UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO
FACULDADE DE ODONTOLOGIA DE RIBEIRÃO PRETO
DEPARTAMENTO DE CIRURGIA BUCOMAXILOFACIAL E PERIODONTIA
CURSO DE ESPECIALIZAÇÃO EM PERIODONTIA
ESTADO ATUAL DO DIAGNÓSTICO GENÉTICO EM PERIODONTIA
GILIANO NICOLINI VERZELETTI
Ribeirão Preto – SP
2005
GILIANO NICOLINI VERZELETTI
ESTADO ATUAL DO DIGNÓSTICO GENÉTICO EM PERIODONTIA
Monografia apresentada à Faculdade
Odontologia
de
Ribeirão
Preto
Universidade de São Paulo, como parte
requisitos para obtenção do título
especialista em Periodontia.
de
da
dos
de
Orientador: Prof. Dr. Sérgio Luis Scombatti de Souza
Ribeirão Preto – SP
2005
“Uma coisa sou eu, outra são meus escritos...”
Friedrich Nietzche
RESUMO
O presente trabalho caracteriza-se por uma revisão da literatura, na busca de
evidências científicas que suportem a relação de fatores genéticos com a
suscetibilidade à periodontite. Foram incluídos nesta revisão estudos epidemiológicos,
estudos de associação e caso-controle a fim de elucidar esta relação. Destaca-se a
importância dos estudos em gêmeos, principalmente no entendimento da distribuição
familiar das doenças periodontais. Também foram analisados estudos verificando a
associação de polimorfismos genéticos à periodontite, devido ao possível caráter
poligênico desta relação. Polimorfismos dos genes promotores das interleucinas 1, 2,
4, 6 e 10, fator de necrose tumoral alfa, metaloproteinase-1, fator de crescimento
transformador beta-1, receptor de vitamina D, fibrinogênio e receptores de
imunoglobulinas foram discutidos. Concluiu-se que a utilização de polimorfismos como
marcadores de susceptibilidade para as periodontites ainda é prematura. Testes
genéticos para determinação do grau de predisposição poderão ser úteis quando um
número considerável de genes modificadores da resposta do hospedeiro forem
conhecidos e adequados aos diferentes grupos étnicos.
Palavras-chave: periodontite, doença periodontal, genética, polimorfismos, fatores de
risco.
ABSTRACT
The present study is characterized by a review of the literature, finding scientific
evidence to support de relationship between genetic factors and periodontal diseases.
It were included in this review epidemiological, association and case-control studies,
with emphasis in the importance of the twins studies, specially in the determination of
periodontal disease’s familiar distribution. In addition, studies that verify the association
of polymorphisms and the periodontal disease were analyzed, due the potential
poligenic characteristic. Polymorphisms in the promoter gene of the interleukin 1, 2, 4,
6 and 10, tumor necrosis factor, metalloproteinase 1, transforming growth factor beta 1,
vitamin D receptor, fibrinogen and imunnoglobulin receptors were discussed. It were
concluded that polymorphisms utilization as susceptibility markers for periodontitis is
premature. Genetic tests for determination of predisposition would be useful when a
considerable number of host response modification genes were known and adequate to
different ethnic groups.
Key-words: periodontits, periodontal disease, genetic, polymorphisms, risk factors.
SUMÁRIO
INTRODUÇÃO……………...………………………………................…………………
06
1 ESTUDOS EM GÊMEOS......................................................................................
12
2 POLIMORFISMOS GENÉTICOS..........................................................................
15
2.1 Definições.......................................................................................................
15
2.2 Polimorfismos associados ao gene promotor da interleucina-1.....................
17
2.3 Polimorfismos associados ao gene promotor do fator de necrose tumoral
alfa..................................................................................................................
23
2.4 Polimorfismos associados aos genes promotores das interleucinas 2, 4, 6
e 10.................................................................................................................
24
2.5 Polimorfismos associados aos genes promotores da metaloproteinase-1 e
fator de crescimento transformador beta-1.....................................................
27
2.6 Polimorfismos associados aos genes promotores do receptor de vitamina
D, fibrinogênio e receptores de imunogloblinas..............................................
28
DISCUSSÃO.............................................................................................................
31
CONCLUSÃO...........................................................................................................
33
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS........................................................................
34
INTRODUÇÃO
As periodontites são doenças infecto-inflamatórias que acometem os tecidos
periodontais de suporte e que, quando não tratadas, podem levar à perda dentária.
Caracterizam-se pela perda de inserção conjuntiva e de tecido ósseo. Têm como
agente desencadeador do processo o biofilme bacteriano subgengival, sendo que a
expressão da doença dependerá, em grande extensão, da resposta do hospedeiro
(LINDHE et al., 2005).
O acúmulo de placa bacteriana no sulco gengival leva a um aumento da reação
inflamatória clínica e microscópica. Nos estágios iniciais da classificação proposta por
PAGE & SCHROEDER (1976), a severidade da inflamação parece acompanhar o
acúmulo de placa. A partir da lesão classificada como estabelecida, uma resposta
tecidual forte e irreversível é ativada, caracterizada por migração apical do epitélio
juncional, degradação de fibras conjuntivas e reabsorção óssea alveolar.
Sabe-se, porém, que nem todos indivíduos desenvolvem doença periodontal
destrutiva (LÖE et al., 1986). A necessidade de se estabelecer o porquê de
determinadas lesões limitarem-se ao periodonto marginal enquanto outras progridem
para a destruição do periodonto de suporte, suscitou o interesse no estudo de fatores
de risco.
Segundo BECK (1998), fatores de risco podem ser definidos como fatores
ambientais, comportamentais ou biológicos. A confirmação de determinado fator de
risco deve envolver estudos longitudinais (seqüência temporal), nos quais a presença
do mesmo aumenta a probabilidade de ocorrência da doença e, se ausente ou
removido, reduz essa probabilidade. Por definição, são altamente modificáveis.
