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Chiarimento dei meccanismi cellulari della parodontite con un modello animale migliorato
Ultima recensione: 02.07.2025

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I ricercatori della Tokyo Medical and Dental University (TMDU) hanno sviluppato una tecnica che consente un'analisi dettagliata dell'evoluzione della parodontite nel tempo.
La malattia parodontale, nota come parodontite, è la principale causa di perdita dei denti e colpisce quasi un adulto su cinque in tutto il mondo. Nella maggior parte dei casi, la condizione deriva da una risposta infiammatoria a un'infezione batterica dei tessuti che circondano i denti.
Con il peggiorare della condizione, le gengive iniziano a ritirarsi, esponendo le radici dei denti e l'osso. In particolare, l'incidenza della parodontite aumenta con l'età e, dato che la popolazione mondiale vive più a lungo, è importante comprenderne a fondo le cause e la progressione.
In uno studio pubblicato sulla rivista Nature Communications, i ricercatori della TMDU hanno trovato un modo per raggiungere questo obiettivo migliorando un modello animale ampiamente utilizzato per lo studio della parodontite.
Studiare direttamente la parodontite negli esseri umani è difficile. Di conseguenza, gli scienziati si rivolgono spesso a modelli animali per studi preclinici. Ad esempio, il "modello murino di parodontite indotta da legature" ha permesso ai ricercatori di studiare i meccanismi cellulari alla base della condizione fin dalla sua introduzione nel 2012.
In parole povere, questo modello induce artificialmente la parodontite posizionando fili di seta sui molari dei topi, causando l'accumulo di placca. Sebbene questo metodo sia pratico ed efficace, non fornisce un quadro completo della parodontite.
Illustrazione schematica dei profili di espressione genica infiammatoria durante la parodontite e del ruolo dell'asse IL-33/ST2 nel contrastare l'infiammazione acuta. Fonte: Università di Medicina e Odontoiatria di Tokyo.
"Sebbene il tessuto parodontale sia costituito da gengiva, legamento parodontale, osso alveolare e cemento, l'analisi viene in genere eseguita esclusivamente su campioni di gengiva a causa di limitazioni tecniche e quantitative", osserva l'autore principale dello studio, Anhao Liu. "Questa strategia di campionamento limita le conclusioni che si possono trarre da questi studi, quindi sono necessari metodi che consentano l'analisi simultanea di tutte le componenti tissutali."
Per superare questa limitazione, il team di ricerca ha sviluppato un modello modificato di parodontite indotta da legatura. Invece della classica legatura singola, hanno utilizzato una legatura tripla sul molare superiore sinistro di topi maschi. Questa strategia ha ampliato l'area di perdita ossea senza distruggere significativamente l'osso intorno al secondo molare, aumentando il numero di diversi tipi di tessuto parodontale.
"Abbiamo isolato tre principali tipi di tessuto e valutato la resa di RNA tra i due modelli. I risultati hanno mostrato che il modello a tripla legatura ha aumentato efficacemente la resa, ottenendo una quantità di tessuto periradicolare normale quattro volte superiore e supportando l'analisi ad alta risoluzione di diversi tipi di tessuto", spiega l'autore senior, il Dott. Mikihito Hayashi.
Dopo aver confermato l'efficacia del loro modello modificato, i ricercatori hanno iniziato a studiare gli effetti della parodontite sull'espressione genica in diversi tipi di tessuti nel tempo, concentrandosi sui geni associati all'infiammazione e alla differenziazione degli osteoclasti.
Una delle loro scoperte chiave è stata che l'espressione del gene Il1rl1 era significativamente più elevata nel tessuto periradicolare cinque giorni dopo la legatura. Questo gene codifica per la proteina ST2 nelle isoforme recettoriali e decoy, che si lega a una citochina chiamata IL-33, coinvolta nei processi infiammatori e immunoregolatori.
Per approfondire ulteriormente il ruolo di questo gene, il team ha indotto la parodontite in topi geneticamente modificati privi dei geni Il1rl1 o Il33. Questi topi hanno mostrato un'accelerazione della distruzione ossea infiammatoria, evidenziando il ruolo protettivo della via IL-33/ST2. Ulteriori analisi delle cellule contenenti la proteina ST2 nella sua forma recettoriale, mST2, hanno rivelato che la maggior parte di esse proveniva da macrofagi.
"I macrofagi sono generalmente classificati in due tipi principali, pro-infiammatori e antinfiammatori, a seconda della loro attivazione. Abbiamo scoperto che le cellule che esprimono mST2 erano uniche in quanto esprimevano simultaneamente alcuni marcatori di entrambi i tipi di macrofagi", ha commentato l'autore senior, il Dott. Takanori Iwata. "Queste cellule erano presenti nel tessuto periradicolare prima dell'inizio dell'infiammazione, quindi le abbiamo chiamate 'macrofagi residenti nel tessuto parodontale'".
Nel complesso, i risultati di questo studio dimostrano la capacità di un modello animale modificato di studiare la parodontite in modo più dettagliato, fino al livello biomolecolare.
"Proponiamo la possibilità di un nuovo pathway molecolare IL-33/ST2 che regola l'infiammazione e la distruzione ossea nella malattia parodontale, insieme a specifici macrofagi nel tessuto periradicolare che sono profondamente coinvolti nella malattia parodontale. Speriamo che questo porti allo sviluppo di nuove strategie di trattamento e metodi di prevenzione", conclude l'autore senior, il Dott. Tomoki Nakashima.