Helsingin yliopisto

 

Helsingin yliopiston verkkojulkaisut

University of Helsinki, Helsinki 2006

The scientific basis and development of a matrix metalloproteinase (MMP) -8 specific chair-side test for monitoring of periodontal health and disease from gingival crevicular fluid

Päivi Mäntylä

Doctoral dissertation, April 2006.
University of Helsinki, Faculty of Medicine, Institute of Dentistry, Periodontology and Helsinki University Central Hospital, Department of Oral and Maxillofacial Diseases.

Lievät parodontaalisairaudet eli hampaiden kiinnityskudosten sairaudet ovat yleisiä. Ikenen palautuvaa tulehdusta, gingiviittiä, sairastavat kaikki elämänsä jossakin vaiheessa. Hampaiden kiinnitystä palautumattomasti tuhoavan tulehdustilan, parodontiitin, lievät ja hitaasti etenevät muodot ovat myös melko tavallisia. Sen sijaan vaikea-asteista ja hoitamattomana hampaiden menetykseen johtavaa parodontiittia sairastaa vain muutama prosentti väestöstä. Parodontiitti on aina taustaltaan monitekijäinen, mutta keskeisessä asemassa on yksilöllinen alttius. Tulehdusprosessin käynnistävät bakteerit, mutta parodontiitille alttiin henkilön oma tulehdusvaste aikaansaa kudostuhon. Pitkäaikainenkaan gingiviitti ei etene kuin osalla kudosta tuhoavaksi parodontiitiksi.

Matriksin metalloproteaasi (MMP) -8 eli kollagenaasi-2 on hampaiden kiinnityskudosta palautumattomasti tuhoavassa kroonisessa parodontiitissa keskeinen entsyymi. Pääosa MMP-8-entsyymistä on peräisin neutrofiili-valkosoluista, mutta myös tulehduksen ärsyttämät kudoksen omat solut voivat tuottaa MMP-8:aa. Epäaktiivisena soluista vapautuva MMP-8 aktivoituu tulehduspaikalla, ja sitä enemmän entsyymistä on aktiivisessa muodossa, mitä vaikeampi tulehdus on kyseessä. Aktiivinen MMP-8 kykenee hajottamaan lähes kaikkia sidekudoksen soluväliaineen sekä tyvikalvon rakenneosia. Ennen kaikkea se hajottaa tehokkaasti sidekudoksen keskeistä rakenneosaa, tyypin I kollageenia.

Ientaskunestettä erittyy aina hampaan ja ikenen välisestä tilasta jonkin verran, mutta tulehdustilanteessa sen eritys lisääntyy ja sen koostumus muistuttaa tulehdusnestettä. Tulehtuneessa kudoksessa verisuonet laajenevat ja niiden seinämien läpäisevyys lisääntyy, jolloin nestettä tihkuu kudokseen ja kulkeutuu edelleen ientaskuun ja suuonteloon. Kudoksen läpi kulkiessaan neste kuljettaa mukanaan paikallisesta kudoksesta monia aineita, kuten entsyymejä ja niiden estäjiä, tulehduksen välittäjäaineita, immuunipuolustuksen tuotteita sekä kudoksen hajoamistuotteita. Ientaskunesteen koostumus siis heijastelee viereisen kudoksen terveydentilaa. Ientaskunestettä analysoimalla on pyritty löytämään merkkiaine, jonka määrittäminen ilmaisisi parodontiitille alttiit henkilöt tai joka osoittaisi ne hampaiston kohdat, joissa parodontaalihoidon jälkeisessä ylläpitovaiheessa sairaus on uusiutumassa. Perinteisesti käytetyillä diagnoosimenetelmillä tätä tietoa ei yksiselitteisesti saada.

