Untersuchung des Einflusses von genetischen Polymorphismen des Toll-like- Rezeptors 4 auf Risiko/Prävalenz und Manifestation entzündlicher Parodontalerkrankungen

Abstract

Parodontale Erkrankungen sind gekennzeichnet durch einen entzündungsbedingten Abbau der zahntragenden Gewebe. Neben der Lockerung und dem Verlust von Zähnen als Folge müssen auch mögliche Konsequenzen für den Gesamtorganismus durch die komplexen chronischen Entzündungsprozesse in Betracht gezogen werden. Der Entstehung und Manifestation der Parodontitis liegen Wechselwirkungen verschiedenster mikrobiologischer und wirtsspezifi¬scher Faktoren zu Grunde. Dabei haben angeborene Immunvorgänge eine zentrale Bedeutung. Die Gruppe der Toll-like-Rezeptoren ist für die Erkennung mikrobiologischer Strukturen essentiell. Das LPS einiger Gram-negativer Parodontalkeime führt via Toll- like-Rezeptor 4 zur Induktion pro-inflammatorischer Zytokine, z.B. des IL 1 und des TNF α, die mit der Aggravation der Entzündung assoziiert sind. In der hier beschriebenen Fall-Kontroll-Studie sollte die Rolle der TLR4-Polymorphismen Asp299Gly und Thr399Ile als Parodontitisrisiko¬faktoren untersucht werden. Um den Genotyp eines Probanden zu bestimmen, wurde die Restriktionsfragment-Längen¬polymorphismus-Analyse (RFLP) verwendet. Es erfolgte jeweils ein Abstrich der Wangenschleimhaut, anschließend die Extraktion der DNA, deren Amplifizierung durch Polymerase-Kettenreaktion und ein Verdau mit Restriktionsendonukleasen. Die Daten von 197 Parodontitispatienten gingen in die statistische Auswertung ein, von denen 116 der Gruppe mit chronischer Parodontitis und 81 der Gruppe mit aggressiver Parodontitis angehörten. Homozygote Träger der untersuchten Merkmale wurden nicht gefunden. In der CP-Gruppe war die Frequenz des kombinierten Haplotyps Asp299Gly/Thr399Ile gegenüber der gematchten Kontrollgruppe signifikant erhöht (OR 3,124; KI {1,633 bis 5,976}; p Wert 0,0005). Bei isolierter Betrachtung der 74 Nichtraucher mit CP ergibt sich ebenso eine signifikante Assoziation: OR 4,45; KI {1,4 bis 14,14}; p Wert 0,0123. Diese wurde auch beim Vergleich mit einer speziellen Kontrollgruppe von über 60-jährigen parodontal Gesunden gefunden (OR 4,814; KI {1,526; 15,19}, p Wert 0,007). Für die AP-Gruppe konnte keine signifikante Beziehung gefunden werden. Die Studienergebnisse deuten auf eine mögliche Rolle dieser TLR4-Polymorphismen als Risikofaktor für chronische Formen der Parodontitis hin. Der Zusammenhang sollte in einer weitergefassten Folgestudie überprüft werden.

Periodontal diseases are characterized by a steady decline of the dental apparatus caused by inflammation. Due to these chronic inflammatory responses periodontitis, beyond causing loosening and loss of teeth, also affect multiple other body compartments as well. Periodontitis is caused by factors originating from microorganisms as well as the host, with innate immune responses being crucially involved. The family of Toll-like receptors is centrally involved in the recognition of microbial partial structures. Lipopolysaccharide (LPS) of Gram-negative periodontal bacteria induces pro- inflammatory cytokines such as IL 1 and TNF α via activation of TLR-4. In this case-control study, the impact of the Asp299Gly and Thr399Ile single nucleotide polymorphisms (SNPs) of human TLR-4 on the incidence of periodontitis was elucidated. To determine genotypes of the probands, DNA was extracted from buccal swabs followed by amplification via polymerase chain reaction (PCR) and restriction fragment length polymorphism (RFLP)-analysis. In total, 197 patients diagnosed for periodontitis were included in the study, with 116 suffering from chronic periodontitis (CP) and 81 suffering from aggressive periodontitis (AP), respectively. The frequency of heterozygous carriers of the Asp299Gly/Thr399Ile polymorphism was significantly elevated within the CP-group as compared to control-probands (OR 3,124; KI {1,633; 5,976}; p value 0.0005). This association was also eminent when analysis was limited to non-smokers (OR 4,45; KI {1,4; 14,14}; p value 0.0123), as well as after comparing the patients with matched controls being greater than 60 years of age without any signs of periodontitis (OR 4,814; KI {1,526; 15,19}, p value 0.007). In contrast, there was no evidence for an association of AP with the TLR4-variants studied. These results indicate a role for TLR4 in the pathogenesis of chronic, but not aggressive periodontitis and indicate that genetic variants affecting TLR4-function may predispose for the development of CP.