Chcesz wydać pracę doktorską, habilitacyjną czy monografię? Zrób to w Wydawnictwie Borgis – jednym z najbardziej uznanych w Polsce wydawców książek i czasopism medycznych. W ramach współpracy otrzymasz pełne wsparcie w przygotowaniu książki – przede wszystkim korektę, skład, projekt graficzny okładki oraz profesjonalny druk. Wydawnictwo zapewnia szybkie terminy publikacji oraz doskonałą atmosferę współpracy z wysoko wykwalifikowanymi redaktorami, korektorami i specjalistami od składu. Oferuje także tłumaczenia artykułów naukowych, skanowanie materiałów potrzebnych do wydania książki oraz kompletowanie dorobku naukowego.

© Borgis - Nowa Stomatologia 2/2006, s. 102-103
*Renata Stawicka-Wychowańska, Renata Górska
Aktywność kolagenazy w tkankach przyzębia u pacjentów z cukrzycą typu I
Collagenase activity in periodontal tissue in type I diabetes mellitus
z Zakładu Chorób Błony Śluzowej i Przyzębia Instytutu Stomatologii AM w Warszawie,
Kierownik Zakładu: prof. dr hab. n. med. Renata Górska
Cukrzyca jest obecnie uważana za najważniejszy ogólnoustrojowy czynnik ryzyka choroby przyzębia (1). Cukrzyca jest chorobą ogólnoustrojową, dającą zaburzenia przemiany zarówno węglowoddanów jak i tłuszczów. Proces chorobowy prowadzi do nietolerancji glukozy, hiperglikemii i cukromoczu.
Cukrzyca typu I występuje z częstością 0,2 do 0,4 w populacji. Zachorowanie na tę jednostkę chorobową związane jest ściśle z czynnikiem genetycznym, natomiast przebieg choroby modulowany jest przez układ immunologiczny. Obserwowane zjawiska mają charakter autoimmunologiczny, a mechanizmy obrony gospodarza prowadzą do niszczenia własnych tkanek – komórek B wysp trzustkowych. Samo uruchomienie procesu autoimmunologicznego może być spowodowane przez różne czynniki tj.: wirusy, niewłaściwą dietę czy toksyny. Następnie dochodzi do pojawienia się przeciwciał reagujących z cytoplazmą komórek wysp Langerhansa, przeciwciał przeciwko własnej insulinie oraz przeciwko dekarboksylazie kwasu glutaminowego. W ustroju stopniowo dochodzi do utraty zdolności do wydzielania insuliny. Objawy kliniczne najczęściej są poprzedzone wzrostem glikemii na czczo lub nieprawidłową tolerancją glukozy, i dopiero w momencie zniszczenia 80-90% liczby komórek B wysp trzustki pojawiają się pierwsze zaburzenia.
Istnieje ścisła zależność pomiędzy chorobą przyzębia a niewyrównaną cukrzycą typ I. Źle kontrolowany poziom cukru u pacjentów z cukrzycą prowadzi do zaniku kości wyrostka zębodołowego, utraty przyczepu łącznotkankowego i destrukcji tkanek przyzębia (2, 9). Mechanizmami odpowiedzialnymi za ten proces są zmniejszenie syntezy kolagenu i glikozaminoglikanów w fibroblastach tkanki przyzębia oraz zwiększenie aktywności kolagenazy w tkankach.
Podstawowym składnikiem tkanki łącznej dziąsła i ozębnej są włókna kolagenowe, które stanowią ok. 60% objętości tkanki łącznej i matrycy zewnątrzkomórkowej. Kolagen syntezowany jest w fibroblastach i wydzielany w postaci prokolagenu, który ulega konwersji w tropokolagen. Następnie jest polimeryzowany i dzięki poprzecznym wiązaniom zlepiany w wiązki kolagenu. Istnieje kilka typów kolagenu różniących się składem cząsteczek tropokolagenu. W dziąśle dominuje kolagen typ I, który znajduje się w głębszych partiach tkanki łącznej, obecny jest też kolagen typ III i V. W ozębnej podobnie jak w dziąśle obecny jest kolagen typ I, III i V.
