Effect of citrullinated bradykinin on regenerative and inflammatory responses in a model of human gingival fibroblasts.

Porphyromonas gingivalis stanowi główny czynnik etiologiczny choroby zapalnej przyzębia (paradontozy). Jednym z czynników wirulencji tej bakterii jest deiminaza peptydyloargininowa (PPAD), która katalizuje reakcję cytrulinacji w cząsteczkach peptydów i białek, polegającą na przekształceniu reszt argininowych do cytruliny. Enzym produkowany przez P. gingivalis preferuje argininę zlokalizowaną na C–końcu cząsteczek peptydów i białek. W czasie rozwoju stanu zapalnego w tkance dziąsłowej stwierdza się zwiększony napływ mediatorów zapalnia, cytokin i chemokin. Jednym z istotnych mediatorów reakcji zapalnej jest bradykinina, posiadająca na C końcu cząsteczki argininę, co czyni ją potencjalnym substratem do cytrulinacji. Celem niniejszej pracy było zbadanie wpływu cytrulinowanej bradykininy na właściwości regeneracyjne oraz odpowiedź zapalną ludzkich fibroblastów dziąsłowych. Wpływ zmodyfikowanej bradykininy na właściwości regeneracyjne fibroblastów sprawdzano poprzez badanie proliferacji i migracji komórek. Natomiast odpowiedź zapalną badano poprzez pomiar stężenia prostaglandyny E2 i interleukiny–6 oraz analizę ekspresji genów biorących udział w szlaku powstawania prostaglandyny E2 tj. cyklooksygenazy–2 oraz mikrosomalnej syntazy 1 prostaglandyny E.Na podstawie przeprowadzonych badań wykazano, że stymulacja cytrulinowaną bradykininą, jak również kostymulacja cytrulinowaną bradykininą i nabłonkowym czynnikiem wzrostu hamowała właściwości regeneracyjne fibroblastów dziąsłowych. Nie stwierdzono efektu modyfikowanego peptydu na odpowiedź zapalną komórek dziąsłowych, jednak kostymulacje komórek zmodyfikowaną bradykininą z nabłonkowym czynnikiem wzrostu albo czynnikiem martwicy guza skutkowaly wzrostem stężenia badanych cytokin prozapalnych (PGE2 i IL-6) i ekspresji enzymów COX–2 i mPGES–1. Uzyskane wyniki pozwalają wysnuć hipotezę, że cytrulinowana bradykinina poprzez współdziałanie z czynnikami wzrostowymi lub cytokinami prozapalnymi może potęgować odpowiedź zapalną komórek podścieliska dziąsłowego oraz hamować regenerację uszkodzonej tkanki w przebiegu choroby zapalnej przyzębia.Porphyromonas gingivalis is a principal aetiologic factor responsible for periodontitis. One of the virulence factors of the bacteria is peptidylarginine deiminase (PPAD), an enzyme which catalyzes conversion of arginine to citrulline, with a preference for arginine localized at the C–terminal side of peptide molecules. In the course of inflammation gingival tissue is infiltrated by a great number of inflammatory mediators, cytokines and chemokines. One such example is bradykinin–a peptide which possesses C–terminal arginine in the molecule, what make it an attractive candidate for citrullination. The aim of this study was to analyze the effect of citrullinated bradykinin on regenerative and inflammatory responses in a model of human gingival fibroblasts. The effect of modified bradykinin on regenerative response was evaluated through cell proliferation and migration analyses. The inflammatory response was studied by evaluation of prostaglandin E2 and interleukin–6 levels as well as through the analyses of cyclooxygenase–2 and microsomal synthase prostaglandin 1 genes expression. Results obtained in the present study indicated that citrullinated bradykinin as well as cotreatment by means of citrullinated bradykinin and epidermal growth factor inhibited regenerative response of gingival fibroblasts. Modified bradykinin did not affect inflammatory response, however cotreatment of cells with citrullinated bradykinin and epidermal growth factor or tumor necrosis factor α increased synthesis of both proinflammatory cytokines (PGE2 and IL-6) and expression of COX–2 and mPGES–1.In conclusion, citrullinated bradykinin while working in cooperation with growth factors or proinflammatory cytokines may induce the inflammatory response of gingival fibroblasts and inhibit regeneration of damaged tissue in the course of periodontitis