Čes. stomatol. Prakt. zub. lék. (Czech Dental Journal) 2011; 111(5): 107-116

Variabilita v genech pro toll-like receptory a jejich vztah k výskytu parodontálních patogenů u chronické parodontitidy

L. Izakovičová Hollá1,2,*, B. Hrdličková1, J. Vokurka2, P. Augustín2, A. Fassmann2, J. Vaněk2
1 Ústav patologické fyziologie LF MU, Brno
2 Stomatologická klinika LF MU a FN u sv. Anny, Brno

Úvod: Toll-like receptory (TLRs) patří k rodině signálních molekul, které se podílejí na rozpoznávání cizorodých antigenů. Cílem naší práce bylo analyzovat polymorfismy v genech pro TLRs a asociovat je s přítomností vybraných parodontálních patogenů a s klinickým obrazem chronické parodontitidy (CP).

Metody: Dva polymorfismy v TLR-2 genu, dva SNPs v TLR-4 genu a tři varianty v TLR-9 genu byly studovány u 216 pacientů s CP a 184 nepříbuzných kontrolních osob. Všechny polymorfismy byly detekovány pomocí PCR-RFLP metod. Subgingivální přítomnost sedmi parodontálních patogenů byla vyšetřena pomocí VariOr®Dento testu.

Výsledky: U žádného z polymorfismů v TLR-2, TLR-4 a TLR-9 genu jsme neprokázali významné rozdíly ve frekvencích alel a genotypů mezi pacienty s CP a kontrolními osobami. Při komplexní analýze jsme však našli signifikantní rozdíly ve frekvencích TLR-9 haplotypů mezi oběma skupinami. Haplotyp TLR-9 TTA byl významně častější (9,8 % vs. 2,8 %, p < 0,00005) a haplotyp TTG méně častý (33,7 % vs. 41,3 %, p = 0,03) u pacientů s CP než u kontrol. Ve frekvencích TLR-2 a TLR-4 haplotypů nebyly pozorovány signifikantní rozdíly mezi oběma skupinami. Při porovnání výskytu vybraných parodontálních patogenů jsme potvrdili významné rozdíly ve frekvencích P. gingivalis, T. forsythensis, P. micros, P. intermedia (p < 0,01) a marginální rozdíly ve výskytu T. denticola a F. nucleatum (p < 0,05) mezi nemocnými a zdravými osobami. Naproti tomu, signifikantní rozdíl ve výskytu A. actinomycetemcomitans nebyl mezi oběma skupinami detekován. Významné asociace mezi CP, parodontálními patogeny a TLR-2 nebo TLR-9 polymorfismy nebyly nalezeny; prokázali jsme však marginální korelaci obou TLR-4 variant s výskytem P. gingivalis (p = 0,05).

Závěr: Naše výsledky poukazují na asociaci TLR-9 haplotypů s rozvojem chronické parodontitidy a naznačují možnou interakci mezi přítomností určitých bakterií v subgingiválním plaku a polymorfismy v TLR-4 genu, což je v souladu s multifaktoriální etiologií tohoto onemocnění.

Klíčová slova: parodontitida; gen; polymorfismus; bakterie; asociace; haplotyp

Variability in Toll-like Receptor Genes and Their Relation to Occurrence of Periodontal Pathogens in Chronic Periodontitis

Introduction: Toll-like receptors (TLRs) belong to the pattern recognition receptor family of signal molecules that recognize heterogeneous antigens. The aim of this study was to analyze polymorphisms in the TLR genes and their association with the presence of selected periodontal pathogens and clinical manifestation of chronic periodontitis (CP).

Methods: Two polymorphisms in TLR-2, two SNPs in TLR-4 and three variants in TLR-9 genes were studied in 216 patients with CP and 184 unrelated controls. All polymorphisms were detected using the PCR-RFLP methods. The subgingival presence of 7 selected periodontal pathogens was investigated by the VariOr®Dento test.

Results: No significant differences were found in frequencies of alleles or genotypes of all polymorphisms in the TLR-2, TLR-4 and TLR-9 genes between patients with CP and controls. However, in a complex analysis, significant differences in frequencies of TLR-9 haplotypes were determined between both groups. Haplotype TLR-9 "TTA" was significantly more frequent (9.8% vs. 2.8%, p < 0.00005) and haplotype "TTG" less frequent (33.7% vs. 41.3%, p = 0.03) in patients with CP in comparison with controls.
We did not find significant differences in frequencies of TLR-2 and TLR-4 haplotypes between both groups. Comparison of the occurrence of the selected periodontal pathogens confirmed significant differences in frequencies of P. gingivalis, T. forsythensis, P. micros, P. intermedia. (p < 0.01) and marginal differences in the occurrence of T. denticola and F. nucleatum (p < 0.05) between the group of patients and controls. In contrast, no significant difference between both groups was found for A. actinomycetemcomitans. No significant associations between CP, periodontal pathogens and TLR-2 or TLR-9 polymorphisms was observed in any group; however, we found marginal correlation of both TLR-4 variants with the occurrence of P. gingivalis (p = 0.05).