Fibroblasty są odpowiedzialne za syntezę ale również za degradację składników tkanki łącznej. Wydzielają one enzymy – kolagenazy – biorące udział w rozkładzie kolagenu. Poza fibroblastami zdolność produkowania kolagenazy posiadają również aktywowane makrofagi oraz neutrofile.
Kolagenazy to enzymy należące do metaloproteinaz. Wytwarzane są w tkankach w postaci nieaktywnej związanej z kolagenem. Aktywne są w obecności kationów dwuwartościowych, takich jak wapń czy magnez. Enzymy te odczepiają małe cząstki włókien z większych włókien kolagenowych. Te odczepione części są następnie fagocytowane przez enzymy lizosomalne fibroblastów. W tkankach zdrowych aktywność kolagenaz jest mała. Kolagenazy mają jednak możliwość wywołania znacznej destrukcji tkanki łącznej. Istnieją więc liczne mechanizmy uniemożliwiające nieograniczone uszkodzenie tkanek i kontrolujące ich aktywność. Najważniejszym czynnikiem regulującym ich aktywność są inhibitory tkankowe metaloproteinaz (tissue inhibitors of metaloproteinases – TIMP). TIMP podobnie jak kolagenazy wytwarzane są przez fibroblasty.
Ilość kolagenu w tkankach zależy od równowagi pomiędzy tempem syntezy i rozkładu tego składnika. Ubytek kolagenu może być spowodowany zarówno zwolnionym tempem syntezy jak i przyspieszonym tempem rozkładu. Zmniejszenie syntezy kolagenu może być wynikiem uszkodzenia fibroblastów przez endotoksyny bakteryjne lub czynniki pochodzące od gospodarza. Utrata kolagenu – rozkład, wynika również z uszkodzenia przez enzymy produkowane przez bakterie lub przez czynniki wewnętrzne.
Do czynników mających wpływ na zwiększenie syntezy kolagenu należą płytkowy czynnik wzrostu (plateled derived growth factor – PDGF), czynnik wzrostu fibroblastów (fibroblast growth factor – FGF) oraz TGFb i PGE-2. Natomiast cytokiny takie jak IL-1 czy TNF-a stymulują fibroblasty do wytwarzania kolagenazy, co prowadzi do destrukcji kolagenu (3, 4).
Jak wiadomo u chorych na cukrzycę zaobserwowano zwiększone stężenie mediatorów zapalnych takich jak IL-1, TNF-a i IL-6 w tkankach przyzębia i we krwi obwodowej. Okazało się, że hyperglikemia u tych chorych prowadzi do akumulacji glikowanych protein w osoczu i tkankach ustroju (5, 7). Wiązanie ich przez receptory obecne na makrofagach, może powodować osłabienie zdolności makrofagów do usuwania substancji chemicznych z macierzy zewnątrzkomórkowej tkanki łącznej, jak również zmniejszyć udział makrofagów w przebudowie tkanek. Ponadto wiązanie glikowanych protein na makrofagach stymuluje makrofagi do proliferacji i wydzielania wolnych rodników oraz mediatorów zapalnych, szczególnie IL-1 i TNF-a. Cytokiny te stymulują fibroblasty do syntezy metaloproteinaz i niszczenia tkanki łącznej oraz do syntezy prostaglandyn, które biorą udział w destrukcji kości wyrostka zębodołowego przez aktywację osteoklastów (6).
