Parodontalerkrankung und Zellmigration

Zellmigrationsassays ermöglichen Wissenschaftlern und Forschern die Messung von Zellmigrationsmustern. Platypus Technologien Oris Pro Zellmigrationstests unterstützen viele verschiedene Zelltypen mit extrazellulärer Matrix beschichteten Wells. Darüber hinaus können Oris Stopfen verwendet werden, um zellfreie Detektionszonen zu schaffen.

Eine Forschungsstudie zur Untersuchung der Auswirkungen von Zink und Arginin auf den Tumornekrosefaktor alpha (TNF-α) unter Verwendung von Platypus Technologies Oris-Zellwanderungstest. TNF-α ist ein Zytokin, das in infiziertem Parodontalgewebe vorkommt. Dieses Zytokin ist in der Lage, die Zerstörung von Gewebe und Knochen zu steuern, was zu Parodontalerkrankungen beiträgt. Parodontitis ist eine entzündliche Infektion, die unbehandelt schwerwiegende gesundheitliche Folgen haben kann. Es hat sich gezeigt, dass diese Zahnfleischerkrankung das Zahnfleischgewebe schädigt und den Knochen, der die Zähne stützt, angreift. Ein als gramnegative anaerobe Bakterien bekannter Erreger begünstigt die Parodontalerkrankung, auf die dann eine Entzündungsreaktion der Immunzellen folgt. Bei dieser Reaktion beginnen Matrix-Metalloproteinasen (MMPs) mit dem Abbau von extrazellulären Matrixproteinen.

Ergebnisse des Zellwanderungstests. Quelle: ScienceDirect

Eine immortalisierte B11-Zelllinie menschlicher gingivaler Keratinozyten wurde verwendet, um eine potenzielle Schutzwirkung der Dualen Zink-plus-Arginin-Lösung aufzuzeigen. Die Zellen wurden in einem Keratinozytenmedium mit Wachstumsfaktoren und Penicillin kultiviert. Zur Quantifizierung der Integrität der Keratinozytenbarriere wurde der transepitheliale elektrische Widerstand (TER) verwendet. Keratinozyten spielen eine wichtige Rolle bei der Prävention von Krankheitserregern, indem sie zum Aufbau der Epidermis beitragen, die eine natürliche Barriere darstellt.

Keratinozyten wurden mit zwei Tight-Junction-Proteinen (Occludin und Zonula Occudens-1) immungefärbt und inkubiert, um eine Zelladhäsion zu ermöglichen. Mit Hilfe der Immunfluoreszenzfärbung wurde die Wirkung von Dual Zinc auf die beiden Tight Junction-Proteine sichtbar gemacht. Die Zellen wurden dann entweder mit TNF-α behandelt oder nicht, und die Zellproliferation wurde gemessen.

Ein Oris Pro Zellmigrations-Assay-Kit wurde verwendet, um die Migration von Keratinozyten zu bestimmen, wenn sie Dual Zinc plus Arginin ausgesetzt waren. Die Zellen wurden in eine 96-Well-Mikroplatte ausgesät, in der mit Typ-I-Kollagen beschichtete Vertiefungen mit Stopfen einen bestimmten Migrationsbereich bildeten. Die Zellmigration wurde mit einem Mikroplatten-Lesegerät bestimmt.

Die Ergebnisse des Migrationstests zeigten, dass die Exposition gingivaler Keratinozyten mit TNF-α die TER-Werte verringerte. Es wurde auch ein erhöhter parazellulärer Transport von Fluorescein-Isothiocyanat-konjugiertem Dextran von 4,4 kDa (FD-4) beobachtet. Doppelte Zink- und Argininlösungen verhinderten die durch TNF-α verursachte Abnahme der TER-Werte. Die Abbildung unten zeigt, wie duales Zink plus Arginin die unregelmäßige Zellverteilung der beiden Tight-Junction-Proteine verhindert. TNF-α verursacht eine Dysfunktion der gingivalen Keratinozytenbarriere durch die Produktion von Tight-Junction-Proteinen. Tight-Junction-Proteine können aufgrund ihrer Fähigkeit, an anderen Tight-Junction-Proteinmolekülen zu haften, effizient produziert werden. Die Immunfluoreszenzfärbungen zeigen, dass TNF-α allein eine unregelmäßige Zellverteilung verursacht, während Dual Zinc plus Arginin diese Verteilung verhindert.

Die Ergebnisse zeigten auch, dass TNF-α die Zellproliferation reduziert. Duales Zink plus Arginin konnte dem jedoch entgegenwirken, indem es eine erhöhte Zellproliferation und Zellmigration ermöglichte. 

Diese Forschung zeigte, dass duales Zink plus Arginin in der Lage ist, die durch TNF-α verursachten parodontalen Schäden erfolgreich zu verhindern.

Referenz:

Eine duale Zink- und Argininformulierung schützt vor einer durch den Tumornekrosefaktor alpha verursachten Barrieredysfunktion und verbessert die Zellproliferation und -migration in einem in vitro Modell der gingivalen Keratinozyten