Functional activity of neutrophils and systemic inflammatory response of Down’s syndrome patients with periodontal disease

Periodontal disease (PD) is characterized as an inflammatory process that compromises the support and protection of the periodontium. Patients with Down’s syndrome (DS) are prone to develop PD. Neutrophils (NE) are the first line of defense against infection and their absence sets the stage for disease. Aim: To compare the activity and function of NE in the peripheral blood from DS patients with and without PD, assisted at the Center for Dental Assistance to Patients with Special Needs affiliated with the School of Dentistry of Araçatuba, Brazil. Methods: Purified NE were collected from peripheral blood of 22 DS patients. NE were used to detect the 5-lypoxigenase (5-LO) expression by RT-PCR. Plasma from peripheral blood was collected to measure tumor necrosis factor-a (TNF-a) and interleukin-8 (IL-8) by ELISA and nitrite (NO3) using a Griess assay. Results: Data analysis demonstrated that DS patients with PD present high levels of TNF-a and IL-8 when compared with DS patients without PD. However, there was no statistically significant difference in the levels of NO3 production between the groups. The levels of the inflammatory mediator 5-LO expression increased in DS patients with PD. Conclusions: According with these results, it was concluded that TNF-a and IL-8 are produced by DS patients with PD. Furthermore, DS patients with PD presented high levels of 5-LO expression, suggesting the presence of leukotriene B4 (LTB4) in PD, thus demonstrating that the changes in NE function due to the elevation of inflammatory mediators contribute to PD.

Modulação da resposta imune durante o desenvolvimento de carcinoma espinocelular / Modulation of immune response during the development of squamous cell carcinoma

Modulação da resposta imune no local do tumor é um mecanismo crítico envolvido com evasão dos tumores. Sinais de PD-1 e PD-L1/PD-L2 podem estar envolvidos com o escape tumoral. Entretanto, pouco se sabe a respeito destas moléculas no desenvolvimento de carcinoma de células escamosas. No presente estudo, nós investigamos a expressão de PD-1 sobre células T das lesões e linfonodos de carcinomas de células escamosas. A carcinogênese de pele foi induzida quimicamente com DMBA/PMA em camundongos. A caracterização da expressão de PD-1, PD-L1 e PD-L2 na lesão e linfonodos foram analisados por citometria de fluxo. A produção IL-10, IL-12, TGF- e IFN- foi determinada por ELISA. Camundongos tratados com DMBA/PMA apresentaram maior taxa de papilomas e progressão para carcinoma de células escamosas. Nós encontramos também que células T CD4+PD-1+ migraram para o local do tumor e que maior nível de CD4+PD-1+, CD8+PD-1+, CD14+PD-1+ e CD4+PD-L1+ foram detectados nos linfonodos quando comparados com o grupo controle. Além disso, as produções de IL-12, IFN- e TGF-, mas não IL-10, foram altamente detectadas nas lesões comparada com do grupo controle. Estes dados indicam que a expressão de PD-1 está regulada positivamente sobre linfócitos infiltrados nos tumores e linfonodos. Este fato e os altos níveis de TGF- e IL-10 podem contribuir para supressão da resposta imune antitumor.

Modulation of immune response in tumor site is a critical mechanism involved with tumor evasion. PD-1 and PD-L1/PD-L2 signals could be involved in tumor escape. However, little is known about the role of these molecules in squamous cell carcinoma development. In the present study, we investigated the expression of PD-1 on T cells from squamous cell carcinoma lesions and lymph nodes. Skin carcinogenesis was chemically induced with DMBA/PMA in mice. Characterization of PD-1, PD-L1 and PD-L2 expression in the lesion and lymph nodes were analysed by flow cytometry. IL-10, IL-12, TGF- and IFN- production was determined by ELISA. DMBA/PMA-treated mice showed higher rate of papillomas and progression to squamous cell carcinoma. We also found that CD4+PD-1+ T cells migrated to the tumor site and that higher level of CD4+PD-1+, CD8+PD-1+, CD14+PD-1+ and CD4+PD-L1+ were detected in the lymph nodes when compared with the control group. Besides, IL-12, IFN- and TGF-, but not IL-10, productions were higher detected in the lesions compared with the control group. These data indicate that PD-1 expression is up-regulated on tumor infiltrating lymphocytes and lymph nodes. This fact and high levels of TGF- and IL-10 may contribute to suppression of anti-tumor immune response.