Em relação aos fatores de risco à periodontite, o fumo, a diabete e
determinadas
bactérias
apresentam
a
maior
evidência
do
seu
papel
no
estabelecimento da doença. Outros fatores, como o estresse, a osteoporose, a má
nutrição, condições de higiene bucal, infecção causada pelo HIV, condições sócioeconômicas, (SALVI et al., 1997), obesidade (DALLA VECCHIA, 2003), dentre outros,
também têm sido estudados. De acordo com BECK (1998), estes seriam indicadores
de risco por terem sido detectados em estudos sem acompanhamento longitudinal
(estudos transversais ou de caso-controle), ou ainda, segundo LOOS & VAN DER
VELDEN (2005), fatores de risco putativo.
Fatores de suscetibilidade são determinantes não-modificáveis (fatores prévios)
como sexo, idade e genótipo. No caso de serem confirmados apenas por estudos
transversais, ou de caso controle, são denominados fatores de suscetibilidade
putativos. No estudo genético relacionado à doença periodontal, utiliza-se o termo fator
de severidade – investigado apenas em pacientes com periodontite, sem grupo
controle saudável, longitudinalmente – e fator de severidade putativo, em estudo
transversal. Um fator de severidade pode ou não, posteriormente, ser comprovado
como fator de suscetibilidade (LOOS & VAN DER VELDEN, 2005).
A importância do estudo de fatores de risco está na possibilidade de prevenção
do aparecimento da doença nos pacientes identificados previamente como de alto
risco, no diagnóstico e no tratamento precoce e conseqüente melhora no prognóstico
dos mesmos (FLETCHER; FLETCHER; WAGNER, 1996).
De acordo com FIGUEREDO (2001), a destruição tecidual em inflamações
crônicas está relacionada a hiperatividade celular, especialmente de polimorfos
nucleares neutrófilos. Parece não haver diferenças no número de neutrófilos presentes
em uma gengivite crônica e uma periodontite, sugerindo que a destruição não está
relacionada com a quantidade de células presentes no sítio inflamatório. A
hiperatividade celular está baseada na teoria de que os neutrófilos apresentam-se nos
estágios de quiescência, pré-ativado e ativado. Uma célula já pré-ativada, recebendo
um segundo estímulo, gera uma resposta oxidativa mais agressiva. A pré-ativação de
neutrófilos é realizada por citocinas pró-inflamatórias, como a interleucina 1 (IL-1),
interleucina 6 (IL-6), interleucina 8 (IL-8) e fator de necrose tumoral (TNF).
Na última década, tem-se percebido um grande interesse de pesquisadores no
sentido de elucidar o papel de fatores genéticos na patogênese das doenças
periodontais. É sabido que o biofilme bacteriano exerce o fator de agente etiológico
(LÖE et al., 1965; LINDHE et al., 1973) mas outros aspectos estão envolvidos na
suscetibilidade e na severidade da destruição periodontal. Esse conhecimento
proporcionou o crescimento de linhas de pesquisa que visam determinar o papel de
fatores ambientais e genéticos na patogênese da doença periodontal.
Determinadas desordens genéticas são, reconhecidamente, suficientes para
causar certas doenças. Segundo FIGUEREDO (2001), distúrbios causados por fatores
genéticos podem ser: Monogênicos – causado por genes mutantes, podendo estar
apenas em um par, acompanhado por alelo normal, ou em ambos, e exibem padrões
óbvios e típicos; Cromossômicos – relacionado ao excesso ou deficiência de genes;
Herança multifatorial – pode ser caracterizada por distúrbios de desenvolvimento que
resultam em malformações congênitas ou distúrbios na idade adulta. Neste último
caso, fatores ambientais podem estar envolvidos.
Na determinação de fatores de risco, o papel genético advém provavelmente da
herança multifatorial. Apenas a presença de um componente genético não parece ser
suficiente para que ocorra a manifestação maior parte das doenças periodontais,
sendo necessária a presença de outros fatores, como por exemplo, o ambiental ou
microbiológico.
Existe, na evidência atual, apenas um gene principal associado à doença
periodontal que segue as Leis de Mendel. Este gene está localizado no cromossomo
11 e é responsável por uma forma bastante severa de periodontite pré-pubertal
(agressiva) estando também relacionado à ocorrência da Síndrome de PappilonLefèvre (HART et al. 2000).
Os primeiros achados relacionando periodontite e o fator genético advém de
relatos de casos, nos quais encontrava-se com muita freqüência irmãos de portadores
de periodontite juvenil também desenvolvendo doença periodontal. BOUGHMAN
(1992) observou 77 irmãos de 39 pacientes diagnosticados com periodontite juvenil
localizada ou generalizada, observando que quase 50% dos irmão analisados também
apresentavam a periodontite juvenil. Nesta época surgiram também os primeiros
estudos em gêmeos, correlacionando os aspectos genéticos à ocorrência de
periodontite (MICHALOWICS, 1991).
MARAZITA (1994) diagnosticou 227 pacientes com periodontite juvenil, sendo
que desses, 104 tiveram pelo menos um parente de primeiro grau examinado. Neste
estudo realizou-se análise de segregação e os autores concluíram que a herança
autossômica dominante é o modo mais provável tanto nos grupos de caucasianos
como nos de origem afro-americana.
VAN DER VELDEN et al. (1993) avaliou a condição periodontal de irmãos
indonésios que não tinham acesso à assistência odontológica regular, portadores de
periodontite do adulto (crônica). A análise mostrou correlação entre o parentesco dos
indivíduos e os parâmetros clínicos e microbiológicos estudados, sugerindo que
mesmo em formas menos severas de periodontite pode haver um caráter genético.
Outros estudos envolvendo indivíduos com periodontite crônica (VAN DER VELDEN et
al., 1989; PETIT et al., 1994) também sugerem uma concentração familiar da
distribuição da periodontite.
Segundo FIGUEREDO (2001), não existem desordens genéticas que possam
ser usadas como marcadores de risco a periodontite do adulto (crônica) severa.
Porém, substâncias pró-inflamatórias podem ser consideradas potenciais responsáveis
por uma resposta inflamatória desproporcional responsável pela transição de uma
gengivite para uma periodontite. Na periodontia, entre as desordens genéticas estudas
em substâncias pró-inflamatórias, destacam-se as relacionadas as interleucinas e ao
fator de necrose tumoral.
Atualmente, não está bem estabelecido na literatura quais os genes que podem
funcionar como modificadores do estabelecimento e do curso das periodontites.
