การอักเสบและการตอบสนองของภูมิคุ้มกันในโรคปริทันต์

โรคปริทันต์เป็นโรคอักเสบเรื้อรังของเนื้อเยื่อที่รองรับฟัน ซึ่งเกิดจากชุมชนจุลินทรีย์ใต้เหงือกที่ผิดปกติ (dysbiotic subgingival microbial community) ที่กระตุ้นและคงอยู่ได้ด้วยการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันและการอักเสบของโฮสต์ที่ผิดปกติ การทำลายเนื้อเยื่อที่เป็นลักษณะเฉพาะของโรค ได้แก่ การสูญเสียการยึดเกาะของเนื้อเยื่อเกี่ยวพันและกระดูกเบ้าฟัน ส่วนใหญ่เกิดจากตัวกลางทางภูมิคุ้มกันของโฮสต์เองมากกว่าที่จะเกิดจากแบคทีเรียโดยตรง ทำให้ปฏิสัมพันธ์ระหว่างโฮสต์กับจุลินทรีย์เป็นศูนย์กลางแนวคิดของปริทันตวิทยาในปัจจุบัน

Definition

การตอบสนองของภูมิคุ้มกันในโรคปริทันต์คือชุดของกระบวนการภูมิคุ้มกันโดยกำเนิดและแบบปรับตัว รวมถึงกระบวนการอักเสบที่เนื้อเยื่อปริทันต์ตอบสนองต่อไบโอฟิล์มใต้เหงือกที่ผิดปกติ เมื่อการตอบสนองนี้ผิดปกติ จะเป็นตัวกลางในการทำลายเนื้อเยื่อเกี่ยวพันและกระดูกเบ้าฟันซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะของโรค

Scope

ส่วนนี้จะนำผู้อ่านไปสู่การทำความเข้าใจว่าการอักเสบของปริทันต์เริ่มต้นและขยายตัวได้อย่างไร: ตั้งแต่ไบโอฟิล์มของจุลินทรีย์และการเสียสมดุลของจุลินทรีย์ (dysbiosis) ไปจนถึงการรับรู้โดยภูมิคุ้มกันโดยกำเนิดและการป้องกันโดยนิวโทรฟิล ไปจนถึงภูมิคุ้มกันแบบปรับตัว (T-cell และ B-cell) การตอบสนองของแอนติบอดี และเครือข่ายอินฟลามาโซมและไซโตไคน์ที่เชื่อมโยงการท้าทายจากแบคทีเรียกับการสูญเสียกระดูก โดยจะนำเสนอสิ่งเหล่านี้ในฐานะกลไกที่เชื่อมโยงกันซึ่งศึกษาในภูมิคุ้มกันวิทยาปริทันต์ และชี้ไปยังหัวข้อที่มีรายละเอียดมากขึ้นด้านล่าง เป็นภาพรวมอ้างอิง ไม่ใช่คำแนะนำทางคลินิก

Sub-topics

• ภูมิคุ้มกันแบบปรับตัวและการตอบสนองของแอนติบอดีในโรคปริทันต์อักเสบ
• การกระตุ้นอินแฟลมมาโซมและการส่งสัญญาณไซโตไคน์ในโรคปริทันต์อักเสบ
• การตอบสนองทางภูมิคุ้มกันโดยกำเนิดในปริทันต์
• การก่อตัวของไบโอฟิล์มปริทันต์และการเกิดโรคของจุลินทรีย์

Core questions

• ไบโอฟิล์มใต้เหงือกที่เป็นจุลินทรีย์ประจำถิ่นเปลี่ยนไปเป็นชุมชนที่ผิดปกติและเกี่ยวข้องกับโรคได้อย่างไร?
• เหตุใดการทำลายเนื้อเยื่อปริทันต์ส่วนใหญ่จึงเกิดจากการตอบสนองของโฮสต์มากกว่าแบคทีเรียโดยตรง?
• ภูมิคุ้มกันโดยกำเนิดและภูมิคุ้มกันแบบปรับตัวมีปฏิสัมพันธ์กันอย่างไรในบริเวณเหงือก เยื่อบุผิวเชื่อมต่อ และเนื้อเยื่อเกี่ยวพัน?
• อะไรที่เชื่อมโยงการตอบสนองการอักเสบกับการสูญเสียกระดูกเบ้าฟันที่เกิดจากเซลล์สร้างกระดูก?
• เหตุใดการอักเสบในบุคคลที่มีความอ่อนแอจึงไม่สามารถแก้ไขได้และกลายเป็นเรื้อรัง?

