UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE FACULDADE DE ODONTOLOGIA
ESTUDOS DE ASSOCIAÇÃO ENTRE A PERIODONTITE APICAL E POLIMORFISMOS NOS GENES DAS INTERLEUCINAS E DO FATOR DE NECROSE TUMORAL ALFA: REVISÃO SISTEMÁTICA E META-ANÁLISE
Niterói 2016
UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE FACULDADE DE ODONTOLOGIA
ESTUDOS DE ASSOCIAÇÃO ENTRE A PERIODONTITE APICAL E POLIMORFISMOS NOS GENES DAS INTERLEUCINAS E DO FATOR DE NECROSE TUMORAL ALFA: REVISÃO SISTEMÁTICA E META-ANÁLISE
ALESSANDRO GUIMARÃES SALLES
Dissertação apresentada à Faculdade de Odontologia da Universidade Federal Fluminense, como parte dos requisitos para obtenção do título de Mestre, pelo Programa de Pós-Graduação em Odontologia.
Área de Concentração: Clínica Odontológica
Orientador: Prof. Dr. Leonardo dos Santos Antunes
Niterói 2016
FICHA CATALOGRÁFICA
S168 Salles, Alessandro Guimarães
Estudos de associação entre a periodontite apical e polimorfismos nos genes das interleucinas e do fator de necrose tumoral alfa: revisão sistemática e meta-análise / Alessandro Guimarães Salles; orientador: Prof. Dr. Leonardo dos Santos Antunes - Niterói: [s.n.], 2016.
60 f.: il.
Inclui gráficos e tabelas
Dissertação (Mestrado em Clínica odontológica) – Universidade Federal Fluminense, 2016.
Inclui bibliografia
1.Periodontite apical 2.Polimorfismo genético 3.Interleucinas I.Antunes, Leonardo dos Santos [orien.] II.Título
BANCA EXAMINADORA
Prof. Dr. Leonardo dos Santos Antunes
Instituição: Faculdade de Odontologia da Universidade Federal Fluminense Decisão: Aprovado
Profa. Dra. Miriam Fátima Zaccaro Scelza
Instituição: Faculdade de Odontologia da Universidade Federal Fluminense Decisão: Aprovado
Profa. Dra. Patrícia de Andrade Risso
Instituição: Faculdade de Odontologia da Universidade Federal do Rio de Janeiro Decisão: Aprovado
DEDICATÓRIA
AGRADECIMENTOS
A Deus, presente em todos os momentos.
Aos meus pais, Ismael Oliveira Salles e Maria Selma Guimarães Salles, minha pequena homenagem, diante do infinito amor que me dispensam nesta vida.
Aos meus irmãos, se não fosse por tudo que representam, seria pelo simples fato de existirem.
Aos meus superiores hierárquicos e aos companheiros da Policlínica
Militar de Niterói, pela compreensão, apoio e incentivo, Em especial ao Sr Diretor,
Cel Med Geraldo Jorge Cavalcante Júnior e ao meu Chefe imediato, Cel Dent Ledimar Rosa Rezende, que criaram condições para que este sonho se tornasse realidade.
Aos meus colegas de trabalho no Hospital Municipal Francisco da Silva
Telles em Irajá, Rio de Janeiro, na figura de seu diretor, Dr. Alexandre Chaia, ao
Chefe da Odontologia, e a chefe do Centro de Estudos, Renata, pela compreensão e apoio.
A todos os servidores da Universidade Federal Fluminense, que fizeram parte do meu dia a dia nestes dois anos de curso e, em especial, a Sra Márcia, secretária do curso de Especialização de Endodontia e às professoras Isabel Camões e Lilian Freitas pela paciência e cooperação irrestrita.
Aos meus amigos que compreenderam as minhas ausências em outros compromissos e que, por várias vezes, em um simples telefonema ou mensagem, tornaram o caminho mais fácil.
À Professora Eluza Piassi, por ter sido a primeira responsável por esta empreitada.
Aos meus colegas de turma, novos amigos, que abrilhantaram os caminhos no desenrolar desta história.
À Dra. Ana Paula Arriaga, sempre presente, fonte de incentivo e otimismo ao longo da jornada.
Especialmente ao meu orientador, Professor Dr. Leonardo dos Santos Antunes e sua esposa Professora Dra. Lívia Azeredo Alves Antunes, minha
eterna gratidão pela orientação sempre presente e objetiva na realização deste trabalho, assim como, pela enorme generosidade em me reabrir as portas da vida acadêmica.
A todos aqueles que, direta ou indiretamente, colaboraram para que este Trabalho de Dissertação fosse levado a termo...
RESUMO
Salles AG. Estudos de associação entre a periodontite apical e polimorfismos nos genes das interleucinas e do fator de necrose tumoral: revisão sistemática e meta-análise. [dissertação].
Niterói: Universidade Federal Fluminense, Faculdade de Odontologia; 2015.
