ARTÍCULO ORIGINAL

Asociación del polimorfismo genético de la interleucina -1beta con periodontitis crónica en adultos peruanos

Connection between genetic polymorphism of interleukin - 1Beta with chronic periodontitis in peruvian adults

Ivonne F. Reyes-Mandujano^1,2,a, José E. Olivera-García^1,2,3,b , Manuel Taboada-Vega^1,4,c, Patricia Galvan-Sanchez ^1,2,d, Amilcar Azcarza-Acuña^1,e, Aldo M. Yactayo-Flores^1,2,f, Luis A. Zuñiga-Ccoicca^1,2,g , Evelyn V. Leiva-Pachas^1,2,h, , Efraín Paccori-García^1,5,i

¹ Centro de Investigación de Bioquímica y Nutrición “Alberto Guzmán Barrón”. Universidad Nacional de San Marcos. Lima, Perú.
² Facultad de Ciencias Biológicas. Universidad Nacional de San Marcos. Lima, Perú.
³ Instituto de Investigación Estomatológica de la Facultad de Odontología. Universidad Nacional de San Marcos. Lima, Perú.
⁴ Departamento Académico de Ciencias Básicas de la Facultad de Odontología. Universidad Nacional Mayor de San Marcos, Lima, Perú.
⁵ Facultad de Odontologia. Universidad San Martín de Porras. Lima, Perú.
^a Biólogo con mención en biología celular y genética, magíster en biología molecular; ^b biólogo con mención en genética , magíster en bioquímica; ^c cirujano dentista, doctor en odontología; ^d biólogo con mención en biología celular y genética; ^e cirujano dentista, maestría en periodoncia; ^f biólogo con mención en zoología; ^g bachiller en genética y biotecnología; ^h bachiller en genética y biotecnología; ⁱ cirujano dentista, magister en docencia e investigacion en estomatologia.

RESUMEN

Objetivos. Determinar la asociación del polimorfismo IL-1B C(+3953/4)T con la periodontitis crónica en adultos. Materiales y métodos. Estudio de casos y controles, se incluyeron personas de 18 a 64 años muestreados voluntariamente aplicando el consentimiento informado a través de campañas de salud, realizadas durante el 2012, en diferentes zonas de la ciudad de Lima con características socioeconómicas semejantes. Odontólogos especialistas en periodoncia realizaron el diagnóstico del estado periodontal de los participantes, la genotipificación se realizó a través de la técnica de PCR-RFLP. Los datos fueron analizados mediante regresión logística. Resultados. Los factores asociados con la periodontitis crónica fueron ser mayor de 46 años (OR: 7,58, IC 95 %: 3,32-17,30), tener grado de instrucción superior (OR: 0,43, IC 95 %: 0,27–0,98), la presencia del alelo 2 en el polimorfismo de la IL-1B y el genotipo positivo (2-2) estuvo asociado con la presencia de periodontitis crónica (OR: 2,06, IC 95 %: 1,01-4,21). Conclusiones. La presencia del alelo 2 en el polimorfismo de la IL-1B y el genotipo positivo (2-2) confiere mayor riesgo para el desarrollo de periodontitis crónica en la población de adultos peruanos que fueron estudiados.

ABSTRACT

Objectives. To determine the connection between polymorphism IL-1B C(+3953/4)T and chronic periodontitis in adults. Materials and Methods. Case and control study. Individuals between 18 and 64 years of age were included; they were recruited through healthcare campaigns carried out in 2012 in different areas of the city of Lima with similar socio-economic characteristics. Dentists specialized in periodontics performed the diagnosis of the periodontal state of participants; genotyping was made through the PCR-RFLP technique. The data were analyzed by logistic regression. Results. The factors associated with chronic periodontitis were: age over 46 years (OR: 7.50, CI 95%: 1.85-6.37), higher education level achieved (OR: 0.43, CI 95%: 0.27-0.98), the presence of allele 2 in the polymorphism of IL-1B. The positive genotype (2-2) was associated with the presence of chronic periodontitis (OR: 2.06, CI 95%: 1.01-4.21). Conclusions. The presence of allele 2 in the polymorphism of IL-1B and the positive genotype (2-2) confers greater risk for the development of chronic periodontitis in the population of Peruvian adults under study.

