Porphyromonas Gingivalis Lipopolisakkarit ve Nikotin Tarafından Uyarılan Titanyum-Ağız Mukoza Modelinde NFE2L2/NRF2 ve Sitokin Yanıtının Kantitatif Olarak Değerlendirilmesi

Creative Commons License

Kasnak G., Gürsoy M., Könönen E., FIRATLI E., Syrjänen S., Gursoy U. K.

Türkiye Klinikleri Diş Hekimliği Bilimleri Dergisi, cilt.30, sa.4, ss.648-657, 2024 (TRDizin)

Özet

Amaç: Titanyum, peri-implant mukozanın kimyasal ve mikrobiyal uyanlara karşı olan sitokin yan ıtını değiştirebilir. Bu çal ışmada, organotipik titanyum-a ğız mukozası modeli kullanılarak Porphyromonas gingivalis lipopolisakkaridi (Pg LPS) ve nikotine kar şı oksidatif direnç yan ıtının incelenmesi amaçlanm ıştır. Gereç ve Yöntemler: Organotipik model, fibroblast içeren kolajen jelin üzerine gingival ke- ratinositlerin ekilmesini takiben üzerlerine titanyum grade (Ti-Gr) 4, Ti-Gr 5 ve hid- roksiapatit disklerin yerleştirilmesi ile oluşturuldu. Uyaran olarak Pg LPS (1 l/mL), nikotin (1,54 mM) veya bileşimleri (Pg LPS+nicotine) modellere uygulandı. Kültür ortamındaki interlökin (IL)-1, IL-1 reseptör antagonisti (IL-1Ra), IL-8, monosit ke- moatraktan protein [Monocyte chemoattractant protein-1 (MCP-1)] ve vasküler en- dotelyal büyüme faktörünü seviyeleri Luminex® xMAPTM yöntemi ile ölçüldü. Kültüre edilen örnekler parafin bloklara alınarak, nükleer faktör, eritroid 2 benzeri 2 (NFE2L2/NRF2), 8-hidroksiguanozin (8-OHdG) ve Parkinsonizm ile ilişkilendirilen deglikaz [Parkinsonism-associated deglycase (PARK7/DJ-1)] protein ekspresyon- ları immünohistokimya ile analiz edildi. İstatistiksel analiz için tek yönlü varyans analizi ve Tukey’s HSD testi kullanıldı. Bulgular: Ti-Gr 4, Ti-Gr 5 ve hidroksiapa- tit gruplarında, nikotin ve Pg LPS+nikotin IL-1β ve IL-1Ra ekspresyonunu arttırdığı görüldü (p<0,01). Pg LPS tek ba şına (p<0,01) ve nikotin ile kombinasyon halinde (p=0,021) uygulandığında MCP-1 seviyesinde art ış gözlemlenirken, tek başına ni- kotin varlığında MCP-1 seviyesinde azalma görüldü (p=0,024). Tüm test gruplarında IL-8 konsantrasyonlarının arttığı tespit edildi (p<0,01). Nikotin, Pg LPS veya bun- ların kombinasyonun uyguland ığı tüm gruplarda 8-OHdG ve NFE2L2/NRF2 ait immün boylamalar daha yo ğun iken (p<0,01), PARK7/DJ-1e şit düzeyde gözlem- lendi (p>0,05). Her hangi bir uyaran olmad ığında Ti-Gr 4, Ti-Gr 5 veya hidroksia- patit grupları arasında sitokin seviyeleri ve NFEL2/NRF2, 8-Hidroksideoksiguanozin veya PARK7/DJ-1 immün boyamalar ında herhangi bir fark bulunamad ı (p>0,05). Sonuç: Organotipik titanyum-ağız mukozası modelinde titanyumun sitokin yan ıtı uyarmadığı ve oksidatif direnç moleküllerinin art ışına neden olmad ığı, ancak Pg LPS, nikotin ve kombinasyonlarının varlığında sitokin yanıtını uyardığı ve oksidatif direnç moleküllerinin ortaya çıkmasına neden olduğu çalışmamızca gösterilmiştir.
Objective: Titanium can alter peri-implant mucosa cytokine re- sponse to microbiological and chemical stresses. This work used organotypic tita- nium-oral mucosa model to evaluate oxidant resistance and cytokine response to Porphyromonas gingivalis lipopolysaccharide (Pg LPS) and nicotine. Material and Methods: Seeding gingival keratinocytes on collagen gels with fibroblasts and adding titanium grade (Ti-Gr) 4, Ti-Gr 5, or hydroxyapatite discs developed an organotypic titanium-oral mucosa model. Pg LPS (1 l/mL), nicotine (1.54 mM), or both were given to the model. The Luminex® xMAPTM technology measured in- terleukin (IL)-1β, IL-1Ra, IL-8, monocyte chemoattractant protein-1 (MCP-1), and vascular endothelial growth factor levels in culture media. Cultured tissues were paraffin-blocked and immunohistochemistry was used to measure nuclear factor erythroid 2 like 2 (NFE2L2/NRF2), 8-hydroxyguanosine (8-OHdG), and Parkin- sonism-associated deglycase (PARK7/DJ-1). Statistical analysis included one-way analysis of varianceand Tukey’s HSD.Results: Nicotine and Pg LPS+nicotine in- creased IL-1β and IL-1Ra secretions in Ti-Gr 4, Ti-Gr 5, and hydroxyapatite groups (p<0.01). Pg LPS alone (p<0.01) and in conjunction with nicotine (p=0.021) en- hanced MCP-1 production, but nicotine alone lowered it (p=0.024). IL-8 concen- trations rose in all test groups (p<0.01). All groups treated with nicotine, LPS, or both showed increased 8-Hydroxydeoxyguanosine and NFE2L2/NRF2 immunos- tainings (p<0.01), whereas PARK7/DJ-1 expression remained unchanged. When assessed without inducers, Ti-Gr 4, Ti-Gr 5, or hydroxyapatite groups showed no significant variations in cytokine secretion patterns, NFEL2/NRF2, 8-OHdG, or PARK7/DJ-1 immunostainings (p>0.05). Conclusion: Titanium did not affect cy- tokines or oxidant resistance molecules in our organotypic model without induc- ers. However, Pg LPS, nicotine, and their mixtures enhance cytokines and oxidative resistance molecules.