A periodontite apical (PA) é, usualmente, uma sequela da infecção do sistema de canais radiculares. Embora a presença de microrganismos seja um fator determinante na patogênese da periodontite apical, a progressão da doença também é determinada por fatores de risco do hospedeiro, tais como idade, sexo, tabagismo, fatores socioeconômicos, certas doenças sistêmicas e o aspecto genético. As investigações recentes têm-se preocupado com a identificação de polimorfismos genéticos de nucleotídeo único (SNPs) envolvidos em diferentes aspectos da resposta do hospedeiro e a capacidade desses polimorfismos gerarem uma imunidade comprometida. Assim, esta dissertação propôs-se a analisar os SNPs dos genes das interleucinas e do fator de necrose tumoral alfa, em virtude de sua importância no processo inflamatório, verificando através de uma revisão sistemática e meta-análise, o nível da evidência científica dos estudos disponíveis sobre a associação entre estes polimorfismos e a PA. Sob o aspecto metodológico, duas revisões sistemáticas da literatura foram delineadas, resultando em dois artigos científicos: o artigo 1 visou avaliar a associação entre o SNP do gene TNF-α -308 G>A e os fenótipos agudo e crônico da PA e, o artigo 2, teve como objetivo verificar a associação entre os polimorfismos da interleucinas já estudadas e a PA nos fenótipos já estudados. Para essas revisões sistemáticas, buscou-se artigos em bases de dados até março de 2016, por meio de descritores, com a finalidade de selecionar títulos e resumos potencialmente relevantes, submetendo-os em seguida a uma seleção dentro de critérios pré-estabelecidos e a uma análise sistematizada, com consequente avaliação de qualidade e meta-análise. Apesar dos estudos do artigo 1 não terem encontrado uma associação entre o polimorfismo genético do gene TNF-α e a PA, a meta-análise demonstrou que o TNF-α -308 G>A está envolvido na diferença entre PA aguda e crônica. Ao final pôde-se concluir, no artigo 1, que a distribuição dos genótipos foi diferente entre os fenótipos da PA (agudo e crônico), onde o genótipo GG foi mais comum na PA crônica e o genótipo AA, juntamente com AG, é mais comum na PA aguda. No entanto, não houve diferença estatística para a distribuição dos alelos entre os grupos. Em relação ao artigo 2, associações com a PA foram encontradas, nos estudos analisados, para os polimorfismos das IL-1B, IL-6 e IL-8. Nenhum estudo demonstrou associação entre os SNPs das IL-1A, IL-10 ou IL-12B com a PA, independentemente da metodologia utilizada. A meta-análise demonstrou que os genótipos e a distribuição de alelos no polimorfismo da IL-1B (+3954 C/T) foi diferente na PA persistente pós-tratamento endodôntico, entretanto, a heterogeneidade entre os estudos foi alta.
ABSTRACT
Salles AG. Association studies between apical periodontitis and genetic polymorphisms of interleukins and tumor necrosis factor: a systematic review and meta-analysis. [dissertation]. Niterói: Fluminense Federal University, School of Dentistry; 2015.
Apical periodontitis (AP) is generally a sequel of root canal infection. Although the presence of microorganisms is a determining factor in the pathogenesis of AP, disease progression is also determined by host risk factors, such as age, gender, smoking, socioeconomic factors, certain systemic diseases, and genetic background. Recent investigations have focused on the identification of genetic polymorphisms involved in different aspects of the host response and the ability for these polymorphisms to generate a compromised immunity. Hence, this work aimed to analyze the single nucleotide polymorphisms (SNPs) of interleukins and tumor necrosis factor alpha genes, due to its importance in the inflammatory process, verifying through a systematic review and meta-analysis, the level of scientific evidence of the studies available on the association between these polymorphisms and apical periodontitis. Under the methodological aspect, two systematic literature reviews were outlined: Article 1 aimed to evaluate the association between the single nucleotide polymorphism of TNF-α -308 G> A gene and the phenotypes of AP, and Article 2, was to verify the association between the SNPs of interleukins already studied and AP. For these systematic reviews were searched articles in databases (to March 2016) through descriptors, in order to select potentially relevant titles and abstracts, subjecting them to a selection within pre-established criteria and a systematic analysis, with consequent quality assessment and meta-analysis. Although the studies of Article 1 have not found an association between the SNP of TNF-α gene and the AP, the meta-analysis clearly suggested that TNF-α -308 G> A SNP is involved in the difference between acute and chronic AP. At the end, it could be concluded in Article 1 that the genotype distribution demonstrated a statistical significance in which the GG genotype was more common in chronic AP and AA plus AG is more common in acute AP, however, there was no statistical difference for allele distribution among the groups. Regarding Article 2, associations with apical periodontitis were found in the studies assessed for IL-1B, IL-6, and IL-8 SNPs. No study showed association between IL-1A, IL-10 or IL-12B SNPs and AP, regardless the methodology used. The meta-analysis demonstrated that the genotype and allele distribution of IL-1B (+3954 C/T) gene polymorphism was different in post-treatment AP; however, the heterogeneity among the studies was high.
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO 10
2. METODOLOGIA 13
2.1 Aspectos metodológicos do artigo 1 13
2.1 Aspectos metodológicos do artigo 2 17
3- ARTIGOS PRODUZIDOS
Artigo 1 - Association between apical periodontitis and TNF-α gene polymorphism: A systematic review and meta-analysis.
22
Artigo 2 - Association between apical periodontitis and interleukin gene polymorphisms: A systematic review and meta-analysis.
41
1 - INTRODUÇÃO
A Periodontite Apical (PA) é, usualmente, uma sequela da infecção do sistema de canais radiculares.21/1 Porém, apesar dos microrganismos desempenharem o papel principal na etiologia da PA, a presença de células inflamatórias nas lesões periapicais em humanos, tais como linfócitos, macrófagos e neutrófilos, demonstra que a resposta imune está diretamente envolvida na patogênese da doença.18/1
Macrófagos e células T helper tipo 1 foram considerados os principais componentes imunológicos das lesões periapicais14,18/1 e, consequentemente, as citocinas, como a interleucina-1α, interleucina-1β, interleucina-6 , interleucina-8, interleucina-12p40, fator de necrose tumoral alfa (TNF-α) e interferon-C, podem ter um papel fundamental no desenvolvimento da PA.2,3,21,23/1 As interleucinas (IL) são citocinas funcionais consideradas as principais mediadoras da resposta inflamatória e os seus efeitos locais incluem melhora da adesão de leucócitos endoteliais às paredes, estimulação de linfócitos, potenciação de neutrófilos, produção de prostaglandinas e de enzimas proteolíticas, reabsorção óssea aumentada e a inibição da formação de osso.21/1 Outrossim, o TNF-α está altamente expresso no desenvolvimento de lesões periapicais em ratos, o que demonstra que esta citocina também desempenha um papel chave na patogênese periapical, incluindo a destruição óssea concomitante.17/1
Consequentemente, pode-se perguntar: um sistema imunológico alterado por fatores genéticos do hospedeiro poderia interferir na patogênese da doença ou na resposta dos pacientes a um tratamento? Os estudos com os Polimorfismos de Nucleotídeo Único, do inglês “Single Nucleotide Polymorphisms” (SNPs), estão ajudando a responder a essas perguntas. Os SNPs são o tipo mais comum de variação genética na sequência do DNA humano, um SNP ocorre quando um único nucleotídeo, tal como uma adenina (A), substitui um dos outros três nucleotídeos, citosina (C), guanina (G) ou timina (T). Além disso, devido ao fato do genoma humano ser diplóide, dois alelos possíveis (por exemplo, A e T) compõem o genótipo (por exemplo, AA, AT ou TT) de um indivíduo em um ou mais locos. O SNP pode estar presente na região de codificação ou em uma região reguladora do gene, o que pode introduzir alterações na sequência de aminoácidos da proteína codificada
ou na taxa de produção da proteína codificada. Por exemplo, tem sido relatado que a substituição de uma citosina (C) por uma timina (T) na região promotora de IL-1A (rs1800587; posição - 889) e o exon 5 de IL-1B (rs1143634, posição + 3954), está relacionada a um aumento nos níveis de IL-1α e IL-1β no fluido gengival10/2
. Ou ainda que, dentre os vários SNPs do gene TNF-A, o da posição -308 tem demonstrado afetar diretamente a expressão do gene, o alelo A foi relacionado a um aumento da produção de TNF-α in vitro13/1 e a uma transcrição gênica elevada in vivo.10,32/1
Assim, fatores genéticos podem influenciar as respostas inflamatórias e imunológicas em geral e os indivíduos podem responder de forma diferente aos desafios ambientais comuns, de acordo com o seu perfil genético, ou seja, polimorfismos genéticos são variantes que podem contribuir no entendimento de doenças complexas, inclusive na etiologia das PA. Se a função das proteínas for afetada em um processo biológico, como a resposta inflamatória para um agente microbiano específico, polimorfismos de alguns genes podem aumentar ou diminuir o risco do paciente na expressão fenotípica da doença.