Keywords: Polymerase Chain Reaction, Cytokines, Chronic Periodontitis, Genetic Polymorphism, (source: MeSH NLM).

INTRODUCCIÓN

La periodontitis es una enfermedad infecciosa crónica del tejido que soportan los dientes (ligamento periodontal, cemento radicular y hueso alveolar) y es considerada como la causa más común de la pérdida de dientes entre los adultos a nivel mundial ⁽¹⁾; directamente es una enfermedad mortal; pero, podría predisponer a varias enfermedades sistémicas serias ^(2,3).

La patogenia de la periodontitis se inicia con la colonización, en el microambiente gingival de un huésped susceptible, de bacterias cariogénicas. Posteriormente, se produce la destrucción tisular característica de la periodontitis, como parte de una respuesta del huésped contra estos organismos. Este proceso tiene una estrecha relación con varios factores, entre ellos la condición genética de la persona ^(4-7).

Aunque, comercialmente, existen pruebas que determinan la susceptibilidad de los pacientes a desarrollar periodontitis basados en polimorfismos de la IL-1B; la especificidad de los marcadores genéticos asociados con el incremento de la producción de la IL-1β sigue siendo de interés para la comunidad científica, debido a su correlación con la gravedad de la periodontitis; y a que aún no es claro el mecanismo y la influencia de factores tales como la etnicidad sobre la especificidad y sensibilidad de estas pruebas ⁽⁸⁾; dado que estas han sido evaluados sólo en ciertos grupos poblacionales ⁽⁹⁾.

En el Perú, se ha evaluado el gen TNF-alfa (-308G/A) ⁽¹⁰⁾, pero no se ha encontrado relación con la periodontitis crónica. El polimorfismo de la IL-1B C(+3953/4)T es considerado, en algunas poblaciones, un factor de riesgo potencial para la destrucción periodontal ⁽¹¹⁾; en tal sentido, el objetivo del presente estudio fue determinar si existe relación entre el polimorfismo genético de la interleucina -1 beta en el desarrollo de la periodontitis crónica en una muestra de adultos peruanos.

MATERIALES Y MÉTODOS

DISEÑO Y POBLACIÓN DE ESTUDIO

Se realizó un estudio de casos y controles siendo considerados como casos las personas con periodontitis crónica y los controles personas periodontalmente sanos. La población se compuso de personas entre 18 a 65 años reclutadas a través de campañas de salud, realizadas durante el 2012, en diferentes zonas de la ciudad de Lima con características socioeconómicas semejantes. 190 de 269 personas reclutadas, cumplieron con los criterios de inclusión (peruanos al igual que sus progenitores; que deseen voluntariamente participar del estudio). No fueron incluidos en el estudio personas con enfermedades que favorezcan el desarrollo de la periodontitis (diabetes, hepatitis, VIH, desordenes inmunitarios o de coagulación), se excluyeron gestantes o que esten dando de lactar, fumadores, personas que usen braquets, prótesis dental o tengan periodontitis agresiva.

EVALUACIÓN PERIODONTAL

Odontólogos especialistas en periodoncia realizaron el diagnóstico del estado periodontal de los participantes. Los signos clínicos considerados fueron: formación de bolsas periodontales e inflamación gingival, sangrado al sondaje, movilidad dentaria aumentada, supuración y la medición de la profundidad del surco gingival. Según la extensión y severidad, los casos de periodontitis se clasificaron en: 1) periodontitis leve: cuando las pérdidas de inserción clínica son de uno a dos mm, 2) periodontitis moderada: si las pérdidas de inserción se encuentran entre tres y cuatro mm y 3) periodontitis severa: ante pérdidas de inserciones clínicas mayores o iguales a cinco mm.

