Periodontitisli bireylerde oksidatif stres ve ADMA seviyelerinin değerlendirilmesi
Evaluation of oxidative stress and ADMA level in individuals with periodontitis
Yazar: BUĞRA BALKAN
Danışman: PROF. DR. MERAL GÜNHAN
Ankara Üniversitesi / Diş Hekimliği Fakültesi / Periodontoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Diş Hekimliği Uzmanlık, 2022
Konu: Diş Hekimliği = Dentistry
Dizin: ADMA = ADMA ; Oksidatif stres = Oxidative stress ; Periodontal hastalıklar = Periodontal diseases ; Periodontitis = Periodontitis

Özet:
Periodontitisli Bireylerde Oksidatif Stres ve ADMA Düzeylerinin Değerlendirilmesi 
Periodontitis, kronik, enflamatuar, multifaktöriyel etiyolojiye sahip bir hastalıktır ve  diş destek dokularının ilerleyici destrüksiyonu ile karakterizedir. Periodontitis patofizyolojisinde konak ve bakteri kaynaklı birçok faktör rol oynamakla birlikte esas destrüktif mekanizma konak immün enflamatuar cevabı ile ilişkilidir. Periodontal inflamasyonun erken döneminde periodontal patojenler, enfekte bölgeye polimorfonükleer lökositlerin (PMNL) göçünü sağlayan proinflamatuar sitokinlerin üretimini uyarırlar. PMNL'ler ise doku yıkımı ile ilgili yüksek miktarda proteolitik enzim ve reaktif oksijen türleri (ROT) üreterek periodontal hastalıkların patogenezinde önemli rol oynarlar. ROT, solunum zinciri boyunca ve enzimatik süreç sırasında fizyolojik olarak üretilir. Yüksek konsantrasyonlarda ROT üretimi, protein ve DNA hasarı, lipid peroksidasyonu, enzimatik oksidasyon ve proinflamatuar sitokin üretimi gibi birçok yolla doku hasarına neden olabilir. Çoğu durumda, ROT ile ilgili hasar, enzimatik veya enzimatik olmayan antioksidan mekanizmalarla kontrol edilir. Yüksek ROT konsantrasyonu veya antioksidan kapasitedeki düşüş nedeniyle  oksidatif stres ortaya çıkar . Oksidatif stres, ROT ile antioksidan sistemler  arasındaki dengesizliğin neden olduğu inflamatuar bir süreçtir ve hücresel ve  hücre dışı bileşenlere zarar verebilen oksidatif bir durum yaratır. Bu durum, kardiyovasküler hastalık , artrit  ve diyabetes mellitus  gibi çeşitli sistemik durumlarla ilişkili olmakla birlikte oksidatif stresin periodontal hastalıkların patogenezinde rol oynayabileceği de bildirilmiştir. Serum ya da tükürükteki oksidan moleküllerin konsantrasyonları pek çok metodla ayrı ayrı ölçülebilmektedir. Oksidatif stresin arttığı durumlarda artan moleküllerin oksidan etkilerini tek tek ölçmekten ziyade total ölçümün daha pratik olacağı varsayımından haraketle tüm oksidanların durumunu yansıtabilecek tam otomatik bir yöntem geliştirmiştir. Bu metodla in vitro total oksidan seviye (TOS) ölçümü yapılabilmektedir. Total antioksidan seviye (TAS)  ölçümlerinde de TOS ölçümündeki nedenlerle benzer olarak,  bireysel antioksidanlar yerine bunların toplam antioksidan değerini veren  TAS ölçümü daha çok tercih edilmektedir. Oksidatif stres,  total oksidan seviyenin (TOS) total antioksidan seviyeye (TAS) oranı olan oksidatif stres indeksi (OSİ) ile ifade edilir.  