Hintergrund:
Parodontale Ligamentzellen (PDLs) und Gingivale Fibroblasten (GFBs) sind bedeutende Zel-len des Parodonts. Beide sind mesenchymalen Ursprunges und besitzen mesenchymalen Stammzellencharakter. Aufgrund ihrer Fähigkeit, die Immunantwort zu beeinflussen, spielen PDLs und GFBs eine wichtige Rolle in der Pathogenese der Parodontitis. Das immunmodula-torische Potenzial beider Zelltypen wird durch verschiedene immunmodulatorische Proteine vermittelt und durch inflammatorische Zytokine und/oder Toll-like-Rezeptor (TLR) Agonis-ten reguliert. Die Stimulation dieser Zellen mit Interferon-γ (IFN-γ) und TLR3-Agonisten führt durch die Erhöhung der Expression mehrerer immunmodulatorischer Proteine zu einer Steigerung der immunsupprimierenden Eigenschaften. Es ist nicht bekannt, ob es Unterschie-de in den immunmodulatorischen Fähigkeiten zwischen PDLs und GFBs gibt. Deshalb haben wir den Effekt von IFN-γ und des TLR3-Agonisten Polyinosinic-Polycytidylic Säure (Poly I/C) auf die Expression von Schlüsselproteinen der Regulation der Immunantwort untersucht.
Methodik:
PDLs und GFBs von 6 Donoren wurden parallel mit 1, 10 und 100 ng/ml IFN-γ sowie 100 und 1.000 ng/ml Poly I/C (einem TLR3-Agonisten) für 4 und 48 Stunden stimuliert. Die Gen-expression von Interleukin-6 (IL-6), Interleukin-8 (IL-8), Monocyte Chemoattractant Protein-1 (MCP-1), Tumornekrosefaktor alpha induzierendes Protein-6 (TNFAIP6) und Indolamin-2,3-Dioxygenase-1 (IDO-1) wurde mittels reverser Transkriptase und quantitativer PCR ge-messen. Die Proteinexpression von IDO-1 wurde mittels intrazellulärer Immunfärbung und anschließender Durchflusszytometrie erhoben. Die erhobenen Daten wurden mittels Wil-coxon-Tests statistisch verglichen. P-Werte <0,05 wurden als signifikant angesehen.
Resultate:
Die Genexpression aller untersuchten Proteine wurde sowohl durch IFN-γ als auch Poly I/C in gewissen Konzentrationen signifikant erhöht. Zu einem statistisch signifikanten Anstieg der IL-8 Expression durch IFN-γ kam es jedoch nur nach einer Stimulation mit 100 ng/ml für 48 Stunden. PDLs zeigten im Trend eine höhere Expression der untersuchten Marker als GFBs. Signifikante Unterschiede zwischen PDLs und GFBs konnten nur bei der Genexpression von IL-6 nach einer Stimulation von 48 Stunden mit 100 ng/ml IFN-γ (höhere Expression in PDLs p<0,03) und bei der Genexpression von MCP-1 nach 4 Stunden Stimulation mit 1.000 ng/ml Poly I/C (höhere Expression in PDLs p<0,05) nachgewiesen werden. IDO-1 Proteinlevels stiegen nach Stimulation mit IFN-γ für 48 Stunden signifikant. Nach 4 Stunden Stimulation mit IFN-γ sowie 4 und 48 Stunden Stimulation mit Poly I/C konnte hingegen keine IDO-1 Proteinexpression nachgewiesen werden. Bezüglich der IFN-γ induzierten IDO-1 Proteinex-pression konnten keine signifikanten Unterschiede zwischen PDLs und GFBs festgestellt werden.
Konklusion:
Sowohl PDLs als auch GFBs zeigten nach Stimulation mit IFN-γ und Poly I/C Reaktionen in Bezug auf die untersuchten Marker. PDLs reagierten in der Regel stärker auf IFN-γ und Poly I/C als GFBs. Die IFN-γ induzierte Expression von IDO-1 beider Zelltypen entspricht der von Mesenchymalen Stammzellen (MSCs). Die immunmodulatorischen Fähigkeiten von PDLs und GFBs spielen eine essentielle Rolle in der Pathogenese der Parodontitis. Daher implizie-ren die Ergebnisse unserer Studie potenzielle Unterschiede in der Regulation der Immunant-wort der Gingiva und des parodontalen Ligaments. Genauere Unterschiede in der Immunant-wort zwischen verschiedenen parodontalen Geweben müssen jedoch durch weitere Studien noch genauer untersucht werden.