dentale umano
Abstract
sfondo
Il canale del sodio voltaggio-dipendenti tetrodotoxin-resistente Na
v1.8 (SNS1 /PN3) è espressa da nocicettori e può giocare . un ruolo in stati di dolore
Metodi
utilizzando anticorpi specifici per immunoistochimica, abbiamo studiato Na v1.8 - immunoreattività in polpa dentale umana in relazione alla neurofilament marcatore neuronale. polpa del dente umano è stato estratto da denti raccolte da un totale di ventidue pazienti (quattordici senza dolore dentale, otto pazienti con mal di denti).
Risultati
Fibre immunoreattivi per Na v1.8, è risultata significativamente aumentata sull'analisi delle immagini nel gruppo dolorosa: mediana (range) Na v1.8 per Neurofilament rapporto di area%, non dolorosa 0,059 (0,006-0,24), dolorosa 0,265 (0,13-0,5), P = 0,0019
.
Conclusione
Na canali del sodio v1.8 può quindi rappresentare un obiettivo terapeutico nel trigemino stati di dolore del nervo
materiale supplementare elettronica
La versione online di questo articolo (doi:.. 10 1186 /1472-6831-5-5) contiene materiale supplementare, che è disponibile per gli utenti autorizzati.
Sfondo
il dolore è il sintomo più comune di polpa del dente malato, spesso il risultato di carie coronale del dente, che colpisce fino al 80% della popolazione occidentale durante la loro vita. La polpa dentale umano maturo è densamente innervato con oltre 900 assoni entrare nel dente premolare umano medio [1] che provenire dal ganglio trigeminale. La polpa normale sembra insensibile alle esterocettivi stimoli; tuttavia, in stati patologici, elettriche, termiche, meccaniche e stimoli chimici tutti produrre una risposta nocicettiva [2]. polpe denti primari e permanenti contengono 70-90% C-fibre [3], fibre mieliniche soprattutto della categoria A Delta [3], con poche fibre mieliniche del gruppo A beta. La maggior parte delle fibre nervose termina nella regione coronale della polpa, formando un plesso subodontoblast, con il 40% di terminazione nei tubuli dentinali vicino ai processi odontoblast [3]. forti correlazioni sono stati segnalati tra la frequenza di scarica afferente dei nocicettori polpa umani e livelli di dolore [4]. Molti suggerimenti sono stati fatti per l'origine del dolore polpa esempio infiammazione polpa che coinvolge diversi mediatori situati all'interno della polpa (colinergici e neurotrasmettitori adrenergici, prostaglandine e AMP ciclico). Tuttavia, finora, nessuna correlazione è stata stabilita tra le caratteristiche del dolore e l'istologia della polpa [5, 6].
Canali del sodio voltaggio-dipendenti giocano un ruolo chiave nella fisiopatologia del dolore e si distinguono in base alla loro sensibilità alla neurotossina tetrodotossina (TTX) come fast-attivazione (TTX-S) canali TTX-sensibili, o lento-inattivanti TTX-resistente canali (TTX-R). La distribuzione e la fisiopatologia di questi canali, in particolare Na v1.8, (SNS /PN3) sono stati al centro della ricerca in meccanismi del dolore [7]. Recentemente, il trattamento antisenso bloccare questo canale ha ridotto il dolore neuropatico [8]. Abbiamo già descritto la distribuzione spaziale e temporale di Na v1.8 nei neuroni sensoriali umani [9]; i canali sono diminuiti acutamente in corpi cellulari sensoriali dopo midollo spinale radice avulsione ma accumulati in fibre prossimale al sito di lesione nei tronchi del plesso brachiale, e in neuromi. Sulla base della presenza di Na v1.8 in prevalenza piccole neuroni medie in DRG umana, è probabile che Na v1.8 è presente sia un delta e fibre C [9, 10].
Questo studio ha lo scopo di valutare se il dolore della polpa associato a carie è stata associata ad ogni cambiamento di Na v1.8-immunoreattività all'interno del dente fibre nervose polpa.
Metodi
pazienti in attesa di estrazione dentale presso l'Istituto dentale di Guy, Londra, sono stati inclusi nello studio, in seguito a fornire il consenso in accordo con il comitato etico di ricerca locale.
