Genetic risk factors of agressive periodontitis

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Conference, Annual Academic Programm of the Peruvian Association of Periodontology and Osseointegration. Auditorium of Laval Laboratorys. March 2010. Lima-Peru

Transcript of Genetic risk factors of agressive periodontitis

RBB

Asociaciòn Peruana de

Periodoncia y Oseointegraciòn

Programa cientìfico anual 2010

Factores genèticos

de riesgo en las periodontitis

agresiva

RBB

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Pràctica Clìnica de la Asignatura de Periodoncia II. Facultad de Odontologìa de la Universidad de San Marìn de Porres. Prof. Resp. Dr. Ricardo Benza Bedoya

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Pràctica Clìnica de la Asignatura de Periodoncia II. Escuela Acadèmico Profesional de Odontologìa de la Universidad Wiener. Prof. Resp. Dr. Ricardo Benza Bedoya

Clase teòrica del IV Curso de Post-Grado de Implantologìa Oral Bàsica de la Federaciòn Odontològica del Perù. Prof. Resp. Dr. Ricardo Benza Bedoya

RBB

Pràctica Pre-Clìnica I Curso de Cirugìa Periodontal de la Federaciòn Odontològica del Perù. Prof. Resp. Dr. Ricardo Benza Bedoya RBB

Diplomado en Implantologìa Oral Bàsica del Colegio Odontològico Regional del Lima Prof. Resp. Dr. Ricardo Benza Bedoya

RBB

Conferencia: “Abscesos Periodontales. Congreso de la Red de Salud de San Juan deLurigancho. Prof. Resp. Dr. Ricardo Benza Bedoya RBB

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OBJETIVOS1. Conocer los principales factores de riesgo genèticos de la periodontitis agresivas

2. Comprender los mecanismos que explican la susceptibilidad genètica en la periodontitis agresivas

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TEMARIO1. Bases teòricas genèticas 2. Caracterìsticas de la Periodontitis Agresivas3. Anàlisis de la evidencia cientìfica

RBB

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“El secreto del éxito en la vida de un hombre está en prepararse para aprovechar la ocasión cuando se presente.”Benjamin Disraeli (1766-1848) Estadista ingles.

“Choquequirau. Incas ruins”. Cuzco-Perù

PARTE I

RBB

Bases teòricas

genèticasRBB

Genética- Ciencia que

estudia la herencia biológica.

- Examina las características que el ser humano hereda: físicas y mentales, normales y anormales. RBB

www.cs4fn.org/biology/images/mutation.jpg

Cromosomas

RBB

El genoma es la totalidad de la información genética que posee un organismo en particular

GENOMA

Dr. Francis Collins

RBB

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GENOTIPODotación genética recibida de los padres ( y demás ancestros)

Conjunto de características evidentes en el ser humano como el color de ojos, tipo de grupo sanguíneo, etc.

FENOTIPO

RBB

RBB

CÈLULA HUMANA

Nùcleo celular

46 cromosomas

23 pares

22 pares 1 par

cromosomas no sexuales

cromosomas sexuales

Autosomas

RBBHeterosom

as

Cromosomas Son estructuras filamentosas contenidas en el núcleo celular, contienen el genoma transportan la información genética dispuesta en una secuencia lineal..

RBB

Telòmeros

Centròmero

Centrómero. Estructura longitudinal con una constricción

Telómeros. Extremos de los cromosomas

Cromàtidas. Unidad longitudinal de un cromosoma duplicado, unida a su cromátida hermana por el centrómero, dos cromàtidas forman un cromosoma

Brazo corto (p)

Brazo largo (q)

Morfologìa de los

Cromosomas

Telòmeros

Brazo corto

(p)

Brazo largo

(q)