Porém, acredita-se no importante papel da resposta imune na patogênese destas. A
partir deste conhecimento, busca-se o entendimento de fatores que estimulam a
inadequada formação destas citocinas. Isso tem direcionado as pesquisas no sentido
da identificação de polimorfismos de genes promotores destes mecanismos
relacionados a imunologia do hospedeiro.
O propósito do presente trabalho é revisar a literatura a respeito dos principais
conceitos genéticos relacionados à periodontite, evidenciando esta possível relação no
o contexto da etiopatogenia das doença periodontais.
1 ESTUDOS EM GÊMEOS
De acordo com LOOS & VAN DER VELDEN (2005), o modelo de estudo
utilizando gêmeos é o método mais poderoso para o estudo dos aspectos genéticos da
doença periodontal. Mais interessante ainda parece ser a inclusão de gêmeos
univitelinos separados ao nascimento e que não tenham sido criados juntos, eliminado
fatores de confusão ligados ao meio familiar. Freqüentemente, nesses estudos, utilizase os termos concordância e discordância, que refletem o grau de semelhança ou
diferença entre os gêmeos. No caso de gêmeos monozigóticos, discordâncias em
relação à doença devem ser atribuídas a fatores ambientais. Porém, tratando-se de
heterozigóticos, qualquer discordância pode ser advinda de fatores ambientais. Em
uma doença de fundo genético, taxas de concordância são maiores em gêmeos
univitelinos, quando comparados aos bivitelinos.
Estudos iniciais, de caráter epidemiológico, mostraram que a periodontite pode
ser parcialmente explicada por fatores genéticos desconhecidos. MICHALOWICZ et al.
(1991), estudando a condição periodontal de gêmeos, correlacionaram populações de
pares de homozigóticos vivendo próximos, heterozigóticos vivendo próximos e
monozigóticos vivendo separados. Todos indivíduos foram examinados quanto a perda
de inserção, profundidade de sondagem, índice de placa e índice gengival. Os autores
concluíram que o fator ambiental interfere positivamente na influência genética. A
correlação entre os gêmeos monozigóticos criados juntos foram maiores que as
demonstradas pelos gêmeos heterozigóticos.
MICHALOWICZ et al. (1999) estudaram 169 gêmeos diagnosticados com
periodontite precoce (agressiva), avaliando fatores genéticos que poderiam influenciar
a presença na microbiota bucal de bactérias associadas a doença periodontal. Não
foram encontradas taxas de concordância significativamente diferentes entre os grupos
monozigóticos e heterozigóticos para todas as espécies bacterianas estudadas,
incluindo A. actinomycetemcomitans, P. gingivalis e P. intermedia.
Seguindo a mesma linha, COREY et al. (1993), através do uso de questionário
aplicado a 4.908 pares de gêmeos, avaliaram 116 pares monozigotos e 233
dizigóticos, nos quais um ou dois membros do par relataram doença periodontal.
Encontrou-se uma importante relação entre os fatores genéticos e o risco a
periodontite.
MICHALOWICZ et al. (2000), estudaram 53 pares de gêmeos dizigóticos e 64
pares de gêmeos monozigóticos, avaliando fatores como fumo e acesso a serviço
odontológico. Os autores estimaram, após os resultados, que a periodontite do adulto
(crônica) apresenta aproximadamente 50% de hereditariedade, mesmo após ajuste
para outros fatores, como o fumo. Escores de gengivite mantiveram-se mais
semelhantes entre os gêmeos monozigóticos, porém nenhuma evidência da
hereditariedade de gengivite pôde ser estabelecida, mesmo após ajustes para outras
variáveis.
Estes estudos forneceram as evidências iniciais do papel genético na
etiopatogênse das doenças periodontais, confirmando também o caráter de
distribuição familiar das periodontites. A partir de então, obteve-se subsídios para o
início da busca por genes específicos que poderiam estar associados à doença
periodontal. Nesse sentido, destaca-se o estudo dos polimorfismos dos genes
promotores de algumas substâncias inflamatórias, em especial as interleucinas e o
fator de necrose tumoral.
2 POLIMORFISMOS GENÉTICOS
2.1 Definições
Um ser humano normal apresenta um total de 23 pares de cromossomos (22
pares autossômicos e 01 par de cromossomos sexuais). Cada cromossomo é
constituído de uma hélice dupla de ácido desoxirribonucléico (DNA), que por sua vez é
formado por uma seqüência de nucleoídeos quimicamente ligados. Um nucleotídeo
sempre contém uma base nitrogenada, que pode ser: adenina (A), guanina (G),
citosina (C) e timina (T). Uma seqüência específica de nucleotídeos determina o
código genético do DNA, responsável pela codificação dos aminoácidos. O código
genético é estabelecido por uma seqüência de 03 nucleotídeos, denominada códon.
Os genes são compostos por duas regiões. A região codificadora, responsável
pela codificação dos aminoácidos, e a região promotora, que contem os elementos
essenciais para a transcrição da região codificadora. Na região codificadora existem
áreas de DNA não-codificador, conhecidas como íntrons. As verdadeiras áreas
codificadoras são chamadas de éxons.
O lócus, local ocupado pelo gene, pode eventualmente alocar uma forma
variante de gene. Quando diferentes alelos de um mesmo gene coexistem na
população, tem-se a situação conhecida como polimorfismo genético.
As desordens relacionadas a polimorfismos têm recebido atenção especial por
possuírem capacidade de alterar localmente o processo inflamatório. Polimorfismos
são usados como marcadores genéticos a fim de distinguir diferentes formas
hereditárias de um gene. Um gene, para ser considerado polimorfo, deve apresentar a
ocorrência de múltiplos alelos num lócus, onde pelo menos dois alelos aparecem com
freqüência maior que 1%.
Segundo LOSS & VAN DER VELDEN (2005), os polimorfismos ocorrem como
conseqüência das mutações. Interações com o meio ambiente e o próprio
funcionamento normal celular podem ser a causa destas situações. Nem todas
mutações são corrigidas ao longo do tempo, e podem ser transmitidas entre gerações.