TOS/TAS oranı biyoakışkanlardaki oksidatif stres durumunu gösteren önemli bir parametredir. Asimetrik dimetil arjinin (ADMA) plazmada, idrarda ve dokularda bulunan, arjinine benzeyen bir aminoasittir ve NOS inhibitörü olarak görev yapmaktadır. NO, NOS ve ADMA inflamatuar hastalık patogenezinde önemli faktörler olup; kardiyovasküler hastalık, romatoid artrit gibi inflamatuar sistemik hastalıklarla ilişkisi de pek çok çalışma ile ortaya konmuştur. NO metabolizmasının ve oksidatif stresin doku cevabında etkili faktörler olabileceği ve birbirleri ile etkileşimde bulunabilecekleri hipotezinden hareketle tez çalışmamızın esas amacı periodontitisli bireylerde ADMA,SDMA ve Arginin üzerinden NO metabolizmasının  ve TAS, TOS üzerinden oksidatif stresin periodontitis patogenezi ve birbirleri ile ilişkisini değerlendirmektir. Generalize Evre III Derece B periodontitis tanısı konmuş, sistemik olarak sağlıklı 20 birey (14 kadın, 8 erkek) (KP grubu) ve hem sistemik hem de periodontal açıdan sağlıklı 20 gönüllü birey (12 kadın, 6 erkek) (K grubu) olmak üzere toplam 40 birey çalışmaya dahil edilmiştir. Periodontal hastalığın teşhisi için klinik periodontal parametrelerden plak indeksi (PI), sondalamada kanama indeksi (SKİ), klinik ataçman kaybı (KAK) ve cep derinliği (CD) kullanılmıştır. Biyokimyasal parametlerden TAS ve TOS EREL yöntemi ile; ADMA, Arjinin ve SDMA düzeyleri ise LC-MS/MS ile analiz edilmiştir. Çalışmanın sonuçlarına göre, Pİ, SKİ, SD ve KAK değerleri KP grubunda K grubuna göre istatistiksel olarak anlamlı yüksek bulunmuştur (p<0.001). Tükürük TOS seviyesi K grubuna göre KP grubunda istatistiksel olarak anlamlı    yüksek bulunmuştur. Tükürük TOS/TAS  oranı K grubuna göre KP grubunda istatiksel olarak anlamlı daha yüksek olarak bulunmuştur. Tükürük ADMA, SDMA ve Arjinin seviyeleri KP grubunda K grubundan istatistiksel    olarak anlamlı yüksek bulunmuştur. Serum ADMA seviyesi, serum TOS seviyesi ile pozitif korelasyon göstermiştir. Tükürük Arjinin seviyesi, tükürük TOS seviyesi ile pozitif korelasyon göstermiştir. Periodontal hastalığın göstergesi olan klinik parametreler(Pİ, SKİ, SD, KAK); TOS tükürük, ADMA tükürük, Arjinin tükürük ve TOS/TAS tükürük  değerleri ile pozitif korelayon göstermiştir. Periodontitis grubunda TOS/TAS oranının, tükürük ADMA ve tükürük TOS  seviyelerinin kontrol grubuna göre anlamlı yüksek bulunması ve ADMA ve TOS seviyelerinin SD, KAK ve SKİ ile pozitif korelasyon göstermesi ADMA ve oksidatif stres indeksi olan TOS/TAS değerinin periodontal hastalığın prognozunda ve teşhisinde önemli  biyobelirteçler olabileceğini düşündürmektedir. Periodontal hastalıkta ADMA ve oksidatif stres ilişkisini değerlendiren daha geniş populasyonlarda yapılacak çalışmalar periodontal hastalık patagenezinde bu iki faktörün biribiri üzerine olan etkisinin daha iyi anlaşılmasını sağlayacaktır.
