SERUM AND SALIVA BIOMARKERS IN CARDIOVASCULAR DISEASES AND PERIODONTITIS ─ SMOKING AS A CONFOUNDING FACTOR

Näytä kaikki kuvailutiedot

Permalink

http://urn.fi/URN:ISBN:978-951-51-4709-7
Julkaisun nimi: SERUM AND SALIVA BIOMARKERS IN CARDIOVASCULAR DISEASES AND PERIODONTITIS ─ SMOKING AS A CONFOUNDING FACTOR
Tekijä: Lahdentausta, Laura
Muu tekijä: Helsingin yliopisto, lääketieteellinen tiedekunta
Biolääketieteellinen tohtoriohjelma
Opinnäytteen taso: Väitöskirja (artikkeli)
Kuuluu julkaisusarjaan: Dissertationes Scholae Doctoralis Ad Sanitatem Investigandam Universitatis Helsinkiensis - URN:ISSN:2342-317X
Tiivistelmä: Atherosclerotic cardiovascular diseases (CVD) and periodontitis—that is, disease in tooth-supporting tissues in the periodontium—are chronic and common diseases worldwide. The rupture of atherosclerotic plaque can lead to acute coronary syndrome (ACS), including unstable angina pectoris (UAP), acute myocardial infarction (AMI), or ischemic stroke. Furthermore, periodontitis is an independent risk factor for CVD. Thus, biomarkers measured from serum and saliva samples may improve the prevention, early diagnosis, and prognosis of these diseases. Using such biomarkers could also improve patient quality of life and reduce healthcare costs, since such biomarkers could be used in the wider population and lead to early diagnosis. The degradation of the extracellular matrix (ECM) is crucial both in periodontitis and atherosclerotic plaque rupture. Thus, matrix metalloproteinases (MMPs), particularly MMP-8 and MMP-9, as effective enzymes for ECM destruction play important roles in these diseases. For instance, the tissue inhibitor of matrix metalloproteinase (TIMP)-1 is an endogenous inhibitor of MMP-8 and MMP-9, participating in the disease processes of both periodontitis and CVD. By contrast, myeloperoxidase (MPO) is an inflammatory mediator, which can activate MMP-8 and MMP-9 and inactivate TIMP-1. These molecules can be measured from the serum and saliva, and may be used to diagnose both periodontitis and CVD. While these molecules have long been investigated, all factors affecting their diagnostic and prognostic use remain unexamined. This PhD study aimed to explore MMP-8, MMP-9, TIMP-1, and MPO in the diagnosis of ACS, and to examine serum MMP-9 and TIMP-1 in the prognosis of secondary CVD events. In addition, saliva and serum biomarkers, such as MMP-8, TIMP-1, and MPO, were studied in ischemic stroke patients alongside healthy controls. Moreover, saliva and serum MMP-8, MMP-9, TIMP-1, and MPO were examined in periodontitis and ACS, with the aim of determining if periodontitis affects ACS diagnostics and if cardiac status affects periodontal diagnosis using these biomarkers. Finally, the effect of smoking on serum and saliva biomarkers in ACS and periodontitis was investigated. This PhD study consisted of three different study populations from which the aforementioned biomarker levels were measured. Firstly, the Triangel data collected at Lund University Central Hospital in Sweden (n = 669) comprised ACS patients and healthy controls. Secondly, the case-control data collected from Ludwigshafen, Germany (n = 198), consisted of ischemic stroke patients and their controls whose oral status was estimated through a questionnaire and cumulative risk score (CRS) to assess their risk of having periodontitis determined from saliva molecules. Thirdly, the Parogene cohort (n = 508) consisted of patients with an indication of coronary angiography seen at Helsinki University Central Hospital in Finland. The clinical oral status was examined for