Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Viêm nướu góp phần vào sự tiến triển của bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính thông qua ảnh hưởng đến ferroptosis
Tóm tắt
Viêm nướu đã nổi lên như một yếu tố nguy cơ tiềm tàng cho bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính (COPD). Tuy nhiên, cơ chế chính xác mà viêm nướu ảnh hưởng đến sự tiến triển của COPD cần được nghiên cứu thêm. Ferroptosis là một trong những cơ chế bệnh sinh quan trọng của COPD và các nghiên cứu gần đây cho thấy viêm nướu có liên quan đến ferroptosis. Tuy nhiên, mối quan hệ giữa viêm nướu, COPD và ferroptosis vẫn chưa rõ ràng. Nghiên cứu này nhằm làm sáng tỏ liệu viêm nướu có góp phần vào sự trầm trọng của COPD và đánh giá tác động tiềm năng của ferroptosis lên viêm nướu ảnh hưởng đến COPD. Mức độ nghiêm trọng của COPD được đánh giá bằng phương pháp nhuộm Hematoxylin và eosin (H&E) và các xét nghiệm chức năng phổi. Các bài kiểm tra sắt, đo lường malondialdehyde (MDA) và RT-qPCR đã được sử dụng để nghiên cứu sự tham gia tiềm năng của ferroptosis trong ảnh hưởng của viêm nướu đến COPD. Các nuôi cấy đồng thời của vi khuẩn gây bệnh liên quan đến viêm nướu Phophyromonas gingivalis (P. gingivalis) và tế bào mô phổi đã được sử dụng để đánh giá tác động của P. gingivalis lên việc kích thích ferroptosis của mô phổi thông qua phân tích RT-qPCR. Mẫu dịch rửa phế quản phổi (BALF) lâm sàng từ bệnh nhân COPD đã được thu thập để xác thực vai trò của ferroptosis trong COPD liên quan đến vi khuẩn gây bệnh viêm nướu. Viêm nướu đã làm nặng thêm sự tiến triển của COPD và sự thúc đẩy này kéo dài theo thời gian. Lần đầu tiên, chúng tôi đã chứng minh rằng viêm nướu thúc đẩy sự tích tụ sắt liên quan đến ferroptosis, hàm lượng MDA và sự biểu hiện gen trong phổi COPD theo cách phụ thuộc vào thời gian. Hơn nữa, vi khuẩn gây bệnh liên quan đến viêm nướu P. gingivalis có thể thúc đẩy sự biểu hiện gen liên quan đến ferroptosis trong các huyền phù tế bào đơn lẻ ở mô phổi. Phát hiện từ mẫu BALF lâm sàng cũng thêm vào rằng ferroptosis đóng vai trò thiết yếu trong COPD liên quan đến vi khuẩn gây bệnh viêm nướu. Viêm nướu có thể góp phần vào sự trầm trọng của COPD thông qua việc điều chỉnh tăng ferroptosis trong mô phổi.
Từ khóa
#viêm nướu #bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính #ferroptosis #Phophyromonas gingivalis #tiến triển COPDTài liệu tham khảo
Kinane DF, Stathopoulou PG, Papapanou PN. Periodontal diseases. Nat Reviews Disease Primers. 2017;3:17038.
Bui FQ, Almeida-da-Silva CLC, Huynh B, Trinh A, Liu J, Woodward J, Asadi H, Ojcius DM. Association between periodontal pathogens and systemic disease. Biomedical J. 2019;42(1):27–35.
Moghadam SA, Shirzaiy M, Risbaf S. The Associations between Periodontitis and Respiratory Disease. J Nepal Health Res Counc. 2017;15(1):1–6.
Barnes PJ, Burney PG, Silverman EK, Celli BR, Vestbo J, Wedzicha JA, Wouters EF. Chronic obstructive pulmonary disease. Nat Reviews Disease Primers. 2015;1:15076.
Cassady SJ, Reed RM. Pulmonary hypertension in COPD: a Case Study and Review of the literature. Med (Kaunas Lithuania) 2019, 55(8).
