Role of integrins, extracellular matrix ligands and matrix metalloproteinase-13 in an in vitro periodontitis model

• Applicant: Professor Dr. Pascal Tomakidi
• Subject Area: Dermatology
• Term: from 2000 to 2006
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5250632

Da man heutzutage annimmt, daß Keratinozyten-Integrine und ihre Liganden in der Basalmembran-Zone (BM) zur Gingivitis und Parodontitis beitragen, zielt unsere Arbeit darauf ab, ein in vitro Modell für Parodontitis zu etablieren. Zu diesem Zweck beabsichtigen wir die Dynamik der Moleküle, die am (i) Verlust des epithelialen "Attachments" an den Zahn, (ii) dem zunehmenden Verlust von interner und externer BM sowie (iii) der Migration und Proliferation von Saumepithel-Zellen beteiligt sind, zu untersuchen. Daher sollen die molekularen Grundlagen dieses komplexen Prozesses mit einer Zweiphasen-Strategie bearbeitet werden. In der ersten Phase sollen Veränderungen an den Expressionsmustern von Integrinen, den zugehörigen extrazellulären Matrix-Komponenten, sowie die Migration und Proliferation durch den Vergleich unbehandelter mit solchen Zellen, die mit zentralen Entzündungsmediatoren wie Il-1ß, TNF-a oder bakteriellem Lipopolysaccharid (LPS) behandelt wurden, untersucht werden. Darüberhinaus sollen die Folgen dieser Behandlung auf die Induktion von Matrix-Metalloproteinase-13 (MMP-13) untersucht werden. In einer zweiten Phase soll die epitheliale Ablösung von der Matrix in unstimulierten Kulturen und die Normalisierung des epithelialen Phänotyps in stimulierten Kulturen nach Behandlung mit antisense-Oligonukleotiden für die Integrin-Untereinheiten a6 und ß4 bzw. a3 und ß1 beobachtet werden. Diese Untersuchungen zur funktionellen Bedeutung von Integrinen in der Parodontitis werden an organotypischen Kulturen von primären Saumepithel-Zellen und primären, sowie immortalisierten Gingiva-Keratinozyten durchgeführt. Die Ergebnisse sollen in Relation zu bekannten klinischen und erblichen Dispositionsfaktoren dazu beitragen, das Verständnis über die Mechanismen zu Beginn und während der Progression des grundlegenden Prozesses der Parodontitis und seiner Regulation durch Keratinozyten-Matrix-Interaktionen zu erweitern.

• DFG Programme: Priority Programmes
• Subproject of: SPP 1086: Genetic and Molecular Analysis of Basement Membranes and Basement Membrane Anchorage
• Participating Person: Professor Dr. Christof Dörfer