Portanto, o gene TNF-A, que se situa no braço curto do cromossomo 6, na região de classe III do complexo de histocompatibilidade maior e é constituído por quatro exons e três introns,15/1 possui várias atividades biológicas, desempenhando um papel crítico em respostas defensivas e provocando graves danos ao hospedeiro quando produzida em excesso ou quando o balanço entre as citocinas pró e anti -inflamatórias está quebrado. O TNF-α predetermina o curso da infecção e, em muitos aspectos, a presença de componentes inflamatórios locais. Quanto às interleucinas, sabe-se que os genes IL-1A e IL-1B estão localizados no braço longo do cromossomo 2 e são considerados genes polimórficos.20/2 A IL-1β é a forma predominante de interleucina encontrada em lesões periapicais humanas e seus exsudatos,4/2 constitui a maior parte do fator de ativação dos osteoclastos8/2 e é aproximadamente 500 vezes mais potente do que o TNF-α em estimular a reabsorção óssea.26/2 Pociot et al. 21/2 relataram que o alelo 2 da IL-1B na posição +3953 foi associada a um aumento de quatro vezes na produção de IL-1. Kornman e di Giovine12/2 documentaram uma associação entre os polimorfismos em genes que codificam IL-1A (-889) e IL-1B (+3953) e um aumento da severidade da periodontite. A reabsorção apical externa durante o tratamento ortodôntico tem 5,6 vezes mais risco de ocorrer em pacientes homozigotos para o alelo 1 da IL-1B.1/2
Por fim, embora a presença de microrganismos seja um fator determinante na patogênese da PA, a progressão da doença também é determinada por fatores de risco do hospedeiro, tais como: idade, sexo, tabagismo, fatores socioeconômicos, certas doenças sistêmicas e o aspecto genético.12,19,33/1 Investigações recentes têm-se ocupado com a identificação de polimorfismos genéticos envolvidos em diferentes aspectos da resposta do hospedeiro e a capacidade desses polimorfismos gerarem uma imunidade comprometida.12,20,24,27,29,30/1 Assim, escolhemos os polimorfismos de nucleotídeo único dos genes das interleucinas e do fator de necrose tumoral alfa, em virtude de sua importância no processo inflamatório, para verificar através de uma revisão sistemática e meta-análise, o nível de evidência científica disponível da associação entre estes polimorfismos e a periodontite apical.
2 - METODOLOGIA
Para atingir o objetivo proposto, o presente estudo foi delineado e seus resultados apresentados sob a forma de duas revisões sistemáticas:
Artigo 1: Associação entre periodontite apical e polimorfismos do gene
TNF-α: revisão sistemática e meta-análise.
Artigo 2: Associação entre a periodontite apical e polimorfismos genéticos das interleucinas: revisão sistemática e meta-análise.
2.1 Aspectos metodológicos do artigo 1
Na primeira revisão sistemática da literatura priorizou-se buscar a evidência científica da relação entre os fenótipos da periodontite apical (aguda ou crônica) e os polimorfismos do gene TNF-α.
Foram seguidos os seguintes passos:
a) Protocolo e registro
Esta revisão sistemática foi protocolada no banco de dados PROSPERO (http://www.crd.york.ac.uk/PROSPERO/) sob o registro CRD42016035688, e foi conduzida com base nas orientações do método PRISMA (www.prismastatement.org). Foi desenvolvida baseada em critérios adotados a partir de recomendações publicadas sobre a avaliação da qualidade dos estudos de associação genética.4,11,22/1
Esta revisão sistemática foi conduzida de modo a procurar responder a seguinte pergunta foco: "Existe uma associação entre o SNP TNF-α -308 G> A e os fenótipos da PA nos dentes permanentes em humanos?" A questão foi desenvolvida com foco na população de pacientes, exposição, comparação e resultado (“PECO approach”).
c) Critérios de eleição
Estudos que avaliaram o SNP TNF-α -308 G>A em pacientes com PA aguda e crônica em dentes permanentes foram incluídos. Foram considerados apenas os estudos que realizaram o diagnóstico de PA através de exames clínicos e radiográficos.
