Сучасні методи діагностики захворювань тканин пародонту в концепції системного підходу лікування. (Огляд літератури. Частина 1)
DOI:
https://doi.org/10.33295/1992-576X-2023-6-14Ключові слова:
пародонтит, мікробіом ротової порожнини, пародонтопатогени, молекулярна діагностика, ПЛР, секвенування, ДНК-мікрочипиАнотація
Резюме. Захворювання тканин пародонту залишаються однією з найбільш актуальних проблем, що вивчаються в стоматології. Однак до цього часу клінічна діагностика пародонтопатій має свої обмеження і часто не дозволяє лікарям-клініцистам визначити причину, механізми розвитку хвороби та зробити прогнози перебігу захворювання. Сучасна концепція системного підходу до лікування дистрофічно-запальних захворювань пародонту потребує інформативних та швидких методів діагностики зрозумілих для лікарів всіх стоматологічних спеціальностей. Тому, пошук ефективних підходів та нових методів діагностики захворювань тканин пародонту є дуже актуальним питанням. Порушення балансу в мікробіомі ротової порожнини вважається провідним чинником, що впливає на виникнення та прогресування цього захворювання. Тому ідентифікація складу біоплівок ротової порожнини та розуміння складних взаємозв’язків, у яких беруть участь мікроорганізми, фактори довкілля та стан здоров’я людини, дозволять покращити діагностику, цілеспрямовану терапію пацієнтів з пародонтитом та прогнозування перебігу захворювання. В огляді описані переваги і недоліки наступних методів: культивування пародонтопатогенів, полімеразна ланцюгова реакція (ПЛР), ізотермічна петльова ампліфікація (LAMP), секвенування гена 16S рРНК, секвенування нового покоління (NGS), ДНК-мікрочипи технологія з використанням методу гібридизації у дослідженні пародонтопатогенів.
Сучасні методи молекулярної діагностики все частіше використовують для ідентифікації пародонтопатогенів, що дозволить успішно досліджувати мікробіом порожнини рота, швидко виявляти пародонтопатогени, присутні в діагностичному біоматеріалі навіть у невеликих кількостях, а також ідентифікувати клінічно значущі види мікроорганізмів, що не культивуються або важко культивуються в бактеріологічних лабораторіях та виявляють стійкість до антибіотиків у них. Оптимальним буде комбінація різних методів діагностики пародонтопатогенів для кожного конкретного випадку, що дозволить підбирати найбільш ефективні способи лікування. Однак одного моніторингу мікробіоми порожнини рота недостатньо для ефективного прогнозування перебігу та планування реабілітації пацієнтів з захворюванням тканин пародонту. Необхідність пошуку комбінації молекулярно-генетичних методів діагностики захворювань тканин пародонту є очевидним.
Завантаження
Посилання
Hajishengallis G. (2014). Immunomicrobial pathogenesis of periodontitis: keystones, pathobionts, and host response. Trends Immunol. 35, 3-11. https://doi.org/10.1016/j.it.2013.09.001 PMid:24269668 PMCid:PMC3947349
Kistler J. O., Booth V., Bradshaw D. J., Wade W. G. (2013). Bacterial community development in experimental gingivitis. PLoS ONE 8:e71227 https://doi.org/10.1371/journal.pone.0071227 PMid:23967169 PMCid:PMC3743832
Shi B., Chang M., Martin J., Mitreva M., Lux R., Klokkevold P., Sodergren E., Weinstock G.M., Haake S.K., Li H. Dynamic changes in the subgingival microbiome and their potential for diagnosis and prognosis of periodontitis. mBio. 2015; 6(1):e01926-14. DOI: https://doi.org/10.1128/mBio.01926-14 PMid:25691586 PMCid:PMC4337560
Abusleme L., Dupuy A. K., Dutzan N., Silva N., Burleson J. A., Strausbaugh L. D., et al. (2013). The subgingival microbiome in health and periodontitis and its relationship with community biomass and inflammation. ISME J. 7, 1016-1025 https://doi.org/10.1038/ismej.2012.174 PMid:23303375 PMCid:PMC3635234
