Pages 279-284

Files

History

  • Receive Date: 16 May 2012
  • Revise Date: 20 January 2013
  • Accept Date: 20 October 2012

Share

How to cite

Statistics