Relatos de casos, estudos de revisão, capítulos de livros, teses, diretrizes, estudos de cultura de células em laboratório e estudos em animais não foram incluídos.
d) Estratégia de busca da literatura
Uma ampla pesquisa de artigos publicados até 15 de março de 2016 foi desenvolvida nas bases de dados eletrônicas PubMed, Scopus, Web of Science (WOS) e Biblioteca Virtual em Saúde (BVS) (Lilacs, IBECS, Mediline, Scielo), sem restrições de ano e de linguagem. Foram selecionados os descritores de assuntos médicos (Medical Subject Heading Terms- www.nlm.nih.gov/mesh/meshhome.html), sinônimos, termos relacionados e termos livres. As palavras utilizadas na pesquisa foram “Periapical Periodontitis,” “Periapical Abscess,” “Polymorphism, Genetic,” e “Polymorphism, Single Nucleotide”. Os operadores "AND" e "OR" foram aplicados para combinar as palavras-chave. As pesquisas foram complementadas por triagem das referências dos estudos selecionados para encontrar qualquer estudo que não aparecesse na busca dos bancos de dados.
e) Seleção dos estudos
Inicialmente, dois dos autores (A.G.S. e P.A.C.) selecionaram os estudos por título e resumo de acordo com a estratégia de busca previamente descrita. Para avaliar a concordância entre os autores, 10% das publicações foram selecionadas aleatoriamente e tiveram suas classificações comparadas, obtendo-se uma concordância excelente (valor Kappa de 0,97). Somente estudos que se encaixaram nos critérios de inclusão foram aceitos. Estudos que apareceram em mais do que uma base de dados foram considerados apenas uma vez. Naqueles casos em que o sumário e o título não eram claros, o estudo foi totalmente lido a fim de minimizar a possibilidade de desprezar estudos importantes. Posteriormente, os textos completos de todos os estudos potencialmente elegíveis foram acessados e os critérios de inclusão e exclusão foram aplicados novamente. Qualquer discordância foi discutida e resolvida por consenso ou discussão com um terceiro autor (L.S.A.).
f) Critérios de avaliação da qualidade dos estudos
Os autores adaptaram uma tabela de pontuação de 10 pontos, com base em critérios de recomendações publicadas sobre a avaliação da qualidade dos estudos de associação genética.4/1 Cada critério de qualidade foi avaliado como presente (sim, pontuação de 1 ponto) e ausente ou indeterminado (não, 0 ponto). Um autor inicialmente avaliou todos os estudos. Em todo o estudo onde o autor sentiu incerteza sobre a atribuição de uma pontuação individual, um segundo autor avaliou independentemente o estudo e, em seguida, um consenso foi alcançado para a pontuação final. A concordância foi boa (desvio padrão da diferença nas contagens foi de 0,3). A pontuação final de qualidade foi obtida pela soma de cada componente que corresponde a um universo possível de 0-10 para cada estudo. Com base na pontuação, os estudos foram classificados em três categorias: i) alta qualidade metodológica: apresentando 8 ou mais critérios; ii) qualidade metodológica moderada: apresentando 5-7 critérios; iii) baixa qualidade metodológica: apresentando 4 ou menos, dos critérios avaliados. Considerando a qualidade
metodológica, os estudos também foram classificados como tendo alto, moderado e baixo nível de evidência.
g) Extração de dados
Os dados dos estudos incluídos foram compilados e organizados de acordo com: 1 - o primeiro autor e ano de publicação; 2 - população estudada e etnia; 3 – SNP – polimorfismo de nucleotídeo único estudado; 4 - tamanho da amostra por condição; 5 – critérios de correspondência; 6 - técnica de biologia molecular utilizada (PCR - reação em cadeia da polimerase; RFLP- polimorfismo no comprimento dos fragmentos por restrição; SSCP – polimorfismo de conformação de filamento único, e HRM - amplificação por fusão de alta resolução); 7 - análises estatísticas (HWE - Equilíbrio de HardyWeinberg); 8 resultados para o polimorfismo do gene TNFα -308 G> A; 9- outros resultados; 10 - observações e limitações.
h) Meta-análise
Para a meta-análise, foi estimado o odds ratio (OR) e um intervalo de confiança (IC) de 95% estabelecido para avaliar a força da associação entre fenótipos da PA e o polimorfismo do gene TNF-α -308 G>A, tanto para o genótipo quanto para a distribuição dos alelos. Os ORs reunidos foram calculados para o modelo genotípico recessivo (GG + AA vs AG) e para o modelo alélico (G vs A).
Um modelo de efeito fixo foi utilizado para a meta-análise. OR e IC de 95% foram estimados para cada estudo utilizando o Teste de Cochran-Mantel-Haenszel. O I2 foi utilizado para avaliar a heterogeneidade estatística entre os estudos, onde os valores de I2 de 25%, 50% e 75%, indicaram baixa, média e alta heterogeneidade, respectivamente.9/1 Os cálculos da meta-análise e os gráficos tipo Forest Plot foram realizados com o programa estatístico RevMan 5.3.
2.2 Aspectos metodológicos do artigo 2
a) Protocolo e registro
Esta segunda revisão sistemática também foi protocolada no banco de dados PROSPERO (http://www.crd.york.ac.uk/PROSPERO/) sob o registro CRD42016043905, e foi conduzida seguindo as orientações do método PRISMA (www.prismastatement.org). Baseou-se, da mesma forma, em critérios adotados a partir de recomendações publicadas sobre a avaliação da qualidade dos estudos de associação genética.5,13,19/2
b) A pergunta a ser respondida
Esta revisão sistemática foi conduzida de modo a procurar responder a seguinte pergunta foco: "Existe uma associação entre os polimorfismos dos genes das interleucinas e a periodontite apical nos dentes permanentes em humanos?" A questão foi desenvolvida com foco na população de pacientes, exposição, comparação e resultado (“PECO approach”).
c) Critérios de eleição
Estudos que avaliaram os polimorfismos dos genes das interleucinas em pacientes com periodontite apical em dentes permanentes foram incluídos. Relatos de casos, estudos de revisão, capítulos de livros, teses, diretrizes, estudos de cultura de células em laboratório e estudos em animais não foram incluídos.