Lamont R.J., Koo H., Hajishengallis G. The Oral Microbiota: Dynamic Communities and Host Interactions. Nat. Rev. Microbiol. 2018; 16:745-59. https://doi.org/10.1038/s41579-018-0089-x PMid:30301974 PMCid:PMC6278837
Laine M. L., Moustakis V., Koumakis L., Potamias G., Loos B. G. (2013). Modeling susceptibility to periodontitis. J. Dent. Res. 92, 45-50. https://doi.org/10.1177/0022034512465435 PMid:23100272
Chapple I.L.C., Genco R. Diabetes and Periodontal Diseases: Consensus Report of the Joint EFP/AAPWorkshop on Periodontitis and Systemic Diseases. J. Periodontol. 2013; 84: 106-12. https://doi.org/10.1902/jop.2013.1340011 PMid:23631572
Kumar P. S., Matthews C. R., Joshi V., De Jager M., Aspiras M. (2011). Tobacco smoking affects bacterial acquisition and colonization in oral biofilms. Infect. Immun. 79, 4730-4738. https://doi.org/10.1128/IAI.05371-11 PMid:21859855 PMCid:PMC3257914
Mason M. R., Nagaraja H. N., Camerlengo T., Joshi V., Kumar P. S. (2013). Deep sequencing identifies ethnicity-specific bacterial signatures in the oral microbiome. PLoS ONE 8:e77287. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0077287 PMid:24194878 PMCid:PMC3806732
Zhang Y., He J., He B., Huang R., Li M. Effect of Tobacco on Periodontal Disease and Oral Cancer. Tob.Induc.Dis. 2019; 17. DOI: https://doi.org/10.18332/tid/106187
Fan J., Caton J.G. Occlusal Trauma and Excessive Occlusal Forces: Narrative Review, Case Definitions, and Diagnostic Considerations: Occlusal Trauma and Excessive Occlusal Forces. J. Periodontol. 2018; 89: 214-22. https://doi.org/10.1002/JPER.16-0581 PMid:29926937
Lenkowski M., Nijakowski K., Kaczmarek M., Surdacka A. TheLoop-Mediated Isothermal Amplification Technique in Periodontal Diagnostics: A Systematic Review. J. Clin. Med. 2021; 10: 1189. DOI: https://doi.org/10.3390/jcm10061189 PMid:33809163 PMCid:PMC8000232
Wolf D.L., Lamster I.B. Contemporary Concepts in the Diagnosis of Periodontal Disease. Dental Clinics. 2011; 55: 47-61. https://doi.org/10.1016/j.cden.2010.08.009 PMid:21094718
Chen C., Hemme C., Beleno J., Shi Z.J., Ning D., Qin Y., Tu Q., Jorgensen M., He Z., Wu L. et al. Oral Microbiota of Periodontal Health and Disease and Their Changes after Nonsurgical Periodontal Therapy. ISME J. 2018; 12: 1210-24. https://doi.org/10.1038/s41396-017-0037-1 PMid:29339824 PMCid:PMC5932080
Deo P.N., Deshmukh R. Oral Microbiome: Unveiling the Fundamen tals. J. Oral Maxillofac. Pathol. JOMFP. 2019; 23: 122-8. https://doi.org/10.4103/jomfp.JOMFP_304_18 PMid:31110428 PMCid:PMC6503789
Socransky S.S., Haffajee A.D., Cugini M.A., Smith C., Kent R.L. Microbial Complexes in Subgingival Plaque. J. Clin. Periodontol. 1998; 25: 134-44. https://doi.org/10.1111/j.1600-051X.1998.tb02419.x PMid:9495612
Aruni, A.W., Dou, Y., Mishra, A., Fletcher H.M. The Biofilm Community: Rebels with a Cause. Curr. Oral Health Rep. 2015; 2: 48-56. https://doi.org/10.1007/s40496-014-0044-5 PMid:26120510 PMCid:PMC4478205
Kolenbrander P. E., Palmer R. J., Jr., Periasamy S., Jakubovics N. S. (2010). Oral multispecies biofilm development and the key role of cell-cell distance. Nat. Rev. Microbiol. 8, 471-480. https://doi.org/10.1038/nrmicro2381 PMid:20514044
Nørskov-Lauritsen N., Claesson R., Birkeholm J.A., Åberg C.H., Haubek D. Aggregatibacter Actinomycetemcomitans: Clinical Significance of a Pathobiont Subjected to Ample Changes in Classification and Nomenclature. Pathogens. 2019; 8: 243. https://doi.org/10.3390/pathogens8040243 PMid:31752205 PMCid:PMC6963667
Dahlen G., Basic A., Bylund J. Importance of Virulence Factors for the Persistence of Oral Bacteria in the Inflamed Gingival Crevice and in the Pathogenesis of Periodontal Disease. J. Clin. Med. 2019; 8: 1339. https://doi.org/10.3390/jcm8091339 PMid:31470579 PMCid:PMC6780532
