[Hypoxia-dependent control of the activity of innate antimicrobial immunity in patients with dentin caries]

Stomatologiia (Mosk). 2019;98(5):60-65. doi: 10.17116/stomat20199805160.
[Article in Russian]

Abstract

Objective: To study interrelation of maintenance of α-defensins 1-3 and a hypoxia-inducible factor 1-alpha (HIF-1α) in gingival liquid of patients with caries.

Material and methods: 75 patients with the diagnosis dentine caries were enrolled in the study and divided into two groups: in group 1 (n=30) caries was diagnosed in earlier untreated tooth, the 2nd group (n=45) included patients with the recurrence of carious process (in earlier treated tooth). Controls involved 25 caries-free individuals. The level of α-defensins 1-3 was studied in gingival fluid by ELISA method.

Results: The level of α-defensins 1-3 and antimicrobic peptide in gingival liquid in group 2 was 28 and 36% higher than in the 1st group, correspondingly (p<0.001). Concentration of HIF-1α in gingival liquid in the 2nd group was almost twice higher (p<0.001) than in group 1 and 82% higher than in controls (p<0.001), while in group 1 it decreased by 11% when compared to controls (p<0.001). All controls showed a close correlation between the level of α-defensins 1-3 and HIF-1α in gingival fluid (R=0.78, p<0.001), not observed in group 1 (R=0.32, p>0.05) but statistically significant in group 2 (R=0.78, p<0.001). Thus, the recurrence of carious process in caries-associated tooth is associated with the hypoxia-dependent activation of a congenital antimicrobial immunity by means of accumulation of HIF-1α and pronounced increase of α-defensins 1-3 in gingival fluid.

Цель исследования - изучение взаимосвязи содержания α-дефензинов 1-3 и гипоксией индуцированного фактора-1α (ГИФ-1α) в десневой жидкости пациентов с кариесом. Материал и методы. В исследование вошли 75 пациентов (мужчины и женщины) с диагнозом 'кариес дентина', которые были разделены на две группы: в 1-й группе (n=30) кариес диагностировался в ранее нелеченном зубе, во 2-й группе (n=45) отмечается рецидив кариозного процесса (в ранее леченном зубе). Группу контроля составили 25 здоровых лиц. В десневой жидкости пациентов определяли содержание α-дефензинов 1-3 методом иммуноферментного анализа. Результаты. Содержание α-дефензинов 1-3 в десневой жидкости пациентов 2-й группы было более высоким и превышало показатели 1-й группы на 28% (p<0,001). По сравнению с группой здоровых лиц во 2-й группе концентрация антимикробного пептида превышала аналогичный показатель на 36% (p<0,001) при незначительном повышении в 1-й группе (p<0,001). Концентрация ГИФ-1α в десневой жидкости во 2-й группе была выше практически в 2 раза (p<0,001), чем в 1-й группе, и превышала показатели в контрольной группе на 82% (p<0,001), а в 1-й группе была снижена на 11% относительно группы контроля (p<0,001). При тесной корреляции содержания α-дефензинов 1-3 и ГИФ-1α в десневой жидкости у здоровых лиц (R=0,78; p<0,001) в 1-й группе такой взаимосвязи не наблюдалось (R=0,32; p>0,05), а во 2-й группе была установлена прямая статистически значимая связь (R=0,78; p<0,001). Заключение. Рецидив кариозного процесса сопряжен с гипоксия-зависимой активацией врожденного антимикробного иммунитета посредством накопления ГИФ-1α и сочетанным выраженным повышением в десневой жидкости α-дефензинов 1-3.

Keywords: dentin caries; gingival fluid; hypoxia-inducible factor 1-alpha HIF-1α; α-defensins 1—3.

MeSH terms

  • Anti-Infective Agents*
  • Dental Caries*
  • Dentin
  • Humans
  • Hypoxia
  • Hypoxia-Inducible Factor 1, alpha Subunit

Substances

  • Anti-Infective Agents
  • Hypoxia-Inducible Factor 1, alpha Subunit