Conclusions: In conclusion, these findings suggest that TLR-9 haplotypes may be associated with susceptibility to chronic periodontitis and indicate a possible interaction between the occurrence of some bacteria in the subgingival plaque and polymorphisms in the TLR-4 gene; this finding is in agreement with multifactorial etiology of this disease.

Keywords: periodontitis; gene; polymorphism; bacteria; association; haplotype

Zveřejněno: 1. prosinec 2011  Zobrazit citaci

ACS AIP APA ASA Harvard Chicago Chicago Notes IEEE ISO690 MLA NLM Turabian Vancouver
Izakovičová Hollá L, Hrdličková B, Vokurka J, Augustín P, Fassmann A, Vaněk J. Variabilita v genech pro toll-like receptory a jejich vztah k výskytu parodontálních patogenů u chronické parodontitidy. Čes. stomatol. Prakt. zub. lék. 2011;111(5):107-116.
Sdílet...
Stáhnout citaci
  • BibTeX (.bib)
  • Bookends (.ris)
  • EasyBib (.ris)
  • EndNote (.enw)
  • EndNote 8 (.xml)
  • ISI WoS (.isi)
  • Medlars (.medlars)
  • Mendeley (.ris)
  • MODS (.xml)
  • Papers (.ris)
  • RefWorks (.txt)
  • RefManager (.ris)
  • RIS (.ris)
  • MS Word (.xml)
  • Zotero (.ris)
    • Zobrazit celý článek

