Juli, 20

Menschliche Zahnfleischepithelzellen werden durch Cannabisrauchkondensat geschädigt

Wissenschaftler gaben an, dass verschiedene giftige Stoffe über die Mundhöhle in den Körper gelangen. Diese toxischen Substanzen wirken sich erheblich auf verschiedene Strukturen des Körpers aus, beispielsweise auf die Mundschleimhaut.

Studien haben gezeigt, dass die Mundschleimhaut beim Rauchen einer Zigarette direkt dem Rauch ausgesetzt ist, was viele orale Pathologien wie Leukoplakie, Mundschleimhautdysplasie und Karzinome verursacht.

Hintergrund

Vorherige In-vitro-Studien haben gezeigt, dass Zigarettenrauchen das Wachstum von Epithelzellen hemmt erhöht das Risiko des Zelltods durch nekrotische und apoptotische Wege. Darüber hinaus haben Forscher berichtet, dass DNA-Schäden in Zellen auftreten, die Zigarettenrauch ausgesetzt sind.

Frühere Studien haben gezeigt, dass Tabak- und Cannabisrauch aus verschiedenen organischen und anorganischen chemischen Verbindungen besteht, die sich negativ auf Cannabisraucher auswirken. Cannabis sativa ist eine häufig vorkommende Cannabispflanze, die 60 verschiedene Phytocannabinoide enthält, darunter Cannabinol, Cannabigerol, Cannabidiol, Cannabichromen und Tetrahydrocannabinol.

Studien haben gezeigt, dass Cannabisrauch viele Chemikalien enthält, darunter Benzopyrene, Kohlenwasserstoffe, Teer und Nitrosamine. Wissenschaftler haben herausgefunden, dass der Kontakt von Cannabisrauch mit der Mundhöhle zu Mundtrockenheit, feuerroten Papillomen und nikotinähnlichen Flecken führt.

Eine hohe Prävalenz von oraler Candidiasis und Zahnkaries wurde bei Cannabisrauchern in Verbindung gebracht. Im Vergleich zu Nichtrauchern wurde bei Cannabisrauchern ein starkes Wachstum von Candida albicans im Mund beobachtet. Frühere Studien haben auch gezeigt, dass häufige Candida-Raucher unter vermehrter Gingivitis, Zahnfleischhyperplasie und Alveolarknochenschwund leiden, da der Rauch die Struktur und Funktion des Zahnfleischgewebes beeinträchtigt. Die genaue Wirkung von Cannabisrauch auf Zahnfleischepithelzellen ist jedoch unklar.

Eine neue Studie

In einer neuen Studie, die in den Archives of Oral Biology veröffentlicht wurde, untersuchten Wissenschaftler die Wirkung von Cannabisrauchkondensat (CSC). auf den Zahnfleischepithelzellen. Sie bestimmten die Wirkung von CSC auf Zellform, Adhäsion und Lebensfähigkeit in Abständen von 30 Minuten, 60 Minuten, 2 Stunden und 24 Stunden durch mikroskopische Beobachtungen und Laktatdehydrogenase-Aktivitätstests. Darüber hinaus ermittelten sie mithilfe der Durchflusszytometrie, wie sich CSC auf die Freisetzung von Laktatdehydrogenase (LDH) und phosphorylierte Signalwegproteine auswirkt. Die Wirkung von CSC auf Autophagie, oxidativen Stress und Zellapoptose wurde mithilfe der Genexpression über ein RT2-PCR-Array untersucht.

Ergebnisse

Zahnfleischepithelzellen, die diesen CSCs ausgesetzt waren, verursachten Veränderungen in ihrer Morphologie und eine Abnahme der Zelladhäsion. Die aktuelle Studie ergab, dass CSC für Zahnfleischepithelzellen toxisch ist. Es verringert die Lebensfähigkeit der Zellen und ihre Stoffwechselfunktionen. Ähnliche Vorkommnisse wurden mit Zigarettenrauchkondensat gemeldet. Wissenschaftler haben die nachteiligen Auswirkungen von CSCs mit dem hohen Gehalt an Laktatdehydrogenase (LDH) im Zellkulturmedium in Verbindung gebracht.

Die meisten Zellen enthalten LDH, ein lösliches zytoplasmatisches Enzym, das in den extrazellulären Raum freigesetzt wird, wenn die Plasmamembran beschädigt wird. Die vorliegende Studie berichtete, dass CSC die Zahnfleischepithelzellmembran schädigte, was zur Freisetzung von LDH in das Kulturmedium führte.

Frühere Studien berichteten, dass DNA durch übermäßigen oxidativen Stress beschädigt wird, was manchmal zur Zellapoptose führt. In der aktuellen Studie berichteten Forscher, dass CSC oxidativen Stress in den Zellen auslöst, da im Vergleich zu den Kontrollzellen eine höhere Anzahl reaktiver Sauerstoffspezies (ROS)-positiver Zahnfleischepithelzellen nachgewiesen wird. Ein erhöhter ROS-Spiegel erhöht das Risiko des Zelltods durch Apoptose und Autophagie durch Simulation verschiedener apoptotischer Gene.

Die aktuelle Studie berichtete, dass es zu einer Aktivierung verschiedener apoptotischer Gene (z. B. BCL2-like 11) kam, was zum Zelltod führte, wenn Zellen 20 % CSC ausgesetzt wurden. Die Auslösung von Genen führte dazu, dass sich Zahnfleischepithelzellen an anti-apoptotische Proteine binden, die wiederum sequestrierte pro-apoptotische Moleküle freisetzten. Diese Moleküle verursachten letztendlich den Zelltod.

Wissenschaftler zeigten, dass Cannabisrauch eine höhere Expression mehrerer Gene verursachte, darunter der TNF-Superfamilie (TNFSF) und des Apoptose-hemmenden Proteins der NLR-Familie, was den Zelltod des Zahnfleischepithels durch Apoptose erleichterte. Sie gaben außerdem an, dass eine Verringerung der CD40L-Genexpression zu einer Störung der Zellkommunikation führte und indirekt die Zellapoptose förderte.

Das CSC erleichterte die Autophagie gingivaler Epithelzellen, indem es die Expression der Gene CDKN1B, TMEM74 und GABARAPL1 erhöhte. Das Ergebnis dieser Studie steht im Einklang mit früheren Studien, in denen berichtet wurde, dass das GABARAPL1-Gen mit dem autophagischen Fluss assoziiert ist. Die Autoren berichteten, dass CSC das Verhalten von Zahnfleischepithelzellen dereguliert, indem es die Phosphorylierung solcher Signalproteine (z. B. P38, STAT5, NF-κB und ERK1/2) unterdrückt.

Zukunftsperspektive

Die Autoren gaben an, dass die aktuelle Studie die Genexpression gingivaler Epithelzellen bei 20 % CSC bewertete; Die nachteilige Wirkung von CSC wurde jedoch auch bei anderen Konzentrationen festgestellt, beispielsweise bei 5 und 10 %. Daher muss in Zukunft eine genetische Analyse von Zahnfleischepithelzellen durchgeführt werden, die niedrigeren CSC-Konzentrationen ausgesetzt sind. Da Epithelzellen eine Schlüsselrolle bei der angeborenen Immunität spielen, glauben Forscher, dass ihre Reaktion auf CSC-Exposition einen erheblichen Einfluss auf die Immunantwort haben könnte. Diese Hypothese muss in zukünftigen Studien untersucht werden. Darüber hinaus basieren die in dieser Studie erzielten Ergebnisse auf einschichtigen Zellkulturen, die durch Tierversuche weiter validiert werden müssen.