22 denti molari permanenti per essere estratti sono stati testati, 1 ora prima dell'estrazione, per la vitalità usando un tester polpa elettrico (analitica la tecnologia corrente costante sulla superficie metà buccale del dente) e con cloruro di etile per confermare la vitalità neuronale della polpa dentale. Una storia di dolore è stato anche raccolto (dolore esistenti e durata). I pazienti sono stati divisi in due gruppi, quelli con dolore esistente dal dente (n = 8 pazienti di età compresa: 40,3 ± 4,0 anni) e quelli senza storia di dolore o esistente (n = 14 fascia di età dei pazienti: 37,3 ± 14,6 anni) . La distribuzione per sesso dei gruppi è stato M: F 1: 1. Tutto il dolore dentale in questo studio era attribuibile a pulpite causa estese carie del dente molare, la durata del dolore era 2,9 settimane (range 0,5-8), e l'indicazione per l'estrazione dei denti non dolorose era pericoronite. Tutti i denti sono stati rimossi dal approccio buccale norma in anestesia locale o generale. Successivamente al processo di estrazione (durata inferiore a 5 min), i denti sono stati sezionati verticalmente con un trapano raffreddato ad acqua e la polpa sollevati, e campioni immediatamente snap-congelati a -70 ° C. Esame intenzionale della polpa coronale, compreso lo strato subontoblastic densamente innervata, è stato assistito da un'attenta orientamento della pasta su una scheda sterili marcata. Sulla base del numero di cellule infiammatorie presenti, l'infiammazione è stato classificato in accordo con tabelle standard istologico locali, che erano lieve, moderata o grave.
Immunoistochimica
polpa congelata o del nervo sono stati incorporati in media OCT (RA Lamb, London , UK) e sezioni di 12 micron disgelo-montate su vetrini pre-rivestiti con poli-L-lisina. Le sezioni sono state fissate immersione in acqua dolce 4% paraformaldeide in tampone fosfato salino (PBS) per 30 minuti, poi le perossidasi endogene bloccati mediante incubazione con perossido di idrogeno alcolica 0,3% per altri 30 min. Le sezioni sono state incubate overnight con un anticorpo monoclonale neuronale marcatore neurofilament (Clone 2F11, Dako, Cambridge, UK, utilizzato in un titolo finale di 1:10, 000) e un anticorpo policlonale contro la Na v1.8 (K107 ), la cui specificità è stata descritta da chi [9]. Siti di attaccamento anticorpo primario sono stati rivelati con avidina-biotina metodo perossidasi (metodo Vector Elite ABC, Vectastain, Novacastra, Newcastle, UK). Preparazioni stati controcolorate in 1% w /v rosso neutro acquosa di visualizzare nuclei e fotografati con un fotomicroscopio Olympus. studi specificità del Na anticorpo v1.8 (K107), che mostrano una colorazione positiva nei neuroni DRG umani, e nessuna colorazione in esperimenti pre-assorbimento con Na v1.8 peptide nelle sezioni polpa del dente, sono stati eseguiti come precedentemente descritto [9].
analisi di immagine
Na v1.8 e neurofilament immunoreattività di fibre sono stati quantificati utilizzando l'analisi dell'immagine computerizzata (Seescan Cambridge, UK). La quantificazione dei dati è stata effettuata utilizzando 12 micron sezioni seriali di spessore. Le immagini sono state catturate in video collegamento a un microscopio Olympus BX50 (× 40, oggettiva) e sottoposti a scansione da computer. Impostazione limiti di rivelazione a livelli di grigio in soglia, evidenziato immunostaining positivo, e la zona di fibre evidenziati stato ottenuto come area% del campo esplorato. La scansione è stata effettuata per un minimo di 5 campi a caso per la sezione di tessuto orientato longitudinalmente, valutati in modo cieco; 3 sezioni di tessuto da ciascun tipo di pasta sono stati analizzati, e il valore medio di ogni paziente ottenuti. I risultati sono espressi come rapporto percentuale media della media Na V1.8 per neurofilament fibre reattive in 5 campi
Analisi
Il test di Mann Whitney è stato utilizzato per confrontare i rapporti tra i gruppi.; P
valori inferiori a 0,05 sono stati considerati significativi.
