Induktion von Parodontitis durch eine Kombination aus Ligatur- und Lipopolysaccharid-Injektion im Rattenmodell

Parodontitis (PD) ist die sechsthäufigste Erkrankung der öffentlichen Gesundheit weltweit, von der etwa 11 % der Gesamtbevölkerung betroffen sind, und ist eine fortgeschrittene, irreversible und zerstörerische Form der Parodontitis ^1,2. Parkinson ist ein entzündlicher Prozess, der das Zahnfleisch- und Parodontalgewebe betrifft, was zu einer Gingivarezession, einer apikalen Migration des Saumepithels mit Taschenentwicklung und dem Verlust von Alveolarknochen führt³. Darüber hinaus wird Parkinson mit mehreren systemischen Erkrankungen in Verbindung gebracht, darunter Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Fettleibigkeit, Diabetes und rheumatoide Arthritis, bei denen umwelt- und wirtsspezifische Faktoren eine wichtige Rolle spielen ^4,5.

Die Parkinson-Krankheit ist also eine multifaktorielle Erkrankung, die in erster Linie durch die Anhäufung von mikrobieller Plaque – die aus einer Dysbiose mikrobieller Gemeinschaften resultiert – und durch eine übertriebene Immunantwort des Wirts auf parodontale Krankheitserreger ausgelöst wird, die zum Abbau von parodontalem Gewebe führt ^4,6. Unter mehreren Parodontalbakterien ist das gramnegative anaerobe Bakterium Porphyromonas gingivalis einer der Haupterreger der PD⁴. P. gingivalis enthält in seinen Wänden ein komplexes Lipopolysaccharid (LPS), ein Molekül, von dem bekannt ist, dass es eine polymorphkernige Leukozyteninfiltration und Gefäßerweiterung in entzündetem parodontalem Gewebe induziert⁷. Dies führt zur Produktion von Entzündungsmediatoren wie Interleukin 1 (IL-1), IL-6 und IL-8, Tumornekrosefaktor (TNF) oder Prostaglandinen mit anschließender Osteoklastenaktivierung und Knochenresorption, was zur Gewebezerstörung und schließlich zum Zahnverlust^{führt 3}.

Zu den verschiedenen Vorteilen von Tiermodellen gehört die Fähigkeit, zelluläre Komplexitäten wie beim Menschen nachzuahmen oder genauer zu sein als In-vitro-Studien , die auf Kunststoffoberflächen mit begrenzten Zelltypen durchgeführt werden⁸. Für die experimentelle Modellierung der Parkinson-Krankheit in vivo wurden verschiedene Tierarten wie nicht-menschliche Primaten, Hunde, Schweine, Frettchen, Kaninchen, Mäuse und Ratten verwendet⁹. Ratten sind jedoch das am besten untersuchte Tiermodell für die Pathogenese der Parkinson-Krankheit, da sie kostengünstig und einfach zu handhaben sind¹⁰. Ihr Zahnfleischgewebe weist ähnliche strukturelle Merkmale wie menschliches Zahnfleischgewebe auf, mit einem flachen Zahnfleischsulkus und einem Saumepithel, das an der Zahnoberfläche befestigt ist. Darüber hinaus erleichtert das Saumepithel wie beim Menschen die Passage von bakteriellen Bakterien, Fremdstoffen und Exsudaten aus Entzündungszellen ⁹.

Eines der am häufigsten berichteten experimentellen Modelle der Parkinson-Induktion bei Ratten ist die Platzierung von Ligaturen um die Zähne, die technisch anspruchsvoll, aber zuverlässig ist¹⁰. Die Platzierung der Ligatur begünstigt die Ansammlung von Zahnbelag und Bakterien, wodurch eine Dysbiose in den Zahnfleischsulci entsteht, die eine Entzündung und Zerstörung des parodontalen Gewebes verursacht¹¹. Der Verlust der parodontalen Befestigung und die Resorption des Alveolarknochens konnte bei diesem Rattenmodell innerhalb von 7 Tagen auftreten⁸.

Ein weiteres Tiermodell für Parkinson ist die Injektion von LPS in das Zahnfleischgewebe. Dadurch werden die Osteoklastogenese und der Knochenabbau angeregt. Die histopathologischen Merkmale dieses Modells ähneln denen der vom Menschen etablierten Parkinson-Krankheit, die durch höhere Konzentrationen von proinflammatorischen Zytokinen, Kollagenabbau und Alveolarknochenresorption gekennzeichnet^{ist 6,8}.

Das Ziel dieser Arbeit war es daher, ein einfaches Rattenmodell der experimentellen Parkinson-Krankheit zu beschreiben, das auf den Techniken der P . gingivalis-LPS (Pg-LPS)-Injektionen basiert, kombiniert mit der Platzierung von Ligaturen um die ersten Oberkiefermolaren (M1). Dabei handelt es sich um ein Modell mit ähnlichen Merkmalen wie bei der menschlichen Parkinson-Krankheit, das bei der Untersuchung von Mechanismen des Krankheitsverlaufs und zukünftiger möglicher Behandlungen verwendet werden könnte.