DOI: https://doi.org/10.1186/s12903-025-05610-5
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39972299
تاريخ النشر: 2025-02-19
المؤلف: Sezgi İyigün وآخرون
الموضوع الرئيسي: الميكروبيولوجيا الفموية وبحوث التهاب اللثة
نظرة عامة
تستكشف هذه الدراسة أدوار ميتالوبروتيناز المصفوفة-9 (MMP-9) ، والسوبر أكسيد ديسموتاز الكلي (T-SOD) ، والسيرتوين-1 (SIRT-1) في سياق التهاب اللثة من المرحلة 3 (P-S3) وإمكاناتها كعلامات حيوية للتشخيص وفعالية العلاج. شارك في الدراسة 49 مشاركًا ، بما في ذلك ضوابط صحية وأفراد مصابين بـ P-S3 درجة B (P-S3GB) ودرجة C (P-S3GC) ، خضعوا لتقييمات سريرية وتقييمات كيميائية حيوية لمستويات MMP-9 و T-SOD و SIRT-1 في اللعاب والمصل قبل وبعد العلاج غير الجراحي لالتهاب اللثة (NSPT). استخدمت الدراسة اختبار المناعية المرتبط بالإنزيم (ELISA) للتquantification.
أشارت النتائج إلى تحسنات ملحوظة في المعايير السريرية بعد NSPT لكلتا مجموعتي التهاب اللثة (p < 0.05). لوحظت مستويات مرتفعة من MMP-9 و T-SOD في اللعاب في P-S3GB و P-S3GC مقارنة بالضوابط الصحية ، مع ملاحظات بانخفاض بعد العلاج (p < 0.05). ومن الجدير بالذكر أن مستويات MMP-9 في المصل كانت أعلى في مجموعة P-S3GC (p < 0.05). بينما لم تختلف مستويات SIRT-1 في اللعاب و T-SOD في المصل بشكل كبير بين المجموعات (p > 0.05) ، تم تسجيل انخفاض في SIRT-1 في اللعاب وزيادة في T-SOD في المصل في مجموعة P-S3GB بعد NSPT (p < 0.05). وُجدت علاقات إيجابية بين T-SOD في اللعاب و MMP-9 والمعايير السريرية (p < 0.05). تشير النتائج إلى أن MMP-9 و T-SOD قد تكون علامات حيوية قيمة لتشخيص P-S3GB و P-S3GC وتقييم فعالية NSPT ، بينما يبقى دور SIRT-1 غير حاسم ، مما يتطلب مزيدًا من البحث.
مقدمة
**ملخص المقدمة**
التهاب اللثة هو مرض التهابي مزمن يتميز باضطراب الأنسجة الداعمة للأسنان بسبب عدم التوازن بين مسببات التهاب اللثة واستجابة الجهاز المناعي للمضيف ، مما يؤدي إلى حالة غير متوازنة. تؤدي هذه الحالة إلى إفراز السيتوكينات المؤيدة للالتهابات ، والإنزيمات الليزوزومية ، وميتالوبروتيناز المصفوفة (MMPs) ، وخاصة MMP-9 ، التي تسهم في تلف الأنسجة وتكوين العظم. تؤدي المستويات المرتفعة من الأنواع التفاعلية للأكسجين (ROS) التي تنتجها العدلات إلى تفاقم هذا الضرر ، بينما تكافح الآليات المضادة للأكسدة ، مثل السوبر أكسيد ديسموتاز (SOD) ، للحفاظ على التوازن. تقدم الأدبيات نتائج متضاربة بشأن مستويات SOD في التهاب اللثة ، مما يشير إلى الحاجة لمزيد من البحث.
بالإضافة إلى ذلك ، تلعب السيرتوينات ، وخاصة SIRT-1 ، دورًا حاسمًا في تنظيم الاستجابات الالتهابية والإجهاد التأكسدي. أظهرت الدراسات السابقة أن تنشيط SIRT-1 يمكن أن يقمع الالتهاب في أنسجة اللثة عن طريق تقليل الوسائط المؤيدة للالتهابات وزيادة إنزيمات مضادات الأكسدة. ومع ذلك ، فإن الأبحاث السريرية المحدودة استكشفت العلاقة بين SIRT-1 وجزيئاته المنظمة ، مثل SOD و MMP-9 ، في سياق التهاب اللثة. تهدف هذه الدراسة إلى التحقيق في مستويات MMP-9 في اللعاب والمصل ، والسوبر أكسيد ديسموتاز الكلي (T-SOD) ، و SIRT-1 في المرضى المصابين بالتهاب اللثة من المرحلة 3 درجة B (P-S3GB) ودرجة C (P-S3GC) مقارنة بالضوابط الصحية ، بالإضافة إلى تأثيرات العلاج غير الجراحي لالتهاب اللثة (NSPT) على هذه العلامات الحيوية وعلاقاتها المتبادلة.