Lareau SC, Fahy B, Meek P, Wang A. Chronic obstructive Pulmonary Disease (COPD). Am J Respir Crit Care Med. 2019;199(1):P1–p2.
Adeloye D, Song P, Zhu Y, Campbell H, Sheikh A, Rudan I. Global, regional, and national prevalence of, and risk factors for, chronic obstructive pulmonary disease (COPD) in 2019: a systematic review and modelling analysis. The Lancet Respiratory Medicine. 2022;10(5):447–58.
Wang C, Xu J, Yang L, Xu Y, Zhang X, Bai C, Kang J, Ran P, Shen H, Wen F, et al. Prevalence and risk factors of chronic obstructive pulmonary disease in China (the China Pulmonary Health [CPH] study): a national cross-sectional study. Lancet (London England). 2018;391(10131):1706–17.
Molina A, Huck O, Herrera D, Montero E. The association between respiratory diseases and periodontitis: a systematic review and meta-analysis. J Clin Periodontol. 2023;50(6):842–87.
Qian Y, Yuan W, Mei N, Wu J, Xu Q, Lu H, Wang X. Periodontitis increases the risk of respiratory disease mortality in older patients. Exp Gerontol. 2020;133:110878.
Takeuchi K, Matsumoto K, Furuta M, Fukuyama S, Takeshita T, Ogata H, Suma S, Shibata Y, Shimazaki Y, Hata J, et al. Periodontitis is Associated with Chronic Obstructive Pulmonary Disease. J Dent Res. 2019;98(5):534–40.
Liu J, Ouyang Y, Zhang Z, Wen S, Pi Y, Chen D, Su Z, Liang Z, Guo L, Wang Y. The role of Th17 cells: explanation of relationship between periodontitis and COPD? Inflamm Research: Official J Eur Histamine Res Soc [et al]. 2022;71(9):1011–24.
Zhou X, Wang J, Liu W, Huang X, Song Y, Wang Z, Jia X. Periodontal Status and Microbiologic Pathogens in patients with chronic obstructive Pulmonary Disease and Periodontitis: a case-control study. Int J Chronic Obstr Pulm Dis. 2020;15:2071–9.
Javaheri N, Matin S, Naghizadeh-Baghi A, Bagheri A, Andreasian A, Ghobadi H. Periodontal Status, its treatment needs, and its relationship with Airflow Limitation and Quality of Life in COPD Patients. Eurasian J Med. 2020;52(3):259–64.
Jiang X, Stockwell BR, Conrad M. Ferroptosis: mechanisms, biology and role in disease. Nat Rev Mol Cell Biol. 2021;22(4):266–82.
Sun Y, Chen P, Zhai B, Zhang M, Xiang Y, Fang J, Xu S, Gao Y, Chen X, Sui X, et al. The emerging role of ferroptosis in inflammation. Biomed Pharmacotherapy = Biomedecine Pharmacotherapie. 2020;127:110108.
Yoshida M, Minagawa S, Araya J, Sakamoto T, Hara H, Tsubouchi K, Hosaka Y, Ichikawa A, Saito N, Kadota T, et al. Involvement of cigarette smoke-induced epithelial cell ferroptosis in COPD pathogenesis. Nat Commun. 2019;10(1):3145.
Liu J, Zhang Z, Yang Y, Di T, Wu Y, Bian T. NCOA4-Mediated ferroptosis in bronchial epithelial cells promotes macrophage M2 polarization in COPD Emphysema. Int J Chronic Obstr Pulm Dis. 2022;17:667–81.
Wang Y, Liao S, Pan Z, Jiang S, Fan J, Yu S, Xue L, Yang J, Ma S, Liu T, et al. Hydrogen sulfide alleviates particulate matter-induced emphysema and airway inflammation by suppressing ferroptosis. Free Radic Biol Med. 2022;186:1–16.