    Reference

    1. Arancibia, S. A., Beltran, C. J., Aguirre, I. M., Silva, P., Peralta, A. L., Malinarich, F., Hermoso, M. A.: Toll-like receptors are key participants in innate immune response. Biol. Res., roč. 40, 2007, č. 2, s. 97-112. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    2. Arbour, N. C., Lorenz, E., Schutte, B. C., Zabner, J., Kline, J. N., Jones, M., Frees, K., Watt, J. L., Schwartz, D. A.: TLR4 mutations are associated with endotoxin hyporresponsiveness in humans. Nat. Genet., roč. 25, 2000, č. 2, s. 187-191. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    3. Armitage, G. C.: Development of a classification system for periodontal diseases and conditions. Ann. Periodontol., roč. 4, 1999, č. 1, s. 1-6. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    4. Bauer, S., Kirschning, C. J., Hacker, H., Redecke, V., Hausmann, S., Akira, S., Wagner, H., Lipford, G. B.: Human TLR9 confers responsiveness to bacterial DNA via species-specific CpG motif recognition. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, roč. 98, 2001, č. 16, s. 9237-9242. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    5. Berdeli, A., Celik, H.A., Ozyürek, R., Dogrusoz, B., Aydin, H.H.: TLR-2 gene Arg753Gln polymorphism is strongly associated with acute rheumatic fever in children. J. Mol. Med., roč. 83, 2005, č. 7, s. 535-541. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    6. Berdeli, A., Emingil, G., Han Saygan, B., Gürkan, A., Atilla, G., Köse, T., Baylas, H.: TLR2 Arg753Gly, TLR4 Asp299Gly and Thr399Ile gene polymorphisms are not associated with chronic periodontitis in a Turkish population. J. Clin. Periodontol, roč. 34, 2007, č. 7, s. 551-557. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    7. Berghöfer, B., Frommer, T., König, I. R., Ziegler, A., Chakraborty, T., Bein, G., Hackstein, H.: Common human Toll-like receptor 9 polymorphisms and haplotypes: association with atopy and functional relevance. Clin. Exp. Allergy, roč. 35, 2005, č. 9, s. 1147-1154. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    8. Borrell, L. N., Papapanou, P. N.: Analytical epidemiology of periodontitis. J. Clin. Periodontol., roč. 32, 2005, Suppl. č. 1, s. 132-158. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    9. Brett, P. M., Zygogianni, P., Griffiths, G. S., Tomaz, M., Parkar, M., D'Aiuto, F., Tonetti, M.: Functional gene polymorphisms in aggressive and chronic periodontitis. J. Dent. Res., roč. 84, 2005, č. 12, s. 1149-1153. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    10. Coban, C., Ishii, K. J., Kawai, T., Hemmi, H., Sato, S., Uematsu, S., Yamamoto, M., Takeuchi, O., Itagaki, S., Kumar, N., Horii, T., Akira, S.: Toll-like receptor 9 mediates innate immune activation by the malaria pigment hemozin. J. Exp. Med., roč. 201, 2005, č. 1, s. 19-25. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    11. Du, X., Poltorak, A., Wei, Y., Beutler, B.: Three novel mammalian toll-like receptors: gene structure, expression, and evolution. Eur. Cytokine Netw., roč. 11, 2000, č. 3, s. 362-371.
    12. Emingil, G., Berdeli, A., Baylas, H., Saygan, B. H., Gürkan, A., Köse, T., Atilla, G.: Toll-like receptor 2 and 4 gene polymorphisms in generalized aggressive periodontitis. J. Periodontol., roč. 78, 2007, č. 10, s. 1968-1977. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    13. Folwaczny, M., Glas, J., Török, H.P., Limbersky, O., Folwaczny, C.: Toll-like receptor (TLR) 2 and 4 mutations in periodontal disease. Clin. Exp. Immunol., roč. 135, 2004, č. 2, s. 330-335. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    14. Fukusaki, T., Ohara, N., Hara, Y., Yoshimura, A., Yoshiura, K.: Evidence for association between a Toll-like receptor 4 gene polymorphism and moderate/severe periodontitis in the Japanese population. J. Periodontal Res., roč. 42, 2007, č. 6, s. 541-545. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    15. Haffajee, A. D., Socransky, S. S.: Microbial etiological agents of destructive periodontal disease. Periodontol. 2000, roč. 5, 1994, č. 1, s. 78-111. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    16. Hamann, L., Hamprecht, A., Tomka, A., Schumann, R. R.: Rapid and inexpensive real-time PCR for genotyping functional polymorphisms within the Toll-like receptor -2, -4, and -9 genes. J. Immunol. Methods, roč. 285, 2004, č. 2, s. 281-291. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    17. Hamann, L., Glaeser, Ch., Haprecht, A., Gross, M., Gomma, A., Schumann, R.R.: Toll-like receptor (TLR)-9 promotor polymorphisms and atherosclerosis. Clin. Chim. Acta, roč. 364, 2006, č. 1-2, s. 303-307. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    18. Hemmi, H., Takeuchi, O., Kawai, T., Kaisho, T., Sato, S., Sanjo, H., Matsumoto, M., Hoshino, K., Wagner, H., Takeda, K., Akira, S.: A Toll-like receptor recognizes bacterial DNA. Nature, roč. 408, 2000, č. 6813, s. 740-745. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    19. Imamura, Y., Fujigaki, Y., Oomori, Y., Kuno, T., Ota, N., Wang, P.L.: Polymorphism of genes encoding toll-like receptors and inflammatory cytokines in periodontal disease in the Japanese population. J. Int. Acad. Periodontol., roč. 10, 2008, č. 3, s. 95-102.