A alteração de apenas um par de bases é conhecida como ponto de mutação. A
situação mais comum do ponto de mutação é a transição, na qual um nucleotídeo é
substituído por outro. Outras situações são os polimorfismos decorrentes de inserções
ou exclusões de nucleotídeos
Polimorfismos podem, em algumas situações, produzir efeitos biológicos. Caso
a transição tenha ocorrido na região codificadora do gene, poderá resultar na
substituição de algum aminoácido, levando à produção de uma proteína modificada
com possível efeito biológico importante. Porém, quando a mutação ocorre na região
promotora poderá, ou não, resultar na regulação alterada do gene (SCHORK et al.
2000).
Em estudos genéticos populacionais a detecção de polimorfismos genéticos
consiste numa ferramenta de pesquisa muito interessante.
Pode-se avaliar a
freqüência dos genótipos entre os grupos estudados e calcular a freqüência de alelos
normais
e
alelos
polimórficos.
Sendo
um
determinado
gene
associado
à
susceptibilidade e/ou fator de severidade, podem ser iniciados estudos funcionais para
investigar o envolvimento do mesmo na etiopatogênese da doença (LOSS & VAN DER
VELDEN, 2005).
Com relação a periodontite, o estudo genético tem se voltado para a
determinação de polimorfismos nos genes promotores de citocinas inflamatórias,
principalmente das interleucinas e o fator de necrose tumoral. A seguir, serão
discutidos os principais polimorfismos abordados nestes estudos.
2.2 Polimorfismos associados ao gene promotor da interleucina-1 (IL-1)
A relação entre a IL-1 e a doença periodontal tem sido reportada por vários
estudos. A IL-1 apresenta-se na forma α e β, sendo gerada por genes diferentes,
porém utilizando o mesmo tipo de receptor. É produzida principalmente a partir de
macrófagos, mas também pode ser produzida por neutrófilos.
Os efeitos da IL-1, tais como a ativação das células endoteliais (aumento do
fluxo de leucócitos) e a ativação de osteoclastos, aumentam a resposta inflamatória e,
conseqüentemente, podem causar degradação do periodonto de sustentação
(FIGUEREDO, 2001), desempenhando um papel importante na patogênese da
periodontite – reabsorção óssea e regulação da proliferação fibroblástica. Um aumento
na produção de IL-1 pode levar ao aumento da destruição dos tecidos periodontais em
resposta a agressão do biofilme bacteriano.
Segundo LOOS & VAN DER VELDEN (2005), os níveis de IL-1 e TNF-α
encontram-se aumentados no fluido sulcular quando uma periodontite está
estabelecida, observando-se níveis mais elevados em tecidos periodontais inflamados
quando comparados aos níveis em tecidos clinicamente saudáveis. Alguns alelos da
IL-1 têm sido sugeridos como potenciais marcadores genéticos para outras doenças,
como a doença inflamatória de Bowel, síndrome de Sjögren e psoríase.
Em relação a periodontite, KORNMAN et al. (1997), no estudo pioneiro nesta
relação, reportaram um aumento na severidade da periodontite em indivíduos nãofumantes com um genótipo IL-1α (-889) e IL-1β (+3954), o que os autores
denominaram de genótipo composto do IL-1. Estudos posteriores, de desenho
transversal (MCDEVITT et al. 2000, PAPAPANOU et al. 2001), corroboram estes
achados. Estes três estudos foram conduzidos em indivíduos caucasianos, e os
resultados só podem ser considerados para tais.
GORE et al. (1998) investigaram a freqüência do alelo polimórfico (T) da IL-1β
na posição +3954 em pacientes caucasianos com doença periodontal severa,
moderada e leve. Este alelo foi fortemente associado a pacientes com doença
periodontal severa, onde um aumento na produção de IL-1β pelos linfócitos foi
observado.
MEISEL et al. (2002) avaliaram a influência genética nos parâmetros clínicos
periodontais e sua relação com fatores ambientais. Participaram do estudo 154
indivíduos de origem caucasiana, examinados quanto a parâmetros clínicos e
radiográficos. Verificou-se ainda o hábito de fumar e os alelos dos genes promotores
da IL-1. Após a avaliação dos resultados, os autores concluíram que os genótipos
estudados demonstraram interação com o hábito de fumar. Indivíduos não fumantes
não apresentaram risco aumentado, mesmo quando portadores de alelos polimórficos.
Com o objetivo de avaliar parâmetros microbiológicos em indivíduos com o
genótipo composto para a IL-1, SOCRANSKY et al. (2000) conduziu um estudo
utilizando técnicas de detecção de DNA bacteriano. Observou-se uma maior
freqüência da existência de periodontopatógenos nos indivíduos com genótipo
composto, que demonstraram elevadas contagens destas bactérias – principalmente
dos grupos “vermelho” e “laranja”, complexos bacterianos fortemente associados aos
parâmetros clínicos da periodontite.
Em um estudo de avaliação retrospectiva de 10 anos, CATTABRIGA et al.
(2001) não encontraram diferenças estatisticamente significantes no número de dentes
perdidos por razões periodontais entre os grupos com ou sem genótipo composto da
IL-1. Porém, os autores encontraram correlação entre o nível ósseo inicial e genótipo,
sugerindo que a combinação desses parâmetros pode ser útil na predição de futura
variação no nível ósseo.
Em avaliação longitudinal, com acompanhamento de 5 a 14 anos, MCGUIRE &
NUNN (1999) demonstraram um aumento de 2,7 vezes na chance de perder dentes
em indivíduos portadores do genótipo composto da IL-1. Quando combinado ao fumo,
a chance se eleva para 7,7 vezes.
CULLINAN et al. (2001), acompanharam por um período de 05 anos, 295
indivíduos portadores de gengivite e periodontite moderada, nos quais foram
determinados os genótipos para IL-1. Observou-se profundidades de sondagem
maiores para os indivíduos positivos para o genótipo composto da IL-1. Encontrou-se
também uma interação entre os indivíduos positivos para o genótipo composto e a
idade, além de fumo e presença de P. gingivalis, sugerindo que este fator genético
deveria ser considerado adjuvante, porém não um fator de suscetibilidade essencial.
Estudando uma população grega, SAKELARRI et al. (2003) detectaram uma
alta prevalência de polimorfismos para a IL-1α e IL-1β. Foram avaliados 110 indivíduos
sistemicamente saudáveis, de condição periodontal desconhecida e 45 pacientes com
periodontite crônica. Os resultados deste estudo demonstraram que os alelos
polimórficos não foram bons preditores da existência ou ausência de doença
periodontal nesta pupulação.