Qiao S, Li B, Cai Q, Li Z, Yin Z, He J, Li Y, Meng W. Involvement of ferroptosis in Porphyromonas gingivalis lipopolysaccharide-stimulated periodontitis in vitro and in vivo. Oral diseases 2022.
Xing L, Dong W, Chen Y, Dai W, Xiao X, Liu Z, Zhang X, Bai D, Xu H. Fibroblast ferroptosis is involved in periodontitis-induced tissue damage and bone loss. Int Immunopharmacol. 2023;114:109607.
Werheim ER, Senior KG, Shaffer CA, Cuadra GA. Oral Pathogen Porphyromonas gingivalis can escape phagocytosis of mammalian macrophages. Microorganisms 2020, 8(9).
Wei W, Li J, Shen X, Lyu J, Yan C, Tang B, Ma W, Xie H, Zhao L, Cheng L, et al. Oral microbiota from Periodontitis promote oral squamous cell Carcinoma Development via γδ T Cell activation. mSystems. 2022;7(5):e0046922.
Bozinovski S, Seow HJ, Chan SP, Anthony D, McQualter J, Hansen M, Jenkins BJ, Anderson GP, Vlahos R. Innate cellular sources of interleukin-17A regulate macrophage accumulation in cigarette- smoke-induced lung inflammation in mice. Clin Sci (London England: 1979). 2015;129(9):785–96.
Suzuki M, Betsuyaku T, Ito Y, Nagai K, Odajima N, Moriyama C, Nasuhara Y, Nishimura M. Curcumin attenuates elastase- and cigarette smoke-induced pulmonary emphysema in mice. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 2009;296(4):L614–623.
Zhou JS, Li ZY, Xu XC, Zhao Y, Wang Y, Chen HP, Zhang M, Wu YF, Lai TW, Di CH et al. Cigarette smoke-initiated autoimmunity facilitates sensitisation to elastin-induced COPD-like pathologies in mice. Eur Respir J 2020, 56(3).
Yu D, Liu X, Zhang G, Ming Z, Wang T. Isoliquiritigenin inhibits cigarette Smoke-Induced COPD by attenuating inflammation and oxidative stress via the regulation of the Nrf2 and NF-κB signaling pathways. Front Pharmacol. 2018;9:1001.
Li F, Wiegman C, Seiffert JM, Zhu J, Clarke C, Chang Y, Bhavsar P, Adcock I, Zhang J, Zhou X, et al. Effects of N-acetylcysteine in ozone-induced chronic obstructive pulmonary disease model. PLoS ONE. 2013;8(11):e80782.
Yang N, Shang Y. Ferrostatin-1 and 3-Methyladenine ameliorate ferroptosis in OVA-Induced Asthma Model and in IL-13-Challenged BEAS-2B cells. Oxidative Med Cell Longev. 2022;2022:9657933.
Tsikas D, Mikuteit M. N-Acetyl-L-cysteine in human rheumatoid arthritis and its effects on nitric oxide (NO) and malondialdehyde (MDA): analytical and clinical considerations. Amino Acids. 2022;54(9):1251–60.
Mas-Bargues C, Escrivá C, Dromant M, Borrás C, Viña J. Lipid peroxidation as measured by chromatographic determination of malondialdehyde. Human plasma reference values in health and disease. Arch Biochem Biophys. 2021;709:108941.
Xiong K, Zhu H, Li Y, Ji M, Yan Y, Chen X, Chi Y, Yang X, Deng L, Zhou X, et al. The Arginine Biosynthesis Pathway of Candida albicans regulates its Cross-Kingdom Interaction with Actinomyces viscosus to Promote Root Caries. Microbiol Spectr. 2022;10(4):e0078222.
Chen X, Dou J, Fu Z, Qiu Y, Zou L, Huang D, Tan X. Macrophage M1 polarization mediated via the IL-6/STAT3 pathway contributes to apical periodontitis induced by Porphyromonas gingivalis. J Appl oral Science: Revista FOB. 2022;30:e20220316.
