Nikotiinin ja LPS:n vaikutus MMPs ja tPA. pitoisuuksiin

 Nikotiinin ja hammasjuuribakteerin  LPS rakenteen  vaikutus matrixmetalloproteiiniin ja kudoksen plasminogeeniaktivaattoriin TPA ja niiden inhibiittoreihin   ihmisen ostoéoblasteissa.
Nicotine and LPS increase MMPs and tPA

LÄHDE: Suomennan myöhemmin. MMP- kudosta sorvaavia proteiineja rauhoittavia tekijöitä ei ole monta, mutta Green tea on yksi niitä löydettyjä molekyylejä.

Katono T, Kawato Effects of nicotine and lipopolysaccharide on the expression of matrix metalloproteinases, plasminogen activators, and their inhibitors in human osteoblasts.Arch Oral Biol. 2009 Feb;54(2):146-55. Epub 2008 Nov 4.

• Tiedetään, että periodontiittibakteerin LPS voi aloitaa alveolaarisen luukadon indusoimalla potilaan sytokiineja.  Tupakanpoltto  lisää  periodontiitin riskejä ja vaikeuttaa  tätä tulehdusta. 

OBJECTIVE: Lipopolysaccharide (LPS) from periodontopathic bacteria can initiate alveolar bone loss through the induction of host-derived cytokines. Smoking increases the risk and severity of periodontitis. 

• Tutkijat tarkkailivat luusolusta , osteoblastista, nikotiinin ja bakteeritekijän(LPS) vaikutuksia seuraaviin  proteiineihin:ja niiden geenien  ilmentymiseen

matrixmetalloproteiinit, MMP,

MMP estäjät, TIMP

 plasminogeenin aktivaattorit (PA) 

PA estäjät PAI-1

Myös PGE(2) eikosanoidin tuotto katsottiin.  

We examined the effects of nicotine and LPS on the expression of matrix metalloproteinases (MMPs), plasminogen activators (PAs), and their inhibitors, including tissue inhibitors of metalloproteinases (TIMPs) and PA inhibitor-1 (PAI-1), in osteoblasts. 

Tutkimuksissa käytettyjä aineita:  polymyxin B, d-tubocurarine, NS398, Celecoxib.

METHODS: The cells were cultured with or without 10(-4) M nicotine and 100 ng/ml LPS for 12 days or with 100 microg/ml polymyxin B, 10(-4) M D-tubocurarine, 10 micromol/ml NS398, or 10(-6) M celecoxib in the presence of either nicotine or LPS for 12 days. The gene and protein expression levels for MMPs, PAs, TIMPs, and PAI-1 were examined using real-time PCR and ELISAs, respectively. PGE(2) production was determined using an ELISA. 

•  Tuloksista:  Nikotiinin tai bakteeritekijän lisääminen luusoluun nosti siinä seuraavien proteiinien ilmentymisen: MMP-1, MMP-2, MMP-3, kudostyyöpinen PA ( tPA).
•  Seuraavien proteiinine määrät laskivat: TIMP-1, TIMP-3 ja TIMP-4.
• Seuraaviin proteiineihin ei näkynyt olevan vaikutusta: TIMP-2 ja PAI-1

RESULTS: The addition of nicotine and/or LPS to the culture medium increased the expression of MMP-1, -2, and -3 and tissue-type PA (tPA); decreased the expression of TIMP-1, -3, and -4; and did not affect expression of TIMP-2 or PAI-1. 

• Jos läsnä oli d-tubokurariinia tai Polymyxin B antibioottia, niin nikotiini tai bakteerin LPS ei stimuloinut MMP-1 proteiinia lisääntymään. 
• Jos läsnä oli NS398 tai celecoxib anti-inflammatorinen lääke, oli  bakteeriaineksen LPS ja nikotiinin  stimuloiva vaikutus MMP_1 proteiinin suhteen aivan samanlaista, muta  eikosanoidia PGE(2) ei  tuottunut.  

In the presence of d-tubocurarine or polymyxin B, neither nicotine nor LPS stimulated the expression of MMP-1. In the presence of NS398 or celecoxib, the stimulatory effects of nicotine and LPS on MMP-1 expression were unchanged, but they were unable to stimulate PGE(2) production.

• Mitä tutkijat pystyivät päättelemään saamistaan tuloksista?  He arvelevat, että nikotiini ja hammasbakteerimateriaali stimuloivat luun resorboitumista ( katoamista) osteoidin turnover  eli kudosvaihtuvuusvaiheen aikana  lisäämällä  matrixmetalloproteinaasien (MMP)  ja  tPA:n tuottumista ja vähentämällä matrixproteiinien inhibiittorien  (TIMP)  tuottumista.  Lisäksi he ovat sitä mieltä, että  nikotiinin ja hammasbakteerimateriaalin stimuloiva vaikutus  eikosanoidin prostaglandiinin PGE(2) tuotantoon  on itsenäinen tapahtuma, joka ei riipu  niiden stimuloivasta vaikutuksesta MMP_1 ilmenemiseen. 

CONCLUSION: These results suggest that nicotine and LPS stimulate the resorption process that occurs during turnover of osteoid by increasing the production of MMPs and tPA and by decreasing the production of TIMPs. Furthermore, they suggest that the stimulatory effect of nicotine and LPS on PGE(2) production is independent of their stimulatory effect on MMP-1 expression.