ANÁLISIS MOLECULAR

El ADN genómico fue aislado, según Balkwill 2000 ⁽⁷⁾ y su cuantificación y calidad evaluada con el Nanodrop 2000. La genotipificación IL-1B C(+3953/4)T, se realizó amplificando una sección del exón 5 del gen de la IL-1B  (+3953/4)T, según la técnica de PCR-RFLP descrita por Balkwill 2000 ⁽⁷⁾. La misma que consiste en preparar una reacción de 50 µl, conteniendo 100 ng de ADN, buffer Taq 10X (NH₄)2SO₄, 0.8 mM de dNTP mix, 25 mM MgCl₂, 1 µM de cada uno de los primers (Foward: 5’-CTC AGG TGT CCT CGAAGAAAT CAAA-3’ y Reverse: 5’-GCT TTT TTG CTG TGA GTC CCG3) y 2,5 u/µL de Taq Polimerasa Fermentas^®; el protocolo de amplificación fue: 95 °C por dos min seguido de 35 ciclos (95 °C por un min, 67,5 °C por un min, 72 °C por un min) y 72 °C por cinco min;los amplificados fueron visualizados en geles de agarosa Top Vision TMal 2,4 % teñidos con Syber Green Invitrogen^® 0,012 %, utilizando como step ladder Gene Ruler TM de 50-1000 pb Fermentas®, para luego ser digeridos a 65 °C durante cuatro horas con la enzima de restricción Taq I Fermentas®, considerando 15 unidades por 31,5 µl de reacción; los productos (85 pb +97 pb +12 pb=alelo1 y 182 pb +12 pb=alelo 2) fueron visualizados en geles de poliacrilamida 8 % teñidos con nitrato de plata usando como step ladder Gene Ruler TM de 50-1000 pb Fermentas^® (Figura 1).

ANÁLISIS DE DATOS

Se calculó el equilibrio de Hardy Weinberg (EHW) en la población control haciendo uso del test de Chi cuadrado, con un 0,05 de nivel de significación. Para determinar los factores asociados, se utilizó la regresión logística, empleando un nivel de significancia de 0,05, y la razón de probabilidades (OR) con un 95% de intervalo de confianza (IC 95%). El chi cuadrado de tendencia lineal se utilizó para determinar la asociación dosis-respuesta entre las variables. El análisis de datos se realizó empleando el paquete estadístico SPSS versión 17.0.

CONSIDERACIONES ÉTICAS

Se obtuvo la aprobación del Comité de Bioética de la Facultad de Ciencias Biológicas de la Universidad Nacional Mayor de San Marcos. Los participantes fueron informados; de los objetivos de la investigación, los procedimientos, riesgos y beneficios. Sólo los interesados en participar completaron una ficha de recolección de datos y el consentimiento informado.

RESULTADOS

CARACTERÍSTICAS DE LA POBLACIÓN DE ESTUDIO

La población fue adulta joven, con más mujeres en los controles (58,3 %). Aproximadamente el 50 % tiene estudios primarios y son nacidos en Lima. En relación a los servicios básicos, más del 90 % cuentan con acceso a agua, desagüe y luz. El 50 % tiene un frecuencia de lavado de los dientes de dos a más veces al día. Sin embargo, el uso de hilo dental y enjuagatorio bucal son poco frecuentes en esta población (Tabla 1).

Se encontró que el polimorfismo IL-1B C(+3953/4)T se encuentra en EHW y la frecuencia genotípica predominante es el homocigoto 1-1, tanto en casos como en controles. Sin embargo, la frecuencia del genotipo 2-2 es mayor en los casos (11,7%) (Tabla 2).

FACTORES ASOCIADOS CON PERIODONTITIS CRÓNICA

Los factores asociados con la periodontitis crónica fueron ser mayor de 46 años (OR: 7,58, IC 95 %: 3,32-17,30), tener grado de instrucción superior (OR: 0,43, IC 95 %: 0,27-0,98), asimismo la presencia del alelo 2 en el polimorfismo de la IL-1B y el genotipo positivo (2-2) estuvo asociado con la presencia de periodontitis crónica (OR: 2,06, IC 95 %: 1,01-4,21).

