Influence of Chronic Oral Infections on Senescence and Vascular Degeneration
Final Report Abstract
Parodontitis ist ein entzündlicher Prozess im Mund, der durch Bakterien ausgelöst wird. Diese chronische Infektion führt zur lokalen Zerstörung des Knochens und zum Zahnverlust. Darüber hinaus verursacht sie systemische Effekte, die Herzinfarkt und Schlaganfall verursachen können. Die Bedeutung der zellulären Seneszenz konnte in den letzten Jahren für verschiedenste Erkrankungen gezeigt werden. Seneszenz ist ein Mechanismus, der verhindert, dass gealterte Zellen sich weiter vermehren. Seneszente Zellen wurden in atherosklerotischen Plaques (Gefäßverkalkungen) gefunden und kürzlich konnte ihr beschleunigender Effekt auf die Entwicklung der Gefäßverkalkung gezeigt werden. Neue Therapiestrategien, die die Elimination von seneszenten Zellen zum Ziel haben zeigen vielversprechende Ergebnisse in verschiedenen Organsystemen. Dabei werden Funktionsverlust, chronische Entzündung und alters-bedingter Verlust der Reparaturfähigkeit verhindert. Unser Ziel war es zu untersuchen, ob der lokal entzündliche Prozess der Parodontitis zelluläre Seneszenz induzieren kann und ob dies die Verbindung zur Entwicklung von Herz- und Gefäßerkrankungen darstellt. Wir konnten zeigen, dass die Parodontitis und die damit verbundenen lokalen und systemischen Entzündungsprozesse zelluläre Seneszenz in den Zellen der Gefäßwand induziert. Das Vorhandensein seneszenter Zellen führte zum Funktionsverlust. Die Analyse von Mikrobiom-Daten (d.h. die Analyse der Zusammensetzung der Bakterienflora im Mund) zeigte eine starke Assoziation einer bestimmten Keimart (sogenannte Enterokokken) mit dem Auftreten von Parodontitis wie auch dem Vorliegen seneszenter Zellen in den Blutgefäßen. Zusätzliche vorläufige Daten deuten auf eine Verbesserung der Seneszenz-assoziierten Gefäßdysfunktion nach Behandlung der Parodontitis hin. In Zellkulturexperimenten konnten wir seneszente Zellen auch in der Mundschleimhaut nachweisen, allerdings ließ sich Seneszenz -anders als in Zellen der Gefäßwandnicht durch Zugabe eines für die Parodontitis im Menschen typischen Bakteriums, P. gingivalis, beschleunigen. Der Nachweis, dass Seneszenz durch eine bakterielle Infektion verursacht werden kann ist neu; für virale Infektionen hatte es bereits Hinweise gegeben. Die Mikrobiom-Analyse stellt eine Weiterentwicklung des von uns verwendeten Modells dar und zeigte die Relevanz des Modells für die Erkrankung im Menschen. Unsere Daten sind eine wichtige Voraussetzung für weitere Studien, die sich mit der pathogenetischen Verbindung von Parodontitis und Seneszenz befassen müssen, um hieraus neue präventive und therapeutische Ansätze zu entwickeln.