RBB

Cromàtida

Clasificaciòn morfològica de los Cromosomas

RBB

RBB

Clasificaciòn por grupos de los Cromosomas

Grupos A

B

C

D

F

E

G

Tamañograndes

grandes

medianosmedianosmedianospequeñospequeños

Cromosomas1,2,3

4,5

6 al 12 + X

13,14,1516,17,18

19,2021,22+Y

Centròmerosmetacèntricosubmetacèntricos

meta o submetacèntrico

acrocèntricometa o

submetacèntricometa o

submetacèntrico

acrocèntrico

Satèlites

NO

NO

NOSI

NONOSI

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Cariotipo

Cariotipo normalSe describen de la siguiente manera: Sexo masculino:

46, XY Sexo femenino:

46, XXLos cromosomas se presentan en pares

Un cromosoma es de origen paternoOtro cromosoma es de origen materno

No son visibles durante todo el ciclo celular, sólo se hacen evidentes cuando la célula va a dividirse.

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Asas de cromatina comprende las cadenas de ADN en interacción con proteínas (histonas y no histonas) que se pueden encontrar desde estados relajados o poco compactados en estados altamente compactados

Solenoide: hélice enrollada alrededor de un canal central de ADN, el solenoide está constituido por nucleosomas dispuestos de manera helicoidal. Hay 6 nucleosomas por cada vuelta de solenoide. Los solenoides también siguen un proceso de enrollamiento y forman los bucles de cromatina

El nucleosoma es una estructura que constituye la unidad fundamental y esencial de cromatina, que es la forma de organización del ADN en las eucariotas. Los nucleosomas están formados por un núcleo proteico constituido por un octámero de histonas

Las histonas son proteínas básicas, de baja masa molecular, muy conservadas evolutivamente entre los eucariotas y en algunos procariotas. Forman la cromatina junto con el ADN, sobre la base de unas unidades conocidas como nucleosomas.

El ácido desoxirribonucleico, frecuentemente abreviado como ADN (y también DNA, del inglés DeoxyriboNucleic Acid), es un tipo de ácido nucleico, una macromolécula que forma parte de todas las células. Contiene la información genética usada en el desarrollo y el funcionamiento de los organismos vivos conocidos y de algunos virus, siendo el responsable de su transmisión hereditaria

GEN: Unidad básica de la herencia, se transmiten de padres a hijos, constituído por ADN, Unidad heredada que ocupa una posición específica (locus), cromosoma, con uno o más efectos específicos sobre el fenotipo

Alelo.Diferentes

secuencias de DNA que tiene un gen

Un alelo es la “versión” de un gen que está presente en un locus dado.

Un gen es una secuencia organizada de nucleótidos del ADN que contiene la información para la síntesis de macromoléculas para la función celular El gen es la unidad de almacenamiento de información genética y de la herencia Muchos genes se encuentran constituidos por regiones codificantes (exones) interrumpidas por regiones no codificantes (intrones)

Las bases nitrogenadas son compuestos orgánicos que incluyen dos o más átomos de nitrógeno.

Son parte fundamental de los nucleótidos, Biológicamente existen seis bases nitrogenadas principales (en realidad hay muchas más adenina (A) y la guanina (G) y la timina (T), la citosina (C) Las bases A, T, G y C se encuentran en el ADN,

Polimorfismo.Región del genoma que varía entre los

distintos miembros de una población y que está presente en un número significativo de individuos.

Un polimorfismo puede consistir en la sustitución de una simple base nitrogenada (por ejemplo, la sustitución de una A (adenina) por una C (citosina)

Son variaciones frecuentes caso contrario se denomina mutaciòn

Partes del Cromosomas

BandasCromosòmicas:-Subunidades de los cromosomas. Cada una de ellas posee propiedades diferentes de coloración,

N

N

C

C

Q

G

R

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Bandas y sub-bandasUna banda 1q31 se divide en sub-bandas:

Se coloca un punto decimal: 1q31.1 1q31.2 1q31.3

La sub-banda 1q31.2 se subdivide de la misma manera, pero sin punto decimal: 1q31.21 1q31.22 1q31.23