GUZMAN et al. (2003) verificaram a associação entre o genótipo da IL-1 e
doença periodontal num grupo de diabéticos. Houve uma baixa prevalência de
polimorfismos, o que limitou as conclusões desse estudo, mas houve uma tendência
maior de indivíduos diabéticos com doença periodontal apresentarem o alelo1 para IL1β (-511) e IL-1β (+3954).
HODGE et al. (2001) também não identificaram uma associação entre o
genótipo composto da IL-1 com a periodontite agressiva em 56 indivíduos europeus
caucasianos, indicando serem estes polimorfismos fracos candidatos a marcadores de
suscetibilidade. Outro estudo (TUNES, 2004) corrobora estes achados.
Da
mesma
forma,
ANUSAKSATHIEN
et
al.
(2003),
investigando
os
polimorfismos para IL-1 propostos pelos estudos anteriores, não encontraram
associação positiva com periodontite. Todos os indivíduos deste estudo (123) eram
tailandeses, dos quais apenas 1,6% apresentaram o genótipo composto da IL-1. A
despeito da baixa prevalência, os polimorfismos genéticos da IL-1, não parecem ser
bons preditores de severidade de periodontite nesta população.
A Tabela 1 relaciona parte dos estudos que investigaram o genótipo composto
da IL-1 proposto pro KORNMAN (1997) em relação à periodontite.
Tabela 1 – Genótipo composto da IL-1 em relação à periodontite
A. Estudos Transversais
Estudo
N pacientes
n controles
suscetibilidade
severidade
putativa
putativa
não testada
-
Kornman et al. 1997
99
Gore et al. 1998
32
32
-
-
Walker et al. 2000
37
37
-
-
Armitage et al. 2000
300
-
-
McDevitt et al. 2000
90
não testada
-
Hodge et al. 2001
56
56
-
-
Papanou et al. 2001
132
73
-
-
Laine et al. 2001
105
53
-
-
N pacientes
suscetibilidade
severidade
McGuire & Nunn 1999
42
não testada
+
Ehmke et al. 1999
33
não testada
-
De Sanctis & Zucchelli
40
não testada
+
Cattabriga et al. 2001
60
não testada
-
295
Tendencia
+
B.Estudos longitudinais
Estudo
Cullinam et al. 2001
Adaptado de LOOS & VAN DER VELDEN (2005)
De modo geral, os polimorfismos dos genes promotores das IL-1 não podem ser
considerados fatores de suscetibilidade ou severidade para a periodontite. Porém, em
pacientes com periodontite crônica, o genótipo composto da IL-1, pode existir como
fator de severidade, principalmente em indivíduos caucasianos não-fumantes.
2.3 Polimorfismos associados ao gene promotor do fator de necrose
tumoral alfa (TNF-α)
O TNF-α é um reconhecido mediador pró-inflamatório, estando associado a
reabsorção e a inibição da formação óssea. O gene do TNF-α está localizado no
cromossomo 6 e alguns polimorfismos têm sido relacionados a transição de uma base
G para A nas posições dos nucleotídeos –376, –308, –238 e +489.
SHAPIRA et al. (2001) avaliou a relação da periodontite com o polimorfismo do
gene do TNF-α na posição –308. Não houve associação positiva do alelo polimórfico
com a ocorrência de periodontite agressiva. Um outro estudo avaliou a severidade da
periodontite em indivíduos portadores do alelo raro para TNF-α, decorrente do
polimorfismo nas posições nucleotídeas –308 e –238, nos quais não foram
encontradas diferenças de perda óssea alveolar em relação ao grupo controle
(CRAANDIJK et al. 2002).
Outro estudo, realizado por GALBRAITH et al. (1998), também reportou a falta
de associação entre a severidade da periodontite e os polimorfismos dos genes do
TNF-α. Assim, baseado nas evidências atuais, parece não haver relação entre os
polimorfismos dos genes desta citocina com o estabelecimento e severidade de
periodontite.
2.4 Polimorfismos associados aos genes promotores das interleucinas 2,
4, 6 e 10
Interleucina-2 (IL-2)
A IL-2 é uma citocina pró-inflamatória derivada das células Th1. Está envolvida
na estimulação de macrófagos, células natural-killer, ativação células-B, proliferação
células-T e atividade osteoclástica e tem sido implicada na estimulação da atividade de
osteoclastos na reabsorção óssea. SCAREL-CAMINAGA et al. (2002) estudaram a
relação entre o polimorfismo –330 (T>G) no gene da IL-2 em diferentes severidades de
periodontite crônica. Foram avaliados 113 pacientes, de diferentes grupos raciais,
quanto a suas condições periodontais e genótipo da IL-2. Os resultados obtidos
nesses estudos puderam sugerir um papel ativo da IL-2 na patogênese da doença
periodontal e o polimorfismo estudado esteve associado com a severidade da doença
periodontal.
Interleucina-4 (IL-4)
Estudos avaliando a influência da IL-4 na resposta do hospedeiro demonstraram
que a ausência desta citocina induziria a destruição do periodonto, sugerindo um
possível papel protetor da IL-4 nos tecidos periodontais. A presença desta interleucina
resultaria na modulação da função dos macrófagos, a fim de limitar o dano ao
organismo decorrente da resposta imune (SHAPIRA et al. 1992).
PONTES (2002) verificou a ocorrência de polimorfismos no gene IL-4 e sua
relação com a doença periodontal em uma amostra brasileira de indivíduos negros
não-fumantes. A partir da análise dos resultados, concluiu-se que os polimorfismos do
gene IL-4 não estão relacionados com a severidade da doença periodontal nesta
população.
SCAREL-CAMINAGA et al. (2003) investigaram a relação entre o polimorfismo
no gene da IL-4 e diferentes níveis de periodontite crônica. Inicialmente, foram
examinados 113 indivíduos maiores de 25 anos, habitantes da região sudeste do
Brasil, em boas condições de saúde geral. Exames de profundidade de sondagem e
perda de inserção periodontal foram realizados, a partir do qual os indivíduos foram
divididos em grupo saudável, grupo com periodontite crônica moderada e grupo com
periodontite crônica severa. O genótipo da IL-4 foi obtido pela análise do DNA através
da técnica de PCR. Nenhuma diferença significante foi encontrada na freqüência do
alelo polimórfico entre o grupo saudável e os grupos com doença periodontal. Os
autores concluíram que o polimorfismo no gene promotor da IL-4 não está associado à
susceptibilidade ao desenvolvimento de periodontite crônica.
