Asociaciones entre marcadores inmunoinflamatorios, edad y estado periodontal

La enfermedad periodontal se caracteriza por la destrucción de tejidos blandos, huesos y ligamentos periodontales como resultado de la respuesta inmune del huésped a la biopelícula microbiana en la superficie del diente. Las citocinas, que causan los eventos inflamatorios en la enfermedad periodontal, son responsables de muchos eventos patológicos, como la destrucción del tejido conectivo y la pérdida ósea.

El nivel de pérdida de tejido periodontal depende del equilibrio entre las citocinas que estimulan y previenen la destrucción del tejido. La liberación de citocinas proinflamatorias determina el nivel crítico de mediadores inflamatorios que inician la resorción ósea, y las citocinas antiinflamatorias la inhiben.

La interleucina (IL)-18 es una citocina proinflamatoria que mejora la respuesta inmune al inducir la liberación de otras citocinas proinflamatorias, como IL-1β y el factor de necrosis tumoral alfa (TNF-α). La IL-17 que deriva de células T dirige la remodelación ósea, actuando sinérgicamente con otras citocinas, como IL-1β, TNF-α, oncostatina M e interferón-c, aumenta la expresión del ligando del activador del receptor del factor nuclear kappa-Β (RANKL) y disminuye la expresión de osteoprotegerina en células osteoblásticas, aumentando así la formación de osteoclastos y la resorción ósea. El TNF-α (caquectina) es una hormona macrófaga derivada de endotoxina que desempeña un rol en la patogénesis del shock séptico y la caquexia. Su acción proinflamatoria desempeña un papel central en muchas enfermedades sistémicas, incluida la enfermedad periodontal. Además, IL-18, IL-17 y TNF-α aumentan en la enfermedad periodontal, exhibiendo niveles altos en líquido crevicular gingival (LCG), saliva, suero y tejido gingival.

Los componentes de las células bacterianas aumentan la secreción de citocinas proinflamatorias al estimular las células huésped a través de receptores tipo Toll (TLR). Los TLR son glicoproteínas transmembrana con un dominio de señalización citoplasmática C-terminal y una región de repetición rica en leucina N-terminal. Tanto la defensa de primera línea como las respuestas inmunes adaptativas incluyen varios TLR. TLR2 es una proteína que se encuentra en la superficie de las células del sistema inmune que reconocen varios compuestos bacterianos, fúngicos, virales y endógenos. TLR4 participa en la activación del sistema inmune innato y detecta lipopolisacáridos en bacterias gram negativas. La etiología de la enfermedad periodontal puede implicar la participación de ambos TLR.

Hoy en día, la esperanza de vida está aumentando, y la salud bucal y dental de las personas mayores es generalmente mala. Sin embargo, los estudios sobre la relación entre el estado periodontal y la edad en personas con enfermedades periodontales han evaluado solo parámetros clínicos. El propósito de este estudio fue investigar las diferencias relacionadas con la edad en los niveles de marcadores inmunológicos salivales comparando jóvenes y ancianos.

Este estudio involucró a 120 individuos de 18 a 80 años con y sin enfermedad periodontal, divididos en un grupo más joven (18 a 40 años; n = 60) y un grupo de mayor edad (≥ 65 años; n=60). Estos se dividieron en subgrupos: jóvenes y ancianos periodontalmente sanos (JS y AS), con gingivitis (JG y AG) y con periodontitis (JP y AP), cada uno de 20 individuos.