Risultati
La figura 1 mostra Neurofilament colorazione del corno polpa di un dente molare evidenziando il rapporto della subodontoblastic plesso (zona in scatola) alla profondità relativamente più povera innervato coronale polpa a basso ingrandimento. Immunocolorazione dimostrato la presenza di un gran numero di fibre nervose all'interno polpa dentale umana che erano immunoreattivi per neurofilamenti (Fig. 2A e B). Un sottoinsieme delle fibre nervose è stato anche immunostained con la Na anticorpo v1.8 (Fig. 2C e D) in entrambi i gruppi di pasta non dolorose e dolorose. Specificità del Na anticorpi v1.8 è stata dimostrata mediante metodi descritti per questo anticorpo da noi in [9], compreso omissione di anticorpo primario e pre-incubazione con peptide DRG umana. La figura 1 illustra il corno Photomicrograph polpa di un dente molare, evidenziando il rapporto della subodontoblastic plesso (zona in scatola) alla polpa profondo coronale. Ingrandimento × 10
Figura 2 immunoreattiva fibre nervose non dolorosa (colonna di sinistra) e dolorosa (colonna di destra) sezioni polpa del dente umano, in polpa da denti dolorosi all'interno della regione del plesso subontoblastic 'boxed' in Figura 1. La colorazione con anticorpi per Nav1.8 (a e C) e neurofilamenti (B e D). Le frecce indicano Nav1.8 fibre nervose immunoreattive. Ingrandimento × 40
da analisi di immagine, neurofilamenti zona% fibra mediana (range) in polpa del dente non dolorosa era 13.94 (3,05-22,05), in polpa del dente dolorosa era 18.21 (9,11-27,88); c'era tendenza per un aumento, ma questo non era statisticamente significativa. C'è stato un cambiamento significativo della corrispondente Na zona v1.8% in non-doloroso 0,68 (0,13-2,90) rispetto a polpa doloroso dente 5.855 (1,3-7,52), P
& lt; 0.005. Ci sono stati anche significativamente più fibre immunostaining per Na v1.8 in relazione al neurofilamenti fibre positive nella polpa dolorosa, rispetto a quelli senza dolore (Figura 3). La mediana Na v1.8 per neurofilamenti rapporti zona% erano per i non-doloroso 0,059 (0,006-0,24), e per la dolorosa 0,265 (,13-,5), P
& lt; 0.005. Un grado di infiammazione è stata osservata in tutti i campioni di pasta dolorose. Figura 3 scattergram di Nav1.8 rapporto Neurofilament dell'area% in controllo e la polpa del dente doloroso. Il valore mediano è indicato * P & lt; 0.005.
Discussione
fibre positive neurofilamenti sono stati precedentemente riportati in polpa dentale umana, tra cui fibre fini amieliniche nello strato odontoblastic sub [11, 12]. Tuttavia, finora ci sono stati pochi studi dell'espressione dei canali ionici nella polpa dentale umana. Abbiamo dimostrato per la prima volta che numerosi Na fibre nervose V1.8-immunoreattive sono presenti nella polpa dentale umana nello strato subodontoblastic, e le fibre V1.8-immunoreattive Na sono stati aumentati in presenza di carie indotta pulpite dolorosa. Mentre c'è stata una tendenza a un aumento delle fibre neurofilamenti a polpa dentale doloroso, questo non era statisticamente significativa. Un aumento delle fibre nervose all'interno polpa dentale infiammata, forse a causa di germinazione dei nervi, è stato riportato in precedenza nella polpa dentale ratto dopo l'infortunio dentina [13], e altri studi segnalare un aumento dell'espressione neuropeptide e spuntano nel umano infettato polpa dentale [14 , 15]. In contrasto con i nostri risultati per Na v1.8 in questo studio, il nostro precedente studio dei recettori TRPV1 e P2X3 non ha mostrato alcun cambiamento significativo nella polpa dentale dolorosa umana dentale [16].