Kumar P. S., Matthews C. R., Joshi V., De Jager M., Aspiras M. (2011). Tobacco smoking affects bacterial acquisition and colonization in oral biofilms. Infect. Immun. 79, 4730-4738 10.1128/IAI.05371-11 https://doi.org/10.1128/IAI.05371-11 PMid:21859855 PMCid:PMC3257914
Matthews C. R., Joshi V., De Jager M., Aspiras M., Kumar P. S. (2013). Host-bacterial interactions during induction and resolution of experimental gingivitis in current smokers. J. Periodontol. 84, 32-40 https://doi.org/10.1902/jop.2012.110662 PMid:22420875
Siqueira J. F., Jr., Rôças I. N. (2013). As-yet-uncultivated oral bacteria: breadth and association with oral and extra-oral diseases. J. Oral Microbiol. 5:21077 https://doi.org/10.3402/jom.v5i0.21077 PMid:23717756 PMCid:PMC3664057
Slots J., Slots H. Periodontal Herpesvirus Morbidity and Treatment. Periodontol. 2000. 2019; 79: 210-20. https://doi.org/10.1111/prd.12241 PMid:30892761
Sztukowska M.N., Dutton L.C., Delaney C., Ramsdale M., Ramage G., Jenkinson H.F., Nobbs A.H., Lamont R.J. Community Development between. Porphyromonas Gingivalis and Candida Albicans Mediated by InlJ and Als3. MBio. 2018; 9:e00202-18. https://doi.org/10.1128/mBio.00202-18 PMid:29691333 PMCid:PMC5915736
Lourenço A.G., Ribeiro A.E.R.A., Nakao C., Motta A.C.F., Antonio L.G.L., Machado A.A., Komesu M.C. Oral Candida Spp Carriage and Periodontal Diseases in HIV-Infected Patients in Ribeirão Preto, Brazil. Rev. Inst. Med. Trop. São Paulo. 2017; 59:e29. DOI: https://doi.org/10.1590/s1678-9946201759029 PMid:28591257 PMCid:PMC5459536
Tomita S., Komiya-Ito A., Imamura K., Kita D., Ota K., Takayama S., Makino-Oi A., Kinumatsu T., Ota M., Saito A.: Prevalence of Aggregatibacter actinomycetemcomitans, Porphyromonas gingivalis and Tannerella forsythia in Japanese patients with generalized chronic and aggressive periodontitis. Microb.Pathog. 2013; 61-62: 11-5. https://doi.org/10.1016/j.micpath.2013.04.006 PMid:23608307
Korona-Głowniak I., Siwiec R., Berger M., Malm A., Szymańska J. Molecular diagnostics of periodontitis. PostepyHig Med Dosw (Online). 2017; 71(0):47-56. DOI: https://doi.org/10.5604/17322693.1229820 PMid:28181911
Hiranmayi K.V., Sirisha K., Ramoji R.M., Sudhakar P. Novel Pathogens in Periodontal Microbiology. J. Pharm. Bioallied Sci. 2017; 9:155-63. https://doi.org/10.4103/jpbs.JPBS_288_16 PMid:28979069 PMCid:PMC5621177
Danišová O., Halánová M., Valenčáková A., Luptáková L. Sensitivity, Specificity and Comparison of Three Commercially Available Immunological Tests in the Diagnosis of Cryptosporidium Species in Animals. Braz. J. Microbiol. 2018; 49: 177-83. https://doi.org/10.1016/j.bjm.2017.03.016 PMid:28888829 PMCid:PMC5790642
Kumawat R., Ganvir S., Hazarey V., Qureshi A., Purohit H. Detection of Porphyromonas Gingivalis and TreponemaDenticola in Chronic and Aggressive Periodontitis Patients: A Comparative Polymerase Chain Reaction Study. Contemp. Clin. Dent. 2016; 7: 481. https://doi.org/10.4103/0976-237X.194097 PMid:27994415 PMCid:PMC5141662
Sanz M., van Winkelhoff A. J., (Working Group 1 of Seventh European Workshop on Periodontology). (2011). Periodontal infections: understanding the complexity-consensus of the seventh European workshop on periodontology. J. Clin. Periodontol. 38, 3-6. https://doi.org/10.1111/j.1600-051X.2010.01681.x PMid:21323698
Sidstedt M., Rådström P., Hedman J. PCR Inhibition in QPCR, DPCR and MPS-Mechanisms and Solutions. Anal.Bioanal. Chem. 2020; 412:2009-23. https://doi.org/10.1007/s00216-020-02490-2 PMid:32052066 PMCid:PMC7072044
Gatto M.R., Montevecchi M., Paolucci M., Landini M.P., Checchi, L.: Prevalence of six periodontal pathogens in subgingival samples of Italian patients with chronic periodontitis. New Microbiol. 2014; 37: 517-24.
