Regulatorische Effekte von Adipokinen auf die parodontale Wundheilung

Abstract

Parodontitis ist eine entzündlich-destruktive Erkrankung des Zahnbettes. Risikofaktoren wie Systemerkrankungen, z.B. Adipositas, Diabetes mellitus Typ II und das metabolische Syndrom scheinen, die Progredienz der Parodontitis zu beeinflussen. Das endokrin aktive, viszerale Fettgewebe produziert Adipokine, wie Adiponektin, Leptin, Visfatin und Resistin, welche in Stoffwechsel- und Entzündungsprozesse regulatorisch eingreifen. Einige Studien haben einzelne Adipokine in parodontalen Geweben sowie veränderte Adipokinspiegel bei Parodontitispatienten nachgewiesen. <br /> Ziel dieser In-vitro-Studie war die Analyse von Adipokinen und ihrer Rezeptoren in humanen Parodontalen Ligament (PDL)-Zellen unter normalen, entzündlichen und regenerativen Bedingungen. Des Weiteren wurde ihr Einfluss auf die Proliferation, Mineralisation, Kollagensynthese sowie die Produktion von Wachstumsfaktoren und Entzündungsmediatoren in PDL-Zellen untersucht. Humane PDL-Zellkulturen wurden mit und ohne Adiponektin, Leptin, Visfatin, Resistin und/oder EMD kultiviert. Nach Extraktion der RNA und Synthese der cDNA wurden mittels RT-PCR Genexpressionsanalysen durchgeführt. In weiteren Versuchen wurde mittels Alizarinrot S-Färbung die Kalziumakkumulation analysiert. Mit Hilfe eines In-vitro-Wundheilungsexperimentes wurde das Migrations- und Proliferationsverhalten von PDL-Zellen überprüft. Die statistische Analyse erfolgte mit der Software SPSS. Mittelwert und Standardfehler wurden kalkuliert und der Mann-Whitney-U Test (p < 0,05) durchgeführt. <br /> Die Expression der oben genannten Adipokine und ihrer Rezeptoren konnte nachgewiesen und ihre Regulation durch regenerative und entzündliche Signale dokumentiert werden. Alle Adipokine förderten die Expression von proinflammatorischen Zytokinen und Osteogenese-assoziierten Mediatoren, während nur Leptin und Visfatin die Expression von IGF1, einem Wachstumsfaktor, erhöhten. Adipokine beeinflussten sich auch gegenseitig: während Adiponektin die Genexpression von Visfatin erhöhte, hemmte Visfatin die Expression der Gene für Adiponektin und AdipoR1. Adiponektin und Leptin stimulierten die In-vitro-Wundheilung, während Visfatin und Resistin diese hemmten. Visfatin förderte die Kalziumakkumulation in PDL-Zellen. Adiponektin erhöhte die Zellzahl nach 14 Tagen. Unter regenerativen Bedingungen hemmten Adipokine die Expression von proinflammatorischen Zytokinen, Wachstumsfaktoren, Kollagen Typ 1 und Runx2 und förderten gleichzeitig andere Osteogenese-assoziierte Marker. Visfatin hemmte dosisabhängig die In-vitro-Wundheilung in Anwesenheit von EMD. <br /> Die Anwesenheit der untersuchten Adipokine in PDL-Zellen und ihr Einfluss auf lokale zelluläre und molekulare Prozesse konnte in dieser In-vitro-Studie nachgewiesen werden. Diese Ergebnisse sollen dazu beitragen, den (möglicherweise) gegenseitigen Einfluss und die komplexen Beziehungen zwischen parodontalen und systemischen Erkrankungen besser zu verstehen.