Odpowiedź immunologiczna w zapaleniu dziąseł – mechanizmy obronne i destrukcyjne

Odpowiedź immunologiczna w zapaleniu dziąseł stanowi złożony proces obronny organizmu przeciwko inwazji bakteryjnej, który paradoksalnie może prowadzić do uszkodzenia tkanek własnych gospodarza. Zrozumienie tych mechanizmów jest fundamentalne dla opracowania skutecznych strategii terapeutycznych¹.

Odporność wrodzona – pierwsza linia obrony

Rozpoznawanie patogennych mikroorganizmów i rekrutacja komórek efektorowych (np. neutrofile) oraz cząsteczek (np. system dopełniacza) są centralne dla skutecznej odporności wrodzonej². Neutrofile stanowią pierwszą linię obrony przeciwko bakteriom, a prawidłowe funkcjonowanie neutrofili jest niezbędne do ochrony integralności przyzębia².

Kombinacja naturalnych mechanizmów obronnych gospodarza i praktyk higieny jamy ustnej jednostek pomaga w utrzymaniu zrównoważonego współistnienia mikrobioty jamy ustnej w zdrowej jamie ustnej, które może zostać zaburzone przez zmiany ilościowe (większe obciążenie bakteryjne) lub jakościowe (wzrost patogennych gatunków) w biofilmie prowadzące do wczesnych stadiów zapalenia dziąseł².

Obecność neutrofili w nabłonku łączącym jest kluczowym czynnikiem w odpowiedzi gospodarza na choroby przyzębia. Nacieki zapalne chorób przyzębia (zapalenie dziąseł i zapalenie przyzębia) charakteryzują się obecnością wielojądrzastych leukocytów (PMN), makrofagów, limfocytów i komórek plazmatycznych³.

Aktywacja i funkcje neutrofili

Neutrofile są komórkami, które są w największym stopniu narażone na ryzyko wywoływania burzy cytokinowej. To dokładnie ta komórka, którą wykazujemy jako pobudzoną u osób z chorobami przyzębia⁴. Układ odpornościowy uwalnia obfitość tych neutrofili w celu zwalczania infekcji bakteryjnych odpowiedzialnych za zapalenie przyzębia. Po aktywacji do walki z infekcją jamy ustnej zauważono efekt ogólnoustrojowy: gdy zapalenie przyzębia było obecne, krążyła nadmiar neutrofili, które są gotowe do ataku⁵.

Hiperczujny układ odpornościowy reaguje następnie z nadmierną siłą na każdą wtórną infekcję. Wtedy organizm staje się podatny na uszkodzenia spowodowane wtórnymi stanami zapalnymi. Gdy układ odpornościowy jest już pobudzony przez neutrofile, zdarzenie wtórne powoduje, że te komórki odpornościowe niszczą dotknięte tkanki i narządy⁵.

Rola makrofagów i komórek prezentujących antygeny

Aktywowane makrofagi uwalniają pęcherzyki pozakomórkowe podobne do eksosomów wapniujących. Pęcherzyki te są bogate w jony wapnia i są zdolne do mineralizacji⁶. Makrofagi odgrywają również kluczową rolę w prezentacji antygenów limfocytom, inicjując odpowiedź adaptacyjną.

Jeśli zapalenie dziąseł utrzymuje się bez rozwiązania, antygeny bakteryjne są produkowane przez limfocyty, makrofagi i komórki dendrytyczne⁷. Te komórki prezentujące antygeny są niezbędne do aktywacji odpowiedzi adaptacyjnej, która zapewnia bardziej ukierunkowaną obronę przed infekcjami niż wrodzone odpowiedzi immunologiczne⁷.

Odpowiedź adaptacyjna – limfocyty T i B

Przejście od ustalonej zmiany zapalenia dziąseł do zapalenia przyzębia jest głównie zdominowane przez limfocyty T i B⁸. Aktywacja odporności adaptacyjnej ma duży wpływ na utratę kości w zapaleniu przyzębia, związaną z limfocytami B i T, ponieważ kilka badań wykazało, że komórki te są głównymi źródłami komórkowymi aktywatora ligandu receptora B czynnika jądrowego (RANKL) podczas zapalenia przyzębia⁹.

Gdy odpowiedź zapalna staje się przewlekła, limfocyty układu odpornościowego adaptacyjnego inwadują tkanki przyzębia, uwalniając zapalne i immunologiczne mediatory molekularne, które zmieniają równowagę metabolizmu kości, wyznaczając przejście od zapalenia dziąseł do zapalenia przyzębia⁹.

Cytokiny i mediatory zapalne

Cytokiny są kluczowymi mediatorami zapalnymi w chorobach przyzębia. Kluczowymi mediatorami prozapalnymi w patogenezie chorób przyzębia są cytokiny, eikozanoidy, inne mediatory zapalne, takie jak kininy, produkty aktywacji dopełniacza i metaloproteinazy macierzy, które utrwalają odpowiedź i pośredniczą w niszczeniu tkanki łącznej i kości¹⁰.

Odpowiedź immunozapalna jest wyzwalana przez interakcję komórek rezydentnych z biofilmem bakteryjnym przyczepionym do powierzchni zęba. Najważniejszą cechą zapalenia przyzębia jest zapalna resorpcja kości wyrostka zębodołowego podtrzymującej ząb z powodu niekontrolowanej odpowiedzi immunologicznej gospodarza przeciwko infekcji przyzębia¹¹.

Metaloproteinazy macierzy i niszczenie tkanek

Przedłużone i nadmierne uwalnianie dużych ilości MMP w przyzębiu prowadzi do znacznego rozpadu składników strukturalnych tkanek łącznych, przyczyniając się tym samym do objawów klinicznych choroby⁸. Cytokiny wydają się odgrywać kluczową rolę w regulacji degradacji kolagenu mediowanej przez MMP¹².

Więzadło przyzębia ma najszybszy obrót białek kolagenowych. Metabolizm kolagenów w PDL musi mieć precyzyjną równowagę między syntezą a degradacją kolagenu. Produkcja kolagenazy, aktywatorów i inhibitorów jest mediowana przez różne związki, takie jak EGF, FGF, PDGF, TGF-β, TNF-α i IL-1¹³.

Dysregulacja odpowiedzi immunologicznej

Głównym czynnikiem etiologicznym chorób przyzębia są bakterie, które są zdolne do aktywacji wrodzonej odpowiedzi immunologicznej gospodarza, indukując odpowiedź zapalną⁹. Jednak niszczące zdarzenia, które prowadzą do nieodwracalnego fenotypu choroby przyzębia, są wynikiem utrzymywania się przewlekłej i nasilonej zapalnej odpowiedzi immunologicznej¹¹.

Podatność na zapalenie przyzębia sugeruje, że osoby bardziej podatne na chorobę wykazują nadmierną lub źle regulowaną odpowiedź immunozapalną na dane wyzwanie bakteryjne, prowadzące do zwiększonego rozpadu tkanek w porównaniu z osobami, które mają bardziej normalną odpowiedź zapalną¹⁴. Interakcje między tymi składnikami determinują charakter aktywności chorób przyzębia, czy to zapalenia dziąseł, czy zapalenia przyzębia³.