Interleucina-6 (IL-6)
A IL-6 é uma citocina multifuncional que faz mediação da destruição tecidual
inflamatória, estimula a hematopoese e acelera a reabsorção óssea. Elevados níveis
de IL-6 são reportados em infecções, trauma e doenças inflamatórias crônicas. Um
polimorfismo em seu gene, caracterizado pela substituição de uma base G por uma C
na posição –174 têm sido associado com doenças inflamatórias, como a artrite
crônica. TREVILATTO et al. (2003), concluíram que este polimorfismo está associado
à susceptibilidade a periodontite, em estudo realizado em indivíduos brasileiros.
HOLLA et al. (2004), porém, não encontraram esta relação de suscetibilidade ao
avaliar o mesmo polimorfismo em um estudo de caso-controle numa população
caucasiana tcheca. Mas, a alteração de uma base G para C na posição –572 pareceu
exercer um fator de proteção, associado a uma menor susceptibilidade a doença
periodontal.
Interleucina-10 (IL-10)
A IL-10 exerce papel regulador de citocinas pró-inflamatórias como a IL-1 e o
TNF-α. Alterações na função desta interleucina pode estar relacionada à destruição
tecidual e à suscetibilidade a periodontite. KINANE et al. (1999) investigaram a relação
de polimorfismos da IL-10 com a periodontite agressiva em 79 pacientes caucasianos,
pareados com um grupo controle. Não foram encontradas diferenças significativas de
freqüência da forma polimórfica do gene entre os dois grupos.
2.5 Polimorfismos associados aos genes promotores da metaloproteinase1 e fator de crescimento transformador beta-1
Metaloproteinase-1 (MMP-1)
Diversos tipos de metaloproteinases têm sido encontrados nos tecidos
periodontais inflamados, estando relacionadas à destruição tecidual pela degradação
da matriz extracelular. Encontra-se relatada na literatura a existência de um
polimorfismo associado ao gene promotor da MMP-1, estando este relacionado a
algumas doenças inflamatórias e também à doença periodontal (DE SOUZA et al.
2003). Porém, TUNES (2004) avaliando 9 famílias de pacientes com periodontite
agressiva, não encontrou associação com a ocorrência desse polimorfismo,
questionando a utilização deste gene como marcador de suscetibilidade para esta
forma doença periodontal.
Fator de crescimento transforamador beta-1 (TGF-β1)
O TGF-β1 é uma citocina envolvida em alguns mecanismos pró e antiinflamatórios,
envolvida
na
regulação
desses
eventos.
Possui
atividade
imunossupressora, diminuindo a transcrição de outros mediadores inflamatórios, como
a IL-1, o TNF-α e metaloproteinases. De outra forma, atua também de forma próinflamatória, agindo como agente quimiotático para células envolvidas na resposta
imune-inflamatória do hospedeiro. Pôde-se verificar um efeito de polimorfismos no
gene promotor do TGF-β1 na modulação da inflamação nos processos de destruição
dos tecidos periodontais durante a resposta frente a agressão (DE SOUZA et al.
2003a).
HOLLA et al. (2002) estudaram 90 pacientes com periodontite do adulto e 108
indivíduos saudáveis, todos tchecos caucasianos. Foram investigados, no total, 5
polimorfismos associados ao gene do TGF-β1. Nenhum dos polimorfismos influenciou
na suscetibilidade e severidade da periodontite. TUNES (2004) estudou 11 famílias de
pacientes diagnosticados com periodontite agressiva, com idade entre 18 e 35 anos,
não encontrando associação entre o polimorfismo do TGF-β1 e a ocorrência de
periodontite agressiva.
2.6 Polimorfismos associados aos genes promotores do receptor de
vitamina d (VDR), fibrinogênio e receptores de imunoglobulinas (Fc‫ץ‬R)
Polimorfismos do gene do VDR têm sido identificados como marcadores de
predisposição a doenças ligadas à perda de densidade óssea, estando associada a
homeostase óssea. O conhecimento de que a perda óssea alveolar é resultado da
progressão da periodontite fez surgir o interesse na possibilidade destes polimorfismos
estarem associados à doença periodontal (HENNIG, et al. 1999).
INAGAKI et al. (2003), em estudo longitudinal, avaliou 125 indivíduos
sistemicamente saudáveis, quanto a existência e severidade dos parâmetros clínicos
periodontais associados a periodontite e quanto ao genótipo para o VDR.
Polimorfismos do gene VDR mostraram associação com perda óssea alveolar, perda
de inserção periodontal e perda dental.
Outro estudo envolvendo polimorfismos do gene VDR encontrou associação
com perda de inserção periodontal (BRITO JUNIOR, et al. 2004). Os autores avaliaram
113 indivíduos, divididos em dois grupos de acordo com o exame de profundidade de
sondagem e perda de inserção. Todos eram habitantes do sudeste brasileiro, de
diferentes grupos raciais. A partir da análise estatística dos resultados, os autores
concluíram que o genótipo de VDR pode ser um indicador de risco para suscetibilidade
a periodontite crônica.
O fribrinogênio é uma proteína da fase aguda que apresenta níveis elevados na
presença de doença periodontal. Estudos recentes sugerem que a excessiva produção
de fibrinogênio pode desempenhar um papel de exacerbar a resposta imune do
hospedeiro. Além disso, há uma relação da presença de um polimorfismo no gene
promotor do fibrinogênio com o aumento dos níveis da proteína. SAHINGUR et al.
(2003) compararam 79 pacientes diagnosticados com periodontite crônica a 75
indivíduos periodontalmente saudáveis, quanto a presença do polimorfismo na posição
–455A/G do gene do fibrinogênio. Os resultados indicaram maior porcentagem de
pacientes com periodontite crônica exibindo genótipos associados a elevados níveis de
fibrinogênio, em relação aos indivíduos saudáveis. Os autores concluíram que, em
conjunto com outros fatores, a presença do genótipo decorrente do polimorfismo pode
indicar um aumento do risco de desenvolver doença periodontal.