Un examinador determinó el estado periodontal según los criterios de Clasificación de Enfermedades y Condiciones Periodontales y Peri-Implante de 2017 mediante examen radiográfico y clínico. Los pacientes sin pérdida de inserción clínica, sin pérdida ósea radiográfica (POR), con una profundidad de sondaje (PS) <3 mm y sangrado al sondaje (SS) ≥10% fueron diagnosticados con gingivitis. Los pacientes sin POR ni pérdida de inserción clínica, SS <10% y PS <3 mm fueron diagnosticados como periodontalmente sanos. Para el tercer subgrupo, los pacientes tenían que cumplir con los criterios de periodontitis estadios II y III, generalizada y de grado A. Los pacientes con periodontitis en estadio II y III tenían al menos cuatro sitios interdentales con nivel de inserción clínica (NIC) ≥4 mm, PS ≥4 mm, SS ≥30%, compromiso generalizado (>30% de los dientes afectados), pérdida ósea con afectación de al menos un 15% del tercio coronal, y ≤4 dientes perdidos. La POR se determinó por la pérdida ósea en el diente más afectado como un porcentaje de la longitud de la raíz. Los pacientes con valores % de pérdida ósea/edad menores a 0,25 se consideraron de Grado A.

Los criterios de inclusión fueron edad ≥18 años; ausencia de enfermedad sistémica; sin tratamiento de raspado dental o corrección de la superficie radicular en los 6 meses previos; y ≥ 20 dientes en la boca. Los criterios de exclusión fueron consumo de tabaco o alcohol, embarazo o lactancia y uso de antibióticos o inmunosupresores en los 6 meses previos.

Todas las mediciones fueron realizadas por el mismo médico, que desconocía los grupos de estudio. El índice de placa (IP), el índice gingival (IG), la profundidad de sondaje, el sangrado al sondaje y la recesión gingival se utilizaron para determinar la higiene bucal y la salud gingival.

Se recolectaron cinco muestras de saliva, una para cada marcador, que se centrifugaron y se almacenaron a -20°C. Las muestras se descongelaron a + 4°C el día del análisis y se utilizaron kits ELISA para determinar los niveles de IL-17, IL-18, TLR2, TLR4 y TNF-α.

No hubo diferencias significativas entre los subgrupos del estudio en términos de género. Los participantes de edad avanzada tenían edades similares en todos los subgrupos. Por el contrario, los pacientes jóvenes con enfermedad periodontal eran de menor edad que sus contrapartes periodontalmente sanas.

Los valores de IP e IG no difirieron significativamente entre los subgrupos JS y AS. Los valores de IP fueron significativamente más altos en ancianos que en jóvenes en los subgrupos de gingivitis y periodontitis. Los valores de PS difirieron significativamente entre los participantes jóvenes y ancianos en todos los subgrupos periodontalmente sanos, y los valores de IG difirieron significativamente solo entre los subgrupos JP y AP. No hubo diferencias estadísticamente significativas en los valores de NIC entre los subgrupos.

Hubo diferencias estadísticamente significativas en los niveles de IL-17 y TLR4 entre los subgrupos JS y AS y JP y AP. Los niveles de IL-18, TNF-α y TLR2 fueron significativamente más altos en los ancianos que en los participantes jóvenes en todos los subgrupos. Se encontró una correlación positiva significativa débil a moderada entre los parámetros periodontales clínicos (PS, IP e IG) y los niveles de IL-17, IL-18, TNF-α y TLR4 y TLR2. Se observó una correlación positiva entre el NIC y los niveles de IL-17, TNF-α, TLR2 y TLR4, pero no con los niveles de IL-18. Además, la edad mostró una correlación positiva con el IP. Se halló una correlación positiva significativa entre la edad y los niveles de IL-17, IL-18, TNF-α y TLR2, pero no con TLR4.

Todos los biomarcadores mostraron la mayor sensibilidad y especificidad cuando se compararon los grupos de enfermedad periodontal, combinados o por separado, con los grupos de individuos periodontalmente sanos. El TNF-α tuvo la mayor sensibilidad (97,5%) y especificidad (97,5%) para diferenciar pacientes con periodontitis de individuos periodontalmente sanos, seguido de TLR4.

En el presente estudio transversal, se examinó el efecto del envejecimiento en la respuesta del huésped y el estado periodontal utilizando muestras de saliva y parámetros periodontales clínicos. Los hallazgos mostraron niveles salivales significativamente más altos de IL-17, IL-18, TLR2, TLR4 y TNF-α en los grupos con periodontitis en comparación con los grupos con gingivitis y sanos. Además, los pacientes de edad avanzada tenían niveles más altos de marcadores inmunoinflamatorios en comparación con los pacientes jóvenes.

