Epigenetyka paradontozy: regulacja systemu acetylacji białek gospodarza jako istotny element w rozwoju choroby i potencjalny cel terapii chorób przyzębia

Paradontoza należy do najpowszechniejszych chorób o charakterze przwlekłego stanu zapalnego. Schorzenie to jest inicjowane i napędzane przez grupę bakterii beztlenowych, przede wszystkim przez Porphyromonas gingivalis, które kolonizują jamę ustną i namnażają się na powierzchni zębów, poniżej linii dziąseł. Jeśli stan zapalny nie jest odpowiednio leczony, może trwać latami, ostatecznie prowadząc do zniszczenia tkanek przyzębia i utraty zębów. Obecnie przyjmuje się, że destrukcja tkanek przyzębia jest wynikiem nieskutecznej odpowiedzi immunologicznej gospodarza skierowanej przeciwko patogennym bakteriom  kolonizującym jamę ustną. 

W ostatnich latach nasza wiedza na temat mikroorganizmów wywołujących paradontozę i ich roli w patogenezie chorób przyzębia została znacząco poszerzona. Mimo to wciąż niewiele wiadomo na temat mechanizmów, za pomocą których te mikroorganizmy wpływają na procesy zachodzące w komórkach gospodarza w celu uniknięcia odpowiedzi immunologicznej przy jednoczesnym podtrzymaniu przewlekłego stanu zapalnego. Jednym z takich mechanizmów jest regulacja epigenetyczna: zmiany w strukturze DNA i związanych z nim białek, które powodują uruchamianie lub wyciszanie ekspresji genów. Zmiany poziomu ekspresji określonych białek w wyniku działania mechanizmów epigenetycznych mogą mieć znaczący wpływ na poziom aktywacji i odpowiedź komórki na infekcję bakteryjną.

Spośród mechanizmów epigenetycznych odwracalna acetylacja białek odgrywa istotną rolę w regulacji odpowiedzi immunologicznej. Co więcej, patologiczne zmiany w poziomie acetylacji białek zaobserwowano w wielu przewlekłych chorobach o charakterze stanu zapalnego. Ponieważ drobnocząsteczkowe modulatory acetylacji są już z powodzeniem stosowane w terapii niektórych schorzeń, konieczne jest dokładne przeanalizowanie patologicznych zmian w tym procesie wywołanych przez bakterie wywołujące paradontozę oraz określenie, czy zmiany te mogą stanowić potencjalny cel terapii mających na celu wyciszenie stanu zapalnego lub ułatwienie eliminacji patogenów z tkanek przyzębia. 

Celem niniejszego projektu jest scharakteryzowaie patologicznych zmian w systemie acetylacji białek gospodarza u pacjentów z paradontozą, zidentyfikowanie mechanizmów wywołujących te zmiany, oraz ocenienie potencjału farmakologicznych modulatorów acetylacji w terapii przewlekłych chorób przyzębia. Innowacyjność planowanych badań opiera się na unikalnym połączeniu analizy wycinków tkanek pobranych od pacjentów z paradontozą i zdrowych dawców oraz doświadczeń in vitro na hodowlach pierwotnych ludzkich komórek przyzębia zainfekowanych P. gingivalis, stanowiących model interakcji patogenów jamy ustnej z tkankami gospodarza. Integracja wyników z tych dwóch lini doświadczeń umożliwi stworzenie mapy epigenetycznych zmian w acetylacji białek w komórkach strukturalnych przyzębia, tym samym pogłebiając naszą wiedzę na temat molekularnego podłoża paradontozy.

Badania przeprowadzone w ramach tego projektu, analizujące molekularne podłoże paradontozy, mogą w przyszłości stanowić podstawę dla testowania nowych klas leków, konkretnie leków epigenetycznych, w terapii schorzeń przyzębia.