Na pesquisa de polimorfismos, uma área promissora parece ser o estudo de
alelos dos genes de receptores de imunoglobulinas (Fc‫ץ‬R). Estudos iniciais
encontraram relação positiva com a periodontite (WILSON et al. 1996), porém
utilizaram amostras pequenas e deficiências metodológicas importantes, sendo
necessário hoje o desenvolvimento de pesquisas em populações maiores.
DISCUSSÃO
Baseando-se na evidência abordada na presente revisão, é possível concluir
que a concentração familiar da periodontite parece possuir um caráter de transmissão
genética. Já está bem estabelecido que a periodontite desenvolve-se numa parcela
bem limitada da população (LÖE, 1986). É também conhecido o papel primordial da
presença de microrganismos periodontopatógenos, além de alterações sistêmicas que
alteram a resposta orgânica do hospedeiro e de alguns fatores ambientais e
comportamentais.
Genes
modificadores
da
resposta
do
hospedeiro
contribuem
para
a
suscetibilidade e severidade da periodontite. Para esses genes modificadores, os
princípios propostos por Mendel não podem ser aplicados. Indivíduos portadores de
um
gene,
tanto
heterozigóticos
como
homozigóticos,
não
necessariamente
desenvolverão doença, sendo necessária a exposição simultânea a outros fatores de
risco.
Até os dias de hoje, os estudos relacionando fatores genéticos e periodontite
têm associado à doença apenas um gene que segue os princípios mendelianos. Devese considerar que o número e tipo de genes modificadores para a mesma doença
podem não ser iguais entre diferentes raças e podem sofrer influência de fatores
ambientais. A maior parte das periodontites provavelmente seja poligênica, estando
associada a genes modificadores múltiplos, especialmente genótipos decorrentes de
polimorfismos. Quanto maior for a quantidade de fatores de suscetibilidade herdada
pelo indivíduo, maior a predisposição genética e maior a chance de desenvolver
periodontite precocemente.
A partir do conhecimento corrente, é esperado que surja brevemente, um
número considerável de testes genéticos, a fim de diagnosticar o grau de
predisposição e potencializar ações preventivas. Porém, estes testes só poderão ter
aplicabilidade prática no momento em que uma quantidade suficiente de genes
modificadores da resposta orgânica do hospedeiro seja conhecida, sendo importante a
individualização e adequação destes testes para os diferentes grupos étnicos.
CONCLUSÃO
A utilização de polimorfismos como marcadores de susceptibilidade para as
periodontites ainda é prematura. O diagnóstico precoce de indivíduos de alto risco
dependerá, muito provavelmente, da identificação conjunta de vários marcadores
genéticos, associada aos outros fatores já bem estabelecidos. Esta identificação
poderá fornecer melhores subsídios para estratégias preventivas, além de possibilitar a
utilização de planos de tratamento mais individualizados, no qual a resposta dos
pacientes possa ser mais previsível.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ANUSAKSATHIEN, O. et al. Distribution of interleukin-1β+3954 e IL-1α-889 genetic
variations in a Thai population group. Journal of Periodontology, Chicago, v. 74, p.
1796 –1802, 2003.
BECK, J. D. Risk revisited. Community Dent. Oral Epidemiology, Copenhagen, v. 26,
p. 220-225, 1998.
BOUGHMAN, J.A. et al. Phenotypic assessment of early onset periodontites in
sibships. Journal of Clinical Periodontology, Copenhagen, v. 19, p. 223-239, 1992.
CATTABRIGA, M. et al. Retrospective evaluation of the influence of the interleukin-1
genotype on radiographic bone levels in treated periodontal patients over 10 years.
Journal of Periodontology, Chicago, v. 72, p.767-773, 2001.
COREY, L.A. et al. Self-reported periodontal disease in a Virginia twin population.
Journal of Periodontology, Chicago, v. 64, p. 1205-1208, 1993.
CRAANDIJK, J. et al. Tumor necrosis factor-α gene polymorphysms in relation to
periodontitis. Journal of Clinical Periodontology, Copenhagen, v. 29, p. 28-34, 2002.
DALLA VECCHIA, C.F. Sobrepeso e obesidade como indicadores de risco à
periodontite. Dissertação de mestrado – Universidade Luterana do Brasil – Canoas,
2003.
DE SOUZA, A.P. et al. Analysis of the TGF-β1 promoter polymorphism (C-509T) in
patients with chronic periodontitis. Journal of Clinical Periodontology, Copenhagen,
v. 30, p. 519-523, 2003.
DE SOUZA, A.P. et al. MMP-1 promoter polymorphism: association with chronic
periodontites severity in a Brazilian population. Journal of Clinical Periodontology,
Copenhagen, v. 30, p. 154-158, 2003.
FIGUEREDO, C.M.; RIBEIRO, M.M. Aspectos imunológicos e genéticos no diagnóstico
periodontal. In.: OPPERMANN, R.V.; RÖSING, C.K. Periodontia – ciência e clínica.
445 p São Paulo: Artes Médicas, 2001.
FLETCHER, R.H.; FLETCHER, S.W.; WAGNER, E.H. Epidemiologia clínica:
elementos essenciais. 3 ed. 281 p. Porto Alegre: Artes Médicas, 1996.
GALBRAITH, G.M.P. et al. Tumor necrosis factor alpha production by oral leukocytes:
influence of tumor necrosis factor genotype. Journal of Periodontology. Chicago, v.
69, p. 428-433, 1998.
GORE, E.A. et al. Interleukin-1beta+3953 allele 2: association with disease status in
adult periodontitis. Journal of Clinical Periodontology, Copenhagen, v. 25, p. 781785, 1998.
HENNIG, B.J. et al. Association of a vitamin D receptor gene polymorphism with
localized early-onset periodontal diseases. Journal of Periodontology, Chicago, v.
70, p. 1032-1038, 1999.
HOLLA, L.I. et al. Análisis of the interleukin-6 gene promoter polymorphisms in Czech
patients with chronic periodontitis. Journal of Periodontology, Chicago, v. 75, p. 3036, 2004.
INAGAKI, K. et al. Vitamin D receptor alleles, periodontal disease progression, and
tooth loos in the VA dental longitudinal study. Journal of Periodontology, Chicago, v.