Ativação de receptores opioides na doença periodontal experimental: efeitos e mecanismos / Activation of opioid receptors in experimental periodontal disease: effects and mechanisms

Os efeitos benéficos do agonista kappa opioide U-50,488 na prevenção da progressão da doença periodontal (DP) em ratos já foi descrito na literatura, embora seus mecanismos ainda não tenham sido totalmente esclarecidos. O presente estudo avaliou a expressão das seguintes citocinas: fator de necrose tumoral alfa (TNF-a), interleucina 6 (IL-6), interleucina 8 (IL-8) e interleucina 10 (IL-10) em tecidos periondontais de ratos com DP induzida e tratados com o U-50,488. Adicionalmente, correlacionou-se os efeitos do agonista kappa opioide com a atividade da enzima mieloperoxidase (MPO) - um marcador de neutrófilos ativados - e com a presença de osteoclastos nos tecidos periodontais. Ratos machos da linhagem Holtzman foram divididos em quatro grupos: naïve (N), ligadura (L), salina (S) e kappa (K). A DP foi induzida por meio da colocação de um fio de sutura estéril (ligadura) em volta do segundo molar superior esquerdo, exceto nos animais do grupo N. Os animais do grupo L não receberam qualquer tratamento farmacológico após a colocação da ligadura e os dos grupos S e K foram tratados, respectivamente, com a administração local de solução salina e do agonista kappa opioide U-50,488. Após cinco e 11 dias de indução da doença, os animais passaram pela eutanásia e as amostras dos tecidos periodontais foram coletadas para análises histológica e morfométrica, avaliação da produção de TNF-a, IL-6, IL-8, IL-10 e MPO. A DP experimental caracterizou-se pela formação de infiltrado inflamatório, reabsorção da crista óssea alveolar e aumento no número de osteoclastos no periodonto de ratos com ligadura. Verificou-se também, por intermédio do Teste de Elisa, uma concentração maior nos níveis de TNF-a, IL-6, IL-8 e MPO nos tecidos periodontais destes animais. A administração do agonista kappa opioide diminuiu a perda óssea e o número de osteoclastos sem alterar o número de células do inflamatório e a atividade de MPO. O U-50,488 reduziu os níveis de IL-6 e aumentou os de IL-10 de maneira significativa, mas não alterou a produção de TNF- a e de IL-8. Tais resultados sugerem que a administração local do agonista kappa opioide U-50,488 modula as respostas inflamatória e imune na DP experimental em ratos ao diminuir a expressão de IL-6 e aumentar a de IL-10

Avaliação da influência do fluoreto no reparo ósseo de alvéolos de ratos. Estudo dos processos de reabsorção e neoformação óssea / Evaluation of the influence of fluoride in bone repair in dental alveoli in rats. Analysis of the reabsortion and neoformation of the bone

O processo de reparo do tecido ósseo tem sido alvo de estudos com o intuito de promover uma melhora na qualidade e tempo de reparo. Um elemento que tem sido estudado por alguns grupos é o fluoreto, pois tem sido proposto como terapêutico para osteoporose (Europa). Deste modo, o objetivo deste trabalho foi avaliar comparativamente o efeito do fluoreto administrado na água de beber sobre o reparo ósseo alveolar de ratos. Neste estudo foram utilizados 4 grupos com ratos Wistar de 80 dias de vida (n=200), os quais receberam água de beber contendo 5, 15 e 50 ppm de fluoreto e água deionizada (controle) durante todo experimento. Esses animais tiveram o incisivo superior direito extraído. Os animais foram eutanasiados 0 hora, 7, 14, 21 e 30 e 60 dias após a extração. Amostras de plasma sanguíneo foram obtidas para análise de concentração de flúor, e a região do alvéolo dental foi coletada para as análises de microscopia (Hematoxilina Eosina e imunoistoquímica) e zimografia (metaloproteinases de matriz 2 e 9 MMP-2 e 9). A análise de concentração de flúor no plasma sangüíneo mostrou maior presença desse elemento no grupo tratado com 50 ppm de F nos períodos de 21 e 30 dias. Na análise histológica foi detectado osso neoformado em todos os animais até 60 dias, porém o grupo de 50 ppm de F apresentou menor formação óssea nos períodos de 14, 21 e 30dias. A análise morfométrica confirmou um aumento na densidade de volume de osso neoformado, entre 7 e 60 dias, nos grupos controle, 5 ppm, 15 ppm e 50 ppm de F, com concomitante diminuição na densidade de volume de coágulo sangüíneo. A expressão de RANK-L e OPG não foi alterada pela exposição crônica ao fluoreto na água de beber durante os períodos estudados (p<0,05). A atividade da MMP-2 foi mais acentuada no período inicial, enquanto a MMP-9 teve maior atividade no período final. Concluiu-se que o F, em altas concentrações pode alterar a dinâmica do reparo ósseo alveolar diminuindo a formação de novo tecido ósseo, associado...

