Untersuchungen zur Produktion reaktiver Sauerstoffspezies und Freisetzung neutrophiler Elastase durch polymorphkernige Granulozyten nach Stimulierung mit parodontopathogenen Spezies

Schenk, Rolf-Martin

Die chronische und aggressive Parodontitis stellen die bedeutendsten Formen der Parodontalerkrankungen dar. Zu ihrer Pathogenese tragen die Bakterienspezies Porphyromonas gingivalis und Aggregatibacter actinomycetemcomitans entscheidend bei. Die Produktion von reaktiven Sauerstoffspezies und die Ausschüttung von Enzymen im Rahmen der Phagozytose sind wichtige antibakterielle Mechanismen der Phagozyten. Bei Freisetzung in den Extrazellularraum kommt es aufgrund der unspezifischen Wirkungsweise auch zur Schädigung des parodontalen Stützgewebes. Ziel der In-vitro-Studie war der quantitative Nachweis von intra- sowie extrazellulären Sauerstoffspezies. Weiterhin stand die Bestimmung der Aktivität der neutrophilen Elastase im Vordergrund. Insgesamt wurden 30 Probanden (12 chronische Parodontitis, 6 aggressive Parodontitis, 12 gesunde Kontrollgruppe) zur Versuchsdurchführung herangezogen. Als Bakterienspezies kamen Porphyromonas gingivalis ATCC 33277 und Aggregatibacter actinomycetemcomitans Y4 zum Einsatz. Nach der intravenösen Blutentnahme erfolgte die Präparation der Granulozyten und Bakterien, woraufhin die Bakterien zu den neutrophilen Granulozyten (PMNs) hinzugegeben und bis zu zwei Stunden bei 37°C inkubiert wurden. Die Bestimmung der intra- sowie extrazellulären reaktiven Sauerstoffspezies erfolgte mit Hilfe der luminol- und isoluminol-abhängigen Chemolumineszenz. Die spektrophotometrische Analyse der extrazellulär ausgeschütteten humanen neutrophilen Elastase (HNE) wurde mittels Elisa-Reader durchgeführt. Ein Resultat dieser Studie ist, dass die PMNs von Patienten mit aggressiver und chronischer Parodontitis ohne bakterielle Stimulation deutlich hyperreaktiv sind. Gegenüber den gesunden Kontrollpersonen liegt eine deutlich gesteigerte Elastaseaktivität sowie Radikalsynthese vor. Dabei kommt es bei der aggressiven Parodontitis zur höchsten Radikalproduktion und Elastaseausschüttung. Weiterhin konnte nachgewiesen werden, dass nach bakterieller Stimulation die PMNs bei chronischer Parodontitis vermehrt Radikale bilden, während die PMNs bei aggressiver Parodontitis eine gesteigerte HNE-Aktivität aufweisen. Den Ergebnissen zufolge basiert die phagozytäre Abtötung von Porphyromonas gingivalis auf dem eher nichtoxidativen Mechanismus der enzymatischen Hydrolyse. Beim Killing von Aggregatibacter actinomycetemcomitans steht demgegenüber die Produktion reaktiver Sauerstoffverbindungen im Vordergrund. Die im Rahmen der immunologischen Abwehr aus den neutrophilen Granulozyten freigesetzten Radikale sowie Enzyme tragen entscheidend zur Pathogenese der chronischen und aggressiven Parodontitis bei.

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Schenk, Rolf-Martin: Untersuchungen zur Produktion reaktiver Sauerstoffspezies und Freisetzung neutrophiler Elastase durch polymorphkernige Granulozyten nach Stimulierung mit parodontopathogenen Spezies. 2010.

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