Uma ampla pesquisa de artigos publicados até 15 de março de 2016 foi desenvolvida nas bases de dados eletrônicas PubMed, Scopus, Web of Science (WOS) e Biblioteca Virtual em Saúde (BVS) (Lilacs, IBECS, Mediline, Scielo), sem restrições de ano e de linguagem. Foram selecionados os descritores de assuntos médicos (Medical Subject Heading Terms- www.nlm.nih.gov/mesh/meshhome.html), sinônimos, termos relacionados e termos livres. As palavras utilizadas na pesquisa foram “Periapical Periodontitis,” “Periapical Abscess,” “Polymorphism, Genetic,” e “Polymorphism, Single Nucleotide”. Os operadores "AND" e "OR" foram aplicados para combinar as palavras-chave. As pesquisas foram complementadas por triagem das referências dos estudos selecionados para encontrar qualquer estudo que não aparecesse na busca dos bancos de dados.
e) Seleção dos estudos
Inicialmente, dois dos autores (A.G.S. e L.A.A.A.) selecionaram os estudos por título e resumo de acordo com a estratégia de busca previamente descrita. Para avaliar a concordância entre os autores, 10% das publicações foram selecionadas aleatoriamente e tiveram suas classificações comparadas, obtendo-se uma concordância excelente (valor Kappa de 0,97). Somente estudos que se encaixaram nos critérios de inclusão foram aceitos. Estudos que apareceram em mais do que uma base de dados foram considerados apenas uma vez. Naqueles casos em que o sumário e o título não eram claros, o estudo foi totalmente lido a fim de minimizar a possibilidade de desprezar estudos importantes. Posteriormente, os textos completos de todos os estudos potencialmente elegíveis foram acessados e os critérios de inclusão e exclusão foram aplicados novamente. Qualquer discordância foi discutida e resolvida por consenso ou discussão com um terceiro autor (L.S.A.).
Os autores adaptaram uma tabela de pontuação de 10 pontos, com base em critérios de recomendações publicadas sobre a avaliação da qualidade dos estudos de associação genética.5/2 Cada critério de qualidade foi avaliado como presente (sim, pontuação de 1 ponto) e ausente ou indeterminado (não, 0 ponto). Um autor inicialmente avaliou todos os estudos. Em todo o estudo onde o autor sentiu incerteza sobre a atribuição de uma pontuação individual, um segundo autor avaliou independentemente o estudo e, em seguida, um consenso foi alcançado para a pontuação final. A concordância foi boa (desvio padrão da diferença nas contagens foi de 0,1). A pontuação final de qualidade foi obtida pela soma de cada componente que corresponde a um universo possível de 0-10 para cada estudo. Com base na pontuação, os estudos foram classificados em três categorias: i) alta qualidade metodológica: apresentando 8 ou mais critérios; ii) qualidade metodológica moderada: apresentando 5-7 critérios; iii) baixa qualidade metodológica: apresentando 4 ou menos, dos critérios avaliados. Considerando a qualidade metodológica, os estudos também foram classificados como tendo alta, moderada e baixa qualidade de evidência.
g) Extração de dados
Os dados dos estudos incluídos foram compilados e organizados de acordo com: 1 - o primeiro autor e ano de publicação; 2 - população estudada; 3 - tamanho da amostra por condição; 4 - critérios de correspondência; 5 - técnica de biologia molecular utilizada; 6 – Equilíbrio de Hardy-Weinberg; 7 - SNP; 8 – resultados dos polimorfismos das interleucinas; 9- observações e limitações.
h) Meta-análise
A meta-análise foi realizada somente para o polimorfismo IL-1B (+3954 C/T), onde foi possível agrupar os dados disponíveis. Para esta meta-análise o Odds Ratio (OR) e um Intervalo de Confiança (IC) de 95% foi estabelecido para avaliar a
força da associação entre o polimorfismo IL-1B (+3954 C/T) e os fenótipos agudo e crônico da PA, tanto para o genótipo quanto para a distribuição de alelos e, da mesma forma, entre os fenótipos da PA pós-tratamento endodôntico (PA persistente pós-tratamento vs. periodonto reparado) e o polimorfismo da IL-1B (+3954 C/T). Os ORs reunidos foram calculados para o modelo genotípico recessivo (CC vs. CT+TT) e para o modelo alélico (C vs. T).
Um modelo de efeito fixo foi utilizado para a meta-análise. OR e IC de 95% foram estimados para cada estudo utilizando o Teste de Cochran-Mantel-Haenszel. O I2 foi utilizado para avaliar a heterogeneidade estatística entre os estudos onde os valores de I2 de 25%, 50% e 75%, indicaram baixa, média ou alta heterogeneidade, respectivamente.11/2 Os cálculos da meta-análise e os gráficos tipo Forest Plot foram realizados com o programa estatístico RevMan 5.3.
3 - ARTIGOS PRODUZIDOS
Artigo 1
Association between apical periodontitis and TNF-α -308 G>A gene polymorphism: A systematic review and meta-analysis
Running head: Apical periodontitis and TNF-α gene polymorphism
Alessandro Guimarães SALLES, DDS, MS Student1 Lívia Azeredo Alves ANTUNES, DDS, MS, PhD2 Patrícia Arriaga CARVALHO, DDS, MS1
Erika Calvano KÜCHLER, DDS, MS, PhD3 Leonardo Santos ANTUNES, DDS, MS, PhD2
1
Postgraduate Program, School of Dentistry, Fluminense Federal University, Niterói, RJ, Brazil;
2
Department of Specific Formation, School of Dentistry, Fluminense Federal University, Nova Friburgo, RJ, Brazil;
3
Department of Pediatric Dentistry, School of Dentistry of Ribeirão Preto, University of São Paulo, Ribeirão Preto, SP, Brazil.
Correspondence to Dr. Leonardo Santos Antunes, Department of Specific
Formation, School of Dentistry, Fluminense Federal University, Nova Friburgo, RJ, Brazil. Rua Doutor Silvio Henrique Braune, 22 – Centro, Nova Friburgo, Rio de Janeiro – Brazil. CEP- 28625-650; Fax: +55-22-25287168; Phone: 21-98891-1919; E-mail: leonardoantunes@id.uff.br
ABSTRACT
Currently, investigations have focused on the identification of Single Nucleotide Polymorphisms (SNP) involved in host response and its ability to generate an immunity deficiency. Objective: The aim of this study was to perform a systematic review (SR) and meta-analysis to evaluate the association between TNF-α -308 G>A polymorphism and apical periodontitis (AP) phenotypes. Material and methods: This SR was registered in the PROSPERO database, CRD42016035688, and was conducted following the PRISMA Statements. A broad search for studies was conducted. The following databases were used: PubMed, Scopus, Web of Science, and VHL (Medline, SciELO, Ibecs, and Lilacs). The MeSH terms “Periapical Periodontitis,” “Periapical Abscess,” “Polymorphism, Genetic,” and “Polymorphism, Single Nucleotide” were used. MeSH synonyms, related terms, and free terms were included. Clinical investigations of individuals with different AP phenotypes in permanent teeth were selected. After application of the eligibility criteria, selected studies were qualified by assessing their methodological quality. A fixed effect model was used for the meta-analysis. Results: The initial search identified 71 references. After excluding duplicate abstracts, 33 were selected. From these, two were eligible for quality assessment and were classified as being of moderate evidence. Conclusions: The included studies did not demonstrate association between AP and TNF-α -308 G>A SNP. However, the meta-analysis demonstrated an association between the genotype distribution and AP phenotype (OR= 0.49; confidence interval= 0.25, 0.96; p=0.04). The role of TNF-α -308 G>A SNP in AP phenotypes is debatable. Further studies are needed to confirm and understand the underlying mechanisms of the identified association.
