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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.23.2014.tde-22092014-142715
Document
Author
Full name
Vanessa Tubero Euzébio Alves
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2014
Supervisor
Committee
Caldeira, Marinella Holzhausen (President)
Carvalho, Maria Helena Catelli de
Cirelli, Joni Augusto
Kantarci, Ibrahim Alpdogan
Muscara, Marcelo Nicolas
Title in Portuguese
Efeito da terapia periodontal sobre a expressão do receptor ativado por protease do tipo 2 (PAR2) em pacientes com periodontite crônica
Keywords in Portuguese
Doença periodontal
Inflamação
Receptor ativado por protease do tipo 2
Tratamento não-cirúrgico periodontal
Abstract in Portuguese
O receptor ativado por protease do tipo 2 (PAR2) está envolvido na patogênese de doenças inflamatórias crônicas, incluindo a periodontite. O PAR2 pode ser ativado pela gingipaína, produzida pela Porphyromonas gingivalis (P. gingivalis) e proteinase 3 (P3) do neutrófilo. A ativação do PAR2 desempenha um papel relevante nos processos inflamatórios ao induzir a liberação de importantes mediadores pró-inflamatórios associados à destruição periodontal. No presente estudo, o efeito do tratamento periodontal não-cirúrgico na expressão do PAR2 por células do fluido gengival, bem como a sua associação com os níveis de mediadores pró-inflamatórios e proteases ativadoras foram investigados em pacientes com periodontite. Além disso, avaliou-se in vitro o envolvimento da via de sinalização MAPK-p38 na ativação do PAR2 e a influência deste na produção de superóxido (O2-) e na capacidade de fagocitose em neutrófilos do sangue periférico humano infectados pela P. gingivalis. Um aumento significativo (P < 0,05) da expressão do RNAm e proteica do PAR2 por células do fluido gengival foi positivamente associado aos parâmetros clínicos inflamatórios e aos níveis de interleucina (IL)-6, IL-8, fator de necrose tumoral-, metaloproteinases da matriz (MMP)-2, MMP-8, fator de crescimento de hepatócitos e fator de crescimento endotelial vascular, avaliados por Bioplex. Níveis elevados de RNAm da gingipaína e P3, expressão reduzida do RNAm da dentilisina (P < 0,05), bem como redução significativa (P < 0,05) dos níveis de inibidores de protease secretados por leucócitos e elafina (avaliados por ELISA), também foram associados à superexpressão do PAR2. Sítios periodontalmente saudáveis de indivíduos com periodontite crônica apresentaram uma menor expressão do RNAm e proteica do PAR2 (P < 0,05). O tratamento periodontal resultou na diminuição significativa da expressão de PAR2 (P < 0,05), correlacionada com a diminuição da expressão de mediadores inflamatórios (P < 0,05), bem como com suas proteases ativadoras (P < 0,05). Além disso, o uso do antagonista do PAR2 suprimiu significativamente (P < 0,05) a produção de superóxido em neutrófilos do sangue periférico humano, denotando o papel do PAR2 nessa importante função celular. Dessa forma, concluímos que o tratamento periodontal, o qual resulta na diminuição dos níveis de proteases e mediadores pró-inflamatórios, está associado com uma diminuição da expressão do PAR2, portanto, sugerindo que a expressão de PAR2 é influenciada pela presença da infecção periodontal, e não uma característica constitutiva favorecendo a inflamação periodontal.
Title in English
Evaluation of the protease activated receptor 2 (PAR2) expression in chronic periodontitis patients, before and after non-surgical periodontal treatment
Keywords in English
Inflammation
Non-cirurgical periodontal treatment
Periodontal diseases
Protease activated receptor-2
Abstract in English
Protease-activated receptor-2 (PAR2) is implicated in the pathogenesis of chronic inflammatory diseases including periodontitis; it can be activated by gingipain, produced by Porphyromonas gingivalis (P. gingivalis), and by neutrophil-protease 3 (P3). PAR2 activation plays a relevant role in inflammatory processes by inducing the release of important inflammatory mediators associated with periodontal breakdown. In the present study, the effect of non-surgical periodontal treatment on PAR2 expression and its association with levels of pro-inflammatory mediators, and activating proteases were investigated in chronic periodontitis patients. Moreover it was evaluated in vitro the role of MAPK-p38 signaling pathway during PAR2 activation and its influence on superoxide production and phagocytosis capacity in peripheral human neutrophils infected with P. gingivalis. A significant mRNA and protein over-expression of PAR2 (P < 0.05) in gingival crevicular fluid cells was positively associated to inflammatory clinical parameters, and to the levels of interleukin (IL)-6, IL-8, tumor necrosis factor-alpha, matrix metalloproteases (MMP)-2, MMP-8, hepatocyte growth factor, and vascular endothelial growth factor (evaluated by Bioplex). Elevated levels of gingipain and P3 (P < 0.05), and decreased levels of dentilisin mRNA, and protease inhibitors, secretory leucocyte protease inhibitor and elafina (P < 0.05) (evaluated by ELISA), were also associated to PAR2 overexpression. Periodontally healthy sites from chronic periodontitis individuals showed a diminished expression of PAR2 mRNA and PAR2 protein level (P < 0.05). Furthermore, periodontal treatment resulted in decreased PAR2 expression (P < 0.05), correlated with decreased expression of inflammatory mediators (P < 0.05) and activating proteases (P < 0.05). Moreover, PAR2 antagonist reduced significantly superoxide production in human neutrophils (P < 0.05) showing the role of PAR2 on this important cellular function. We concluded that periodontal treatment resulted on decreased levels of proteases, and pro-inflammatory mediators is associated to decreased PAR2 expression, therefore suggesting that PAR2 expression is influenced by the presence of periodontal infection, and not a constitutive characteristic favoring periodontal inflammation.
 
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Publishing Date
2014-11-25
 
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