Presence of markers of activation pathways of macrophages in chronic periodontitis

Indexación: Web of Science; ScieloLa periodontitis crónica es una patología infecciosa, causada por un complejo de especies bacterianas, que afecta principalmente los tejidos de inserción de los dientes. La respuesta inmune-inflamatoria producida se caracteriza por la presencia de un infiltrado inflamatorio, en el cual los macrófagos representan entre 5 al 30%. Es sabido que los macrófagos se activan mediante dos vías: Clásica y Alterna, caracterizadas por la presencia de marcadores indirectos: IFN-γ e IL-6 para la vía clásica e IL-4 para la vía alterna, ampliamente abordados. Recientemente, se ha descrito a la subunidad A del factor XIII de la coagulación (FXIII-A) como un buen marcador de la vía alterna. El objetivo de este estudio consiste en determinar la presencia de IFN-γ, IL-6, FXIII-A e IL-4 como marcadores de las vías de activación de los macrófagos, en pacientes con periodontitis crónica. Para tal efecto, se realizó inmunohistoquímica y Western-Blot para los cuatro marcadores junto a CD-68, marcador de macrófagos, en 18 biopsias de tejido periodontal sano y 18 con periodontitis crónica. Se detectó la presencia de IFN-γ, IL-6, IL-4 y FXIII-A junto a CD68+, en todas las muestras de pacientes sanos y con periodontitis. Los resultados obtenidos sugieren que al estar presente IFN-γ, IL-6, IL-4 y FXIII-A, los macrófagos se activarían a través de ambas vías, lo cual, produciría una respuesta tanto proinflamatoria (Th1) como antinflamatoria (Th2). Son necesarios más estudios para determinar si existe una vía preferencial de activación.Periodontitis is a chronic infectious disease caused by a bacterial species complex, which affects mainly the insertion tissues of the teeth. The immune-inflammatory response produced is characterized by an inflammatory infiltrate in which macrophages represent between 5 to 30%. It is known and has been widely discussed that macrophages are activated in two ways: Classical and Alterna, characterized by the presence of indirect markers: IFN-γ and IL-6 for the classical pathway and IL-4 for the alternative pathway. Recently the subunit A of the clotting factor XIII (FXIII-A) has been described as a good marker of the alternative pathway. The objective of this study is to determine the presence of IFN-γ, IL-6, IL-4 and FXIII-A as markers of the macrophage activation pathways in patients with chronic periodontitis. To this end, we performed immunohistochemistry and Western blot for the four markers with CD68 macrophage marker, in 18 healthy periodontal tissue biopsies and 18 with chronic periodontitis. We detected the presence of IFN-γ, IL-6, IL-4 and FXIII-A with CD68 +, in all samples of healthy patients and periodontitis. The results suggest that when present, IFN-γ, IL-6, IL-4 and FXIII-A, activate macrophages through both routes, which would produce a proinflammatory response (Th1) as antiinflammatory (Th2). Further studies are necessary to determine whether there is a preferential pathway activation.http://www.scielo.cl/pdf/piro/v5n3/art06.pd

Variabilidad de la Respuesta de las Células Dendríticas Estimuladas in vitro con Porphyromonas gingivalis y Aggregatibacter actinomycetemcomitans