DISCUSIÓN

La presencia del alelo 2 en el polimorfismo de la IL-1B y el genotipo positivo (2-2) le confiere al individuo mayor riesgo para el desarrollo de la periodontitis crónica ⁽¹²⁾; por lo que se le considera un factor con implicancias a tener en cuenta en la medicina preventiva y tratamiento individualizado por parte de los odontólogos especialistas.

Estos resultados concuerdan con los hallazgos de varios autores ^(12–16). La distribución de las frecuencias de los polimorfismos varían según el componente étnico de cada población, afectando la predisposición a la enfermedad periodontal y su prevalencia ^(12,13); en este caso, las distribución genotípica (2-2) para IL-1B C(+3953/4)T (11,7% en los casos y de 0% los controles), coinciden con las reportadas en Chile (2,12% en los casos y 1,9% en los controles) ⁽¹⁴⁾; y difieren de la población japonesa donde no se han encontrado homocigotos para el alelo 2 ⁽¹³⁾. A nivel poblacional, las frecuencias del genotipo positivo (1-2/2-2) encontradas en este estudio (27,7% en los casos y de 15,6% en los controles), son coincidentes con los reportes de la población chilena (26,1% en los casos y de 9,9% en los controles ⁽¹⁴⁾.

Aunque algunos autores evidencian una posible asociación, en relación al número de alelo 2 presente; en nuestro estudio esta asociación no es clara. Posiblemente se deba que a pesar del rol funcional de los genes de la IL-1 en la transcripción de genes y producción de proteínas ^(7,15,16), este se encuentra localizado en el exón 5 de la región codificante; y una substitución conservativa no podría afectar la transcripción del gen. No obstante, se han observado niveles elevados de IL-1β en el fluido crevicular gingival en pacientes portadores del genotipo positivo ^(17,18). Así también, influiría la existencia de un efecto cooperativo entre los polimorfismos IL-1β (+3953/4), IL-1β (-511), el polimorfismo VNTR de la IL-1Ra ⁽¹⁹⁾ y por la existencia de un desequilibrio de ligamento genético entre IL-1β (−511) y IL-1B (+3953/4) ⁽²⁰⁾.

Este estudio no ha considerado el polimorfismo de la región promotora de la IL-1B (-511) ni el polimorfismo VNTR de la IL-1Ra; al existir evidencia de la interrelación de estos polimorfismos con el polimorfismo IL-1B (+3953/4); por lo tanto, es posible que la presencia del alelo 2 en cualquiera de estos polimorfismos o en ambos favorezca la asociación del genotipo positivo de la IL-1B (+3953/4) con la enfermedad periodontal. Sin embargo, son necesarios mayores estudios que relacionen los genotipos de los tres polimorfismos (desequilibrio de ligamento genético entre los SNPs) y los niveles de IL-1B en el fluido cervicular gingival con la enfermedad periodontal.

En conclusión, los resultados del presente estudio apoyan la asociación entre la variación del polimorfismo genético de la IL-1B C(+3953/4)T y la periodontitis crónica; esta asociación coincide con las encontradas en poblaciones caucásicas, asiáticas y chilenas; no obstante, es necesario incluir en el análisis otros polimorfismos que pudieran estar relacionados con esta asociación.

Contribuciones de los autores: IFRM, JOG, MTV, PGS, AAA, AMYF, LAZC, ELP, EPG, han participado en la concepción del artículo, la recolección de datos, su redacción y aprobación de la versión final.

Fuente de financiamiento: El desarrollo de esta investigación contó con el apoyo económico del Fondo de Innovación de Ciencia y Tecnología FINCyT, Resolución Directoral N° 30-2008-PCM/FINCyT, contrato N°001-FINCyT-PIBAP 2008 y se realizó en el Laboratorio II-5 de Genética Molecular del Centro de Investigación de Bioquímica y Nutrición de la Facultad de Medicina de la Universidad Nacional Mayor De San Marcos.

Conflictos de interes: Los autores declaran no tener conflictos de interés.

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