74, v. 161-167, 2003.
KINANE, D.F. et al. Analysis of genetic polymorphisms at the interleukin-10 and tumor
necrosis factor in early-onset periodontites. Journal of Periodontal Research.
Alexandria, v. 34, p. 379-386, 1999.
KORNMAN, K.S. et al. The interleukin-1 genotype as a severity factor in adult
periodontal disease. Journal of Clinical Periodontology, Copenhagen, v. 24, p. 7277, 1997.
LINDHE, J. et al. Experimental periodontitis in young dogs. Journal of Periodontal
Research, Alexandria, v. 8, p. 1-10, 1973.
LINDHE, J. et al. Tratado de periodontia clínica e implantologia oral. 4. ed. Rio de
Janeiro: Guanabara-Koogan, 2005.
LÖE, H. et al. Experimental gingivitis in men. Journal of Periodontology, Chicago, v.
36, p. 177-187, 1965.
LÖE, H. et al. Natural history of periodontal disease in man. Rapid, moderate and no
loss of attachment in Sri Lankan Laborers 14 to 46 years of age. Journal of Clinical
Periodontology, Copenhagen, v. 13, p. 431-440, 1986.
LOSS, B.G.; VAN DER VELDEN, U. A genética relacionada à periodontite. In: LINDHE,
J. et al. Tratado de periodontia clínica e implantologia oral. Cap. 17, p. 376-388.
Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 4. ed, 2005.
MARAZITA, M.L et al. Evidence of autosomal dominant inheritance and race-specific
heterogeneity in early-onset periodontites. Journal of Periodontology, Chicago, v. 65,
p. 623-630, 1994.
MEISEL, P. et al. Smoking and polymorphisms of the interleukin-1 gene cluster (IL-1α,
IL-1β e IL-1RN) in patients with periodontal disease. Journal of Periodontology,
Chicago, v. 73, p. 27-32, 2002.
MICHALOWICZ, B.S et al. Periodontal findings in adult twins. Journal of
Periodontology, Chicago, v. 62, p. 293-99, 1991.
MICHALOWICZ, B.S. et al. Periodontal bacteria in adult twins. Journal of
Periodontology, Chicago, v. 70, p. 263-273, 1999.
MICHALOWICZ, B.S. et al. Evidence of a substantial genetic basis for risk of adult
periodontitis. Journal of Periodontology, Chicago, v. 71, p. 1699-1707, 2000.
PAGE, R.C.; SCHROEDER, H.E.; Pathogenesis of inflammatory periodontal disease. A
summary of current work. Laboratory Investigation, v. 34, p. 235-249, 1976.
PETIT, M. D. A. et al. Prevalence of periodontitis and suspected periodontal pathogens
in families of adult periodontitis patients. Journal of Clinical Periodontology,
Copenhagen, v. 21, 76-85, 1994.
PONTES, C.C. Análise da relação entre os polimorfismos no gene IL-4 e a doença
periodontal em negros não-fumantes. Dissertação de mestrado. Faculdade de
Odontologia de Ribeirão Preto – Universidade de São Paulo, 2002.
SAHINGUR, S.E. et al. Association of increased levels of fibrinogen and the –455G/A
fibrinogen gene polymorphism with chronic periodontitis. Journal of Periodontology,
Chicago, v. 74, p. 329-337, 2003.
SAKELLARI, D. Prevalence of IL-1A e IL-1B polymorphisms in a Greek population.
Journal of Clinical Periodontology. Copenhagen, v. 30, p. 35-41, 2003.
SALVI, G.E. et al. Influence of risk factors on the pathogenesis of periodontitis.
Periodontology 2000, Copenhagen, v. 14, p. 173-201, 1997.
SCAREL-CAMINAGA, R.M. et al. Investigation of an IL-2 polymorphism in patient with
different levels of chronic periodontitis. Journal of Clinical Periodontology,
Copenhagen, v. 29, p. 587-591, 2002.
SCAREL-CAMINAGA, R.M. et al. Investigation of IL4 gene polymorphism in individuals
with different levels of chronic periodontites in a Brazilian population. Journal of
Clinical Periodontology, Copenhagen, v. 30, p. 341-345, 2003.
SCHORK, N. J. et al. Single nucleotide polymorphisms and the future of genetic
epidemiology. Clinical genetics, v. 58, p. 250-264, 2000.
SHAPIRA, L. et al. A localized absence of interleukin-4 triggers periodontal disease
activity: a novel hypothesis. Medical Hypotheses, v. 39, p. 319-322, 1992.
SHAPIRA, L. et al. Genetic polymorpism of the tumor necrosis factor (TNF)-alpha
promoter region in families with localized early-onset periodontites. Journal of
Periodontal Research, Alexandria, v. 36, p. 183-186, 2001.
SOCRANSKY
et
al.
Microbiological
parameters
associated
with
IL-1
gene
polymorphisms in periodontitis patients. Journal of Clinical Periodontology,
Copenhagen, v. 27, p. 810-818, 2000.
TREVILLATO, P.C. et al. Polymorphism at position –174 of IL-6 gene is associated with
susceptibility to chronic periodontitis in a Caucasian Brazilian population. Journal of
Clinical Periodontology, Copenhagen, v. 30, p. 438-442, 2003.
TUNES, R. S. Análise da presença dos polimorfismos no genes da IL-1β, TGF-1β e
MMP-1 em famílias de pacientes com periodontite agressiva. Dissertação de
mestrado. Faculdade de Odontologia de Ribeirão Preto – Universidade de São Paulo,
2004.
VAN DER VELDEN, U. et al. Prevalende of periodontal breakdown in adolescents and
presence of Actinobacillus actinomycetemcomitans in subjects with attachment loss.
Journal of Periodontology, Chicago, v. 60, p. 640-670, 1989.
VAN DER VELDEN, U. et al. The effect of sibling relationship on the periodontal
condition. Journal of Clinical Periodontology, Copenhagen, v. 20, p. 683-690, 1993.
WILSON, M.E. et al. Fc‫ץ‬RIIa (CD32): A potential marker defining susceptibility to
localized juvenile periodontitis. Journal of Periodontology, Chicago, v. 67, p. 323331, 1996.