Keywords: Genetic. Periapical abscess. Periapical periodontitis. Polymorphism.
INTRODUCTION
Apical periodontitis (AP) is generally a sequel of a root canal system infection, 21
but even though microbial factors play a main role in the etiology of AP, the presence of lymphocytes, macrophages, and neutrophils in periapical lesions indicates that the immune system is also involved in the process of pathogenesis.18
The principal immunological constituents of periapical lesions are represented by macrophages and type 1 T helper cells (Th1).14,18 Consequently, cytokines such as tumor necrosis factor alpha (TNF-α) and interleukins (1a, 1b, 6, 8, and 12p40) probably take part in the development of AP.2,3,21,23 TNF-α has been reported in human AP and root canal exudate, which reinforces the hypothesis that this cytokine is involved in pulpal and periapical pathogenesis, including the concomitant bone loss.2,3,17
The TNF-α gene is located in the short arm of chromosome 6, in the class III region of the major histocompatibility complex (MHC), and consists of four exons and three introns.15 A Single Nucleotide Polymorphism (SNP) at the –308 position of the promoter region has been described in which there is a base substitution of guanine (G) by an adenine base (A).32 Among the various SNPs of TNF-α, the -308 G>A polymorphism has been shown to directly affect the expression of TNF-α. The A allele was related to higher production of TNF-α in vitro13
and seven-fold more transcriptional activity in vivo.10,32 TNF has many biological activities, has a direct cytotoxic effect and a general debilitating effect in chronic disease, and plays an important role in immune response, causing severe damage to the host when the balance between pro- and anti- inflammatory cytokines is broken.
AP is a multifactorial disease, and although the infection of the root canal system by pathogens is the main factor in the pathogenesis, other aspects also need to be taken into consideration. Host risk factors such as age, gender, smoking, socioeconomic factors, certain systemic diseases, and genetic profile are being studied.12,19,33 In this way, several investigations have focused on the identification of SNPs involved with the host response and its ability to generate a deficient immune system.12,20,24,27,29,30 Some of these investigations have focused on the TNF-α -308 G>A polymorphism and its association with AP. Therefore, we carried out a
systematic review and meta-analysis to evaluate the association between AP phenotypes and TNF-α -308 G>A polymorphism.
METHODS
This systematic review was registered in the PROSPERO database (http://www.crd.york.ac.uk/PROSPERO/), CRD42016035688, and was conducted following the PRISMA Statements (www.prismastatement.org). The protocol for this systematic review was developed based on criteria adopted from published recommendations on the assessment of the quality of genetic association studies.4,11,22
Focused Question
The present systematic review was conducted in order to answer the following focused question: “Is there an association between TNF-α -308 G>A polymorphism and AP phenotype in the permanent teeth of humans?” The question was developed by using the patient population, exposition, comparison, and outcome (PECO) framework.
Eligibility criteria
Studies that evaluate the TNF-α -308 G>A polymorphism in patients with acute AP and chronic AP in permanent teeth were included. Only studies that performed the diagnosis of AP through clinical and radiographic examinations were considered.
Case reports, review studies, book chapters, theses, guidelines, cell culture laboratory studies, and animal studies were not included.
Literature Search Strategy
An electronic search was conducted in PubMed, Scopus, Web of Science (WOS), and Virtual Health Library (VHL) (Lilacs, Ibecs, Mediline, Scielo) databases through March 15, 2016, without year and language restrictions. The MeSH (Medical Subject Headings) terms (www.nlm.nih.gov/mesh/meshhome.html) used in the search were “Periapical Periodontitis,” “Periapical Abscess,” “Polymorphism, Genetic,” and “Polymorphism, Single Nucleotide.” Furthermore, we included MeSH synonyms, related terms, and free terms (Table 1). The Boolean operators “AND” and “OR” were applied to combine the keywords. The searches were complemented by screening the references of selected studies to find any study that did not appear in the database search.
Study Selection
Initially, two of the authors (A.G.S. and P.A.C.) selected the studies by title and abstracts according to the previously described search strategy. To evaluate agreement between authors, 10% of the publications were randomly selected, had their classification compared, and then a Kappa statistic of 0.97 was determined. Only studies that matched inclusion criteria were accepted. Studies appearing in more than one database were considered only once. In those cases in which the abstract and the title were not clear, the study was fully read in order to minimize the possibility of disregarding important studies. Subsequently, the full texts of all potentially eligible studies were accessed and the inclusion and exclusion criteria were applied again. Any disagreement was discussed and solved by consensus or discussion with a third author (L.S.A.).
The authors adapted a 10-point scoring sheet used by Clark and Baudouin4 which was based on criteria from published recommendations on the assessment of the quality of genetic association studies. Each quality criterion was assessed as present (yes, score of 1 point) and absent or undetermined (no, score of 0 points). One author initially scored all of the papers. In any paper where the author felt uncertainty about assigning an individual score, the second author independently scored the paper and then consensus was reached for the final score. Agreement was good (standard deviation of the difference in scores was 0.3). A final quality score was obtained by summation of each component giving a range of 0–10 for each study. Based on the score, the studies were classified into three categories: i) high methodological quality: presenting 8 or more criteria; ii) moderate methodological quality: presenting 5–7 criteria; iii) low methodological quality: presenting 4 or fewer of the evaluated criteria. Considering the methodological quality, the studies were also classified as having high, moderate, and low evidence.
