การกระตุ้นอินแฟลมมาโซมและการส่งสัญญาณไซโตไคน์ในโรคปริทันต์อักเสบ

ไซโตไคน์เป็นตัวกลางโมเลกุลของการอักเสบในปริทันต์ สารสื่ออักเสบ เช่น อินเตอร์ลิวคิน-1, อินเตอร์ลิวคิน-6 และทูเมอร์เนคโครซิสแฟกเตอร์ จะขยายการตอบสนองต่อไบโอฟิล์ม และผ่านวิถี RANKL จะเชื่อมโยงกับการสูญเสียกระดูกเบ้าฟัน จุดควบคุมสำคัญคืออินแฟลมมาโซม ซึ่งเป็นแพลตฟอร์มเซ็นเซอร์ในไซโตซอลที่กระตุ้นไซโตไคน์ในกลุ่มอินเตอร์ลิวคิน-1 ซึ่งเชื่อมโยงสัญญาณจุลชีพและสัญญาณอันตรายเข้ากับความรุนแรงของการทำลายเนื้อเยื่อปริทันต์

Definition

การกระตุ้นอินแฟลมมาโซมและการส่งสัญญาณไซโตไคน์ในโรคปริทันต์อักเสบ หมายถึง แพลตฟอร์มเซ็นเซอร์ในไซโตซอล (เช่น NLRP3) และเครือข่ายของไซโตไคน์ที่ก่อให้เกิดการอักเสบ (รวมถึง IL-1, IL-6 และ TNF) ที่เปลี่ยนสัญญาณจุลชีพและสัญญาณอันตรายไปสู่การอักเสบและการสูญเสียกระดูกที่เกิดจาก RANKL ซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะของโรค

Scope

หัวข้อนี้ครอบคลุมเครือข่ายไซโตไคน์หลักในโรคปริทันต์อักเสบ, อินแฟลมมาโซม (โดยเฉพาะ NLRP3) และการกระตุ้นไซโตไคน์ในกลุ่มอินเตอร์ลิวคิน-1, การเชื่อมโยงการส่งสัญญาณไซโตไคน์กับการสลายกระดูกที่ขับเคลื่อนด้วย RANKL และแนวคิดที่ว่าโรคเรื้อรังสะท้อนถึงการอักเสบที่ขับเคลื่อนด้วยไซโตไคน์ที่ไม่ได้รับการแก้ไข เนื้อหานี้ต่อยอดจากหัวข้อภูมิคุ้มกันโดยกำเนิดในสาขานี้ และเป็นการทบทวนภาพรวม ไม่ใช่แนวทางการรักษา

Core questions

• ไซโตไคน์ใดที่ขับเคลื่อนการทำลายเนื้อเยื่อปริทันต์และกระดูก?
• อินแฟลมมาโซมคืออะไร และมันกระตุ้นไซโตไคน์ในกลุ่มอินเตอร์ลิวคิน-1 ได้อย่างไร?
• การส่งสัญญาณไซโตไคน์เชื่อมโยงการอักเสบกับการสูญเสียกระดูกเบ้าฟันได้อย่างไร?
• สัญญาณจุลชีพและสัญญาณอันตรายกระตุ้นการประกอบอินแฟลมมาโซมได้อย่างไร?
• เหตุใดการอักเสบที่ขับเคลื่อนด้วยไซโตไคน์จึงยังคงอยู่และไม่สามารถแก้ไขได้ในโรคเรื้อรัง?

Key concepts

• ไซโตไคน์ที่ก่อให้เกิดการอักเสบ (IL-1, IL-6, TNF)
• อินแฟลมมาโซมและ NLRP3
• การกระตุ้นแคสเปส-1
• RANKL และการสลายกระดูก
• รูปแบบโมเลกุลที่เกี่ยวข้องกับอันตราย
• การส่งสัญญาณเครือข่ายไซโตไคน์
• การอักเสบที่ไม่ได้รับการแก้ไข
• การทำลายเมทริกซ์เนื้อเยื่อ

Key theories

การทำลายเนื้อเยื่อที่ขับเคลื่อนด้วยไซโตไคน์

ไซโตไคน์ที่ก่อให้เกิดการอักเสบ โดยเฉพาะกลุ่ม IL-1, IL-6 และ TNF จะขยายการตอบสนองของปริทันต์และขับเคลื่อนการสลายเมทริกซ์ และผ่าน RANKL จะขับเคลื่อนการสลายกระดูกที่เกิดจากเซลล์สลายกระดูก

การควบคุมการกระตุ้น IL-1-family โดยอินแฟลมมาโซม

เซ็นเซอร์ NLR ในไซโตซอลจะประกอบอินแฟลมมาโซมที่กระตุ้นแคสเปส-1 เพื่อประมวลผลไซโตไคน์ในกลุ่ม IL-1 ให้อยู่ในรูปที่ออกฤทธิ์ ซึ่งเป็นจุดตรวจสอบที่ปรับความรุนแรงของการอักเสบเพื่อตอบสนองต่อสัญญาณจุลชีพและสัญญาณอันตราย