الطرق
يحدد قسم “الطرق” التصميم التجريبي والتقنيات التحليلية المستخدمة في الدراسة. استخدم الباحثون نهجًا كميًا ، حيث نفذوا تجارب محكومة لجمع البيانات حول المتغيرات المحددة. تم إجراء التحليلات الإحصائية باستخدام أدوات البرمجيات لضمان موثوقية وصدق النتائج ، مع إيلاء اهتمام خاص لمستويات الأهمية وفترات الثقة.
بالإضافة إلى ذلك ، شملت المنهجية وصفًا تفصيليًا لعملية أخذ العينات ، مما يضمن اختيارًا تمثيليًا للمشاركين أو نقاط البيانات. كما استخدم الباحثون نماذج رياضية محددة لتفسير البيانات ، مما سهل تحديد الاتجاهات والعلاقات بين المتغيرات قيد البحث. بشكل عام ، تم تصميم الطرق بدقة لمعالجة أسئلة البحث والفرضيات بشكل فعال.
النتائج
تشير النتائج إلى أن مرضى التهاب اللثة أظهروا معايير سريرية أعلى بشكل ملحوظ ، بما في ذلك مؤشر اللويحات (PI) ، مؤشر اللثة (GI) ، النزيف عند الاستكشاف (BOP) ، عمق الاستكشاف (PD) ، ومستوى الارتباط السريري (CAL) ، مقارنة بالضوابط الصحية (p < 0.001). بعد العلاج غير الجراحي لالتهاب اللثة (NSPT) ، تحسنت جميع المعايير السريرية (p < 0.05). ومن الجدير بالذكر أنه عند علامة 3 أشهر ، أظهرت مجموعة P-S3GB مستوى CAL أقل من مجموعة GC (p < 0.05) ، على الرغم من أن الانخفاض العام في CAL لم يكن مختلفًا بشكل كبير بين المجموعتين (p = 0.897). بالإضافة إلى ذلك ، كانت نسبة المواقع التي بها PD ≥ 5 مم + BOP قابلة للمقارنة بين مجموعات التهاب اللثة في كل من الأساس و3 أشهر (p = 0.065). كشفت التحليلات الكيميائية الحيوية عن مستويات مرتفعة من MMP-9 و T-SOD في اللعاب في كل من مجموعتي P-S3GB و GC مقارنة بالضوابط الصحية (p < 0.05) ، دون وجود اختلافات كبيرة بين مجموعتي التهاب اللثة (p > 0.05). بعد NSPT ، شهدت كلتا المجموعتين انخفاضًا في هذه العلامات (p < 0.05) ، على الرغم من أن الانخفاضات كانت متشابهة (p > 0.05). كانت مستويات MMP-9 في المصل أعلى بشكل ملحوظ في مجموعة P-S3GC مقارنة بالمجموعات الأخرى (p < 0.05) ولم تتغير بعد NSPT (p > 0.05). أشارت تحليلات الارتباط إلى علاقات إيجابية بين المعايير السريرية والكيميائية الحيوية ، حيث كانت MMP-9 و T-SOD في اللعاب بمثابة محددات مستقلة لتفريق P-S3GB و GC عن الضوابط الصحية. اقترحت تحليل خصائص التشغيل المستقبلية (ROC) أن MMP-9 و T-SOD في اللعاب كانا فعالين في تمييز مرضى التهاب اللثة عن الأفراد الأصحاء ، بينما كانت MMP-9 في المصل فعالة فقط لمجموعة P-S3GC.
