Обезвреживание белка свертывания крови предотвращает заболевание десен у мышей

Согласно исследованию, проведенному учеными из Национального института стоматологических и черепно-лицевых исследований (NIDCR), входящего в состав Национальных институтов здравоохранения, блокирующая функция белка свертывания крови предотвращает потерю костной массы из-за заболеваний пародонта (десен) у мышей.

Опираясь на данные животных и людей, исследователи обнаружили, что накопление белка, называемого фибрином, вызывает сверхактивный иммунный ответ, который повреждает десны и подлежащую кость. Исследование, опубликованное в Наука, предполагает, что подавление аномальной активности фибрина может быть перспективным для предотвращения или лечения заболеваний пародонта, а также других воспалительных заболеваний, отмеченных накоплением фибрина, включая артрит и рассеянный склероз.

Заболевания пародонта поражают почти половину американцев старше 30 лет и 70% людей 65 лет и старше. Это бактериальная инфекция тканей, поддерживающих зубы. На ранних стадиях заболевания пародонта вызывают покраснение и отек (воспаление) десен. На поздних стадиях, называемых периодонтитом, основная кость повреждается, что приводит к потере зубов. Хотя ученым известно, что пародонтит отчасти вызван чрезмерной реакцией иммунных клеток, до сих пор было неясно, что вызвало реакцию и как это вызвало повреждение тканей и костей.

«Тяжелое заболевание пародонта может привести к потере зубов и остается препятствием на пути к продуктивности и качеству жизни для очень многих американцев, особенно тех, кто не имеет надлежащего доступа к стоматологической помощи», – сказала директор NIDCR Рена Д’Суза, DDS, доктор философии. «Предоставляя наиболее полную картину основных механизмов заболеваний пародонта, это исследование приближает нас к более эффективным методам профилактики и лечения».

В местах повреждения или воспаления фибрин обычно играет защитную роль, помогая формировать тромбы и активируя иммунные клетки для борьбы с инфекцией. Но слишком много фибрина связано с проблемами со здоровьем, включая редкую форму пародонтита из-за состояния, называемого дефицитом плазминогена (PLG). У пораженных людей мутации в PLG ген приводит к накоплению фибрина и заболеванию на различных участках тела, в том числе во рту.

Чтобы изучить связь между аномальным накоплением фибрина и пародонтитом, ученые во главе с исследователями NIDCR Ники Мутсопулосом, доктором философии, и Томасом Бугге, доктором философии, изучили дефицит PLG у мышей и проанализировали генетические данные человека.

Как и у людей с этим заболеванием, у мышей с дефицитом PLG развился пародонтит, включая потерю пародонта и повышенный уровень фибрина в деснах. Десны мышей были переполнены иммунными клетками, называемыми нейтрофилами, которые также обнаруживаются в больших количествах при обычных формах пародонтита.

Нейтрофилы обычно защищают полость рта от вредных микробов. Но считается, что чрезмерная реакция нейтрофилов вызывает повреждение тканей.

Чтобы выяснить, является ли фибрин движущей силой этой сверхактивной реакции, исследователи ослабили его способность взаимодействовать (связываться с) белковыми рецепторами на нейтрофилах. Ослабленное связывание между фибрином и нейтрофилами полностью предотвращало потерю костной массы пародонта у мышей с дефицитом PLG. Поразительно, но он также уменьшал потерю костной массы у нормальных мышей с распространенной возрастной формой пародонтита, что позволяет предположить, что схожие механизмы задействованы в обеих формах заболевания.

«Это исследование предполагает, что фибрин может вызвать изменение иммунитета нейтрофилов от защитного к разрушающему при определенных обстоятельствах», – сказал Мутсопулос, который поблагодарил научного сотрудника и первого автора исследования Лакмали Силва, доктора философии, за ее исследование, которое привело к выводам. «Это взаимодействие фибрина и нейтрофилов может быть причиной пародонтита».

Генетический анализ более 1000 человек, похоже, подтвердил выводы животных. Даже при отсутствии дефицита PLG вариации в PLG были связаны с повышенным риском тяжелого периодонтита, что согласуется с идеей о том, что подобные процессы способствуют возникновению редких и распространенных форм заболевания.

Взятые вместе, исследование предполагает, что чрезмерное накопление фибрина в деснах – будь то из-за изменений в генах, таких как PLGхроническое воспаление, вызванное бактериальной инфекцией, или их комбинация, вызывает повышенный и, в конечном итоге, вредный нейтрофильный ответ, который вызывает заболевание пародонта.

Результаты также согласуются с выводами других исследовательских групп, которые обнаружили, что повышенный уровень фибрина может способствовать развитию других воспалительных и аутоиммунных заболеваний, таких как артрит и рассеянный склероз, и что нарушение активности фибрина может помочь в лечении этих состояний.

«Наши данные подтверждают идею о том, что нацеливание на взаимодействие фибрин-нейтрофилы может быть многообещающим методом лечения как при редких, так и при распространенных формах пародонтита», – добавил Сильва.

Это исследование было поддержано отделом внутренних исследований NIDCR. Поддержку также оказали очные программы Национального института глухоты и других коммуникаций и Национального института аллергии и инфекционных заболеваний, заочные программы Национального института диабета, болезней органов пищеварения и почек, Национального института рака, Национального института сердца, США. Институт легких и крови и Национальный фонд научного и технологического развития Чили.

Связанный