Evaluation of the Effects on Periodontitum an Il-17 Inhibitor Secukinumab in Experimental Periodontitis

Abstract

Periodontitis konak immun yanıtı sonucunda oluşan; yumuşak ve sert doku yıkımı ile karakterize inflamatuar bir hastalıktır. İnterlökin 17'nin (IL-17) periodontitiste hastalık şiddetine etkisinin olduğu ve periodontitis hastalarında arttığı bilinmektedir. Bu çalışmada sıçanlarda oluşturulan deneysel periodontitis modelinde, bir IL-17 inhibitörü olan sekukinumabın periodontal hastalık gelişim sürecine etkisi incelenmiştir. Çalışmaya 32 adet sıçan dahil edilmiş ve sıçanlar rastgele iki gruba ayrılmıştır. Birinci grupta yalnızca deneysel periodontitis modeli (PK grubu) oluşturulmuştur. İkinci grupta ise deneysel periodontitis modeli oluşturulurken aynı zamanda sekukinumab uygulanmıştır (PS grubu). Deneysel periodontitis, 4/0 ipek sütürun sıçanların mandibular 1.molar dişlerinin etrafına bağlanması ile indüklenmiştir. Sekukinumab uygulaması yapılan PS grubundaki hayvanlara, deneysel periodontitis indüklenmesinden hemen sonra (0. gün) ve deneyin 7. gününde sekukinumab intraperitoneal olarak uygulanmıştır. Deneysel periodontitisin indüklenmesinden 14 gün sonra deney sonlandırılıp, sıçanlar sakrifiye edilmiştir. Sol yarım çene alveol kemik kaybının ölçümü için histomorfometrik analizde, sağ yarım çene ise histopatolojik analizlerde kullanılmıştır. Mikroskop görüntüleri üzerinden alveol kemik kaybı (AKK) ölçülüp; inflamatuar hücre infiltrasyonu (ICI) seviyesi hematoksilen eozin boyaması ile analiz edilmiştir. IL-17, nükleer faktör kappa B ligand reseptör aktivatörü (RANKL), osteoprotegrin (OPG), RANKL/OPG oranı ve fibroblast büyüme faktörü (FGF-2) seviyeleri immunohistokimyasal olarak değerlendirilmiştir. Çalışma sonucunda deneysel periodontitis gelişim sürecinde; IL-17 inhibitörü sekukinumabın, IL-17 seviyesini azaltmada etkili olduğu görülmüştür (p<0.05). Yapılan histomorformetrik analizde, sekukinumab uygulamasının AKK'yı istatistiksel olarak anlamlı seviyede azalttığı gözlemlenmiştir (p<0.05). ICI skorunun PS grubunda istatistiksel olarak anlamlı derecede fazla azaldığı gözlemlenirken (p<0.05); IL-17 inhibisyonuna bağlı olarak OPG seviyesinin istatistiksel olarak anlamlı seviyede arttığı bulunmuştur (p<0.05). Sekukinumab uygulamasının, FGF-2 ve RANKL seviyesinde istatistiksel olarak anlamlı bir etkisi gözlemlenmemiştir (p>0.05). IL-17 inhibisyonunun RANKL/OPG oranını istatistiksel olarak anlamlı derecede azalttığı görülmüştür (p<0.05). Bu çalışmadan elde edilen sonuçlar IL-17'nin sekukinumab ile inhibisyonunun, periodontitisin gelişimini tamamen durduramasa da yavaşlattığını düşündürmektedir. Sekukinumabın periodontitis gelişimi ve tedavi sürecine olan etkisinin daha iyi anlaşılması için daha fazla araştırmaya gerek olduğu düşünülmektedir.

Periodontitis is an inflammatory disease characterized by the destruction of soft and hard tissue resulting from the host immune response. It is known that interleukin 17 (IL-17) increases in chronic periodontitis patients and has an effect on the severity of the disease. In this study, the effect of IL-17 inhibitor secukinumab in experimental periodontitis model in rats was investigated. In the study, 32 rats were divided into 2 different groups as experimental periodontitis and experimental periodontitis + secukinumab. Experimental periodontitis was induced by tying a 4/0 silk suture around the mandibular first molar teeth of rat. Animals in the PS group treated with secukinumab were administered intraperitoneally, immediately after induction of experimental periodontitis (day 0) and on day 7 of the experiment. 14 days after the induction of experimental periodontitis, the experiment was terminated and the rats were sacrificed. Left half mandible was used in histomorphometric analysis for measurement of alveolar bone loss. Right mandible was histopathological analysis. Alveolar bone loss is measured on microscope images; Inflammatory cell infiltration (ICI) level was analyzed by hematoxylin-eosin staining. IL-17, receptor activator of NF-κB ligand (RANKL), osteoprotegerin (OPG), RANKL/OPG ratio and fibroblast growth factor-2 (FGF-2) levels were evaluated immunohistochemically. At the end of the study, in the development of experimental periodontitis for 14 days; The IL-17 inhibitor secukinumab was found effective in decreasing the IL-17 level (p <0.05). In the histomorphometric analysis, it was observed that the administration of secukinumab significantly decreased alveolar bone loss (p <0.05). While it was observed that the ICI score decreased in the PS group (p <0.05); It was found that OPG level increased at a statistically significant level due to IL-17 inhibition (p <0.05). No statistically significant effect of sekukinumab administration was observed on FGF-2 and RANKL levels (p> 0.05). IL-17 inhibition was found to decrease the RANKL / OPG ratio statistically significantly (p <0.05). As a result of this study, it can be said that the inhibition of IL-17 with secukinumab slows down the development of periodontitis.