المناقشة
في هذه الدراسة ، تم التحقيق في العلاقة بين مستويات MMP-9 في اللعاب والمصل ، والسوبر أكسيد ديسموتاز الكلي (T-SOD) ، و SIRT-1 في سياق مرض اللثة والعلاج غير الجراحي لالتهاب اللثة (NSPT). كشفت النتائج عن مستويات مرتفعة من MMP-9 و T-SOD في اللعاب لدى المرضى المصابين بالتهاب اللثة (P-S3GB و P-S3GC) مقارنة بالضوابط الصحية ، مع انخفاض ملحوظ بعد NSPT. يشير هذا إلى أن كل من MMP-9 و T-SOD متورطان في العمليات الالتهابية المرتبطة بالتهاب اللثة. بالإضافة إلى ذلك ، لوحظت علاقة إيجابية بين MMP-9 في اللعاب و T-SOD ومؤشرات الالتهاب اللثوي السريرية ، مثل مؤشر اللثة (GI) وعمق الاستكشاف (PD) ، مما يعزز إمكاناتهما كعلامات حيوية لشدة المرض.
على النقيض من ذلك ، لم تظهر مستويات SIRT-1 في اللعاب ارتباطًا واضحًا مع التهاب اللثة ، على الرغم من أنها كانت أعلى في مجموعات التهاب اللثة ، وخاصة في P-S3GB. تفترض الدراسة أن SIRT-1 قد يتقلب استجابةً للحالات الالتهابية ، مما قد يؤدي إلى انخفاضه أثناء الالتهاب النشط ثم يعود إلى الارتفاع مع انتهاء الالتهاب. كما سلطت الأبحاث الضوء على دور T-SOD في إدارة الإجهاد التأكسدي داخل البيئة اللثوية ، مما يشير إلى وظيفة تعاونية مع SIRT-1. بينما تشمل نقاط القوة في الدراسة فحصها الجديد لهذه العلامات الحيوية عبر درجات مختلفة من التهاب اللثة وتقييم نتائج NSPT ، فإن القيود مثل حجم العينة النسبي الصغير وغياب مراحل معينة من التهاب اللثة تتطلب مزيدًا من البحث للتحقق من هذه النتائج.
DOI: https://doi.org/10.1186/s12903-025-05610-5
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39972299
Publication Date: 2025-02-19
Author(s): Sezgi İyigün et al.
Primary Topic: Oral microbiology and periodontitis research
Overview
This study investigates the roles of matrix metalloproteinase-9 (MMP-9), total superoxide dismutase (T-SOD), and sirtuin-1 (SIRT-1) in the context of stage 3 periodontitis (P-S3) and their potential as biomarkers for diagnosis and treatment efficacy. A total of 49 participants, including healthy controls and individuals with P-S3 Grade B (P-S3GB) and Grade C (P-S3GC), underwent clinical evaluations and biochemical assessments of salivary and serum levels of MMP-9, T-SOD, and SIRT-1 before and after non-surgical periodontal treatment (NSPT). The study utilized enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) for quantification.
Results indicated significant improvements in clinical parameters post-NSPT for both periodontitis groups (p < 0.05). Elevated salivary levels of MMP-9 and T-SOD were observed in P-S3GB and P-S3GC compared to healthy controls, with reductions noted after treatment (p < 0.05). Notably, serum MMP-9 levels were higher in the P-S3GC group (p < 0.05). While salivary SIRT-1 and serum T-SOD levels did not differ significantly among groups (p > 0.05), a decrease in salivary SIRT-1 and an increase in serum T-SOD were recorded in the P-S3GB group post-NSPT (p < 0.05). Positive correlations were found between salivary T-SOD, MMP-9, and clinical parameters (p < 0.05). The findings suggest that MMP-9 and T-SOD may serve as valuable biomarkers for diagnosing P-S3GB and P-S3GC and assessing NSPT efficacy, while the role of SIRT-1 remains inconclusive, warranting further investigation.
Introduction
**Introduction Summary**
Periodontitis is a chronic inflammatory disease characterized by the disruption of tooth-supporting tissues due to an imbalance between periodontopathogens and the host immune response, leading to a dysbiotic state. This condition results in the secretion of pro-inflammatory cytokines, lysosomal enzymes, and matrix metalloproteinases (MMPs), particularly MMP-9, which contribute to tissue damage and osteoclastogenesis. Elevated levels of reactive oxygen species (ROS) produced by neutrophils exacerbate this damage, while antioxidant mechanisms, such as superoxide dismutase (SOD), struggle to maintain balance. The literature presents conflicting findings regarding SOD levels in periodontitis, indicating a need for further investigation.