ResumenLas células dendríticas son células presentadoras de antígeno capaces de inducir la activación y maduración de linfocitos T CD4+ vírgenes hacia un fenotipo efector especifico Th1 o Th2, dependiendo del tipo de antigeno presentado, las senales co-estimuladoras que expresan y el ambiente de citoquinas en el cual se produce la interaccion celula-celula. El objetivo del presente trabajo es analizar la respuesta de las celulas dendriticas estimuladas in vitro con distintas concentraciones de las bacterias periodontopatógenas Pg y Aa. En celulas dendriticas derivadas de monocitos de sangre periferica estimuladas con 101 a 109 bacterias/mL de Pg y Aa se evaluo la expresion del marcador de maduracion CD80 mediante citometria de flujo y de las citoquinas IL1β, IL2, IL5, IL6, IL10, IL12, IL13, IFNγ, TNFα y TNFβ mediante RT-PCR cuantitativa. Aa y Pg indujeron maduracion de las celulas dendriticas, detectandose significativamente mayor expresion de CD80 con la estimulacion de Aa, e indujeron predominantemente la expresion de citoquinas propias de una respuesta Th1. Dependiendo de la carga bacteriana, fueron detectados distintos umbrales de induccion de expresion de citoquinas. Aa indujo la sintesis de IL1β, IL12, IFNγ, TNFα y TNFβ a menor carga bacteriana que Pg. Tomados en conjunto, estos datos nos permiten especular un mayor potencial antigenico y proyectar una mayor capacidad patogenica durante la infeccion periodontal de Aa en comparación a Pg.AbstractDendritic cells are potent antigen-presenting cells able to prime naive T cells and polarize them towards a Th1 or Th2 response, depending on the type of the antigen presented to the TCR, the type of costimulatory signals, and the cytokine pattern in the environment. The aim of this work was to analyze the response of dendritic cells to in vitro stimulation with Pg and Aa. In monocyte-derived dendritic cells stimulated with 101 to 109 bacteria/mL of Pg or Aa were evaluated both the expression of the maturation marker CD80 by flow cytometry and the expression of the cytokines IL1β, IL2, IL5, IL6, IL10, IL12, IL13, IFNγ, TNFα and TNFβ by quantitative RT-PCR. Both Pg and Aa led to dendritic cell maturation, detecting higher CD80 expression upon Aa-stimulation, and induced a Th1 pattern of cytokine expression. Aa-stimulated dendritic cells expressed IL1β, IL12, IFNγ, TNFα and TNFβ mRNAs with lower bacterial charge than with Pg. Furthermore, our data indicated the existence of distinct thresholds for the induction of the different cytokines analyzed. Taken together, these data allow us to speculate a higher antigenic potential and higher pathogenic capacity of Aa than Pg during periodontal infections

Presencia de Linfocitos T Reguladores en Periodontitis Crónica

ResumenLa enfermedad periodontal requiere de un hospedero susceptible para su desarrollo y progresión. Dentro de las características del hospedero se encuentra la respuesta T reguladora, que otorga tolerancia frente a antígenos propios y participa durante las enfermedades infecciosas limitando el daño tisular, sin disminuir la respuesta antibacteriana. El presente estudio tiene por objetivo determinar la presencia, reclutamiento y función de Tregs en pacientes con periodontitis crónica. En 10 biopsias de tejido periodontal sano y con periodontits crónica se realizó inmunohistoquímica para marcadores (CD4, CD25, Foxp3), quimioquinas (CCL17, CCL22) y citoquinas (TGF-β, IL-10) de Tregs. Además de Western-Blot para detectar las citoquinas. Los resultados obtenidos sugieren una posible asociación entre células Tregs y la infección periodontal, ya que se confirma su reclutamiento y presencia. Sin embargo, son necesarios más estudios del posible desbalance con su contraparte pro-inflamatoria Th17, que expliquen en parte la compleja etiopatogenia de la enfermedad periodontal.AbstractPeriodontal disease requires a susceptible host to initiation, development and progression. T regulatory response is one of these inmunoregulatory characteristics of the susceptible host, which provide tolerance, tissular protection during infection without impairing the control of periodontopathogens. The aim of this study is to determinate the presence, homing and function of T regulatory cells (Tregs) in patients with chronic periodontitis. Ten biopsies were taken from pockets, the presence of Tregs markers (CD4, CD25, Foxp3), chemokines (CCL17, CCL22) and cytokines (TGF-β, IL-10) were determinate by immunohistochemistry. Cytokines also were detected with Western-Blot. Our results suggest a possible association between Tregs and periodontal infection, confirming homing and presence of Tregs. However, further studies are required to determine the possible imbalance with pro-inflammatory part Th17, that might explain the complex etiopathogenesis of periodontal disease

Fibrin is a critical regulator of neutrophil effector function at the oral mucosal barrier

Tissue-specific cues are critical for homeostasis at mucosal barriers. Here, we report that the clotting factor fibrin is a critical regulator of neutrophil function at the oral mucosal barrier. We demonstrate that commensal microbiota trigger extravascular fibrin deposition in the oral mucosa. Fibrin engages neutrophils through the aMb2 integrin receptor and activates effector functions, including the production of reactive oxygen species and neutrophil extracellular trap formation. These immune-protective neutrophil functions become tissue damaging in the context of impaired plasmin-mediated fibrinolysis in mice and humans. Concordantly, genetic polymorphisms in PLG, encoding plasminogen, are associated with common forms of periodontal disease. Thus, fibrin is a critical regulator of neutrophil effector function, and fibrin-neutrophil engagement may be a pathogenic instigator for a prevalent mucosal disease