Abusleme L., Dupuy A. K., Dutzan N., Silva N., Burleson J. A., Strausbaugh L. D., et al. (2013). The subgingival microbiome in health and periodontitis and its relationship with community biomass and inflammation. ISME J. 7, 1016-1025. https://doi.org/10.1038/ismej.2012.174 PMid:23303375 PMCid:PMC3635234
Choi H., Kim E., Kang J., Kim H.-J., Lee J.-Y., Choi J., Joo J.-Y. Real-Time PCR Quantification of 9 Periodontal Pathogens in Saliva Samples from Periodontally Healthy Korean Young Adults. J. Periodontal Implant Sci. 2018; 48: 261. https://doi.org/10.5051/jpis.2018.48.4.261 PMid:30202609 PMCid:PMC6125667
Arenas R.V.A., de Avila E.D., Nakano V., Avila-Campos M.J. Qualitative, Quantitative and Genotypic Evaluation of AggregatibacterActinomycet emcomitans and Fusobacterium Nucleatum Isolated from Individuals with Different Periodontal Clinical Conditions. Anaerobe. 2018; 52: 50-8. https://doi.org/10.1016/j.anaerobe.2018.05.015 PMid:29857043
Krom B. P., Kidwai S., Ten Cate J. M. (2014). Candida and other fungal species: forgotten players of healthy oral microbiota. J. Dent. Res. 93, 445-451. https://doi.org/10.1177/0022034514521814 PMid:24487378
Lim H.S.Y., Zheng Q., Miks-Krajnik M., Turner M., Yu, H.-G. Evaluation of Commercial Kit Based on Loop-Mediated Isothermal Amplification for Rapid Detection of Low Levels of Uninjured and Injured Salmonella on Duck Meat, Bean Sprouts, and Fishballs in Singapore. J. Food Prot. 2015; 78: 1203-7. https://doi.org/10.4315/0362-028X.JFP-14-535 PMid:26038914
Ramich T., Schacher B., Scharf S., Röllke L., Arndt R., Eickholz P., Nickles K. Subgingival plaque sampling after combined mechanical and antibiotic nonsurgical periodontal therapy. Clin. Oral Investig. 2015; 19: 27-34. https://doi.org/10.1007/s00784-014-1208-3 PMid:24554003
Ding F., Lyu Y., Han X., Zhang H., Liu D., Hei W., Liu Y. Detection of periodontal pathogens in the patients with aortic aneurysm. Chin. Med. J. 2014; 127: 4114-8. https://doi.org/10.3760/cma.j.issn.0366-6999.20141208 PMid:25430459
Fujii R., Muramatsu T., Yamaguchi Y., Asai T., Aida N., Suehara M., Morinaga K., Furusawa M. An endodontic-periodontal lesion with primary periodontal disease: a case report on its bacterial profile. Bull. Tokyo Dent. Coll. 2014; 55: 33-7. https://doi.org/10.2209/tdcpublication.55.33 PMid:24717928
Moon J.H., Lee J.H., Lee J.Y. Subgingivalmicrobiome in smokers and non-smokers in Korean chronic periodontitis patients. Mol. Oral Microbiol. 2015; 30: 227-41. https://doi.org/10.1111/omi.12086 PMid:25283067
Radford A.D., Chapman D., Dixon L., Chantrey J., Darby A.C., Hall N. Application of next-generation sequencing technologies in virology. J. Gen. Virol. 2012: 93; 1853-68. https://doi.org/10.1099/vir.0.043182-0 PMid:22647373 PMCid:PMC3709572
