Salivary diagnostics in periodontology : Salivary biomarkers in relation to periodontal status
Liukkonen, Joonas (2020-12-18)
Salivary diagnostics in periodontology : Salivary biomarkers in relation to periodontal status
(18.12.2020)
Turun yliopisto
Julkaisun pysyvä osoite on:
https://urn.fi/URN:ISBN:978-951-29-8214-1
https://urn.fi/URN:ISBN:978-951-29-8214-1
Tiivistelmä
Periodontitis is an infection-driven inflammatory disease affecting tooth-supporting tissues, i.e., the periodontium. Whole saliva, an easily obtained specimen, is attractive to be used in diagnosis of periodontitis with/without clinical examination. The aim of this PhD work was to investigate the presence and levels of various salivary biomarkers of infection, inflammation, and tissue degradation.
This PhD study consisted of salivary specimens from two different study populations: a subsample of the national Health 2000 survey (n = 220) and the Parogene cohort study (n = 445/455). Phospholipid transfer protein (PLTP) activity and salivary concentrations of a chemokine (interleukin (IL)-8), cytokines (IL-1β, ¬17A, -23, lymphotoxin-˜ (LTA)), myeloperoxidase (MPO), and bone remodeling¬related biomarkers (RANK-ligand, osteoprotegerin, osteocalcin, and osteopontin) were examined. The pre-existing data included clinical and radiographic oral examinations, Cumulative Risk Score (CRS), subgingival bacterial detection, saliva and serum lipopolysaccharide (LPS) activity, saliva and serum antibodies against selected bacteria, glycemic status, risk haplotype of human major histocompatibility complex (MHC) class III, and LTA gene polymorphisms.
Salivary PLTP activity was lowest in individuals with advanced tooth loss. LPS activity in saliva was associated with high CRS, while IL-1°, IL-17A, and IL-23 concentrations varied depending on clinical periodontal status. There were associations between salivary IL-8 concentrations and bleeding on probing, probing pocket depth, and the number of teeth, and between MPO concentrations and alveolar bone loss. Bone remodeling-related biomarkers in saliva were either affected by glycemic status or detected at very low levels. CRS associated strongly with subgingival microbial profile and high levels of antibodies against five periodontal pathogens, and additionally, with elevated values of bleeding on probing, probing pocket depth, alveolar bone loss, and number of teeth. MPO was the only biomarker associating with the MHC class III risk haplotype of periodontitis. LTA concentration in saliva associated with LTA gene variants.
The results of this PhD study suggest that IL-1°, IL-17A, MPO, and CRS are potential salivary biomarkers to be used in large-scale studies where the aim is to indicate the presence or progression/remission of periodontitis. Parodontiitin sylkidiagnostiikka: Syljen biologisten markkereiden yhteys parodontaalistatukseen
Parodontiitti on hampaan kiinnityskudoksiin vaikuttava infektiolähtöinen tulehduksellinen sairaus. Helposti kerättävä kokosylki on yksi mielenkiintoisimmista näytteistä käytettäväksi parodontiitin diagnostiikan tukena. Tämän työn tavoitteena oli tutkia useiden infektiota, inflammaatiota ja kudostuhoa kuvaavien merkkiaineiden esiintymistä ja pitoisuutta syljessä.
Väitöskirjatyön sylkinäytteet ovat peräisin kahdesta eri tutkimusväestöstä: otos (n = 220) Terveys 2000 -tutkimuksesta ja Parogene-kohorttitutkimuksen aineisto (n = 445/455). Syljestä tutkittiin fosfolipidiä siirtävän proteiinin (PLTP) aktiivisuutta sekä kemokiinin (interleukiini (IL)-8), neljän sytokiinin (IL-1β, -17A, -23, lymfotoksiini-˜ (LTA)), myeloperoksidaasin (MPO) ja neljän luumetaboliaan liittyvän merkkiaineen (RANK-ligandi, osteoprotegeriini, osteokalsiini, osteo¬pontiini) pitoisuutta. Käytettävissä oli suun kliininen ja röntgenologinen tutkimusdata sekä tiedot yhdistelmämerkkiaineeseen (CRS) perustuvasta parodontaalistatuksesta, subgingivaalisista bakteereista, syljen ja seerumin lipopolysakkaridin (LPS) aktiivisuudesta, syljen ja seerumin tietyistä bakteerivasta-aineista, sokeritasapainosta, ihmisen MHC-kompleksin luokan III riskihaplotyypistä sekä LTA-geenin polymorfismeista.
Syljen PLTP-aktiivisuus oli matalin tutkituilla, joilla oli eniten menetettyjä hampaita. LPS-aktiivisuus ja korkea CRS olivat yhteydessä toisiinsa, kun taas kliininen parodontaalistatus liittyi syljen IL-1β-, IL-17A-ja IL-23-pitoisuuksiin. Ienverenvuodolla, taskusyvyyksillä ja hampaiden lukumäärällä oli yhteys syljen IL-8-pitoisuuteen ja MPO-pitoisuudella lisäksi horisontaaliseen alveoliluukatoon. Verensokeritasapaino vaikutti osaan luumetaboliaan liittyvistä merkkiaineista, kun taas osa löytyi hyvin matalina pitoisuuksina. CRS yhdistyi merkittävästi subgingivaaliseen bakteeriprofiiliin ja kohonneisiin parodontopatogeenien vasta-ainepitoisuuksiin, sekä lisääntyneeseen ienverenvuotoon, syviin ientaskuihin, alveoliluukatoon ja hampaiden menetyksiin. Syljen MPO-pitoisuus yhdistyi MHC¬kompleksin luokan III riskihaplotyyppiin ja LTA LTA geenivariantteihin.