Papel de los linfocitos T CD4+ en la destrucción ósea observada durante la periodontitis crónica

Propósito: La periodontitis crónica es una enfermedad de naturaleza inflamatoria y etiología infecciosa, caracterizada por la destrucción del aparato de inserción del diente, cemento radicular, ligamento periodontal y hueso alveolar, y que causa la pérdida de los dientes. Durante su desarrollo se establece un denso infiltrado inflamatorio celular, constituido principal mente por linfocitos T, con la capacidad de secretar una serie de citoquinas que participan en los eventos patogénicos de la enfermedad, regulando la inflamación de los tejidos periodontales y la destrucción del hueso alveolar. En la artritis reumatoide, la citoquina recientemente identificada RANEL (Ligando del receptor activador del factor nuclear kB) es expresada por los linfocitos T CD4, participando directamente en los procesos de estimulación de la diferenciación osteoclástica y en la activación de osteoclastos maduros, y por lo tanto, en la destrucción ósea articular. El objetivo del presente estudio es determinar si mayores niveles de RANKL se encuentran asociados a la periodontitis crónica y si estos son sintetizados por los linfocitos T CD4 reclutados en los sitios con periodontitis crónica. Material y métodos: En 33 pacientes mayores de 35 años de edad afectados de periodontitis crónica y 20 individuos controles sanos, se determinaron los niveles de mensajero de ácido desoxiribonucleico (ntARN) de RANKL en biopsias de encía mediante transcriptasa reversa reacción en cadena de la polimerasa (RT-PCR) en tiempo real. A partir de las mismas biopsias, células gingivales totales fueron aisladas para inmunotipificar y cuantificar los leucocitos infiltrantes gingivales e identificar las células responsables de la expresión de RANKL mediante doble tinción por citometría de flujo. Resultados: Los pacientes con periodontitis mostraron mayores niveles de rnARN de RANKL en comparación a individuos sanos, observándose que la expresión de RANKL se incrementó en 238, 3 veces con relación a los sujetos controles. Los individuos con periodontitis mostraron mayores porcentajes de linfocitos T CD4 y CD8t Además, una asociación entre RANÍCL y los linfocitos T CD4 fue determinada mediante doble tinción por citometría de flujo. Conclusión: Estos datos demuestran que mayores niveles de RANKL se encuentran asociados a la periodontitis y que estos mayores niveles se pueden explicar en parte a la actividad de los linfocitos T CD4 en el sitio de la infección. La determinación de la asociación entre la peno dontitis crónica y la síntesis de RANKL constituye un interesante mecanismo molecular que contribuye a explicar en parte la destrucción tisular asociada y permite proyectar posibles nuevas estrategias inmunoterapéuticas que ayudarían a controlar la pérdida de tejido carac terística de la enfermedad peniodonta

Characterization of the human immune cell network at the gingival barrier

The oral mucosa is a barrier site constantly exposed to rich and diverse commensal microbial communities, yet little is known of the immune cell network maintaining immune homeostasis at this interface. We have performed a detailed characterization of the immune cell subsets of the oral cavity in a large cohort of healthy subjects. We focused our characterization on the gingival interface, a particularly vulnerable mucosal site, with thin epithelial lining and constant exposure to the tooth adherent biofilm. In health, we find a predominance of T cells, minimal B cells, a large presence of granulocytes/neutrophils, a sophisticated network of professional antigen presenting cells (APC) and a small population of innate lymphoid cells (ILC) policing the gingival barrier. We further characterize cellular subtypes in health and interrogate shifts in immune cell populations in the common oral inflammatory disease periodontitis. In disease we document an increase in neutrophils and an up regulation of IL-17 responses. We identify the main source of IL-17 in health and periodontitis within the CD4(+) T cell compartment. Collectively our studies provide a first view of the landscape of physiologic oral immunity and serve as a baseline for the characterization of local immunopathology