BandasPara designar una

banda se requiere:El número del

cromosomaEl brazoEl número de la

regiónEl número de la

bandap.e.: 1q31

Penetrancia

Es la expresión de un genEl efecto del gen puede presentarse en

distinto % en las personas portadoras de ese gen:Penetrancia completa (100%)Penetrancia incompleta

Synopsis del Genoma Humano

Total de loci: 9098

Chr.    Loci

1  864 

2  564 

3  485 

4  345 

5  433 

6  558 

7  417 

8  321 

Chr.    Loci

9  325 

10  306 

11  574 

12  474 

13  158 

14  276 

15  262 

16  341 

Chr.    Loci

17  524 

18  136 

19  598 

20  214 

21  119 

22  226 

X  533 

Y  45 

Factores Hormonales

(Embarazo, Menopausia)

Factores Ambientales y del comportamiento

Factores Microbianos

Influyen

Factores Genéticos

Factores Endocrinos

Diabetes Mecanismo de defensa

del huésped

La efectividad de la respuesta inmune de un individuo influirá en el grado de destrucción periodontal.

FACTORES GENETICOS

Susceptibilidad genética a la Periodontitis

En el sistema Inmunitario

Innato y Adquirido

Anomalías de los tejidos epitelial y conectivo

(defecto de los fibroblastos)

Deficiencia en las fosfatasas alcalinas

Niveles de Ig G Alteraciones de los PMN

Variación de las citocinas

Síndromes Monogénicos

* Periodontitis pre puberal generalizada

•Clasificada en: - manifestación de defectos en el Nro de neutrofilos. - Patogenia del tejido epitelial o conectivo

* Los PMN son la primera línea de defensa contra la infección.

* Estos efectos tienen influencia en la susceptibilidad del huésped.

FENOTIPO AMBIENTE

GENOTIPO

BIOLOGICAS INTERACCIONES

= ++

Pàramo de Frailones. Cajamarca -Perù

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PARTE II

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Caracterìsticas de las

Periodontitis Agresivas

RBB

Ôleo sobre madera: “La estaciòn de Monserrate”Autor: Sèrvulo Gutièrrez

Periodontitis de instalaciòn temprana

Periodontitis del adulto

Periodontitis agresivas

Periodontitis crònica

1999 International Workshop for a Classification of

Periodontal Diseases and Conditions

Ximenez-Fyvie Laurie Ann, Almaguer-Flores Argelia, Lara-Cordoba Mònica, Moreno-Borjas Jazmin-Yunuen, Alcàntara-Maruri Eulalio. Subgingival microbiota of periodontally untreated Mexican subjects with generalizedaggressive periodontitis. J Clin Periodontol 2006; 33: 869-877.

RBB

Ôleo sobre tela: “Paisaje”Autor: Sèrvulo Gutièrrez

Periodontitis de instalaciòn temprana

Periodontitis agresivas

CUESTIONAMIENTO

EDAD

CRITERIO

CLASIFICACION

a la

como

de

Razones delcambio en la clasificaciòn

Armitage G. Development of a classification system for periodontal diseases and conditions. Annals of Periodontology 1999; 4: 1-6

Periodontitis del adulto

Periodontitis crònica

RBB

Ôleo sobre tela: “Paisaje de Buenos Aires”Autor: Sèrvulo Gutièrrez

Periodontitis agresivas

Periodontitis crònica

Periodontitis ulcerativa

necrotizante

Periodontitis comomanifestaciòn de

enfermedadessistèmicas

TIPOS DE

PERIODONTITIS

Ximenez-Fyvie Laurie Ann, Almaguer-Flores Argelia, Lara-Cordoba Mònica, Moreno-Borjas Jazmin-Yunuen, Alcàntara-Maruri Eulalio. Subgingival microbiota of periodontally untreated Mexican subjects with generalizedaggressive periodontitis. J Clin Periodontol 2006; 33: 869-877.