Tässä väitöskirjatyössä tutkittiin MMP-8:n immunofluorometristä pitoisuusmääritystä ientaskunesteestä ja sen diagnostista arvoa parodontaalikudosten terveydentilan seurannassa. Työn osana kehitettiin immunokromatografiaan perustuva helppokäyttöinen, ientaskunesteestä tai peri-implanttinesteestä vastaanottotilanteessa tehtävä tikkutesti, jolla määritetään ientasku-/peri-implanttinesteen tietyn raja-arvon ylittävää MMP-8-pitoisuutta. Työssä määritettiin parodontaalisesti terveiden sekä hoitamattomien gingiviitti- ja parodontiittipotilaiden valikoitujen hampaistokohtien ientaskunesteen MMP-8-pitoisuutta. Parodontiittipotilailta määritettiin hygieniavaiheen hoidon (hammaskiven ja biofilmin poisto, koihoidon opastus) vaikutus ientaskunesteen MMP-8-pitoisuuksiin ja heitä seurattiin hoidon päättymisen jälkeen vuoden ajan kahden kuukauden välein (ylläpitovaihe). Jokaisella käyntikerralla tutkimuspotilailta otettiin ientaskunestenäytteet samoista hampaiston kohdista, ja näytteenoton jälkeen tehtiin kliiniset mittaukset (ientaskun syvyys, kiinnitysmenetys, ientaskun verenvuoto). Ylläpitovaiheen tulokset analysoitiin tutkimuspotilaiden tupakointi huomioiden.

Parodontaalisesti terveet, gingiviittiyksilöt sekä parodontiittipotilaat voitiin erottaa ientaskunesteen MMP-8-pitoisuuden sekä testituloksen perusteella, kun testin positiivisuuden raja-arvoksi oli asetettu 1000 µg/l. Testitulos oli kahdella ensiksi mainitulla ryhmällä pääasiassa negatiivinen, kun taas parodontiittipotilailla hoitoa edeltävä testitulos etenkin syvimmissä ientaskuissa oli useimmiten positiivinen. Testitulos korreloi hyvin hoitoa pitoisuusmäärityksen ja kiinnityskudosten kliinisen terveydentilan kanssa. Parodontiittipotilailla ientaskunesteen MMP-8 pitoisuudet laskivat hoidon tuloksena, mutta jäivät kuitenkin useimmissa tapauksissa korkeammiksi kuin parodontaalisesti terveillä tai gingiviittiyksilöillä. Pitoisuusmäärityksen perusteella myös parodontaalisesti terveet ja gingiviittiyksilöt olivat erotettavissa toisistaan.

Vuoden kestäneen ylläpitovaiheen aikana parodontiittipotilaiden kiinnitystä menettävissä hampaiston kohdissa ientaskunesteen MMP-8-pitoisuus oli toistuvasti kohollaan, kun taas stabiileissa kohdissa pitoisuudet pysyivät pieninä. Tämä oli todettavissa myös testillä. Tupakoivien parodontiittipotilaiden ientaskunesteen keskimääräinen MMP-8-pitoisuus oli ennen hoitoa sekä sen jälkeen ja ylläpitovaiheen aikana matalampi kuin ei-tupakoivilla, mutta myös tupakoivien potilaiden ylläpitovaiheessa kiinnitystä menettävien kohtien MMP-8-pitoisuus kohosi samalle tasolle kuin ei-tupakoitsijoiden vastaavissa kohdissa. Lisäksi kaikkein korkeimmat ientaskunesteen MMP-8-pitoisuudet löytyivät tiettyjen tupakoitsijoiden näytteistä. Näillä henkilöillä vaste parodontaalihoidolle oli huono ja kiinnityskudosten tilanne epävakaa huolimatta säännöllisestä ylläpitovaiheen seurannasta ja sen aikana tehdyistä toimenpiteistä. Erityisesti nämä yksilöt olivat erotettavissa kehittämällämme testillä.

Tulosten perusteella voidaan päätellä, että ientaskunesteen MMP-8-pitoisuuden määrityksellä voidaan erottaa parodontaalisesti terveet, gingiviittiyksilöt ja parodontiittipotilaat toisistaan. Näin ollen kehittämämme testin positiivisuuden raja-arvo on optimaalinen parodontiumin eri terveydentilojen erottamiseen sekä mahdollisesti hyödyllinen pyrittäessä tunnistamaan ne yksilöt, joilla on riski gingiviitin etenemiseen parodontiitiksi. Ylläpitovaiheessa parodontiittipotilaan toistuvasti kohollaan oleva tietyn ientaskun ientaskunesteen MMP-8 pitoisuus, joka on todettavissa testillä, todennäköisesti osoittaa kiinnityskudosmenetyksen etenemisen riskiä. Pitoisuusmäärityksellä ja testillä myös löydetään ne yksilöt, joiden vaste hoidolle on huono (refraktorinen parodontiitti).

Julkaisun nimiösivu

This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.

© University of Helsinki 2006

Last updated 28.03.2006

Yhteystiedot, Contact information E-thesis Helsingin yliopisto, University of Helsinki