Data extraction
The data from the included studies were compiled and organized according to: 1 - the first author of the paper and publication year; 2 - population studied and ethnicity; 3 - SNP; 4 - sample size per condition; 5 – matching criteria; 6 - molecular biology technique (PCR- polymerase chain reaction; RFLP- restriction fragment length polymorphism; SSCP- single strain conformation polymorphism, and amplification by HRM - high resolution melting); 7 - statistical analyzes (HWE); 8 – TNF-α -308 G>A polymorphism results; 9- other results; 10 – observations and limitations.
Meta-analysis
For the meta-analysis, the odds ratio (OR) and 95% confidence interval (CI) were estimated and used to evaluate the strength of the association between AP
phenotypes and TNF-α -308 G>A polymorphism for both genotype and allele distribution. The pooled ORs were calculated for the genotypic recessive model (GG vs. AG+AA) and for the allelic model (G vs. A).
A fixed effect model was used for the meta-analysis. OR and 95% CI values were estimated for each study using the Cochran-Mantel-Haenszel test. The I2 was used to assess statistical heterogeneity between studies where I2 values of 25%, 50%, and 75% indicated low, medium and high heterogeneity, respectively9. The meta-analysis calculation and Forest Plots creation were performed with RevMan 5.3.
RESULTS
Characteristics of the studies
Figure 1 presents a flowchart of the systematic review process. Initially, 71 studies were identified through their abstracts in the following electronic databases: 19 studies from PubMed, 24 from Web of Science, 22 from Scopus, and six from BVS. After disregarding the duplicated studies, 33 remained. Of these, 25 studies were excluded after reading the title and abstract due to obvious irrelevance towards the proposed theme; one study was excluded since it was a systematic review; five studies were excluded as they assessed associations between other genes and AP (e.g. CD14, TLR4, MMP2, MMP3, MMP9, MMP13, MMP14, TIMP2, IL-1, FcƔRIIIa, IL1-β;). Finally, two studies met the inclusion criteria (De Sá et al. 2007 and Amaya et al. 2013)1,6 and were included in the qualitative assessment (Table 2). Regarding this aspect, Amaya et al.1 (2013) failed in the control group criteria due to a smaller control group than case group. Both studies did not report blinding and power calculation criteria. They also did not discuss if the studies were corrected for the possibility of a false-positive (type I) error. Consequently, these studies were classified as being of moderate evidence.
Other SNPs besides TNF-α were also evaluated: CD14, IL1B, IL6, IL10, IL8/CXCL8, and IL12B. Table 3 shows the data extraction from the selected studies.
Amaya et al.1 (2013) and De Sá et al.6 (2007) compared acute AP to chronic AP with the same description for the pathologies and similar methodologies.
Meta-analysis results
Data from the included studies were compared through the meta-analysis. Figure 2 presents the Forest Plots for the genotype and allele distributions. An association was observed (OR= 0.49; confidence interval= 0.25, 0.96; p=0.04) for genotype distribution (Figure 2A). Figure 2B presents the Forest Plot for the allele distribution; only a borderline association was observed (OR= 0.59; confidence interval= 0.32, 1.08; p=0.08).
The heterogeneity among the studies was low, I2=0%.
DISCUSSION
Several studies have focused on the identification of SNPs with the capacity to affect the host response through a compromised immunity. It is already know that the production of cytokine and cell receptors can vary among individuals and this variance can be explained partially by genetic polymorphisms, like the TNF-α -308 G>A.16,31,32 Mei et al.17 (2003) reported that TNF-α genes are highly expressed in developing periapical lesions in rats, which supports the hypothesis that this cytokine can be involved in AP. Our study aimed to verify if there is an association between TNF-α -308 G>A polymorphism with AP phenotype in humans.
De Sá et al.6 (2007) did not find statistical association between AP and the studied polymorphism in TNF-α. However, the authors reported an inverse correlation between TNF-α SNP and acute AP in cases where the GG genotype (low rate of TNF-α transcription) was predominant. At the same time, it was observed that the AA genotype (high rate of transcription) was associated with chronic AP. This inverse correlation led the authors to speculate that the genetic variant (allele A)
could express a protector phenotype against acute AP and suggested that, although it was not relevant to symptomatic AP, it could play an important role in chronic AP. They still hypothesized that it could be in linkage disequilibrium with some genes involved in the immunomodulatory mechanisms. We think that besides the hypothesis of linkage disequilibrium, there is the possibility of a sampling artifact due to the small size or population stratification that occurs when cases and controls differ in ethnic background and disease risk, since De Sá et al.6 (2007) did not establish ethnicity because of the hazards of judging Brazilians by color, race, and geographical origin.
Amaya et al.1 (2013) did not find statistical association between AP and the studied polymorphism in TNF-α. However, they evaluated the association by combining polymorphisms: IL1β +3954 C, IL12 β +1188 A, TNF-α -308 G>A and IL-8/CXCL8 -251 A. They hypothesized that alleles could act together as a protective factor in the development of acute AP, but not of chronic AP. As limitations of the study, the small sample size and differences in allele frequency amongst the studied populations could explain some failures to find association with individual alleles.
Both selected studies presented similar methodologies, reporting the same description for the acute phenotype (case group) and chronic phenotype (control group) despite different nomenclatures for the pathologies, which is understandable due to a great variety of classifications for AP with different terminologies in the literature.8 Hence, it was possible to develop a meta-analysis, but some limitations need to be taken in consideration. Small sample size, diversity in ethnicity, possibility of misclassification of cases and controls, and failing the correct statistics criteria, as seen in the quality assessment, lead us to interpret the results with restraint. The effects of these limitations are unknown and could have resulted in some false results. Studies of genetic association with apical periodontitis are just beginning to become popular and the development of acceptable specific criteria for the determination of the validity of these reports involving AP and SNPs would be very welcome in order to actually identify genetic markers that could direct the clinical treatment of patients at higher risk of the disease. Furthermore, the replication of these studies should be incentivized.