Mechanisms

โมเลกุลของจุลชีพที่รับรู้ผ่านตัวรับการจดจำรูปแบบและสัญญาณอันตรายจากเซลล์เจ้าบ้านที่ถูกกระตุ้น จะเตรียมและกระตุ้นเซ็นเซอร์ NLR ในไซโตซอล ซึ่งจะประกอบอินแฟลมมาโซมที่กระตุ้นแคสเปส-1 เพื่อเปลี่ยนไซโตไคน์ในกลุ่มอินเตอร์ลิวคิน-1 ให้เป็นตัวกลางที่ออกฤทธิ์ ไซโตไคน์เหล่านี้ ร่วมกับ IL-6 และ TNF จะสร้างเครือข่ายที่ขยายตัวเอง ซึ่งจะดึงดูดและกระตุ้นเซลล์อักเสบ และเพิ่มปริมาณ RANKL เมื่อเทียบกับออสทีโอโปรเทคเจอรีน ซึ่งส่งเสริมการสร้างเซลล์สลายกระดูก (osteoclast) และการสลายกระดูกเบ้าฟัน เมื่อวิถีการแก้ไขที่ควรจะยุติการส่งสัญญาณนี้ไม่เพียงพอ การตอบสนองของไซโตไคน์จะยังคงอยู่ ทำให้เกิดการทำลายเนื้อเยื่อเรื้อรังและก้าวหน้าซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะของโรคปริทันต์อักเสบ

Clinical relevance

ระดับไซโตไคน์ในเนื้อเยื่อเหงือกและของเหลวในร่องเหงือกได้ถูกศึกษาเพื่อเป็นตัวบ่งชี้กิจกรรมการอักเสบ และความแตกต่างทางพันธุกรรมและที่ได้รับมาในการตอบสนองของไซโตไคน์เป็นส่วนหนึ่งที่ทำให้ความอ่อนแอต่อโรคปริทันต์อักเสบแตกต่างกันไป บทความนี้อธิบายกลไกการส่งสัญญาณเพื่อการอ้างอิง และไม่แนะนำการบำบัดต้านการอักเสบหรือการปรับเปลี่ยนเจ้าบ้านเฉพาะสำหรับบุคคลใดๆ

Epidemiology

กิจกรรมไซโตไคน์ที่ก่อให้เกิดการอักเสบที่สูงขึ้นมีความสัมพันธ์อย่างสม่ำเสมอในบริเวณปริทันต์ที่เป็นโรคเมื่อเทียบกับบริเวณที่สุขภาพดี และภาระการอักเสบในระบบของโรคปริทันต์อักเสบเป็นหนึ่งในความเชื่อมโยงที่เสนอระหว่างโรคนี้กับภาวะทางระบบบางอย่าง

History

การวิจัยตั้งแต่ทศวรรษ 1980 เป็นต้นมาได้ระบุว่าอินเตอร์ลิวคิน-1 และไซโตไคน์ที่เกี่ยวข้องเป็นศูนย์กลางของการสูญเสียกระดูกปริทันต์ โดยกำหนดให้โรคนี้เกี่ยวข้องกับกิจกรรมไซโตไคน์ของเจ้าบ้าน การระบุลักษณะของอินแฟลมมาโซมในทศวรรษ 2000 ได้เพิ่มกลไกโมเลกุลที่ชัดเจนสำหรับการกระตุ้น IL-1-family และชีววิทยาของการแก้ไขในเวลาต่อมาได้ปรับกรอบโรคปริทันต์อักเสบเรื้อรังเป็นการอักเสบที่ขับเคลื่อนด้วยไซโตไคน์ที่ไม่สามารถแก้ไขได้

Debates

การยับยั้งไซโตไคน์หรือการฟื้นฟูการแก้ไข?

แนวทางหนึ่งในการจัดการกับการอักเสบเรื้อรังที่ขับเคลื่อนด้วยไซโตไคน์คือการยับยั้งตัวกลางเฉพาะ ในขณะที่กรอบแนวคิดของการแก้ไขโต้แย้งว่าการส่งเสริมการยุติการอักเสบอย่างกระตือรือร้นนั้นแตกต่างกันในเชิงแนวคิดและอาจเป็นไปตามสรีรวิทยามากกว่า มีการอภิปรายถึงข้อดีข้อเสียที่เกี่ยวข้อง

Key figures

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

Seminal works

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

Frequently asked questions

อินแฟลมมาโซมคืออะไร?

อินแฟลมมาโซมคือคอมเพล็กซ์เซ็นเซอร์ในไซโตซอลที่เมื่อตรวจพบสัญญาณจุลชีพหรือสัญญาณอันตราย จะกระตุ้นแคสเปส-1 เพื่อเปลี่ยนไซโตไคน์ในกลุ่มอินเตอร์ลิวคิน-1 ให้อยู่ในรูปที่ออกฤทธิ์ โดยทำหน้าที่เป็นจุดตรวจสอบที่กำหนดความรุนแรงของการอักเสบ

ไซโตไคน์ทำให้เกิดการสูญเสียกระดูกในโรคปริทันต์อักเสบได้อย่างไร?

ไซโตไคน์ที่ก่อให้เกิดการอักเสบจะเพิ่มปริมาณ RANKL เมื่อเทียบกับตัวยับยั้งออสทีโอโปรเทคเจอรีน ซึ่งส่งเสริมการสร้างและการทำงานของเซลล์สลายกระดูก ซึ่งเป็นเซลล์ที่สลายกระดูกเบ้าฟัน