Key concepts

• การเสียสมดุลของจุลินทรีย์ (Dysbiosis)
• ปฏิสัมพันธ์ระหว่างโฮสต์กับจุลินทรีย์
• ภูมิคุ้มกันโดยกำเนิด
• ภูมิคุ้มกันแบบปรับตัว
• เครือข่ายไซโตไคน์
• ภูมิคุ้มกันกระดูกและการสูญเสียกระดูก
• การแก้ไขการอักเสบ
• ความอ่อนแอส่วนบุคคล

Key theories

สมมติฐานจุลินทรีย์สำคัญ (Keystone-pathogen hypothesis)

สิ่งมีชีวิตที่มีปริมาณน้อย เช่น Porphyromonas gingivalis สามารถปรับเปลี่ยนชุมชนจุลินทรีย์ที่ปกติให้กลายเป็นภาวะที่ผิดปกติและก่อให้เกิดโรคได้ โดยไม่สมดุลกับจำนวนของพวกมัน ด้วยการบ่อนทำลายภูมิคุ้มกันของโฮสต์

แบบจำลองพยาธิกำเนิดของการตอบสนองของโฮสต์ (ภูมิคุ้มกันที่ผิดปกติ)

โรคปริทันต์เกิดจากปฏิกิริยาภูมิคุ้มกันและการอักเสบของโฮสต์ที่มากเกินไปหรือไม่ได้รับการควบคุมที่ดีต่อไบโอฟิล์ม ซึ่งตัวกลางทางภูมิคุ้มกันเป็นสาเหตุโดยตรงของการทำลายเนื้อเยื่อมากกว่าจุลินทรีย์ ความอ่อนแอส่วนบุคคลจะปรับเปลี่ยนการตอบสนองนี้

แบบจำลองความล้มเหลวในการแก้ไขการอักเสบเรื้อรัง

โรคปริทันต์เรื้อรังถูกกำหนดให้เป็นความล้มเหลวของกลไกการแก้ไขที่ทำงานอยู่ในการยุติการอักเสบ โดยเปลี่ยนจุดเน้นจากการระงับการอักเสบไปสู่การฟื้นฟูการแก้ไขทางสรีรวิทยา

Mechanisms

ไบโอฟิล์มใต้เหงือกที่ผิดปกติจะนำเสนอผลิตภัณฑ์ของจุลินทรีย์ต่อเยื่อบุผิวเชื่อมต่อและเนื้อเยื่อเกี่ยวพันของเหงือก ซึ่งตัวรับการจดจำรูปแบบ (pattern-recognition receptors) จะเริ่มต้นการตอบสนองโดยกำเนิดที่โดดเด่นด้วยการเรียกนิวโทรฟิลผ่านร่องเหงือก ไซโตไคน์ที่ก่อให้เกิดการอักเสบ (เช่น IL-1, IL-6 และ TNF) จะขยายการตอบสนอง และร่วมกับแกน RANKL/osteoprotegerin จะทำให้สมดุลเอียงไปทางการกระตุ้นเซลล์สร้างกระดูก (osteoclast) และการสลายกระดูกเบ้าฟัน ภูมิคุ้มกันแบบปรับตัวจะตามมา โดยมีเซลล์ T-helper ชนิดย่อยและรอยโรคที่อุดมด้วยพลาสมาเซลล์สร้างแอนติบอดีต่อแบคทีเรียปริทันต์ ในโฮสต์ที่มีความอ่อนแอ กระบวนการเหล่านี้จะดำเนินต่อไปเองและไม่สามารถแก้ไขได้ ดังนั้นการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันที่ควรจะป้องกันกลับเป็นตัวกลางในการสูญเสียการยึดเกาะและกระดูกที่ดำเนินไปอย่างต่อเนื่อง

Clinical relevance

การทำความเข้าใจพื้นฐานทางภูมิคุ้มกันของโฮสต์ในโรคปริทันต์อธิบายได้ว่าเหตุใดความรุนแรงของโรคจึงแตกต่างกันไปในแต่ละบุคคลที่สัมผัสกับไบโอฟิล์มที่คล้ายกัน เหตุใดการอักเสบทั่วร่างกายและภาวะทางระบบบางอย่างจึงเชื่อมโยงกับโรคปริทันต์ในเชิงระบาดวิทยา และเหตุใดการจำแนกประเภทปี 2018 จึงกำหนดโรคโดยอิงจากการตอบสนองของโฮสต์และความเสี่ยงส่วนบุคคล บทความนี้อธิบายกลไกและวิธีการสร้างหลักฐาน ไม่ใช่พื้นฐานสำหรับการวินิจฉัยหรือการตัดสินใจในการรักษาเฉพาะบุคคล