RBB

Crayola sobre papel: “Retrato de JosefinaSalmòn de Cannock”Autor: Sèrvulo Gutièrrez

PERIODONTITSAGRESIVAS

PERIODONTITSCRÒNICA

extensiòn severidad

Clasificaciòn comùn

localizada

generalizada

leve

severa

moderada

Armitage G. Development of a classification system for periodontal diseases and conditions. Annals of Periodontology 1999; 4: 1-6

RBBSchenkein HA, Van Dyke TE. Early-onset periodontitis: systemic aspects of etiology and pathogenesis. Periodontology 2000 1994; 6: 7-25.

Ôleos sobre lienzo: “Casa del Moral Arequipa”Autor: Ignacio Tomaylla

PERIODONTITIS AGRESIVA

Enfermedad infecciosa

caracterizada

Respuesta anormal

Placa bacteriana

AGRESIVA

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Periodontitis agresivas

Enfermedades periodontales

comprende formas

raras severas progresivas

de

Pacientes sistèmicamente sanos

en

“Tapada y escribano”. Autor: Pancho Fierro

Noack B, Gôrgens H, Hoffman T, Schackert HK. Variantes genèticas del CARD 15 en la periodontitis agresiva. J Clin Periodontol 2006; 33: 779-783

RBB

“El soldado y la rabona”. Autor: Pancho Fierro

Periodontitis agresivas

caracterìsticas

Ràpida destrucciòn periodontal

Antecedentes periodontales

familiares similares

Lang, NP, Bartold PM, Cullinan M, Jeffcoat M, Mombelli A, Murakami S, Page R, Papanou P, Tonetti M, Van Dyke T.Consensus Report: aggressive periodontitis. Annals of Periodontology 1999; 4: 53.

RBB

Tècnica mixta sobre papel: “La Huega”Autor: Sèrvulo Gutièrrez

PERIODONTITSAGRESIVAS

Caracterìsticas primarias

Antecedentes periodontales familiares

Ràpida pèrdida de inserciòn

Destrucción òsea ràpida

Pacientes sistèmicamente sanos

Ximenez-Fyvie Laurie Ann, Almaguer-Flores Argelia, Lara-Cordoba Mònica, Moreno-Borjas Jazmin-Yunuen, Alcàntara-Maruri Eulalio. Subgingival microbiota of periodontally untreated Mexican subjects with generalizedaggressive periodontitis. J Clin Periodontol 2006; 33: 869-877.

RBB

Paciente de 35 años con Periodontitis agresiva generalizada . Clìnicade Periodoncia e Implantologìa Docente Asistencial Benzahnarzt. Prof. Ricardo Benza Bedoya. 2009

“Mujer caminante” Autor: Aquiles Ralli

PERIODONTITISAGRESIVAS

Caracterìsticas secundarias

Incoherencia entre destrucciòn periodontal y agente irritante local

Proporciones elevadas de Aa y Pg en algunas poblaciones

Deficienciasfagocìticas Pèrdida òsea y

de inserciòn autolimitante

Hiperrespuesta de macròfagos

Niveles elevados de IL-1B y PG E2

Paciente de 35 años con Periodontitis agresiva generalizada . Clìnicade Periodoncia e Implantologìa Docente Asistencial Benzahnarzt. Prof. Ricardo Benza Bedoya. 2009

Periodontitis agresivas

Bases para el diagnòstico

Anamnesis

Hallazgosradiogràficos

Hallazgosclìnicos

Exàmenes delaboratorio

AAP. Parameter on aggressive periodontitis. American Academy of Periodontology. J Periodontol. 2000 May;71(5 Suppl):867-9.

