La ricerca, condotto con l'aiuto di modelli animali e un gruppo di pazienti umani con una rara mutazione genetica, indicare un nuovo obiettivo per il trattamento della parodontite, così come altre malattie che comportano la risposta inappropriata di questo gruppo di cellule T, note come cellule Th17. Questi includono condizioni autoimmuni come l'artrite reumatoide e la sclerosi multipla. L'opera appare in Scienza Medicina traslazionale .
"Penso che questo lavoro non lasci dubbi sul fatto che queste cellule siano importanti mediatori della parodontite, "dice George Hajishengallis, il Professore del Centenario di Thomas W. Evans nel Dipartimento di Microbiologia della Penn Dental Medicine. "L'aspetto traslazionale dei nostri studi sta individuando un nuovo approccio per bloccare la distruzione dei tessuti che vediamo nella parodontite, inibendo lo sviluppo di Th17."
Hajishengallis ha collaborato al lavoro con Niki M. Moutsopoulos del National Institute for Dental and Craniofacial Research del NIH, con il quale ha fatto precedenti approfondimenti sui driver molecolari della parodontite.
Le cellule T sono generalmente considerate rientrare in due categorie:cellule T helper, che aiutano a orchestrare la risposta del sistema immunitario alle minacce, e cellule T citotossiche, che assumono un ruolo guida nello svolgimento di un attacco. Fino a circa 13 anni fa, le cellule helper sono state ulteriormente divise in due gruppi:cellule Th1 o Th2. Quindi un nuovo sottoinsieme, cellule Th17, è stato identificato, e i ricercatori si sono presto resi conto che le cellule Th17 hanno avuto un ruolo in alcune malattie umane. Entro il 2008, Hajishengallis e altri ricercatori hanno iniziato a sospettare che queste cellule potessero essere implicate nella parodontite. Studi più recenti hanno scoperto che le persone con parodontite cronica hanno un numero insolitamente elevato di cellule Th17 nel tessuto gengivale, ma queste indagini non avevano scoperto il ruolo particolare di queste cellule nella condizione o se fossero necessarie per lo sviluppo della parodontite.
Nel lavoro attuale, i ricercatori hanno esaminato il tessuto gengivale di pazienti con parodontite cronica e hanno confermato che avevano un numero maggiore di cellule Th17 rispetto ai controlli sani, con i numeri correlati alla gravità della malattia. In parallelo, hanno osservato che i topi in cui è stata indotta la parodontite, numeri di cellulare Th17, insieme alla molecola di segnalazione IL-17 che producono, aumenta con l'insorgenza di malattie gengivali. Questo aumento del numero di cellule Th17, i ricercatori hanno scoperto, era il risultato della proliferazione locale piuttosto che del reclutamento dai linfonodi vicini.
Per interrogare possibili trigger dell'espansione locale delle cellule Th17, il team ha deciso di vedere come cambia la comunità di microbi nel tessuto gengivale, il microbioma gengivale, influenzato l'accumulo di cellule Th17. Nel modello murino di malattia, gli animali sono stati trattati con antibiotici ad ampio o ristretto spettro. Solo quegli antibiotici che hanno abbassato il numero di cellule Th17 erano in grado di sopprimere la malattia, nuovamente implicando queste cellule nella malattia.
Per collegare definitivamente le cellule alla condizione, però, i ricercatori hanno approfittato di un modello murino privo di una proteina chiave necessaria per lo sviluppo delle cellule Th17, così come una popolazione di pazienti umani con una mutazione nel gene corrispondente, Stato3, che sono monitorati presso il NIH. In entrambi i casi, hanno scoperto che la mutazione Stat3, che riducono drasticamente il numero di cellule Th17 presenti nel tessuto gengivale, anche protetto contro la perdita ossea osservata nella parodontite cronica. Mentre le persone con questa mutazione Stat3 hanno altri problemi, la malattia gengivale non è una di queste.
"Qui abbiamo una popolazione di pazienti unica con lo stesso difetto che abbiamo controllato nei topi, e allo stesso modo non sono suscettibili alla stessa malattia, " Hajishengallis dice. "Questo tipo di prove rigorose non è facile da trovare nella scienza medica".
Sebbene gli antibiotici possano servire a proteggere dalla malattia, gli effetti collaterali dell'assunzione di tali farmaci, che può uccidere sia i microbi benefici che quelli che causano malattie in tutto il corpo, sono troppo significativi per raccomandare il trattamento per un uso ampio. Ma l'impiego di una piccola molecola che inibisce lo sviluppo delle cellule Th17 ha dato ai ricercatori un effetto simile, ridurre l'accumulo di cellule Th17 e la perdita ossea parodontale associata nei topi.
"Non esiste un antibiotico così mirato, quello specifico, " Dice Hajishengallis. Un tale inibitore offre una promessa come terapia parodontale e forse come bersaglio per il trattamento di altre malattie in cui il Th17 svolge un ruolo distruttivo.