Epidemiology

โรคปริทันต์รุนแรงเป็นหนึ่งในภาวะอักเสบเรื้อรังที่แพร่หลายที่สุดทั่วโลก และเป็นสาเหตุสำคัญของการสูญเสียฟันในผู้ใหญ่ ความเข้าใจในปัจจุบันระบุว่าภาระนี้เกิดจากการตอบสนองของโฮสต์ที่แตกต่างกันไปตามความอ่อนแอทางพันธุกรรม การสูบบุหรี่ โรคเบาหวาน และปัจจัยปรับเปลี่ยนอื่นๆ ซึ่งสะท้อนให้เห็นในกรอบการจัดระยะและระดับของการจำแนกประเภทปี 2018

History

แบบจำลองในยุคแรกๆ ระบุว่าการทำลายปริทันต์เกิดจากปริมาณคราบจุลินทรีย์ แต่การวิจัยตลอดช่วงปลายศตวรรษที่ 20 ได้ปรับเปลี่ยนแนวคิดของโรคโดยเน้นที่การตอบสนองของโฮสต์ ซึ่งถูกกำหนดไว้ในแบบจำลองพยาธิกำเนิดของ Page และ Kornman แนวคิดเรื่องจุลินทรีย์สำคัญ (keystone-pathogen) และการเสียสมดุลของจุลินทรีย์หลายชนิด (polymicrobial-dysbiosis) ในทศวรรษ 2010 ได้รวมจุลชีววิทยาเข้ากับภูมิคุ้มกันวิทยา และการจำแนกประเภทโลกปี 2018 ได้นำแผนการที่เน้นโฮสต์และอิงความเสี่ยงมาใช้

Debates

การเสียสมดุลของจุลินทรีย์เป็นสาเหตุหรือผลของการอักเสบ?

แบบจำลองจุลินทรีย์สำคัญและการเสียสมดุลของจุลินทรีย์เน้นการปรับเปลี่ยนภูมิคุ้มกันโดยจุลินทรีย์ ในขณะที่มุมมองที่เน้นการอักเสบเป็นอันดับแรกเชื่อว่าการอักเสบของโฮสต์เองเป็นตัวเลือกให้เกิดชุมชนที่ผิดปกติ ทิศทางของความสัมพันธ์นี้ยังคงมีการถกเถียงกันอย่างต่อเนื่อง

ระงับการอักเสบหรือส่งเสริมการแก้ไข?

กรอบแนวคิดความล้มเหลวในการแก้ไขโต้แย้งว่าการฟื้นฟูกลไกการแก้ไขที่ทำงานอยู่มีความแตกต่างทางแนวคิด และอาจดีกว่าการเพียงแค่ยับยั้งตัวกลางการอักเสบ

Key figures

• George Hajishengallis
• Roy Page
• Kenneth Kornman
• Thomas Van Dyke
• Richard Darveau

Seminal works

• page-kornman-1997
• hajishengallis-2012
• hajishengallis-2014

Frequently asked questions

ถ้าแบคทีเรียเป็นตัวเริ่มต้นโรคปริทันต์ ทำไมจึงเรียกว่าโรคที่เกิดจากการตอบสนองของโฮสต์?

ไบโอฟิล์มมีความจำเป็นในการกระตุ้นโรค แต่การทำลายเนื้อเยื่อเกี่ยวพันและกระดูกส่วนใหญ่เกิดจากตัวกลางทางภูมิคุ้มกันและการอักเสบของโฮสต์เองที่ตอบสนองต่อไบโอฟิล์มนั้น ดังนั้นความอ่อนแอและการตอบสนองของโฮสต์จึงเป็นตัวกำหนดความรุนแรงของโรคเป็นส่วนใหญ่

การเสียสมดุลของจุลินทรีย์ในโรคปริทันต์คืออะไร?

การเสียสมดุลของจุลินทรีย์คือการเปลี่ยนแปลงจากชุมชนใต้เหงือกที่สมดุลและเป็นจุลินทรีย์ประจำถิ่น ไปสู่ชุมชนที่มีองค์ประกอบและกิจกรรมที่กระตุ้นและคงไว้ซึ่งการตอบสนองการอักเสบที่ทำลายล้าง ซึ่งบางครั้งเกิดจากจุลินทรีย์สำคัญที่มีปริมาณน้อย