Periodontitis agresivas

localizadas

Caracterìsticas

1. Comienzo circumpuberal.

2. Localizada en 1M, con pérdida de ins. interprox en al menos dos permanentes, uno de los cuales es un 1M, y que afecta a no más de otros 2 dientes, Puede presentarse patrones atípicos.3. Se asocia frecuentemente con A.a.4. Se asocia frecuentemente con disfunciòn neutrófilica.5. Se asocia frecuentemente con una respuesta elevada de Ab séricos

Periodontitis agresivas

generalizadas

Caracterìsticas

1. Afecta a sujetos menores de 30 años, pero pueden ser mayores2. Pérdida de ins. Interprx. general, que afecta como mínimo a 3 dientes permanentes además de los 1M e incisivos.3. Se asocia frecuentemente con A.a y P. g4. Se asocia con disfunciòn neutrófilica.5. Se asocia con una baja respuesta de Ab séricos contra los patógenos6. Forma de pérdida de inserción y de hueso de naturaleza episódica.

Periodontitis agresivas

epidemiologìa

- No hay muchos estudios al respecto de la prevalencia- Puede manifestarse en cualquier tipo de edad y de raza - Mucha variabilidad de resultados, - Prevalencia en jóvenes de 5-11 años varía entre el 0,9 y el 4,5% - prevalencia siempre menor del 1% en sujetos 13 y 20 años- El riesgo de padecer PA no parece ser heterogèno entre distintas razas- 0,2% en Caucasianos y de 2,6% en Afroamericanos entre 18 y 35 años

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“Escena de carnaval”. Autor: Pancho Fierro

Periodontitis agresivas

Patògenos orales especìficos

Reacciones defensivas del huèsped

es causado por

que inducen

Kinane & Hart 2003, Loos et al. 2005, Shapira et al. 2005

Periodontitis agresivas

Aspectosmicrobianos

Muchas bacterias se han hallado frecuentemente en sujetos con P.A.L. (A. a. Cp; Ec, Cr.)

Se ha implicado al Aa como patògeno principal de la PA

No todas las investigaciones encuentran asociaciòn entre Aa y PA

La mera presencia de Aa no es tomada en cuenta para diferenciar entre PA y PC

A. a produce gran cantidad de factores de virulencia que pueden contribuir aldesarrollo de la PA

Prevalencia de Aa puede ser similar en PA y PC, 24% y 25%

Kinane & Hart 2003, Loos et al. 2005, Shapira et al. 2005 RBB

Componente genètico

determina en parte

Autor: Pancho Fierro

Respuesta delhuèsped

Agresiònbacteria

na

Inflamaciòn local

Reacciòn inmune

calidad+cantidad

RBB

Ôleo sobre lienzo: “Monasterio de Santa Catalina”Autor: Ignacio Tomaylla

Invasiòn bacteriana

Resistenciadel

huèsped1ra. Lìnea de

defensa celular

Neutròfilos

Macròfagos

Nibali, L, Parkar M, Brett P, Knight J, Tonetti MS, Griffiths GS. NADPH oxidase (CYBA) and Fc ץR polymorphisms as risk factors for aggressive periodontitis. A case-control association study. J Clin Periodontol 2006; 33: 529-539

RBB

Acuarela: “Interior monasterio”Autor: Ignacio Tomaylla

Neutròfilos

Respuesta inflamatoria

Rol

Periodontitis de instalaciòn temprana

Investigaciones

Van Dyke TE, Serhan CN. Resolution of inflammation: a new paradigm for the pathogenesis of periodontal diseases,Journal of Dental Research 2003; 82: 82-90

muchas

tratan de explicar el de

los

durante la

en

las

“Madre de Dios river”. Department of Madre de Dios -Perù

RBB

PARTE III

RBB

RBB

Anàlisis de la evidencia

cientìfica

AP

Single nucleotide polymorphisms

IL

TNF alfa

Fc receptors HLA Vit D receptors

N-formilpèptide receptor

1,4,10 ganma, alfa

RBB

ESTUDIOS QUE HAN

ENCONTRADO ASOCIACIÒN ENTRE SNP y

PA

RBB

RBB

RBB

RBB

El gen de la IL-10 está localizado en el cromosoma 1

Conclusions: The polymorphisms of IL-1A +4845 and IL-1 B -511 may play an important role in determining GAgP susceptibility in Chinese males. Furthermore, a possible combined effect of the polymorphism of IL-1 B -511 and smoking on GAgP susceptibility was suggested

