Anti cytokine therapy on periodontitis

Host susceptiblity는 unfavorable 한 genetic factor, systemic factor, lifestyle factor의 총 합으로서 기존에 존재하던 질병의 발현 또는 진행에 영향을 미칠수 있는 요소로 정의됩니다. Periodontitis를 host susceptiblity의 측면과 연관지어 생각하게됨에 따라 paradigm shift가 일어나게 되었습니다.

 

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*패러다임의 변화

Host susceptibility 개념이 도입되면서, periodontal destruction이 bacterial plaque 자체에 의해 발생하는 것이 아니라 host의 inflammatory response에 의해 발생하게 된다는 것으로 패러다임의 변화가 일어나게 되었고, periodontitis는 microbial challenge에 대한 immune system의 response로서 발생하게 됨을 알게 되었습니다.

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Periodontal destruction이 발생하게 되는 초기 과정에 대해서 살펴보면

 

1) 먼저 dental biofilm의 충분한 maturation이 일어나고, 이에 따라 subgingiva 환경에서 gram-negative 균과 anaerobic microorganism의 개체 수가 증가하게 됩니다.

 

2) 이에 따라 이들 microorgansm에 의한 tissue irritating effect에 대한 숙주의 defense reaction이 시작됩니다. 이들은 치은열구액 및 타액의 분비와 같은 epithelial lining의 integrity 및 activity, 그리고 local inflammatory reaction에 기반하여 일어나게 됩니다.

 

3)Local inflammation은 infection에 대한 host response로서 조직내의 signaling molecule의 유리, inflammatory cellemf의 이주, osteoclast의 activation을 유발하고 그 결과로서 periodontal destruction이 시작되게 됩니다.

 

*Cytokine과 immunemodulation therapy

 

Cytokine들은 inflammation을 조절하는데 있어서 중심적인 역할들을 하게 되며, 그중에서도 인터루킨-1과 TNF 알파는 active periodontitis에 이환된 치주조직내에 높은 농도로 존재하게 됩니다. 이들 cytokine들은 mechanical periodontal therapy 시행 후에는 그 농도가 감소하는 양상을 보입니다.

 

Cytokine을 pro-inflammatory effect를 나타내는 cytokine과 / anti-inflammatory effect를 나타내는 cytokine으로 나눌 수 있는데

 

먼저 pro-inflammatory effect를 나타내는 cytokine으로는

IL-1, TNF-α, IL-6, IL-8, IL-12

 

Anti-inflammatory effect를 가지는 cytokine으로는

IL-1 receptor antagonist, IL-4, IL10, GF-β 가 있습니다.

 

이러한 cytokine의 inflammation에 대한 modulation effect를 치료에 이용하는 것을 anti-cytokine therapy라고 합니다.

Anticytokine therapy는 근래들어 많은 관심을 받고 있습니다. 치과 외의 영역에서 이미 rheumatoid arthritis와 inflammatory bowel disease와 같은 destructive chronic inflammatory disease에 대한 치료 목적으로 앞서 설명드린 cytokine들의 효과를 조절해왔습니다. 

 

치주영역에서는 pro-inflammatory cytokine, MMP, arachidonic acide metabolites 등과 같은 inflammation modulation factor들을 target으로 하여 연구가 진행되고 있습니다.

 

최근에는 rheumatoid arthritis에 이환된 환자들을 대상으로 TNF inhibitor와 IL-6 inhibitor가 치주조직에 미치는 영향에 대한 연구가 진행중 입니다. 이러한 연구 결과들은 cytokine inhibitor들이 periodontal inflammation을 감소시킬만한 potential이 있다는 것을 보여주었습니다. 

 

2001년 Delima 등은 영장류 모델을 대상으로 experimental periodnotitis를 유발한 후 IL-6와 TNF-α antagonist를 loca application한 후 그 효과를 평가하였습니다. 결과를 보면 이들 cytokine의 antagonist들은 결합조직 부착의 breakdown을 막을 뿐만 아니라 염증반응이 치조골측 방향으로 확산되는 것을 억제하는 효과를 나타내었습니다.