Активация инфламмасомы и цитокиновая сигнализация при пародонтите

Цитокины являются молекулярной основой пародонтального воспаления. Провоспалительные медиаторы, такие как интерлейкин-1, интерлейкин-6 и фактор некроза опухоли, усиливают ответ на биопленку и, через путь RANKL, связывают его с потерей альвеолярной кости. Ключевой контрольной точкой является инфламмасома — цитозольная сенсорная платформа, которая активирует цитокины семейства интерлейкина-1 — связывающая микробные сигналы и сигналы опасности с интенсивностью разрушения тканей пародонта.

Definition

Активация инфламмасомы и цитокиновая сигнализация при пародонтите относится к цитозольным сенсорным платформам (таким как NLRP3) и сети провоспалительных цитокинов (включая IL-1, IL-6 и TNF), которые преобразуют микробные сигналы и сигналы опасности в воспаление и опосредованную RANKL потерю костной ткани, характерные для этого заболевания.

Scope

Эта тема охватывает основные цитокиновые сети при пародонтите, инфламмасому (в частности, NLRP3) и ее активацию цитокинов семейства интерлейкина-1, связь цитокиновой сигнализации с резорбцией кости, опосредованной RANKL, а также концепцию того, что хроническое заболевание отражает неразрешенное цитокин-опосредованное воспаление. Она основывается на теме врожденного иммунитета в этой области и является справочным обзором, а не руководством по лечению.

Core questions

• Какие цитокины вызывают разрушение тканей пародонта и костной ткани?
• Что такое инфламмасома и как она активирует цитокины семейства интерлейкина-1?
• Как цитокиновая сигнализация связывает воспаление с потерей альвеолярной кости?
• Как микробные сигналы и сигналы опасности запускают сборку инфламмасомы?
• Почему цитокин-опосредованное воспаление сохраняется и не разрешается при хроническом заболевании?

Key concepts

• Провоспалительные цитокины (IL-1, IL-6, TNF)
• Инфламмасома и NLRP3
• Активация каспазы-1
• RANKL и резорбция кости
• Молекулярные паттерны, ассоциированные с опасностью
• Сигнализация цитокиновой сети
• Неразрешенное воспаление
• Разрушение тканевого матрикса

Key theories

Цитокин-опосредованное разрушение тканей

Провоспалительные цитокины, в частности семейство IL-1, IL-6 и TNF, усиливают пародонтальный ответ и вызывают разрушение матрикса и, через RANKL, опосредованную остеокластами резорбцию кости.

Контроль инфламмасомы над активацией семейства IL-1

Цитозольные NLR-сенсоры собирают инфламмасомы, которые активируют каспазу-1 для обработки цитокинов семейства IL-1 в их активные формы, обеспечивая контрольную точку, которая регулирует интенсивность воспаления в ответ на микробные сигналы и сигналы опасности.

Mechanisms

Микробные молекулы, воспринимаемые через рецепторы распознавания образов, и сигналы опасности от стрессированных клеток хозяина подготавливают и запускают цитозольные NLR-сенсоры, которые собирают инфламмасомы, активирующие каспазу-1 для преобразования цитокинов семейства интерлейкина-1 в активные медиаторы. Эти цитокины, наряду с IL-6 и TNF, образуют самоподдерживающуюся сеть, которая рекрутирует и активирует воспалительные клетки и увеличивает количество RANKL относительно остеопротегерина, способствуя дифференцировке остеокластов и резорбции альвеолярной кости. Когда пути разрешения, которые должны прекращать эту сигнализацию, недостаточны, цитокиновый ответ сохраняется, вызывая хроническое, прогрессирующее разрушение тканей, характерное для пародонтита.

Clinical relevance

Уровни цитокинов в тканях десны и десневой жидкости изучались как показатели воспалительной активности, а генетические и приобретенные различия в цитокиновых ответах являются одной из причин, по которой восприимчивость к пародонтиту варьируется. Эта статья описывает механизмы сигнализации для справки и не рекомендует какую-либо конкретную противовоспалительную или модулирующую терапию для отдельных лиц.

Epidemiology

Повышенная провоспалительная цитокиновая активность постоянно ассоциируется с пораженными участками пародонта по сравнению со здоровыми, и системная воспалительная нагрузка при пародонтите является одной из предполагаемых связей между заболеванием и определенными системными состояниями.

History

Исследования с 1980-х годов выявили интерлейкин-1 и связанные с ним цитокины как центральные в потере костной ткани при пародонтите, что позволило рассматривать заболевание в контексте цитокиновой активности хозяина. Характеристика инфламмасом в 2000-х годах добавила определенный молекулярный механизм для активации семейства IL-1, а биология разрешения впоследствии переосмыслила хронический пародонтит как цитокин-опосредованное воспаление, которое не разрешается.

Debates

Блокировать цитокины или восстанавливать разрешение?

Один из подходов к хроническому цитокин-опосредованному воспалению заключается в ингибировании специфических медиаторов, в то время как концепция разрешения утверждает, что содействие активному прекращению воспаления концептуально отличается и может быть более физиологичным; обсуждаются относительные преимущества.

Key figures

• Dana Graves
• Jenny Ting
• Shizuo Akira
• George Hajishengallis
• Thomas Van Dyke

Seminal works

• graves-2008
• davis-2011
• hajishengallis-2014

Frequently asked questions

Что такое инфламмасома?

Инфламмасома — это цитозольный сенсорный комплекс, который при обнаружении микробных сигналов или сигналов опасности активирует каспазу-1 для преобразования цитокинов семейства интерлейкина-1 в их активные формы, действуя как контрольная точка, которая устанавливает интенсивность воспаления.

Как цитокины вызывают потерю костной ткани при пародонтите?

Провоспалительные цитокины увеличивают количество RANKL относительно его ингибитора остеопротегерина, что способствует дифференцировке и активности остеокластов — клеток, которые резорбируют альвеолярную кость.