    20. Izakovicova Holla, L., Buckova, D., Fassmann, A., Roubalikova, L., Vanek, J.: Lack of association between chronic periodontitis and the Toll-like receptor 4 gene polymorphisms in a Czech population. J. Periodontal. Res., roč. 42, 2007, č. 4, s. 340-344. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    21. Izakovicova Holla, L., Vokurka, J., Hrdlickova, B., Augustin, P., Fassmann, A.: Association of TLR9 haplotypes with chronic periodontitis in Czech population. J. Clin. Periodontol., roč. 37, 2010, č. 2, s. 152-159. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    22. James, J. A., Poulton, K. V., Haworth, S. E., Payne, D., McKay, I. J., Clarke, F. M., Hughes, F. J., Linden, G. J.: Polymorphisms of TLR4 but not CD14 are associated with a decreased risk of aggressive periodontitis. J. Clin. Periodontol., roč. 34, 2007, č. 2, s. 111-117. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    23. Kajita, K., Honda, T., Amanuma, R., Domon, H., Okui, T., Ito, H., Yoshie, H., Tabeta, K., Nakajima, T., Yamazaki, K.: Quantitative messenger RNA expression of Toll-like receptors and interferon-alpha1 in gingivitis and periodontitis. Oral Microbiol. Immunol., roč. 22, 2007, č. 6, s. 398-402. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    24. Kikuchi, K., Lian, Z. X., Kimura, Y., Selmi, C., Yang, G. X., Gordon, S. C., Invernizzi, P., Podda, M., Coppel, R. L., Ansari, A. A., Ikehara, S., Miyakawa, H., Gershwin, M. E.: Genetic polymorphisms of toll-like receptor 9 influence the immune response to CpG and contribute to hyper-IgM in primary biliary cirrhosis. J. Autoimmun., roč. 24, 2005, č. 4, s. 347-352. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    25. Laine, M. L., Morré, S. A., Murillo, L. S., van Winkelhoff, A. J., Pena, A. S.: CD14 and TLR4 gene polymorphisms in adult periodontitis. J. Dent. Res., roč. 84, 2005, č. 11, s. 1042-1046. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    26. Laine, M. L., Loos, B. G., Crielaard, W.: Gene Polymorphisms in Chronic Periodontitis. Int. J. Dent., 2010, 2010:324719. Epub 2010 Feb 9. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    27. Lazarus, R., Klimecki, W. T., Raby, B. A., Vercelli, D., Palmer, L. J., Kwiatkowski, D. J., Silverman, E. K., Martinez, F., Weiss, S. T.: Single-nucleotide polymorphisms in the Toll-like receptor 9 gene (TLR9): frequencies, pairwise linkage disequilibrium, and haplotypes in three U.S. ethnic groups and exploratory case-control disease association studies. Genomics, roč. 81, 2003, č. 1, s. 85-91. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    28. Lorenz, E., Mira, J. P., Cornish, K. L., Arbour, N. C., Schwartz, D. A.: A novel polymorphism in the toll-like receptor 2 gene and its potential association with staphylococcal infection. Infect. Immun., roč. 68, 2000, č. 11, s. 6398-6401. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    29. Lorenz, E., Hallman, M., Marttila, R., Haataja, R., Schwartz, D. A.: Association between the Asp299Gly polymorphisms in the Toll-like receptor 4 and premature births in the Finnish population. Pediatr. Res., roč. 52, 2002, č. 3, s. 373-376. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    30. Mahanonda, R., Pichyangkul, S.: Toll-like receptors and their role in periodontal health and disease. Periodontol., 2000, roč. 43, 2007, č. 1, s. 41-55. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    31. Martin, M., Katz, J., Vogel, S. N., Michalek, S. M.: Differential induction of endotoxin tolerance by lipopolysaccharides derived from Porphyromonas gingivalis and Escherichia coli. J. Immunol., roč. 167, 2001, č. 9, s. 5278-5285. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    32. Mühlemann, H. R., Mazor, Z. S.: Röntgendiagnostik. Schweizerische Monatsschrift für Zahnheilkunde, roč. 65, 1955, s. 1005-1013. Přejít na PubMed...
    33. Nibali, L., Ready, D. R., Parkar, M., Brett, P. M., Wilson, L., Tonetti, M. S., Griffiths, G. S.: Gene polymorphisms and the prevalence of key periodontal pathogens. J. Dent. Res., roč. 86, 2007, č. 5, s. 416-420. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    34. Nieters, A., Beckmann, L., Deeg, E., Becker, N.: Gene polymorphisms in Toll-like receptors, interleukin-10, and interleukin-10 receptor alpha and lymphoma risk. Genes Immun., roč. 7, 2006, č. 8, s. 615-624. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    35. Noack, B., Görgens, H., Lorenz, K., Ziegler, A., Hoffmann, T., Schackert, H. K.: TLR4 and IL-18 gene variants in aggressive periodontitis. J. Clin. Periodontol., roč. 35, 2008, č. 12, s. 1020-1026. