Role genetických faktorů v etiopatogenezi vybraných onemocnění dutiny ústní

Mgr. Petra Bořilová Linhartová, Ph.D.

Disertační práce

Role of genetic factors in the etiopathogenesis of selected diseases of the oral cavity

Anotace:

Úvod. Genetické faktory hrají významnou roli v etiopatogenezi řady onemocnění dutiny ústní. Pro analýzu kandidátních lokusů jsme vybrali následující onemocnění: zubní kaz, parodontitidu u pacientů s/bez diabetu mellitu a zánětlivou zevní kořenovou resorpci (EARR) po ortodontické léčbě. Metody. Disertační práce je koncipovaná jako komentovaný soubor 8 prací autorky (6 již zveřejněných prací a 2 článků v recenzním řízení) a 2 rukopisů připravovaných k odeslání. Kromě jednoho systematického review se jednalo o studie případů a zdravých kontrol (case-control study). Metodicky byla genetická analýza postavena na principu polymerázové řetězové reakce (PCR). Výsledky. Zatímco při studiu genetické determinace zubního kazu jsme neprokázali asociaci jenonukleotidového polymorfizmu (SNP) v genu pro laktoferin s rozvojem a/nebo závažností kazu, alela „2“ VNTR polymorfizmu v genu pro antagonistu interleukin-1 receptoru (IL-1RN) se ukázala riziková pro vznik EARR u dívek (P=0,02). Neprokázali jsme významnou asociaci alel, genotypů nebo haplotypů vybraných SNPs v IL-18 genu s chronickou parodontitidou (CP), stejně tak ani frekvence 2 SNPs v genu pro apolipoprotein E nebyly signifikantně odlišné mezi pacienty s CP a zdravými osobami. U pacientů s CP jsme však našli zvýšené hladiny lipoproteinu o nízké hustotě (LDL) a celkového cholesterolu ve srovnání s kontrolními osobami (P<0,05). U pacientů s CP jsme dále pozorovali vliv IL-4 polymorfizmů na produkci některých cytokinů, např. interferonu-gamma, IL-10, IL-1alfa a IL-1beta, tumor nekrotizujícího faktoru-alfa a IL-6 po stimulaci heat shock proteinem 70 nebo vybranými parapatogeny (od P<0,001 k P<0,05). Některé haplotypy v genu pro IL-8 se ukázaly být protektivní proti rozvoji CP a současně určité SNPs v tomto genu ovlivňovaly výskyt konkrétních bakterií v subgingiválním sulku u zdravých kontrol (P<0,01) a v parodontálních chobotech u pacientů s agresivní parodontitidou (AgP, P<0,02) nebo u pacientů s CP (P<0,05). Při analýze polymorfizmů v IL-1 genovém klasteru jsme asociovali určité haplotypy s CP a diabetem mellitem 1. typu (T1DM) s/bez CP (P<0,05). Závěr. Ačkoliv jsme prokázali vztah některých polymorfizmů v genech pro imunoregulační faktory k vybraným onemocněním dutiny ústní v české populaci, komplexní charakter těchto chorob vyžaduje další studium, ve kterém budou genetické analýzy kombinovány s mikrobiologickým, biochemickým, imunologickým i klinickým vyšetřením.

Abstract:

Background. Genetic factors play an important role in the etiopathogenesis of many diseases affecting the oral cavity. Genetic analysis of candidate loci was conducted in the most common oral diseases: dental caries, periodontitis in patients with/without diabetes mellitus and root resorption (EARR) after orthodontic treatment. Methods. The thesis comprises a set of eight studies (six already published articles and two articles submitted for review) and two unpublished manuscripts prepared for submitting. With the exception of one systematic review, all articles were designed as case-control studies. Genetic analysis was based on the polymerase chain reaction principle (PCR). Results. While the genetic determination of dental caries did not confirm a significant association between single nucleotide polymorphism (SNP) in the lactotransferrin gene and caries development and/or severity, allele 2 in interleukin-1 receptor antagonist (IL-1RN) proved to be a risk for EARR in girls (P=0.02). No significant associations between alleles, genotypes or haplotypes of the selected SNPs in the IL-18 gene and chronic periodontitis were found; similarly frequencies of 2 SNPs in the apolipoprotein E gene did not differ significantly between patients with CP and controls. However, increased levels of low-density lipoprotein (LDL) and total cholesterol were measured in patients with CP vs. healthy controls (P<0.05). Further, the effects of IL-4 polymorphisms on production of some cytokines, e.g. interferon-gamma, IL-10, IL-1alpha and IL-1beta, tumor necrosis factor-alpha and IL-6 after stimulation with heat shock protein 70 or selected parapathogens (from P<0.001 to P<0.05) were observed in patients with CP. Some IL-8 haplotypes seem to be protective against the CP development and also some IL-8 SNPs affected the occurrence of specific bacteria in subgingival sulcus in the healthy controls (P<0.01), periodontal pockets in patients with aggressive periodontitis (AgP, P<0.02) or in patients with CP (P<0.05). Within the analysis of polymorphisms in the IL-1 gene cluster, some haplotypes were associated with CP and type 1 diabetes melitus (T1DM) with/without CP (P<0.05). Conclusions. Although the relationship between some polymorphisms in the genes for immunoregulatory factors and selected diseases of the oral cavity in the Czech population was found, the complex nature of these diseases requires further study, combining genetic analyses and following clinical, microbiological and biochemical tests.

Klíčová slova

zubní kaz, kořenová resorpce, parodontitida, diabetes mellitus, studie kotrol-případů, genová variabilita, laktoferin, interleukiny, apolipoprotein E, dental caries, root resorption, periodontitis, case-control study, gene variability, lactotransferrin, interleukins

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 13. 5. 2014

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 20. 6. 2014
• Vedoucí: prof. MUDr. Lydie Izakovičová Hollá, Ph.D.

Masarykova univerzita

Lékařská fakulta

Doktorský studijní program / obor:
Fyziologie a patologická fyziologie (čtyřleté) / Fyziologie a patologická fyziologie