Die Bedeutung von bakteriellen Infektionen und Virulenzfaktoren in der Ätiologie der Rheumatoiden Arthritis (RA) werden zunehmend diskutiert. In der vorliegenden Arbeit wurde die Bedeutung von oralpathogenen Bakterien als eine Möglichkeit in der Pathogenese von entzündlichen Gelenkerkrankungen untersucht. Patienten mit einer Parodontitis haben ein höheres Risiko eine RA zu bekommen als gesunde Personen und vice versa. P. gingivalis besitzt die Fähigkeit, IgM- RF zu induzieren und mittels seines Enzymes PAD Proteine zu citrullinieren. Patienten mit einer RA haben einen signifikant höheren AK- Titer gegen P. gingivalis im Blut als gesunde Personen. Dabei korreliert die Höhe des P. gingivalis- AK- Titers mit der Höhe des AK- Titers gegen citrullinierte Proteine. Humane Chondrozyten wurden aus Gelenken isoliert, als Monolayer kultiviert und mit P. gingivalis infiziert. Die Adhäsion von P. gingivalis an humane Chondrozyten wurde mittels Scanning- Elektronenmikroskopie (SEM) dargestellt. Eine mögliche Invasion von P. gingivalis in humane Chondrozyten wurde lasersmikroskopisch sowie mittels Invasionsassays untersucht. Veränderungen des Zellzyklus der infizierten Chondrozyten wurden mittels Durchflusszytometrie (FACS) analysiert. Die Apoptose der infizierten Chondrozyten wurde mittels Terminale- Desoxyribosyl- Transferase mediated dUTP Nick End Labeling (TUNEL)- Assays sowie der Caspase 3- Western- Blot- Analyse dargestellt. Abschließend wurde die Zellnekrose nach Infektion mit P. gingivalis mittels Bestimmung der Laktatdehydrogenase (LDH)- Konzentration der infizierten Zellen untersucht. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit zeigten eine Adhäsion und Interaktion von P. gingivalis an bzw. mit humanen Chondrozyten. Das Invasionsassay und die konfokale Lasermikroskopie bestätigten eine Invasion von P. gingivalis in humane Chondrozyten. Die FACS- Analyse zeigte nach Infektion mit P. gingivalis eine prozentuale Zunahme der Chondrozyten in der G1- Phase und eine prozentuale Abnahme der infizierten Zellen in der S- Phase und in der G2/ M- Phase. Mittels TUNEL- Assays und Caspase 3- Western- Blot- Verfahrens konnte eine signifikante Apoptose infizierter Chondrozyten nachgewiesen werden. Die Untersuchung der LDH- Konzentration zeigte keinen LDH- Anstieg nach 2- stündiger Infektion mit P. gingivalis, jedoch war nach 4 h und 6 h eine Zunahme der LDH- Konzentration zu verzeichnen. Zusammenfassend unterstützen unsere Daten die Hypothese einer möglichen Assoziation zwischen der Parodontitis und der RA.
A role of bacterial infections in the pathogenesis of rheumatoid arthritis (RA) has been suggested. P. gingivalis, a Gram-negative, anaerobic rod, is one of the major pathogens associated with periodontal disease (PD). The present study examines P. gingivalis infection and effects on cell cycle progression and apoptosis of human articular chondrocytes. Methods. Primary human chondrocytes cultured in monolayers were challenged with P. gingivalis. Infection and invasion of P. gingivalis into chondrocytes was analyzed by scanning electron microscopy (SEM), double immunofluorescence and by antibiotic protection and invasion assay. Cell cycle progression of infected chondrocytes was evaluated by flow cytometry. Also, cell apoptosis was visualized by terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated dUTP nick end labeling (TUNEL) of DNA strand breaks and by Western blot analysis. Results. Data revealed that P. gingivalis was able to adhere and infect primary human chondrocytes. Following chondrocyte infection intracellular localization of P. gingivalis was noted. Flow cytometry analyses demonstrated affected cell cycle progression, with an increase of G1 phase and decrease of G2 phase post- infection. In addition, increased apoptosis of P. gingivalis infected chondrocytes was visualized by TUNEL assay as well as by an up-regulation of caspase-3 protein expression. Conclusion. The present data demonstrate that P. gingivalis infects primary human chondrocytes and affects cellular responses, which might contribute to the tissue damage seen in the pathogenesis of RA.