patients in this cohort. The data from this study indicate that saliva biomarkers distinguish periodontitis patients from controls, and cardiac status has a minor effect on the salivary periodontal diagnostics. Serum biomarkers designate the systemic state, and can be utilized in the diagnosis of CVD, including both ACS and ischemic stroke. This observation emerged from the Ludwigshafen study, where elevated serum biomarkers associated with ischemic stroke, while stroke-free healthy controls more frequently exhibited signs of current periodontitis reflected in elevated saliva biomarker levels. However, in the Parogene study periodontitis interfered in the diagnosis of ACS using serum MMP-9, indicating the systemic effect of periodontal disease. Finally, smoking complicates the use of saliva and serum biomarkers, whereby the smoking dimension (i.e., quantity, duration, and time since cessation) influences the biomarkers. Overall, we found that periodontitis and CVD associate with one another and the degradation of ECM remains crucial in both diseases. Thus, the same biomarkers can be utilized in the diagnosis of both diseases. However, the selection of sample material is crucial. Specifically, saliva is suitable for distinguishing periodontitis patients from controls, whereas serum biomarkers are suitable for CVD diagnostics. Smoking remains a factor that must be taken into account when using both serum and saliva biomarkers, such as MMP-8, MMP-9, TIMP-1, and MPO. To conclude, these biomarkers could be utilized by different healthcare professionals for screening, early diagnosis, and prevention.Sydän- ja verisuonisairaudet sekä parodontiitti eli hampaiden kiinnityskudosten sairaus ovat yleisiä kroonisia sairauksia maailmanlaajuisesti. Ateroskleroosi eli valtimonkovettumatauti edeltää akuuttia sydän- ja verisuonitautitapahtumaa, jossa ateroskleroottisen plakin repeäminen voi johtaa sepelvaltimotautikohtaukseen (epävakaaseen angina pectorikseen ja sydäninfarktiin) tai iskeemiseen aivoinfarktiin. Parodontiitti on sydän- ja verisuonisairauksien itsenäinen riskitekijä. Syljestä ja seerumista mitattavat merkkiaineet voisivat parantaa näiden sairauksien ennaltaehkäisyä, varhaista diagnostiikkaa ja hoidon ennustetta sekä luoda kansantaloudellisia säästöjä ja lopulta parantaa potilaiden elämänlaatua. Potentiaalisia parodontiitin ja sydän- ja verisuonisairauksien merkkiaineita ovat matriksin metalloproteinaasit (MMPt), erityisesti MMP-8 ja MMP-9, jotka osallistuvat soluväliaineen hajottamiseen sekä parodontiumissa että ateroskleroottisen plakin repeämisessä. Matriksin metalloproteinaasin kudosestäjä (TIMP)-1 on MMP-8:n ja MMP-9:n sisäsyntyinen (endogeeninen) inhibiittori ja täten TIMP-1 on tärkeä kyseisissä tautitiloissa. Myeloperoksidaasi (MPO) on tulehduksen välittäjäaine ja voi aktivoida MMP-8:a ja MMP-9:ä sekä inaktivoida TIMP-1:stä. Näitä molekyylejä voidaan mitata sekä syljestä että seerumista ja hyödyntää sydän- ja verisuonisairauksien ja parodontiitin diagnostiikassa. Vaikka kyseisiä molekyylejä on tutkittu pitkään, ei kaikkia niiden diagnostiikkaan ja taudin ennusteeseen (prognostiikkaan) vaikuttavia tekijöitä ole vielä selvitetty. Tämän väitöstutkimuksen tarkoituksena oli selvittää MMP-8, MMP-9, TIMP-1 ja MPO käyttökelpoisuutta ateroskleroottisten sydänsairauksien diagnostiikassa ja tarkastella MMP-9 ja TIMP-1 entsyymejä sydänsairauksien sekundaaritapahtumien ennustamisessa. Lisäksi iskeemistä aivoinfarktia sairastavilta potilailta ja heidän verrokkeiltaan tutkittiin syljen ja seerumin biomarkkereita ja tarkasteltiin parodontiittia kuvaavien