Tämän väitöskirjatutkimuksen tulosten perusteella voidaan esittää, että IL-1β, IL-17A, MPO ja CRS ovat potentiaalisia syljen biologisia merkkiaineita käytettäväksi laajoissa väestötutkimuksissa parodontiitin toteamiseksi.
This PhD study consisted of salivary specimens from two different study populations: a subsample of the national Health 2000 survey (n = 220) and the Parogene cohort study (n = 445/455). Phospholipid transfer protein (PLTP) activity and salivary concentrations of a chemokine (interleukin (IL)-8), cytokines (IL-1β, ¬17A, -23, lymphotoxin-˜ (LTA)), myeloperoxidase (MPO), and bone remodeling¬related biomarkers (RANK-ligand, osteoprotegerin, osteocalcin, and osteopontin) were examined. The pre-existing data included clinical and radiographic oral examinations, Cumulative Risk Score (CRS), subgingival bacterial detection, saliva and serum lipopolysaccharide (LPS) activity, saliva and serum antibodies against selected bacteria, glycemic status, risk haplotype of human major histocompatibility complex (MHC) class III, and LTA gene polymorphisms.
Salivary PLTP activity was lowest in individuals with advanced tooth loss. LPS activity in saliva was associated with high CRS, while IL-1°, IL-17A, and IL-23 concentrations varied depending on clinical periodontal status. There were associations between salivary IL-8 concentrations and bleeding on probing, probing pocket depth, and the number of teeth, and between MPO concentrations and alveolar bone loss. Bone remodeling-related biomarkers in saliva were either affected by glycemic status or detected at very low levels. CRS associated strongly with subgingival microbial profile and high levels of antibodies against five periodontal pathogens, and additionally, with elevated values of bleeding on probing, probing pocket depth, alveolar bone loss, and number of teeth. MPO was the only biomarker associating with the MHC class III risk haplotype of periodontitis. LTA concentration in saliva associated with LTA gene variants.
The results of this PhD study suggest that IL-1°, IL-17A, MPO, and CRS are potential salivary biomarkers to be used in large-scale studies where the aim is to indicate the presence or progression/remission of periodontitis.
Parodontiitti on hampaan kiinnityskudoksiin vaikuttava infektiolähtöinen tulehduksellinen sairaus. Helposti kerättävä kokosylki on yksi mielenkiintoisimmista näytteistä käytettäväksi parodontiitin diagnostiikan tukena. Tämän työn tavoitteena oli tutkia useiden infektiota, inflammaatiota ja kudostuhoa kuvaavien merkkiaineiden esiintymistä ja pitoisuutta syljessä.
Väitöskirjatyön sylkinäytteet ovat peräisin kahdesta eri tutkimusväestöstä: otos (n = 220) Terveys 2000 -tutkimuksesta ja Parogene-kohorttitutkimuksen aineisto (n = 445/455). Syljestä tutkittiin fosfolipidiä siirtävän proteiinin (PLTP) aktiivisuutta sekä kemokiinin (interleukiini (IL)-8), neljän sytokiinin (IL-1β, -17A, -23, lymfotoksiini-˜ (LTA)), myeloperoksidaasin (MPO) ja neljän luumetaboliaan liittyvän merkkiaineen (RANK-ligandi, osteoprotegeriini, osteokalsiini, osteo¬pontiini) pitoisuutta. Käytettävissä oli suun kliininen ja röntgenologinen tutkimusdata sekä tiedot yhdistelmämerkkiaineeseen (CRS) perustuvasta parodontaalistatuksesta, subgingivaalisista bakteereista, syljen ja seerumin lipopolysakkaridin (LPS) aktiivisuudesta, syljen ja seerumin tietyistä bakteerivasta-aineista, sokeritasapainosta, ihmisen MHC-kompleksin luokan III riskihaplotyypistä sekä LTA-geenin polymorfismeista.
Syljen PLTP-aktiivisuus oli matalin tutkituilla, joilla oli eniten menetettyjä hampaita. LPS-aktiivisuus ja korkea CRS olivat yhteydessä toisiinsa, kun taas kliininen parodontaalistatus liittyi syljen IL-1β-, IL-17A-ja IL-23-pitoisuuksiin. Ienverenvuodolla, taskusyvyyksillä ja hampaiden lukumäärällä oli yhteys syljen IL-8-pitoisuuteen ja MPO-pitoisuudella lisäksi horisontaaliseen alveoliluukatoon. Verensokeritasapaino vaikutti osaan luumetaboliaan liittyvistä merkkiaineista, kun taas osa löytyi hyvin matalina pitoisuuksina. CRS yhdistyi merkittävästi subgingivaaliseen bakteeriprofiiliin ja kohonneisiin parodontopatogeenien vasta-ainepitoisuuksiin, sekä lisääntyneeseen ienverenvuotoon, syviin ientaskuihin, alveoliluukatoon ja hampaiden menetyksiin. Syljen MPO-pitoisuus yhdistyi MHC¬kompleksin luokan III riskihaplotyyppiin ja LTA LTA geenivariantteihin.
Tämän väitöskirjatutkimuksen tulosten perusteella voidaan esittää, että IL-1β, IL-17A, MPO ja CRS ovat potentiaalisia syljen biologisia merkkiaineita käytettäväksi laajoissa väestötutkimuksissa parodontiitin toteamiseksi.
Kokoelmat
- Väitöskirjat [2825]