La composición salival cambia con el envejecimiento, aumentando la susceptibilidad a las enfermedades bucales. La desregulación del sistema inmune relacionada con el envejecimiento puede hacer que sea más difícil responder de manera efectiva a las amenazas patógenas, haciendo que las personas sean más vulnerables a enfermedades inflamatorias como la enfermedad periodontal.

Si bien el envejecimiento no conduce directamente a la periodontitis, puede tener un impacto en el entorno que rodea al periodonto y posiblemente alterar el proceso de reabsorción y acoplamiento óseo. Un desequilibrio en la remodelación ósea resulta de un aumento en las citocinas producidas con el envejecimiento, lo que promueve la osteoclastogénesis y suprime la formación ósea osteoblástica.

 El envejecimiento puede empeorar la pérdida de inserción periodontal y hueso alveolar que ocurre en adultos mayores con periodontitis, haciendo que la condición sea más grave. Dado que el sello distintivo de la enfermedad periodontal es la pérdida ósea, sería interesante aprender más sobre los posibles efectos directos del envejecimiento inflamatorio en el hueso. En este estudio, se halló una correlación positiva entre los parámetros periodontales clínicos y la edad solo con el IP. Esto sugiere que a medida que la población envejece la respuesta inmune cambia, con una mayor acumulación de biopelícula y un aumento de los marcadores inflamatorios.

El TNF-α desempeña un rol crucial en el proceso de envejecimiento inflamatorio en personas mayores sanas, y también actúa como un contribuyente en varias enfermedades asociadas con el envejecimiento. La expresión de TNF-α y sus receptores aumenta no solo en tejidos y células envejecidas, sino también en enfermedades inflamatorias como la periodontitis.

El aumento en la producción de TNF-α asociado al envejecimiento estimula la osteoclastogénesis e inhibe la formación ósea osteoblástica, lo que conduce a un desequilibrio en la remodelación ósea. En línea con la literatura, en este estudio, los niveles de TNF-α fueron significativamente más altos en los grupos AS, AG y AP que en los grupos JS, JG y JP. Además, el análisis de la curva ROC mostró que el TNF-α es el biomarcador más sensible en la saliva.

La proliferación de células Th17 y la producción de IL-17 desempeñan un papel en el desarrollo de la enfermedad periodontal. La encía contiene varias fuentes celulares de IL-17. Se ha demostrado que la inhibición de la diferenciación de las células Th17 reduce la gravedad de la enfermedad periodontal, y que el tejido gingival de pacientes con periodontitis contiene considerablemente más células productoras de IL-17 que el tejido periodontal sano. Además, se ha demostrado que los pacientes con periodontitis tienen niveles más altos de expresión de ARNm de IL-17 y/o RORC2 que los pacientes con gingivitis.

Muestras de sangre de personas mayores sanas mostraron una mayor proliferación de Th17 en comparación con controles más jóvenes. También se observó una mayor expansión de células Th17 en otras enfermedades relacionadas con la edad, como la enfermedad epitelial corneal. Sin embargo, los factores responsables de la proliferación relacionada con la edad de las células Th17 siguen sin estar claros.

Las alteraciones en los macrófagos que ocurren con la edad pueden estimular la activación de otros componentes de la respuesta inmune, como las células Th17, y además contribuir a la desregulación de la inflamación asociada con el envejecimiento. En este estudio, los niveles de IL-17 aumentaron a medida que avanzaba la enfermedad periodontal y fueron más altos en los individuos de edad avanzada que en los individuos más jóvenes en todos los subgrupos. Además, hubo una correlación positiva entre la edad y los niveles de IL-17.

