歯周炎の病因のマッピング：新たな見解

Mapping the pathogenesis of periodontitis: a new look.

• Kenneth S Kornman

抄録

成人の慢性歯周炎は、歯を支える結合組織や骨が破壊される細菌性の慢性炎症疾患である。歯周病の発症メカニズムは、新しい技術や知識によって進化してきた。以前は、歯周病の原因を推測するために、罹患した人間の組織を病理組織学的に観察し、病因のモデルを説明していた。その後、歯周炎を引き起こす主な要因として、細菌性の歯垢が付着していることが実験的に明らかになった。同時に、特定の細菌や免疫炎症のメカニズムが歯周炎に関与していることも明らかになった。1990年代半ばには、歯周炎のような複雑な疾患に関する初期の洞察により、歯周炎の病因に関する新しい概念モデルが生まれた。これらのモデルには、細菌による免疫炎症機構の活性化が含まれており、その中には細菌のチャレンジをコントロールするものと、骨や結合組織のリモデリングに悪影響を及ぼすものがあった。また、これらのモデルでは、さまざまな環境因子や遺伝的因子が歯周病の臨床表現型を変化させることも認められていた。しかし、これらのモデルは、生化学的プロセスのダイナミックな性質、すなわち、個人の生得的な違いや環境因子の変化が生化学的変化を加速させたり、その変化を弱めたりすることを捉えていなかった。ゲノム、プロテオミクス、メタボロームのデータと、データを解釈するためのシステムバイオロジーのツールが出てきたことで、新しい病態モデルの基本的な要素を記述することができるようになった。このようなモデルでは、遺伝子、タンパク質、代謝産物のデータを、疾患の発生や解決のメカニズムを含むダイナミックな生物学的ネットワークに組み込むことができる。この種のモデルは、マルチレベルのフレームワークを持ち、生得的および環境的要因によって制御される生化学的ネットワークを記述し、ネットワークの相互関連性を把握することができます。今後数年間の新しいモデルは、「-オミクス」技術から得られる重要な知識を統合するための枠組みに過ぎません。しかし、新しいモデルの重要な要素を説明し、新旧のモデルの違いを議論することは可能です。病原体の概念モデルが改善されることで、新しい研究に焦点が当てられ、新しいデータが実用化されるのが早くなることが期待される。

Chronic adult periodontitis is a bacterially induced chronic inflammatory disease that destroys the connective tissue and bone that support teeth. Concepts of the specific mechanisms involved in the disease have evolved with new technologies and knowledge. Histopathologic observations of diseased human tissues were used previously to speculate on the causes of periodontitis and to describe models of pathogenesis. Experimental evidence later emerged to implicate bacterial plaque deposits as the primary factor initiating periodontitis. At the same time, specific bacteria and immunoinflammatory mechanisms were differentially implicated in the disease. In the mid-1990s, early insights about complex diseases, such as periodontitis, led to new conceptual models of the pathogenesis of periodontitis. Those models included the bacterial activation of immunoinflammatory mechanisms, some of which targeted control of the bacterial challenge and others that had adverse effects on bone and connective tissue remodeling. Such models also acknowledged that different environmental and genetic factors modified the clinical phenotype of periodontal disease. However, the models did not capture the dynamic nature of the biochemical processes, i.e., that innate differences among individuals and changes in environmental factors may accelerate biochemical changes or dampen that shift. With emerging genomic, proteomic, and metabolomic data and systems biology tools for interpreting data, it is now possible to begin describing the basic elements of a new model of pathogenesis. Such a model incorporates gene, protein, and metabolite data into dynamic biologic networks that include disease-initiating and -resolving mechanisms. This type of model has a multilevel framework in which the biochemical networks that are regulated by innate and environmental factors can be described and the interrelatedness of networks can be captured. New models in the next few years will be merely frameworks for integrating key knowledge as it becomes available from the "-omics" technologies. However, it is possible to describe some of the key elements of the new models and discuss distinctions between the new and older models. It is hoped that improved conceptual models of pathogenesis will assist in focusing new research and speed the translation of new data into practical applications.