The repair of bone has been investigated with the aim of promoting an improvement in the quality and time of the repair process. One element that has been studied by some groups is fluoride, it has been proposed as a treatment for osteoporosis (Europe). Thus, the objective was to comparatively evaluate the effect of fluoride administered in drinking water on alveolar bone repair in rats. This study used 4 groups of rats of 80 days (n=200), which received drinking water containing 5, 15, and 50 ppm of fluoride, and deionized water (control) throughout the experiment. These animals had their upper right incisor extracted. The animals were euthanized 0 hours, 7, 14, 21 and 30 and 60 days after extraction. Samples of blood plasma were obtained for analysis of fluoride concentration, and the region of the alveolus was collected for microscopic analysis (Hematoxylin eosin and Immunohistochemistry) and zymography (metalloproteinases 2 and 9 MMP-2 and 9). Analysis of fluoride concentration in blood plasma showed a greater presence of this element in the group treated with 50 ppm of F in periods of 21 and 30 days. Histological analysis detected a new bone formed in all animals up to 60 days, but the group of 50 ppm F showed lower bone formation at 14, 21 and 30 days. Morphometric analysis confirmed an increase in the volume density of newly formed bone, between 7 and 60 days in control groups, 5 ppm, 15 ppm and 50 ppm F, with a concomitant decrease in the volume density of blood clot. The expression of RANK-L and OPG was not altered by chronic exposure to fluoride in drinking water during the study period (p<0.05). The activity of MMP-2 was more pronounced in the early period, while MMP-9 had higher activity in the final period. It was conclude that the F, in high concentrations change the dynamics of the alveolar bone repair by decreasing the formation of new bone, associated with a delay in treating the blood clot. Proteins as RNK-L, OPG, MMP-2 and MMP-9 may also...

Avaliação da associação entre o polimorfismo dos genes IL-1A (-889), IL1B (-511), IL-1B (+3954), IL-1RN (íntron 2-VNTR) e TNFA (-308) e a periodontite agressiva / Correlation between IL-1A (-889), IL-1B (-511), IL-1B (+3954), IL-1RN (intron 2-VNTR) and TNFA (-308) gene polymorphisms and aggressive periodontitis

A periodontite agressiva (PAg) compreende um grupo de doenças periodontais caracterizadas por rápida destruição dos tecidos periodontais, em indivíduos jovens e que geralmente não apresentam doenças sistêmicas. Estudos em populações e em famílias indicaram que fatores genéticos possuem influência na susceptibilidade à PAg. Os polimorfismos genéticos da interleucina-1 (IL-1) e do fator de necrose tumoral-α (TNF-α) foram associados com o aumento da severidade da periodontite. O objetivo deste estudo foi avaliar a associação entre o polimorfismo dos genes IL-1A (-889), IL-1B (-511), IL-1B (+3954), IL-1RN (íntron 2-VNTR) e TNFA (-308) e a PAg. O DNA genômico foi extraído de 150 indivíduos não fumantes, sendo 50 portadores de PAg e 100 indivíduos com periodonto saudável. O polimorfismo dos genes IL-1A (-889), IL-1B (-511), IL-1B (+3954) e TNFA (-308) foi analisado utilizando-se a técnica da reação em cadeia da polimerase e análise do polimorfismo de comprimento dos fragmentos de restrição (PCR-RFLP). O polimorfismo de número variável de repetições em tandem (VNTR) no íntron 2 do gene IL-1RN foi detectado pela técnica da PCR e análise do tamanho dos fragmentos. A análise estatística revelou que não houve diferença significante na freqüência dos genótipos e alelos, entre o grupo com PAg e os indivíduos com periodonto saudável, para IL-1A (-889), IL-1B (-511), IL-1B (+3954) e TNFA (-308) (p-valor>0.05%). Entretanto,houve diferença estatisticamente significante, entre os dois grupos, na distribuição dos genótipos para IL-1RN (íntron 2-VNTR) (teste Exato de Fisher; p-valor=0,021) e alelos (teste Exato de Fisher; p-valor=0,04). Os achados sugerem que o polimorfismo do gene IL-1RN (íntron 2-VNTR) está associado com a PAg na população estudada.

Aggressive periodontitis (AgP) is a type of periodontal disease characterized by a rapid destruction of the periodontal supporting tissues in young adults who are usually systemically well. Population and family studies indicate that genetic factors seem to have a strong influence on susceptibility to AgP. Genetic polymorphism at the interleukin-1 (IL-1) and tumor necrosis factor alpha (TNFA) were associated with the increase on the severity of periodontitis. This study aimed at finding a possible association between IL-1A (-889), IL-1B (-511), IL-1B (+3954), IL-1RN (intron 2-VNTR) and TNFA (-308) polymorphism in patients with aggressive periodontitis. Genomic DNA was extracted from the saliva of 150 nonsmoking subjects, 50 patients with AgP and 100 periodontal healthy subjects. All individuals were systemically healthy. The polymorphisms of IL-1A (-889), IL-1B (-511), IL-1B (+3954) and TNFA (-308) were analyzed by means of polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism (PCR-RFLP). The polymorphism of a variable number tandem repeat (VNTR) in intron 2 of the IL-1RN gene was detected by PCR amplification and fragment size analysis. Statistical analysis revealed no significant difference in the IL-1A (-889), IL-1B (-511), IL-1B (+3954) and TNFA (-308) genotypes and allele frequencies between AgP patients and periodontal healthy subjects (p-value>0.05%). However, there were significant differences among the groups in the distribution of IL-1RN (íntron 2-VNTR) genotypes (Fisher’s exact test; p-value=0.021) and allelefrequencies (Fisher’s exact test; p-value=0.04). These findings suggest that IL-1RN (intron 2-VNTR) polymorphism is associated with AgP in the population presented here.