La IL-18 es un importante regulador de las respuestas inmunes innatas y adquiridas. Un aumento relacionado con la edad en las concentraciones séricas de IL-18 puede contribuir a la aparición temprana de deterioro físico en personas mayores. Se ha sugerido que la IL-18 juega un rol directo o indirecto en la patogénesis de la enfermedad periodontal y en la inflamación gingival. Además, la evidencia muestra consistentemente que IL-18 es un mediador de la inflamación periodontal y se asocia con el proceso de envejecimiento. En este estudio, los niveles de IL-18 difirieron significativamente según la gravedad de la destrucción periodontal y fueron más altos en individuos de edad avanzada y en pacientes con periodontitis. Además, los niveles de IL-18 salival fueron más altos en los subgrupos de edad avanzada que en los pacientes jóvenes debido al efecto del envejecimiento de la inflamación.

Los TLR sirven como receptores principales para reconocer patógenos y han sido objeto de investigación en la periodontitis. Estudios inmunohistoquímicos y de inmunofluorescencia han encontrado niveles aumentados de expresión de proteínas TLR2 y TLR4 en células epiteliales gingivales en presencia de periodontitis. Además, la variabilidad en la composición de la biopelícula disbiótica puede contribuir al perfil TLR en la periodontitis crónica.

 Cuando una biopelícula se vuelve disbiótica, la activación de TLR puede conducir a inflamación crónica y daño tisular. Estudios recientes han demostrado que el lipopolisacárido es un componente esencial de la membrana externa del principal patógeno periodontal P. gingivalis, que tiene un impacto significativo en el desarrollo de la inflamación periodontal, principalmente a través de la activación de las vías de señalización TLR4.

A pesar de una amplia investigación sobre la participación de TLR4 y TLR2 en la periodontitis, su papel específico en la señalización inducida por lipopolisacáridos de P. gingivalis sigue sin estar claro. Según un estudio reciente, el tejido gingival de pacientes con enfermedad periodontal mostró mayores niveles de expresión de TLR2, TLR4 y TLR9 en comparación con individuos sanos.

El estudio también encontró que los niveles de TLR2 y TLR9 estaban fuertemente vinculados a la presencia de P. gingivalis en pacientes con enfermedad periodontal. Sin embargo, existe un conocimiento limitado sobre el impacto de la edad en la respuesta inflamatoria desencadenada por infecciones periodontales, como la expresión de genes vinculados con la vía TLR.

En el presente estudio, los niveles de TLR2 y TLR4 aumentaron en proporción con la gravedad de la enfermedad periodontal. Los niveles de TLR4 en individuos de edad avanzada fueron significativamente más altos que en sus contrapartes jóvenes, pero no se encontraron diferencias entre los subgrupos de gingivitis. Los niveles de TLR2 fueron significativamente más altos en los ancianos que en los jóvenes y se encontró una correlación positiva entre los niveles de TLR2 y el envejecimiento. Además, la curva ROC y el análisis de correlación mostraron que TLR4 tenía una especificidad y sensibilidad significativamente más altas que las de TLR2 en el diagnóstico de la enfermedad periodontal.

Las limitaciones del presente estudio podrían incluir la ausencia de otras citocinas relacionadas con la edad, muestras de suero y la exclusión de otros grados de periodontitis. Los resultados se limitaron a personas sanas, no fumadoras y pueden no ser representativos de la población total con periodontitis. Además, algunas investigaciones sugieren que la tasa de flujo salival puede afectar la evaluación diagnóstica al influir en la composición salival, aunque en este estudio se midieron directamente las concentraciones de marcadores salivales. Otra limitación es que no tuvo un diseño de seguimiento.

Los hallazgos de este estudio sugieren que a medida que el estado periodontal se deteriora, la respuesta del huésped se vuelve más intensa. Además, las respuestas inmunes muestran variaciones dependientes de la edad, con niveles de expresión de citocinas y TLR que aumentan con la edad. Esta investigación representa el primer intento de evaluar las diferencias en las concentraciones salivales de IL-17, IL-18, TNF α, TLR2 y TLR4 en individuos jóvenes y ancianos con diferentes estados de salud periodontal. Elucidar la patogenia de la enfermedad periodontal en individuos ancianos es crucial para revelar las causas subyacentes de la enfermedad y desarrollar tratamientos efectivos.