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    36. Novak, N., Yu, C. F., Bussmann, C., Maintz, L., Peng, W. M., Hart, J., Hagemann, T., Diaz-Lacava, A., Baurecht, H. J., Klopp, N., Wagenpfeil, S., Behrendt, H., Bieber, T., Ring, J., Illig, T., Weidinger, S.: Putative association of a TLR9 promoter polymorphism with atopic eczema. Allergy, roč. 62, 2007, č. 7, s. 766-772. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    37. Ogus, A. C., Yoldas, B., Ozdemir, T., Uguz, A., Olcen, S., Keser, I., Coskun, M., Cilli, A., Yegin, O.: The Arg753Gln polymorphism of the human toll-like receptor 2 gene in tuberculosis disease. Eur. Respir. J., roč. 23, 2004, č. 2, s. 219-223. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    38. Ozturk, A., Vieira, A. R.: TLR4 as a risk factor for periodontal disease: a reappraisal. J. Clin. Periodontol., roč. 36, 2009, č. 4, s. 279-286. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    39. Sarah, S. M., Tamilselvan, S., Kamatchiammal, S., Suresh, R.: Expression of Toll-like receptors 2 and 4 in gingivitis and chronic periodontitis. Indian J. Dent. Res., roč. 17, 2006, č. 3, s. 114-116. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    40. Schröder, N. W. J., Hermann, C., Hamann, L., Göbel, U. B., Schumann, T. H. R.: High frequency of polymorphism Arg753Gln of the Toll-like receptor-2 gene detected by a novel allele-specific PCR. J. Mol. Med, roč. 81, 2003, č. 6, s. 368-372. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    41. Schröder, N. W., Meister, D., Wolff, V., Christan, C., Kaner, D., Haban, V., Purucker, P., Hermann, C., Moter, A., Göbel, U. B., Schumann, R. R.: Chronic periodontal disease is associated with single-nucleotide polymorphisms of the human TLR-4 gene. Genes Immun., roč. 6, 2005, č. 5, s. 448-451. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    42. Schulz, S., Zissler, N., Altermann, W., Klapproth, J., Zimmermann, U., Gläser, C., Schaller, H. G., Reichert, S.: Impact of genetic variants of CD14 and TLR4 on subgingival periodontopathogens. Int. J. Immunogenet., roč. 35, 2008, č. 6, s. 457-464. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    43. Socransky, S. S., Haffajee, A. D., Cugini, M. A., Smith, C., Kent, R. L. Jr.: Microbial complexes in subgingival plaque. J. Clin. Periodontol., roč. 25, 1998, č. 2, s. 134-144. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    44. Stephens, M., Smith, N. J., Donnelly, P.: A new statistical method for haplotype reconstruction from population data. Am. J. Hum. Genet., roč. 68, 2001, č. 4, s. 978-989. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    45. Stephens, M., Donnelly, P.: A comparison of Bayesian methods for haplotype reconstruction. Am. J. Hum. Genet., roč. 73, 2003, č. 5, s. 1162-1169. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    46. Sutherland, A. M., Walley, K. R., Russell, J. A.: Polymorphisms in CD14, mannose-binding lectin, and Toll-like receptor-2 are associated with increased prevalence of infection in critically ill adults. Crit. Care Med., roč. 33, 2005, č. 3, s. 638-644. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    47. Takeda, K., Akira, S.: Toll-like receptors in innate immunity. Int. Immunol., roč. 17, 2005, č. 1, s. 1-14. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    48. Tao, K., Fujii, M., Tsukumo, S., Maekawa, Y., Kishihara, K., Kimoto, Y., Horiuchi, T., Hisaeda, H., Akira, S., Kagami, S., Yasutomo, K.: Genetic variations of toll-like receptor 9 predispose to systemic lupus erythematosus in Japanese population. Ann. Rheum.Dis., roč. 66, 2007, č. 7, s. 905-909. Přejít k původnímu zdroji...
    49. Tervonen, T., Raunio, T., Knuuttila, M., Karttunen, R.: Polymorphisms in the CD14 and IL-6 genes associated with periodontal disease. J. Clin. Periodontol., roč. 34, 2007, č. 5, s. 377-383. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    50. Xu, C. H. J., Zhang, W. H., Pan, H. F., Li, X. P., Xu, J. H., Ye, D. Q.: Association study of a single nucleotide polymorphism in the exon 2 region of toll-like receptor 9 (TLR9) gene with susceptibility to systemic lupus erythematosus among Chinese. Mol. Biol. Rep., roč. 36, 2009, č. 8, s. 2245-2248. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    51. Yoshie, H., Kobayashi, T., Tai, H., Galicia, J. C.: The role of genetic polymorphisms in periodontitis. Periodontol., 2000, roč. 43, 2007, č. 1, s. 102-132. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    52. Zhu, G., Li, C., Cao, Z., Corbet, E. F., Jin, L.: Toll-like receptors 2 and 4 gene polymorphisms in a Chinese population with periodontitis. Quintessence Int., roč. 39, 2008, č. 3, s. 217-226.

    Tento článek je publikován v režimu tzv. otevřeného přístupu k vědeckým informacím (Open Access), který je distribuován pod licencí Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License (CC BY-NC 4.0), která umožňuje nekomerční distribuci, reprodukci a změny, pokud je původní dílo řádně ocitováno. Není povolena distribuce, reprodukce nebo změna, která není v souladu s podmínkami této licence.


    Zpět na obsah