La presenza di Na v1 .8-immunoreattive neuroni identificati nello strato subodontoblastic implica che questi recettori possono essere coinvolti nella trasduzione del segnale a livello della giunzione polpa-dentina. È noto che esistono neuroni sensoriali e odontoblasti in prossimità, ma connessioni sinaptiche o elettrici sono stati identificati [2, 12] postulato che la connessione odontoblast-neurone può essere neurochimica. Infezioni e lesioni ai tessuti pulpari possono provocare infiammazione, con conseguente aumento dell'espressione di sostanza P, CGRP e collaterali germinazione dei nervi, che sono disciplinate da fattore di crescita nervoso (NGF), che regola anche Na espressione v1.8 Per sensoriale neuroni [7]; NGF è di per sé aumentato nei tessuti infiammati pulpari [17]. Il campionamento di cellulosa non doloroso sano da parte scoppiata terzi molari, anche se inerente allo sviluppo maturo, potrebbe non essere rappresentativa di completamente scoppiata polpe molari. numeri in fibra e l'espressione del recettore possono cambiare dopo l'eruzione del dente [2]; rimane noto se Na v1.8-immunoreattività varia con eruzione o scadenza dei denti.
Anche se la nostra reattività crociata e studi pre-assorbimento mostrato specificità degli anticorpi utilizzati, i dati devono essere interpretati con cautela. Immunocolorazione di nervi sembra essere axoplasmic in questo studio, e non ai nodi di Ranvier. Recentemente [18] Henry e colleghi hanno riportato Na v1.8-immunoreattività associata ai nodi di Ranvier nella polpa radicolare dente umano. La differenza nella localizzazione tra gli studi potrebbe riflettere le caratteristiche degli anticorpi e metodi di immunoistochimica, e ulteriori studi, compresi diverse tecniche e saggi funzionali, sono necessarie. L'espressione relativa di Na fibre V1.8-immunoreattivi per neurofilament fibre positivi è basso - questo può anche essere dovuto al affinità dell'anticorpo utilizzato in questo studio, o riflettere l'espressione di questo canale ionico in un piccolo sub insieme di fibre nervose. Il tipo specifico di fibra esprimere Na v1.8, la distribuzione di Na v1.8 tutta la polpa dentale umana, ei cambiamenti longitudinali nel Na v1.8-immunoreattività causata da infiammazione pulpare, tutti richiedono ulteriori studi.
conclusione
in conclusione, le fibre nervose in polpa dentale da pazienti con dolore dentale hanno mostrato un numero significativamente maggiore di Na v1.8-fibre in proporzione di neurofilamenti fibre positive. Come Na v1.8 è stato implicato nel dolore neuropatico, la sua espressione da fibre nervose all'interno polpa del dente umano può contribuire alla patofisiologia del dolore dentale. Ulteriori studi del tempo-corso della malattia, e la gravità del dolore e /o infiammazione, sono necessari per chiarire il ruolo e la regolamentazione di Na canali ionici v1.8 nella fisiopatologia del dolore trigeminale. Na v1.8 rappresenta un bersaglio per nuovi agenti analgesici.
Dichiarazioni
Ringraziamenti
Ringraziamo Eddie Odell e il suo team, Dipartimento di Patologia Orale, GKT Dental Institute, King College di Londra. Ringraziamo anche Kevin Coward per un aiuto con studi pilota.
Autori fascicoli presentati originali per
di seguito sono riportati i link ai file degli autori originali inviati per le immagini. 'file originale per la figura 1 12903_2004_20_MOESM2_ESM.jpeg Autori 12903_2004_20_MOESM1_ESM.tiff autori file originale per la figura 2 file originale 12903_2004_20_MOESM3_ESM.tiff degli autori per la figura 3 interessi concorrenti
L'autore (s) dichiarano di non avere interessi in gioco.
i contributi degli autori
TR eseguito tutte le procedure chirurgiche, estratto la polpa del dente e ha contribuito a scrivere la carta. YY ha partecipato alla immunoistochimica, analisi dei dati e ha redatto il manoscritto. CP, ST e CB sono stati responsabili per la progettazione e la produzione degli anticorpi NaV1.8 utilizzati, aiutare con l'interpretazione dei dati, e la scrittura del manoscritto. CB ha partecipato alla concezione dello studio, lo sviluppo di anticorpi, e interpretare i dati. PA concepito lo studio e ha partecipato alla sua progettazione e il coordinamento, l'interpretazione e il completamento del manoscritto. Tutti gli autori hanno letto e approvato il manoscritto.
