Сравнительный анализ полиморфных вариантов генов IL-17А, MMP-1 с риском развития хронического пародонтита у работников нефтехимического производства

Восприимчивость к развитию и прогрессированию воспалительных заболеваний пародонта, которая зависит от генетических и внешних факторов (курение, стресс, гигиена полости рта), варьируется в широких пределах. В развитии данных заболеваний важную роль играет не только присутствие пародонтопатогенных микроорганизмов, но и наличие врожденного или приобретенного иммунодефицита, иммунорегуляторных дефектов.

Иммунная система играет ключевую роль в физиологических и патологических процессах тканей пародонта. В связи с этим особый интерес в патогенезе пародонтита представляет IL17, продуцируемый CD4+ Th клетками, который обладает как провоспалительной, так и протективной активностью.

Цель исследования — выявить взаимосвязь между полиморфными локусами генов IL-17А (rs2275913), MMP-1 (rs1799750) и клиническими проявлениями хронического пародонтита у работников нефтехимического производства.
Стоматологическое обследование проведено у 92 работников производства оксида этилена с хроническим пародонтитом и 74 пациентов с хроническим пародонтитом, не контактирующих с химическими факторами (контрольная группа). Генотипирование полиморфизмов rs2275913 гена IL17A и rs1799750 гена MMP-1 проводился методом аллель-специфичной ПЦР в режиме реального времени. Гигиеническая оценка степени загрязнения воздуха рабочей зоны вредными веществами проведена методом газовой хроматографии согласно методическим указаниям по определению вредных веществ в воздухе № 5098-89, № 3119-84.
При сравнении результатов исследований обеих групп статистически значимых различий в частотных распределениях аллельных вариантов и генотипов генов IL-17А и MMP-1 не выявлено. Генотипы AA/AG гена IL-17A были ассоциированы с повышенным риском развития тяжелого течения заболевания по сравнении с генотипом GG у работников в основной группе (OR=6,1; 95% CI 1,33–28,5; p=0,021) и в контрольной группе (OR=7,26; 95% CI 1,34–39,25; p=0,016). Носительство A аллеля у пациентов контрольной группы в 2,4 раза повышало риск развития тяжелого течения хронического пародонтита по сравнению с носителями G аллели (OR=2,41; 95% CI 1,19–4,87; p=0,014).

При стоматологическом обследовании работников завода окиси этилена клиническое течение заболеваний пародонта было более тяжелым в сравнении с контрольной группой, и количество пациентов с пародонтитом тяжелой степени было в два раза выше. Установлено, что генотипы AA/AG гена IL-17A и носительство аллеля А ассоциированы с повышенной восприимчивостью к развитию тяжелого течения хронического пародонтита. Связь между полиморфизмом MMP-1 гена и риском развития тяжёлых форм хронического пародонтита не установлена. Фактором риска развития воспалительных заболеваний пародонта у работников нефтехимического комплекса является комплекс вредных производственных факторов.

1. Genco R.J., Borgnakke W.S. Risk factors for periodontal disease. Periodontol 2000. 2013; 62: 59–94.

2. Darveau R.P. Periodontitis: a polymicrobial disruption of host homeostasis. Nature Reviews Microbiology. 2010; 8, 481–90.

3. Carinci F., Palmieri A., Girardi A., Cura F., Scapoli L. Genetic risk assessment of periodontal disease in healthy patients. Journal of Forensic Research. 2015; 6(260): 1000260. https://doi.org/10.4172/2157-7145.1000260

4. Li D., Cai Q., Ma L., Wang M., Ma J., Zhang W., et al. Association between MMP-1 g.-1607dupG polymorphism and periodontitis susceptibility: a meta-analysis. PloS one. 2013; 8(3): e59513. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0059513

5. Wang G., Bao M., Zhang X., Majtan J., Chen, K. Th17 Cytokines and Barrier Functions. Mediators of inflammation. 2016; 7179214. https://doi.org/10.1155/2016/7179214

6. Benedetti G., Miossec P. Interleukin-17 contributes to the chronicity of inflammatory diseases such as rheumatoid arthritis. Eur J Immunol. 2014; 44: 339–57.

7. Di Benedetto, Gigante A., Colucci I., Grano M. Periodontal disease: linking the primary inflammation to bone loss. Clinical & developmental immunology. 2013; 503754. https://doi.org/10.1155/2013/503754

8. Liang S.C., Tan X.Y., Luxenberg D.P., Karim R., Dunussi-Joannopoulos K., Collins M., Fouser L.A. Interleukin (IL)-22 and IL-17 are coexpressed by Th17 cells and cooperatively enhance expression of antimicrobial peptides. J Exp Med. 2006; 203: 2271–9.