sylkimerkkiaineiden sekä seerumimarkkereiden ja aivoinfarktin yhteyttä. Väitöskirjan toisessa suuremmassa kokonaisuudessa oli tavoitteena tutkia syljen ja seerumin merkkiaineita (MMP-8, MMP-9, TIMP-1, ja MPO) parodontiitissa ja sydänsairauksissa. Lisäksi tarkoituksena oli selvittää onko parodontiitilla vaikutusta seerumimerkkiaineiden sydänsairausdiagnostiikkaan sekä tutkia vaikuttaako sydänstatus paikallisesti syljen parodontiittia kuvaaviin entsyymeihin. Lopuksi tavoitteena oli tutkia myös tupakoinnin vaikutusta syljen merkkiaineisiin parodontiitissa ja seerumimerkkiaineisiin sydänsairauksissa. Tässä väitöstutkimuksessa hyödynnettiin kolmea eri kansainvälistä aineistoa, joista määritettiin yllä mainitut merkkiainepitoisuudet. Ensimmäisenä tutkimusaineistona käytettiin Lundin yliopistollisessa sairaalassa, Ruotsissa kerättyä Triangel aineistoa (N=669) akuuttia koronaarisyndroomaa sairastavista potilaista ja heidän terveistä verrokeistaan. Toisena aineistona väitöskirjassa hyödynnettiin Ludwigshafenissa, Saksassa kerättyä tapaus-verrokkiaineistoa (N=198) iskeemistä aivoinfarktia sairastavista potilaista, joiden suunstatus oli arvioitu kyselylomakkeen sekä syljestä määritettävien molekyylien kumulatiivisen riskiarvion avulla. Kolmas, Parogene aineisto oli kerätty Helsingin ja Uudenmaan Sairaanhoitopiirin (HUS:n) alueelta sepelvaltimoiden varjoainekuvauksessa käyneistä potilaista, joille on tehty suun kokonaistutkimus (N=508). Väitöstutkimus osoitti, että syljestä mitattavat merkkiaineet ovat hyödyllisiä parodontaalidiagnostiikassa ja sydänstatuksella on pieni vaikutus siihen. Seerumin merkkiaineet ovat käyttökelpoisia sydän- ja verisuonisairauksissa, sepelvaltimotautikohtauksessa sekä iskeemisessä aivoinfarktissa. Tämä havainto oli selkeä Ludwigshafen aineistossa, jossa kohonneet seerumin biomarkkerit yhdistyivät iskeemiseen aivoinfarktiin, kun taas terveillä kontrolleilla syljen merkkiaineet olivat koholla, viitaten keräyshetkellä olevaan parodontiittiin. Kuitenkin Parogene aineistossa parodontiitti häiritsi erityisesti seerumin MMP-9-diagnostiikkaa akuutissa koronaarisyndroomassa, mikä viittaa parodontaalisairauksien aiheuttamiin systeemivaikutuksiin. Lisäksi tupakointi heikentää selkeästi sekä sylki- että seerumimerkkiaineiden käyttöä, ja tupakointitavat (määrä, kesto, aika tupakoinnin lopettamisesta) vaikuttavat merkkiaineisiin. Parodontiitilla ja sydän- ja verisuonisairauksilla on selkeä yhteys ja molempien sairauksien patofysiologiassa soluväliaineen hajotus on tärkeää, joten samoja merkkiaineita voidaan hyödyntää molemmissa tautitiloissa. Sylkimittaukset soveltuvat kuitenkin parodontiittidiagnostiikkaan ja seerumimittaukset sydän- ja verisuonisairauksien diagnostiikkaan. Tupakointi on tekijä, joka tulee huomioida kyseisiä sylki- ja seerumimerkkiaineita käyttäessä. Nämä merkkiainetestit voisivat soveltua eri terveydenhuoltoalan ammattilaisille edellä mainittujen kroonisten sairauksien seulontaan, varhaiseen diagnostiikkaan ja ennaltaehkäisyyn. Merkkiaineisiin vaikuttavat monet tekijät, joten lisätutkimuksia kaivataan ennen kuin markkereita voidaan soveltaa laajamittaisesti kliiniseen käyttöön.
URI: URN:ISBN:978-951-51-4709-7
http://hdl.handle.net/10138/257884
Päiväys: 2018-12-05
Avainsanat: Hammaslääketiede
Tekijänoikeustiedot: Julkaisu on tekijänoikeussäännösten alainen. Teosta voi lukea ja tulostaa henkilökohtaista käyttöä varten. Käyttö kaupallisiin tarkoituksiin on kielletty.


Tiedostot

Latausmäärä yhteensä: Ladataan...

Tiedosto(t) Koko Formaatti Näytä
SERUMAND.pdf 2.240MB PDF Avaa tiedosto

Viite kuuluu kokoelmiin:

Näytä kaikki kuvailutiedot