Titelaufnahme

Titel
Effect of vitamin D on expression of TLR2 and TLR4 in human periodontal ligament stem cells / eingereicht von Elisabeth Breuss
Weitere Titel
Effekt von Vitamin D auf die TLR2 und TLR4 Expression in humanen parodontalen Ligament-Stammzellen
Verfasser / VerfasserinBreuss, Elisabeth
GutachterAndrukhov, Oleh
Erschienen2017
Umfang57 Blatt : Illustrationen, Diagramme
HochschulschriftMedizinische Universität Wien, Diplomarbeit, 2017
Anmerkung
Abweichender Titel laut Übersetzung der Verfasserin/des Verfassers
Datum der AbgabeJuli 2017
SpracheEnglisch
DokumenttypDiplomarbeit
Schlagwörter (DE)Parodontitis / humane parodontale Ligament Stammzellen (hPDLSCs) / Toll-like Rezeptor 2 (TLR2) / Toll-like Rezeptor 4 (TLR4) / Vitamin D / PCR / MTT / FACS
Schlagwörter (EN)periodontitis / human periodontal ligament stem cells (hPDLSCs) / toll like receptor 2 (TLR2) / toll like receptor 4 (TLR4) / vitamin D / PCR / MTT / FACS
URNurn:nbn:at:at-ubmuw:1-10547 Persistent Identifier (URN)
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Effect of vitamin D on expression of TLR2 and TLR4 in human periodontal ligament stem cells [1.26 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

Parodontitis ist eine irreversible bakterielle Entzündung des Zahnhalteapparates,welche unbehandelt zur Zerstörung der umliegenden Gewebe und in weiterer Folge zu Zahnverlust führen kann. Ein nach wie vor unerreichtes Ziel ist die Restitution

eines gesunden Parodonts. Die toll-like Rezeptoren 2 und 4 (TLR2, TLR4) werden von einer Vielzahl an Wirtszellen exprimiert, erkennen Mikroben und modulieren die Progression der Parodontitis. Auch Vitamin D wird ein immunsupprimierender Charakter zugeschrieben und nimmt Einfluss auf deren Krankheitsverlauf. Das Ziel dieser Studie ist es abzuklären, ob Vitamin D die Genexpression von TLR2 und TLR4 in humanen parodontalen Ligament-Stammzellen (hPDLSCs) beeinflusst und somit in die Pathogenese der Parodontitis eingreifen könnte. Um diese Fragestellung zu beantworten, wurden hPDLSCs kultiviert und mit drei Formen von Vitamin D in An- und Abwesenheit von P. gingivalis LPS für 24h stimuliert. Anschließend wurden die Proliferation/Viabilität und die Expression von TLR2 und TLR4 ermittelt. Unsere Ergebnisse weisen darauf hin, dass die Zellproliferation/Viabilität weder durch Vitamin D noch durch P. gingivalis LPS signifikant beeinflusst wird. Allerdings zeigten sich signifikante Änderungen in der basalen mRNA Expression von TLR2 durch 1,25(OH)2D3 (100nM) und D3 (100nM). Weitere Stimulationsversuche mit Vitamin D und TLR4 erreichten jedoch keine signifikanten Effekte auf dem

Genexpressionslevel. Eine leichte Suppression wurde in der Oberflächenexpression von TLR2 durch Vitamin D erzielt, jedoch ohne statistische Signifikanz. Im Gegensatz dazu wurden die Oberflächenexpressionslevel von TLR4 durch Stimulierung mit 1,25(OH)2D3 und 25(OH)D3 (100nM) signifikant reduziert. Weitere

Stimulierung mit P. gingivalis LPS führte zu einer Erhöhung der Genexpression von TLR2, jedoch nicht von TLR4. Stimulierung mit Vitamin D und P. gingivalis LPS erzielten eine signifikante Suppression in der Oberflächenexpression von TLR2, jedoch nicht von TLR4. Wir vermuten, dass die Genexpression von TLR2 und TLR4

die inflammatorische Antwort von hPDLSCs beeinflussen und eine Rolle in der Immunantwort von Parodontitis und parodontaler Regeneration spielen könnte. Weitere Studien werden benötigt, um den Zusammenhang zwischen Stammzellen und dem Immunsystem besser zu verstehen und potentielle Nebenwirkungen der Stammzelltransplantation einzuschätzen.

Zusammenfassung (Englisch)

Periodontitis is an irreversible bacterial inflammation of the periodontium and a Major cause of tooth loss, which is induced by pathogenic bacteria. Many bacterial structures are recognized by the host via toll like receptor 2 and 4 (TLR2, TLR4) and therefore, these receptors play an important role in the progression of periodontal disease. Periodontal health is also influenced by vitamin D homeostasis, which seems to attribute in an immunosuppressive manner. The question arises, if vitamin D

influences TLR expression in human periodontal ligament stem cells (hPDLSCs) under basal or inflammatory conditions. To answer this question, hPDLSCs were stimulated with three forms of vitamin D in presence or absence of P. gingivalis LPS and their proliferation/viability and expression of TLR2 and TLR4 were measured. Results showed that cell proliferation/viability was not significantly influenced upon stimulation with any form of vitamin D neither in the presence nor in the absence of P. gingivalis LPS. mRNA and surface expression levels of TLR2 and TLR4 in hPDLSCs were influenced by different forms of vitamin D. A significant decrease in basal mRNA expression of TLR2 was observed by stimulation with 1,25(OH)2D3 (100 nM) and D3 (100 nM). However, no significant effect was registered for the gene-expression levels of TLR4 by hPDLSCs. Concordantly, surface expression of TLR2 was slightly decreased upon 25(OH)D3 (100 nM) stimulation, but this effect was not statistically significant. Contrary, surface expression of TLR4 was markedly reduced upon stimulation with 1,25(OH)2D3 and 25(OH)D3 at concentration of 100 nM. Stimulation with P. gingivalis LPS resulted in increase of gene-expression of

TLR2 but not of TLR4 in hPDLSCs. In the presence of P. gingivalis LPS, Suppression in the gene-expression of TLR2 by vitamin D was observed, whereas no changes in the gene-expression of TLR4 were attained. On protein level, vitamin D forms induced significant decrease of surface TLR2 expression but not TLR4 expression.

In conclusion, we suggest that changes in the expression of TLR2 and TLR4 might influence inflammatory response of hPDLSCs and might be potentially involved in the inflammatory response of periodontitis and periodontal regeneration. Further studies are needed to understand the complex interplay between stem cells and the immune system and to be aware of potential side effects as response to stem cell transplantation.