9. Cardoso C.R., Garlet G.P., Crippa G.E., Rosa A.L., Júnior W.M., Rossi M.A. et al. Evidence of the presence of T helper type 17 cells in chronic lesions of human periodontal disease. Oral microbiology and immunology. 2009; 24(1): 1–6. https://doi.org/10.1111/j.1399-302X.2008.00463.x

10. Awang R.A., Lappin D.F., MacPherson A., Riggio M., Robertson D., Hodge P. et al. Clinical associations between IL-17 family cytokines and periodontitis and potential differential roles for IL-17A and IL-17E in periodontal immunity. Inflammation research. 2014; 63(12): 1001–12. https://doi.org/10.1007/s00011-014-0776-7

11. Buduneli N., Buduneli E., Kütükçüler N. Interleukin-17, RANKL, and osteoprotegerin levels in gingival crevicular fluid from smoking and non-smoking patients with chronic periodontitis during initial periodontal treatment. Journal of periodontology. 2009; 80(8): 1274–80. https://doi.org/10.1902/jop.2009.090106

12. Zacarias J.M., Sippert E.Â., Tsuneto P.Y., Visentainer J.E., de Oliveira e Silva C., Sell A.M. The Influence of Interleukin 17A and IL17F Polymorphisms on Chronic Periodontitis Disease in Brazilian Patients. Mediators of inflammation. 2015; 147056. https://doi.org/10.1155/2015/147056

13. Corrêa J.D., Madeira M.F., Resende R.G., Correia-Silva J., Gomez R.S., de Souza D. Association between polymorphisms in interleukin-17A and -17F genes and chronic periodontal disease. Mediators of inflammation. 2012; 846052. https://doi.org/10.1155/2012/846052

14. Sorsa T., Tjäderhane L., Salo T. Matrix metalloproteinases (MMPs) in oral diseases. Oral diseases. 2004; 10(6), 311–8. https://doi.org/10.1111/j.1601-0825.2004.01038.x

15. Nagase H., & Woessner J. F.. Matrix metalloproteinases. The Journal of biological chemistry. 1999; 274(31): 21491–4. https://doi.org/10.1074/jbc.274.31.21491

16. Gaffe S.L., Hajishengallis G. A new inflammatory cytokine on the block: re-thinking periodontal disease and the Th1/Th2 paradigm in the context of Th17 cells and IL-17. Journal of dental research. 2008; 87(9), 817–28. https://doi.org/10.1177/154405910808700908

17. Li W., Zhu Y., Singh P., Ajmera D.H., Song J., Ji P. Association of Common Variants in MMPs with Periodontitis Risk. Disease markers. 2016; 1545974. https://doi.org/10.1155/2016/1545974

18. Rutter J.L., Mitchell T.I., Butticè G., Meyers J., Gusella J.F., Ozelius L.J., Brinckerhoff C.E. A single nucleotide polymorphism in the matrix metalloproteinase-1 promoter creates an Ets binding site and augments transcription. Cancer research. 1998; 58(23): 5321–25.

19. Yoshie H., Kobayashi T., Tai H., Galicia J.C. The role of genetic polymorphisms in periodontitis. Periodontology 2000. 2007; 43, 102–32. https://doi.org/10.1111/j.1600-0757.2006.00164.x

20. Loos B.G., John R.P., Laine, M.L. Identification of genetic risk factors for periodontitis and possible mechanisms of action. Journal of clinical periodontology. 2005; 32 Suppl 6, 159–179. https://doi.org/10.1111/j.1600-051X.2005.00806.x

21. Sorsa T., Tjäderhane L., Konttinen Y.T., Lauhio A., Salo T., Lee H.M., Golub L.M., Brown D.L., Mäntylä P. Matrix metalloproteinases: contribution to pathogenesis, diagnosis and treatment of periodontal inflammation. Annals of medicine. 2006; 38(5): 306–21.

22. Hartwig A., Arand M., Epe B., Guth S., Jahnke G., Lampen A., et al. Mode of action-based risk assessment of genotoxic carcinogens. Archives of toxicology. 2020; 94(6): 1787–877. https://doi.org/10.1007/s00204-020-02733-2

23. Chaturvedi, Pulkit et al. Assessment of Tooth Wear Among Glass Factory Workers: WHO 2013 Oral Health Survey. Journal of clinical and diagnostic research: JCDR. 2015; 9,8: ZC63–6. https://doi.org/10.7860/JCDR/2015/13904.6352