Association analysis between interleukin-1 family polymorphisms and generalized aggressive periodontitis in a Chinese population Author(s): Li QY, Zhao HS, Meng HX, Zhang L, Xu L, Chen ZB, Shi D, Feng XH, Zhu XL Source: JOURNAL OF PERIODONTOLOGY 75 (12): 1627-1635 DEC 2004

RBB

ESTUDIOS QUE NO HAN

ENCONTRADO ASOCIACIÒN ENTRE SNP y

PA

IL1B and the IL1RN genes are located on chromosome 2. This cytokine is an important mediator of the inflammatory response, and is involved in a variety of cellular activities, including cell proliferation, differentiation, and apoptosis.

IL1B and the IL1RN genes are located on chromosome 2. This cytokine is an important mediator of the inflammatory response, and is involved in a variety of cellular activities, including cell proliferation, differentiation, and apoptosis.

IL1B and the IL1RN genes are located on chromosome 2. This cytokine is an important mediator of the inflammatory response, and is involved in a variety of cellular activities, including cell proliferation, differentiation, and apoptosis.

El interferón gamma participa en la regulación de las respuestas inmune e inflamatoria. En los humanos, sólo hay un tipo de interferón gamma. Se produce en células T activadas. Human immune interferon gene is located on chromosome 12. (IL12B) is located at chromosome 5q31-33

Toll-like receptors (TLRs) are a class of proteins that play a key role in the innate immune system. They are receptors that recognize structurally conserved molecules derived from microbes. The TLR4 gene is located on chromosome 9q32-q33 .The gene for human IL-18 is located on chromosome 11q22.2-22.3 locus ID 3606

Toll-like receptors (TLRs) are a class of proteins that play a key role in the innate immune system. They are receptors that recognize structurally conserved molecules derived from microbes. The human TLR2 gene is located on chromosome 4q32

Caspase recruitment domain family, member 15 (CARD15), which plays an important role in the immune system. It is an intracellular pattern recognition receptor,

OPG Codificada por un gen situado en el cromosoma 8q23-24

ESTUDIOS QUE HAN

ENCONTRADO SNP

PROTECTORES ANTE LA PA

Toll-like receptors (TLRs) are a class of proteins that play a key role in the innate immune system. They are receptors that recognize structurally conserved molecules derived from microbes.

La ciclooxigenasa 2 (COX-2), una enzima clave en la generación de prostaglandinas proinflamatorias, como PGE2Ique ntervienen en la respuesta inflamatoria:estímulo de las terminaciones nerviosas del dolor...

CONCLUSIONES

Se ha demostrado la validez y la utilidad clínica de muy pocos polimorfismos para formas genéticas más complejas de la periodontitis.

Todavìa se està a cierta distancia de determinar la base genética de la PA y PC

Ha aumentado la comprensión de las pautas hereditarias de la periodontitis agresiva,

Se ha observado transmisión autosómica dominante, autosómica recesiva y dominante ligado a X; todavía NO SE ESTABLECE un único patrón.

- El riesgo de descendientes y hermanos de pacientes afectados con PA se aproxima al 50 %.

- A medida que aumenta de forma exponencial el número de informes que describen los polimorfismos genéticos asociados con la enfermedad periodontal, se hacen más evidentes las limitaciones de dichos estudios.

- Los factores de confusión ambientales a menudo no son considerados adecuadamente

Para efectuar pruebas de diagnóstico genético para la PC y la PA es necesario planificar cuidadosamente las investigaciones, utilizando hipótesis biológicas verosímiles, evitar el sesgo y la interpretación errónea de las asociaciones genéticas con la enfermedad.

Para comprobar tal perfil de alto riesgo de padecer una enfermedad periodontal se requiere la realización de muchas pruebas en diferentes poblaciones.