Anahtar Kelimeler: Periodontitis, Oksidatif Stres, Asimetrik Dimetil Arginin

Abstract:
Evaluation of Oxidative Stress and ADMA Levels in Individuals with Periodontitis
Periodontitis is a chronic inflammatory oral disease with multifactorial etiology. Periodontal disease is characterized by inflammation below the gum line and the progressive destruction of the gingival and bone tissue. Although many host and bacterial factors play a role in the pathophysiology of periodontitis, the main destructive mechanism is related to the host immune inflammatory response. During periodontal inflammation, periodontal pathogens stimulate the production of proinflammatory cytokines that can recruit polymorphonuclear leukocytes (PMNs) to the infected area. PMNs play an essential role in pathogenesis of periodontal disease by producing high amounts of proteolytic enzymes and reactive oxygen species (ROS) related to tissue destruction. ROS are mainly generated in the oxidative reaction process of mitochondrial respiratory chain as byproducts of normal cellular metabolism. Production of ROS at high concentrations can cause tissue damage in many ways, including protein and DNA damage, lipid peroxidation, enzymatic oxidation, and proinflammatory cytokine production. In most cases, ROS-related damage is controlled by enzymatic or non-enzymatic antioxidant mechanisms. The shift in the balance between antioxidants and ROS in favor of ROS is termed "oxidative stress." Oxidative stress contributes to many pathological conditions such as cardiovascular disease, arthritis and diabetes mellitus by damaging cellular and extracellular components. In addition, it has also been reported that it may play a role in the pathogenesis of periodontal diseases. The concentrations of oxidant molecules in serum or saliva could be measured separately by various methods. In the cases of increased oxidative stress, total measurement would be more practical rather than measuring the oxidant effects of increasing molecules one by one. Based on this assumption, it has been developed a fully colorimetric and automated method that can measure status of all oxidants. In total antioxidant status (TAS) measurements, similar to TOS, it is more preferable to measure their total antioxidant value instead of individual antioxidants. Moreover, the TOS/TAS ratio is an important parameter that shows the oxidative stress (OSI) state in biofluids. Asymmetric arginine (ADMA) which is found in plasma, urine and tissues is closely related to L-arginine and it acts as an inhibitor of NOS. In the pathogenesis of many infectious disease such as cardiovascular diseases and rheumatoid arthritis, roles of NO, NOS and ADMA has been demonstrated with several studies. We hypothesized that NO metabolism and oxidative stress may be effective factors in tissue response and interact with each other. In the light of this hyphothesis, the first of the two main purposes of this research is to evaluate the link between periodontitis and NO metabolism via ADMA, SDMA and arginine, and the second is to elucidate the role of oxidative stress in the pathogenesis of periodontitis through TOS and TAS. A total of 40 individuals were included in the study. 20 of these individuals were systemically healthy individuals diagnosed with Generalized Stage III Grade B periodontitis (14 female, 8 male) (KP group) and 20 of them were volunteers (12 female, 6 male) (K group) who were  systemically and periodontally healthy.  For the diagnosis of periodontal disease, clinical periodontal parameters such as plaque index (PI), bleeding on probing (BOP), clinical attachment loss (CAL) and pocket depth (PD) were used. TAS, TOS levels,were measured by the EREL method; ADMA, Arginine and SDMA levels were analyzed by LC-MS/MS. According to the results of the study, PI, BOP, CAL and PD values were found to be statistically significantly higher in the KP group than in the K group (p<0.001). The salivary TOS level was found to be significantly higher in the KP group compared to the K group. TOS/TAS ratio was also significantly higher in  KP group than in the K group. Levels of ADMA, SDMA and Arginine in salivary samples were also significantly higher in the KP group than in the K group. Serum ADMA level was found to be positively correlated with serum TOS level. Furthermore, the salivary arginine level was positively correlated with the salivary TOS level. Clinical parameters(PI, BOP, CAL,PD)  showed positive correlation with TOS, ADMA, arginine and  TOS/TAS values of saliva. In the periodontitis group, TOS/TAS ratio, salivary ADMA and salivary TOS levels were found to be significantly higher than in the control group, and ADMA and TOS levels were positively correlated with CD, CAL and BOP values. In conclusion, it is suggested that ADMA and TOS/TAS ratio,  may be important biomarkers in the prognosis and diagnosis of periodontal disease. Further studies are needed to evaluate the relationship between ADMA and oxidative stress in the pathogenesis of periodontal disease in a larger populiation 
Keywords: Periodontitis, Oxidative Stress, Asimetrik Dimetil Arginin