Mechanizm ten tłumaczyć może więc podwyższone stężenie kolagenaz w tkankach przyzębia a nawet w płynie kieszonki dziąsłowej u chorych na cukrzycę typ I i zapalenie przyzębia. U chorych ze współistniejącym zapaleniem przyzębia dochodzi bowiem do zwiększonej destrukcji tkanek i nasilenia procesów zapalnych. Oba procesy chorobowe, zarówno cukrzyca jak i zapalenie przyzębia wzajemnie na siebie oddziałują, komplikując swój przebieg. Znany jest również odwrotny szereg zależności pomiędzy chorobą przyzębia a cukrzycą. Wiele mediatorów zapalnych powstających miejscowo w tkankach przyzębia czy wydzielanych do krwiobiegu tj.: interleukina b (IL-b) i TNF-a, wpływa na przebieg cukrzycy. TNF-a powoduje zmniejszenie insulino-zależnej fosforylacji tyrozyny w glikoproteinowych receptorach insulinowych, znajdujących się na powierzchni komórek docelowych dla insuliny (4, 6, 8). Konsekwencją tego procesu jest zaburzenie przekazywania sygnału i zmniejszone oddziaływanie insuliny na komórki. Mają one wtedy mniejszą wrażliwość na insulinę, nie pobierają glukozy z krwi, nie magazynują jej w tkankach. Powoduje to zaburzenie gospodarki cukrowej organizmu i hyperglikemię, ze wszystkimi opisanymi powyżej niekorzystnymi skutkami dla tkanek przyzębia.
Oczywistym wydaje się, że w cukrzycy każdego typu monitorowanie schorzenia ogólnoustrojowego i systematyczna kontrola poziomu cukru ma zasadnicze znaczenie dla współistniejącej choroby przyzębia. Dlatego też w przypadku cukrzycy, konieczne jest objęcie takiego pacjenta opieką nie tylko lekarza diabetologa, ale również i lekarza periodontologa. Zasada ta powinna dotyczyć zarówno pacjentów ze współistniejącą chorobą przyzębia jak ze zdrowym przyzębiem, ponieważ w każdym przypadku istnieje zwiększone ryzyko wystąpienia choroby przyzębia.
Piśmiennictwo
1. Genco R.J., Loe H.: The role of systemic conditions and disorders in periodontal disease. Periodontol 2000, 1993, 2, 98-116. 2.Columb L.M. et al.: Tetracyclines inhibit connective tissue breakdown by multiple non-antimicrobial mechanisms. Adv. Cent. Res., 1998, 12, 12-26. 3.Uitto V.J. et al.: Salivary collagenase. Origin, characteristics and relationship to periodontal health. J. Periodontal. Res., 1990, 25, 135-142. 4.Monnier V.M. et al.: The mechanism of collagen cross-linking in diabetes: A puzzle nearing resolution. Diabetes., 1996, 45 (Suppl.3): S67-S72. 5.Safkan-Seppala B. et al.: Collagenases in gingival crevicul fluid in type 1 diabetes mellitus. J. Periodontol., 2006, 77, 189-194. 6.Saito T. et al.: The severity of periodontal disease is associated with the development of glucose intolerance in non-diabetics: The Hisayama study. J Dent. Res., 2004, 83, 485-490. 7.Juge-Aubry C.E. et al.: Regulatory effects of interleukin (IL)-1, interferon – a, and IL-4 on the production of IL-1 receptor antagonist by human adipose tissue. J. Clin. Endocrinol. Metab., 2004, 89, 2652-2658. 8.Losche W. et al.: Plasma lipid and blood glucose levels in patients with destructive periodontal disease. J. Clin. Periodontol., 2000, 27, 537-541. 9.Sandberg G.E. et al.: Type 2 diabetes and oral health: A comparison between diabetes and oral health: A comparison between diabetic and non-diabetic subjects. Diabetes. Res. Clin. Pract., 2000, 50, 27-34.
otrzymano: 2006-02-17
zaakceptowano do druku: 2006-03-29

Adres do korespondencji:
*Renata Stawicka-Wychowańska
Zakłąd Chorób Błony Śluzowej i Przyzębia Instytutu Stomatologii AM w Warszawie
ul. Miodowa 18, 00-246 Warszawa
tel./fax: (0-22) 502-20-36
e-mail: sluzowki@o2.pl

Nowa Stomatologia 2/2006
Strona internetowa czasopisma Nowa Stomatologia