Overexpressions of hBD-2, hBD-3, and hCAP18/LL-37 in Gingiva of Diabetics with Periodontitis


Creative Commons License

Yilmaz D., GÜNCÜ G. N. , Kononen E., Baris E., ÇAĞLAYAN F. , Gursoy U. K.

IMMUNOBIOLOGY, cilt.220, ss.1219-1226, 2015 (SCI İndekslerine Giren Dergi) identifier identifier identifier

  • Cilt numarası: 220 Konu: 11
  • Basım Tarihi: 2015
  • Doi Numarası: 10.1016/j.imbio.2015.06.013
  • Dergi Adı: IMMUNOBIOLOGY
  • Sayfa Sayıları: ss.1219-1226

Özet

Sürekli olarak bakteriler ile yakın temasta olan oral kavitede antimikrobiyal peptidler doğal immün cevapta önemli bir rol oynamaktadırlar. Diabetes Mellitus (DM) periodontal hastalıklara sebep olabilen oldukça yaygın bir metabolik hastalıktır. Günümüzde DM hastalarında defensin ve kathelisidin salınımı ile ilgili sınırlı miktarda bilgi bulunmaktadır. Bu nedenle, çalışmamızın amacı DM'li hastalarda defensin salınım ve fonksiyonlarındaki farklılıkları tanımlamaktır. Gingival doku örnekleri, periodontal tedavi gereksinimi olan DM teşhisi konulmuş 14 bireyden (T2DM+GP), sistemik olarak sağlıklı ancak periodontitis teşhisi konulmuş 11 bireyden (GP) ve sistemik ve periodontal olarak sağlıklı 13 bireyden (Kontrol) alınmıştır. Doku örnekleri % 4 paraformaldehit içinde fikse edildikten sonra parafin bloklara gömülmüştür. Beta-defensin 2, 3 (hBD-2, -3) kathelisidin (LL-37) ve sitokeratin-19 (CK-19) için immunhistokimyasal boyamalar yapılmıştır. Örnekler ışık mikroskobu altında ×40 büyütmede incelenmiştir. Pozitif boyanan hücreler sayılarak toplam hücre sayısına oranlanmıştır. Kontrol grubunda hBD-2 superfisial tabakalarda bulunurken hCAP18/LL-37 ve hBD-3 bazal tabakada tespit edilmiştir. T2DM+GP ve GP gruplarında mevcut antimikrobiyal peptidler tüm tabakalarda gözlenmiştir. hBD-2 hücrelerin çekirdek ve sitoplazmasında gözlenirken, hBD-3 ve hCAP18/LL-37 hücrelerin sadece sitoplazmalarında izlenmiştir. hBD-2 (p=0.005), hBD-3 (p=0.007) ve hCAP18/ LL-37 (p=0.002) salınımları T2DM+GP'de anlamlı derecede daha yüksek bulunmuştur. DM ve periodontitise sahip bireylerdeki hBD-2, -3 ve hCAP18/LL-37'nin aşırı salınımı DM'de gözlenen bozulmuş bağışık yanıtın sebeplerinden biri olabilir. Antimikrobiyal peptidlerin DM'deki bağışıklık yanıtı ve yara iyileşmesi üzerine olan etkileri ileri çalışmalarla incelenmelidir.

Antimicrobial peptides of the epithelium play a significant role in the innate immune response in the oral cavity, which is constantly exposed to microbes. Type 2 diabetes mellitus (T2DM) is a highly prevalent metabolic disease which is related to periodontal disease. To date, little is known about expressions of antimicrobial peptides in gingival epithelia of diabetics. Our aim was to examine the expression and localization of human beta-defensins (hBD)-2 and -3 and cathelicidin (hCAP18/LL-37) in diabetic subjects suffering from generalized periodontitis (GP). Gingival tissue sections were collected from three subject groups: 14 T2DM subjects with GP (T2DM+GP), 11 systemically healthy GP patients (GP), and 13 systemically and periodontally healthy subjects (control). Surgical incisions targeted the sulcular epithelium and/or the bottom of the selected periodontal pocket. Tissue specimens were fixed in paraformaldehyde and embedded in paraffin blocks. Immunohistochemistry stainings were performed for cytokeratin19, hBD-2, hBD-3 and hCAP18/LL-37. Stainings were examined under light microscope with 40× magnification. Results were statistically evaluated by the t-test. In controls, hBD-2 was localized at the superficial layers of the gingival epithelium, hBD-3 and hCAP18/LL-37 were at the basal layers, whereas in subjects with periodontitis both defensins were visible at all epithelial layers. hBD-2 was detected in the nucleus and cytoplasm, while hBD-3 and hCAP18/LL-37 were detected only in the cytoplasm of the cells. Expressions of hBD-2 (p=0.005), hBD-3 (p=0.007), and hCAP18/LL-37 (p=0.002) were elevated in subjects with T2DM+GP in comparison to controls. No statistically significant difference was found in the expression of hBD-2, -3, and hCAP18/LL-37 between the GP group and the control or T2DM+GP groups. Gingival antimicrobial peptides are overexpressed in T2DM. This outcome can be part of impaired immune response in diabetics, and underlying factors and mechanisms need to be elucidated.