Additionally, sirtuins, specifically SIRT-1, play a crucial role in regulating inflammatory responses and oxidative stress. Previous studies have shown that SIRT-1 activation can suppress inflammation in periodontal tissues by downregulating pro-inflammatory mediators and upregulating antioxidant enzymes. However, limited clinical research has explored the relationship between SIRT-1 and its regulated molecules, such as SOD and MMP-9, in the context of periodontitis. This study aims to investigate the levels of salivary and serum MMP-9, total SOD (T-SOD), and SIRT-1 in patients with stage 3 grade B (P-S3GB) and grade C periodontitis (P-S3GC) compared to healthy controls, as well as the effects of non-surgical periodontal therapy (NSPT) on these biomarkers and their interrelationships.
Methods
The “Methods” section outlines the experimental design and analytical techniques employed in the study. The researchers utilized a quantitative approach, implementing controlled experiments to gather data on the specified variables. Statistical analyses were conducted using software tools to ensure the reliability and validity of the results, with particular attention given to the significance levels and confidence intervals.
Additionally, the methodology included a detailed description of the sampling process, ensuring a representative selection of participants or data points. The researchers also employed specific mathematical models to interpret the data, which facilitated the identification of trends and relationships among the variables under investigation. Overall, the methods were rigorously designed to address the research questions and hypotheses effectively.
Results
The results indicate that periodontitis patients exhibited significantly higher clinical parameters, including Plaque Index (PI), Gingival Index (GI), Bleeding on Probing (BOP), Probing Depth (PD), and Clinical Attachment Level (CAL), compared to healthy controls (p < 0.001). Following non-surgical periodontal therapy (NSPT), all clinical parameters improved (p < 0.05). Notably, at the 3-month mark, the P-S3GB group demonstrated a lower CAL than the GC group (p < 0.05), although the overall decrease in CAL was not significantly different between the two groups (p = 0.897). Additionally, the percentage of sites with PD ≥ 5 mm + BOP was comparable between the periodontitis groups at both baseline and 3 months (p = 0.065). Biochemical analyses revealed elevated levels of salivary MMP-9 and T-SOD in both P-S3GB and GC groups compared to healthy controls (p < 0.05), with no significant differences between the two periodontitis groups (p > 0.05). Following NSPT, both groups experienced a decrease in these markers (p < 0.05), although the reductions were similar (p > 0.05). Serum MMP-9 levels were significantly higher in the P-S3GC group compared to the other groups (p < 0.05) and did not change post-NSPT (p > 0.05). Correlation analyses indicated positive relationships between clinical and biochemical parameters, with salivary MMP-9 and T-SOD serving as independent determinants for differentiating P-S3GB and GC from healthy controls. Receiver Operating Characteristic (ROC) analysis suggested that salivary MMP-9 and T-SOD were effective in distinguishing periodontitis patients from healthy individuals, while serum MMP-9 was effective only for the P-S3GC group.
Discussion
In this study, the relationship between salivary and serum levels of matrix metalloproteinase-9 (MMP-9), total superoxide dismutase (T-SOD), and SIRT-1 in the context of periodontal disease and non-surgical periodontal treatment (NSPT) was investigated. The findings revealed elevated salivary levels of MMP-9 and T-SOD in patients with periodontitis (P-S3GB and P-S3GC) compared to healthy controls, with a notable reduction following NSPT. This suggests that both MMP-9 and T-SOD are implicated in the inflammatory processes associated with periodontitis. Additionally, a positive correlation was observed between salivary MMP-9, T-SOD, and clinical indicators of periodontal inflammation, such as gingival index (GI) and probing depth (PD), reinforcing their potential as biomarkers for disease severity.
Conversely, salivary SIRT-1 levels did not show a clear association with periodontitis, although they were higher in periodontitis groups, particularly in P-S3GB. The study posits that SIRT-1 may fluctuate in response to inflammatory conditions, potentially decreasing during active inflammation and then rebounding as inflammation resolves. The research also highlighted the role of T-SOD in managing oxidative stress within the periodontal environment, suggesting a collaborative function with SIRT-1. While the study’s strengths include its novel examination of these biomarkers across different grades of periodontitis and the assessment of NSPT outcomes, limitations such as a relatively small sample size and the absence of certain periodontal stages warrant further investigation to validate these findings.