Sundh J, Tanash H, Arian R, Neves-Guimaraes A, Broberg K, Lindved G, Kern T, Zych K, Nielsen HB, Halling A, et al. Advanced Dental Cleaning is Associated with reduced risk of COPD Exacerbations - A Randomized Controlled Trial. Int J Chronic Obstr Pulm Dis. 2021;16:3203–15.
Zhou X, Han J, Liu Z, Song Y, Wang Z, Sun Z. Effects of periodontal treatment on lung function and exacerbation frequency in patients with chronic obstructive pulmonary disease and chronic periodontitis: a 2-year pilot randomized controlled trial. J Clin Periodontol. 2014;41(6):564–72.
Sharma S, Gupta A, Verma AK, Pathak A, Verma S, Chaudhary SC, Kaushal S, Lal N, Kant S, Verma UP. Impact of non-surgical Periodontal Therapy on Pulmonary functions, Periodontal Health and Salivary Matrix Metalloproteinase-8 of COPD patients with chronic periodontitis: a clinico-biochemical study. Turkish Thorac J. 2021;22(4):324–32.
Mou Y, Wang J, Wu J, He D, Zhang C, Duan C, Li B. Ferroptosis, a new form of cell death: opportunities and challenges in cancer. J Hematol Oncol. 2019;12(1):34.
Lane DJR, Metselaar B, Greenough M, Bush AI, Ayton SJ. Ferroptosis and NRF2: an emerging battlefield in the neurodegeneration of Alzheimer’s disease. Essays Biochem. 2021;65(7):925–40.
Morse DJ, Wilson MJ, Wei X, Bradshaw DJ, Lewis MAO, Williams DW. Modulation of Candida albicans virulence in in vitro biofilms by oral bacteria. Lett Appl Microbiol. 2019;68(4):337–43.
Barnes PJ. Oxidative stress-based therapeutics in COPD. Redox Biol. 2020;33:101544.
Del Rio D, Stewart AJ, Pellegrini N. A review of recent studies on malondialdehyde as toxic molecule and biological marker of oxidative stress. Nutr Metabolism Cardiovasc Diseases: NMCD. 2005;15(4):316–28.
Bartoli ML, Novelli F, Costa F, Malagrinò L, Melosini L, Bacci E, Cianchetti S, Dente FL, Di Franco A, Vagaggini B, et al. Malondialdehyde in exhaled breath condensate as a marker of oxidative stress in different pulmonary diseases. Mediat Inflamm. 2011;2011:891752.
Tang X, Li Z, Yu Z, Li J, Zhang J, Wan N, Zhang J, Cao J. Effect of curcumin on lung epithelial injury and ferroptosis induced by cigarette smoke. Hum Exp Toxicol. 2021;40(12suppl):753–s762.
Zhang S, Jin H, Da J, Zhang K, Liu L, Guo Y, Zhang W, Geng Y, Liu X, Zhang J, et al. Role of ferroptosis-related genes in periodontitis based on integrated bioinformatics analysis. PLoS ONE. 2022;17(7):e0271202.
Zhao Y, Li J, Guo W, Li H, Lei L. Periodontitis-level butyrate-induced ferroptosis in periodontal ligament fibroblasts by activation of ferritinophagy. Cell Death Discovery. 2020;6(1):119.
Pan S, Hu B, Sun J, Yang Z, Yu W, He Z, Gao X, Song J. Identification of cross-talk pathways and ferroptosis-related genes in periodontitis and type 2 diabetes mellitus by bioinformatics analysis and experimental validation. Front Immunol. 2022;13:1015491.
Yao C, Lan D, Li X, Wang Y, Qi S. Porphyromonas gingivalis activates NF-κB signaling pathway and ferroptosis in hepatocytes. Oral Dis 2023.
Yao C, Lan D, Li X, Wang Y, Qi S, Liu Y. Porphyromonas gingivalis is a risk factor for the development of nonalcoholic fatty liver disease via ferroptosis. Microbes Infect. 2023;25(1–2):105040.