Kích hoạt thể viêm và tín hiệu cytokine trong bệnh nha chu

Cytokine là đơn vị phân tử của quá trình viêm nha chu. Các chất trung gian gây viêm như interleukin-1, interleukin-6 và yếu tố hoại tử khối u khuếch đại phản ứng với màng sinh học và, thông qua con đường RANKL, liên kết nó với sự tiêu xương ổ răng. Một điểm kiểm soát quan trọng là thể viêm (inflammasome) – một nền tảng cảm biến trong bào tương kích hoạt các cytokine thuộc họ interleukin-1 – liên kết các tín hiệu vi khuẩn và nguy hiểm với cường độ phá hủy mô nha chu.

Definition

Kích hoạt thể viêm và tín hiệu cytokine trong bệnh nha chu đề cập đến các nền tảng cảm biến trong bào tương (như NLRP3) và mạng lưới các cytokine gây viêm (bao gồm IL-1, IL-6 và TNF) chuyển đổi các tín hiệu vi khuẩn và nguy hiểm thành tình trạng viêm và tiêu xương qua trung gian RANKL đặc trưng của bệnh.

Scope

Chủ đề này bao gồm các mạng lưới cytokine chính trong bệnh nha chu, thể viêm (đáng chú ý là NLRP3) và sự kích hoạt các cytokine thuộc họ interleukin-1 của nó, sự liên kết tín hiệu cytokine với quá trình tiêu xương do RANKL điều khiển, và khái niệm rằng bệnh mãn tính phản ánh tình trạng viêm do cytokine không được giải quyết. Nó được xây dựng dựa trên chủ đề miễn dịch bẩm sinh trong lĩnh vực này và là một tổng quan tham khảo, không phải hướng dẫn điều trị.

Core questions

• Những cytokine nào thúc đẩy sự phá hủy mô nha chu và xương?
• Thể viêm là gì và nó kích hoạt các cytokine thuộc họ interleukin-1 như thế nào?
• Tín hiệu cytokine liên kết tình trạng viêm với sự tiêu xương ổ răng như thế nào?
• Các tín hiệu vi khuẩn và nguy hiểm kích hoạt sự lắp ráp thể viêm như thế nào?
• Tại sao tình trạng viêm do cytokine vẫn tồn tại và không được giải quyết trong bệnh mãn tính?

Key concepts

• Cytokine gây viêm (IL-1, IL-6, TNF)
• Thể viêm và NLRP3
• Kích hoạt Caspase-1
• RANKL và tiêu xương
• Các mẫu phân tử liên quan đến nguy hiểm
• Tín hiệu mạng lưới cytokine
• Viêm không được giải quyết
• Phá hủy chất nền mô

Key theories

Phá hủy mô do cytokine

Các cytokine gây viêm, đặc biệt là họ IL-1, IL-6 và TNF, khuếch đại phản ứng nha chu và thúc đẩy sự phân hủy chất nền và, thông qua RANKL, sự tiêu xương qua trung gian hủy cốt bào.

Kiểm soát thể viêm đối với sự kích hoạt họ IL-1

Các cảm biến NLR trong bào tương tập hợp các thể viêm để kích hoạt caspase-1 xử lý các cytokine thuộc họ IL-1 thành dạng hoạt động của chúng, cung cấp một điểm kiểm soát điều chỉnh cường độ viêm để đáp ứng với các tín hiệu vi khuẩn và nguy hiểm.

Mechanisms

Các phân tử vi khuẩn được cảm nhận thông qua các thụ thể nhận dạng mẫu và các tín hiệu nguy hiểm từ các tế bào chủ bị căng thẳng sẽ kích hoạt và khởi động các cảm biến NLR trong bào tương, chúng tập hợp các thể viêm để kích hoạt caspase-1 nhằm chuyển đổi các cytokine thuộc họ interleukin-1 thành các chất trung gian hoạt động. Các cytokine này, cùng với IL-6 và TNF, tạo thành một mạng lưới tự khuếch đại, tuyển mộ và kích hoạt các tế bào viêm, đồng thời tăng cường nguồn cung cấp RANKL so với osteoprotegerin, thúc đẩy sự biệt hóa hủy cốt bào và tiêu xương ổ răng. Khi các con đường giải quyết lẽ ra phải chấm dứt tín hiệu này không đủ, phản ứng cytokine vẫn tồn tại, gây ra sự phá hủy mô mãn tính, tiến triển đặc trưng của bệnh nha chu.

Clinical relevance

Mức độ cytokine trong mô nướu và dịch kẽ nướu đã được nghiên cứu như các chỉ số hoạt động viêm, và sự khác biệt di truyền và mắc phải trong phản ứng cytokine là một phần lý do tại sao tính nhạy cảm với bệnh nha chu khác nhau. Mục này mô tả các cơ chế tín hiệu để tham khảo và không khuyến nghị bất kỳ liệu pháp chống viêm hoặc điều hòa miễn dịch cụ thể nào cho từng cá nhân.

Epidemiology

Hoạt động cytokine gây viêm tăng cao luôn liên quan đến các vị trí nha chu bị bệnh so với các vị trí khỏe mạnh, và gánh nặng viêm toàn thân của bệnh nha chu là một liên kết được đề xuất giữa bệnh và một số tình trạng toàn thân.

History

Nghiên cứu từ những năm 1980 trở đi đã xác định interleukin-1 và các cytokine liên quan là trung tâm của quá trình tiêu xương nha chu, định hình bệnh xoay quanh hoạt động cytokine của vật chủ. Việc mô tả đặc điểm của thể viêm vào những năm 2000 đã bổ sung một cơ chế phân tử xác định cho sự kích hoạt họ IL-1, và sinh học giải quyết sau đó đã định hình lại bệnh nha chu mãn tính như một tình trạng viêm do cytokine không được giải quyết.

Debates

Chặn cytokine hay phục hồi sự giải quyết?

Một cách tiếp cận đối với tình trạng viêm mãn tính do cytokine là ức chế các chất trung gian cụ thể, trong khi khung giải quyết cho rằng việc thúc đẩy chấm dứt chủ động quá trình viêm là một khái niệm khác biệt và có thể sinh lý hơn; những ưu điểm tương đối đang được thảo luận.

Key figures

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

Seminal works

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

Frequently asked questions

Thể viêm là gì?

Thể viêm là một phức hợp cảm biến trong bào tương mà, khi phát hiện các tín hiệu vi khuẩn hoặc nguy hiểm, sẽ kích hoạt caspase-1 để chuyển đổi các cytokine thuộc họ interleukin-1 thành dạng hoạt động của chúng, hoạt động như một điểm kiểm soát thiết lập cường độ viêm.

Cytokine gây tiêu xương trong bệnh nha chu như thế nào?

Các cytokine gây viêm làm tăng nguồn cung cấp RANKL so với chất ức chế của nó là osteoprotegerin, điều này thúc đẩy sự biệt hóa và hoạt động của các hủy cốt bào, các tế bào tiêu xương ổ răng.