Evaluation of the protease activated receptor 2 (PAR2) expression in chronic periodontitis patients, before and after non-surgical periodontal treatment

O receptor ativado por protease do tipo 2 (PAR2) está envolvido na patogênese de doenças inflamatórias crônicas, incluindo a periodontite. O PAR2 pode ser ativado pela gingipaína, produzida pela Porphyromonas gingivalis (P. gingivalis) e proteinase 3 (P3) do neutrófilo. A ativação do PAR2 desempenha um papel relevante nos processos inflamatórios ao induzir a liberação de importantes mediadores pró-inflamatórios associados à destruição periodontal. No presente estudo, o efeito do tratamento periodontal não-cirúrgico na expressão do PAR2 por células do fluido gengival, bem como a sua associação com os níveis de mediadores pró-inflamatórios e proteases ativadoras foram investigados em pacientes com periodontite. Além disso, avaliou-se in vitro o envolvimento da via de sinalização MAPK-p38 na ativação do PAR2 e a influência deste na produção de superóxido (O2-) e na capacidade de fagocitose em neutrófilos do sangue periférico humano infectados pela P. gingivalis. Um aumento significativo (P < 0,05) da expressão do RNAm e proteica do PAR2 por células do fluido gengival foi positivamente associado aos parâmetros clínicos inflamatórios e aos níveis de interleucina (IL)-6, IL-8, fator de necrose tumoral-, metaloproteinases da matriz (MMP)-2, MMP-8, fator de crescimento de hepatócitos e fator de crescimento endotelial vascular, avaliados por Bioplex. Níveis elevados de RNAm da gingipaína e P3, expressão reduzida do RNAm da dentilisina (P < 0,05), bem como redução significativa (P < 0,05) dos níveis de inibidores de protease secretados por leucócitos e elafina (avaliados por ELISA), também foram associados à superexpressão do PAR2. Sítios periodontalmente saudáveis de indivíduos com periodontite crônica apresentaram uma menor expressão do RNAm e proteica do PAR2 (P < 0,05). O tratamento periodontal resultou na diminuição significativa da expressão de PAR2 (P < 0,05), correlacionada com a diminuição da expressão de mediadores inflamatórios (P < 0,05), bem como com suas proteases ativadoras (P < 0,05). Além disso, o uso do antagonista do PAR2 suprimiu significativamente (P < 0,05) a produção de superóxido em neutrófilos do sangue periférico humano, denotando o papel do PAR2 nessa importante função celular. Dessa forma, concluímos que o tratamento periodontal, o qual resulta na diminuição dos níveis de proteases e mediadores pró-inflamatórios, está associado com uma diminuição da expressão do PAR2, portanto, sugerindo que a expressão de PAR2 é influenciada pela presença da infecção periodontal, e não uma característica constitutiva favorecendo a inflamação periodontal.Protease-activated receptor-2 (PAR2) is implicated in the pathogenesis of chronic inflammatory diseases including periodontitis; it can be activated by gingipain, produced by Porphyromonas gingivalis (P. gingivalis), and by neutrophil-protease 3 (P3). PAR2 activation plays a relevant role in inflammatory processes by inducing the release of important inflammatory mediators associated with periodontal breakdown. In the present study, the effect of non-surgical periodontal treatment on PAR2 expression and its association with levels of pro-inflammatory mediators, and activating proteases were investigated in chronic periodontitis patients. Moreover it was evaluated in vitro the role of MAPK-p38 signaling pathway during PAR2 activation and its influence on superoxide production and phagocytosis capacity in peripheral human neutrophils infected with P. gingivalis. A significant mRNA and protein over-expression of PAR2 (P < 0.05) in gingival crevicular fluid cells was positively associated to inflammatory clinical parameters, and to the levels of interleukin (IL)-6, IL-8, tumor necrosis factor-alpha, matrix metalloproteases (MMP)-2, MMP-8, hepatocyte growth factor, and vascular endothelial growth factor (evaluated by Bioplex). Elevated levels of gingipain and P3 (P < 0.05), and decreased levels of dentilisin mRNA, and protease inhibitors, secretory leucocyte protease inhibitor and elafina (P < 0.05) (evaluated by ELISA), were also associated to PAR2 overexpression. Periodontally healthy sites from chronic periodontitis individuals showed a diminished expression of PAR2 mRNA and PAR2 protein level (P < 0.05). Furthermore, periodontal treatment resulted in decreased PAR2 expression (P < 0.05), correlated with decreased expression of inflammatory mediators (P < 0.05) and activating proteases (P < 0.05). Moreover, PAR2 antagonist reduced significantly superoxide production in human neutrophils (P < 0.05) showing the role of PAR2 on this important cellular function. We concluded that periodontal treatment resulted on decreased levels of proteases, and pro-inflammatory mediators is associated to decreased PAR2 expression, therefore suggesting that PAR2 expression is influenced by the presence of periodontal infection, and not a constitutive characteristic favoring periodontal inflammation