Schwarzberg K., Le R., Bharti B., Lindsay S., Casaburi G., Salvatore F., Saber M.H., Alonaizan F., Slots J., Gottlieb R.A., Caporaso J.G., Kelley S.T. The personal human oral microbiome obscures the effects of treatment on periodontal disease. PLoS One. 2014; 9: e86708. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0086708 PMid:24489772 PMCid:PMC3906071
Shokralla S., Spall J.L., Gibson J.F., Hajibabaei M. Next-generation sequencing technologies for environmental DNA research. Mol. Ecol, 2012; 21: 1794-1805. https://doi.org/10.1111/j.1365-294X.2012.05538.x PMid:22486820
Abusleme L., Dupuy A. K., Dutzan N., Silva N., Burleson J. A., Strausbaugh L. D., et al. (2013). The subgingival microbiome in health and periodontitis and its relationship with community biomass and inflammation. ISME J. 7, 1016-1025. https://doi.org/10.1038/ismej.2012.174 PMid:23303375 PMCid:PMC3635234
Griffen A. L., Beall C. J., Campbell J. H., Firestone N. D., Kumar P. S., Yang Z. K., et al. (2012). Distinct and complex bacterial profiles in human periodontitis and health revealed by 16S pyrosequencing. ISME J. 1176-1185. https://doi.org/10.1038/ismej.2011.191 PMid:22170420 PMCid:PMC3358035
Pozhitkov A.E., Beikler T., Flemmig T., Noble P.A. High-throughput methods for analysis of the human oral microbiome. Periodontol. 2000. 2011; 55: 70-86. https://doi.org/10.1111/j.1600-0757.2010.00380.x PMid:21134229
Zarco M. F., Vess T. J., Ginsburg G. S. (2012). The oral microbiome in health and disease and the potential impact on personalized dental medicine. Oral Dis. 18, 109-120. https://doi.org/10.1111/j.1601-0825.2011.01851.x PMid:21902769
Hajishengallis G., Lamont R. J. (2012). Beyond the red complex and into more complexity: the polymicrobial synergy and dysbiosis (PSD) model of periodontal disease etiology. Mol. Oral Microbiol. 27, 409-419. https://doi.org/10.1111/j.2041-1014.2012.00663.x
Topcuoglu N., Kulekci G. 16S rRNA based microarray analysis of ten periodontal bacteria in patients with different forms of periodontitis. Anaerobe. 2015; 35: 35-40. https://doi.org/10.1016/j.anaerobe.2015.01.011 PMid:25638399
Caselli, E., Fabbri, C., D'Accolti, M., Soffritti, I., Bassi, C., Mazzacane, S., Franchi, M. Defining the oral microbiome by wholegenome sequencing and resistome analysis: The complexity of the healthy picture. BMC Microbiol. 2020, 20, 120. https://doi.org/10.1186/s12866-020-01801-y PMid:32423437 PMCid:PMC7236360
Oh, C., Lee, K., Cheong, Y., Lee, S.W., Park, S.Y., Song, C.S., Choi, I.S., Lee, J.B. Comparison of the Oral Microbiomes of Canines and Their Owners Using Next-Generation Sequencing. PLoS ONE 2015, 10, e0131468. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0131468 PMid:26134411 PMCid:PMC4489859
Willis, J.R., Gabaldón, T. The Human Oral Microbiome in Health and Disease: From Sequences to Ecosystems. Microorganisms 2020, 8, 308. https://doi.org/10.3390/microorganisms8020308 PMid:32102216 PMCid:PMC7074908
##submission.downloads##
Опубліковано
Версії
- 08.02.2024 (2)
- 27.12.2023 (1)
Як цитувати
Номер
Розділ