Although the studies were not able to report an association between the genetic polymorphism in TNF-α and AP, our meta-analysis clearly suggested that the TNF-α -308 G>A polymorphism is involved in the difference between acute and
chronic AP. Meta-analysis is a useful statistical tool to pool data from individual studies, increasing the statistical power and precision of effect estimates. The meta-analysis performed for the genotype distribution demonstrated a statistical significance in which the GG genotype was more common in chronic AP and AA plus AG is more common in acute AP.
The changes caused by SNPs in the gene expression or in its product can lead to individuals with a certain genotype having a higher susceptibility to a particular disease with a greater degree of severity.5 The AA genotype in the TNFα -308 G>A polymorphism has been significantly associated with increased production of TNF-α, and in some cases, with increased morbidity and mortality in sepsis, malaria, chronic obstructive pulmonary disease, leishmaniasis, systemic lupus erythematosus, autoimmune type 1 hepatitis, and other diseases mediated by the immune system.7 This allele also seems to be involved in the development of inflammatory and degenerative diseases, like rheumatoid arthritis,25 systemic lupus erythematosus,26 and rheumatic fever.28
Although our study supports the hypothesis that this genetic polymorphism is involved in AP phenotype, only a borderline association was found for genotype evaluation and could represent a false-positive. Further studies should be conducted to confirm or refuse our borderline association and to evaluate the underlying mechanisms of the identified association.
CONCLUSION
The meta-analysis demonstrated that the genotype distribution was different among AP phenotype; however, there was no statistical difference for allele distribution among the groups.
ACKNOWLEDGMENTS
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Figure 1: Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses: Prisma 2009 Flow Diagram. (From: Moher D, Liberati A, Tetzlaff J, Altman DG, The PRISMA Group (2009). Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses: The PRISMA Statement. PLoS Med 6(6): e1000097. doi:10.1371/journal.pmed1000097. For more information, visit www.prisma-statement.org).
Records identified through database search
(n = 71)
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Additional records identified through handsearch (n = 0)
Records after duplicates removed (n = 33)
Records screened (n = 33)
Records excluded, with reasons (n = 31)
n Main reason 01 Literature review 05 Other SNPs 25 Records out the
proposed theme
Full-text articles assessed for eligibility
(n = 02)
Full-text articles excluded, due to low methodological quality
(n = 0) Studies included in qualitative synthesis (n = 02 ) Studies included in quantitative synthesis (meta-analysis) TNF- α -308 G>A (n = 02 ) PubMed 19 Web of Science 24 Scopus 22 VHL 06
Figure 2. Odds ratios and forest plots. A. Genotype distribution; B. Allele distribution
Table 1. Search strategy
PubMed
#1 (“Periapical Periodontitis” [MeSH Terms] OR “Periapical
Periodontitis” [Title Abstract] OR “Periapical Abscess” [MeSH Terms] OR “Periapical Abscess” [Title Abstract] OR “apical periodontitis” [Title Abstract])
#2 (“Polymorphism, Genetic” [MeSH Terms] OR “Polymorphism,
Genetic” [Title Abstract] OR “Polymorphism, Single Nucleotide” [MeSH Terms] OR “Polymorphism, Single Nucleotide” [Title Abstract] OR “Polymorphism” [Title Abstract] OR “SNP”[Title Abstract])
#1 and #2
Scopus
#1 (KEY (periapical periodontitis) OR
TITLE-ABS-KEY (periapical abscess) OR TITLE-ABS-TITLE-ABS-KEY (apical periodontitis))
#2 (KEY (polymorphism, genetic) OR
TITLE-ABS-KEY (polymorphism, single nucleotide) OR TITLE-ABS-TITLE-ABS-KEY (polymorphism) OR TITLE-ABS-KEY (snp))
#1 and #2
WOS
#1 TS (“Periapical Periodontitis” OR “Periapical Abscess” OR
“apical periodontitis”)
#2 TS (“polymorphism, genetic” OR “polymorphism, single
nucleotide” OR “polymorphism” OR “snp”)
#1 and #2
VHL
(tw:(polymorphism genetic OR polymorphism single nucleotide OR polymorphism OR snp)) AND (tw:(Periapical Periodontitis OR Periapical Abscess OR apical periodontitis))
Table 2. Methodological scoring protocol based on quality assessment for selected studies.
Criteria evaluated
Studies
De Sá et al. (2007) Amaya et al. (2013) Control group 1 0 Hardy–Weinberg equilibrium 1 1 Case group 1 1 Primer 1 1 Reproducibility 1 1 Blinding 0 0 Power calculation 0 0 Statistics 1 1 Corrected statistics 0 0 Independent replication 0 1 Score 6 6
Evidence moderate moderate
Table 3. Data extraction of included studies Year/ Author Population / Ethnicity SNP Sample size per phenotype Matching criteria Molecular biology technique HWE TNF-α -308
G>A results Other results
Observations and limitations Amaya et al. (2013) Bucaramanga City, Colombia Mixed TNF-α -308 G>A *and IL-1β, IL-8, IL-12B 63 ASAP (cases) 57 CNAP (controls) Age, sex PCR-RFLP Tested No significant difference was observed for TNF-α -308 G>A between groups (p>0.05). Significant differences in the distribution of IL8/CXCL8 and IL8/CXCL were observed.
It is not clear if cases and controls were matched. Power calculation was not provided. Correction for type I error was not discussed. De Sá et al. (2007) Belo Horizonte, Brazil Mixed TNF-α -308 G>A *and IL-1β, IL-6, IL-10, CD14 45 SDA (cases) 53 AIPL (controls) Age, sex PCR-RFLP Tested No significant difference was observed for TNF-α -308 G>A between groups (p>0.05). Significant statistical differences were not observed for any polymorphism (p>0.05).
The multivariate analysis
demonstrated an association for IL6.
Power calculation was not provided. Correction for type I error was not discussed.
Abbreviations: ASAP = Acute Suppurative Apical Periodontitis; CNAP = Chronic Nonsuppurative Apical Periodontitis; SDA = symptomatic dental abscesses; AIPL = asymptomatic inflammatory periapical lesions; PL= periapical lesions; PCR-RFLP = Polymerase Chain Reaction– restriction fragment length polymorphisms method;; SNP = Single Nucleotide Polymorphisms.
Artigo 2
Association between apical periodontitis and interleukin gene polymorphisms: A systematic review and meta-analysis
Running head: Apical periodontitis and IL gene polymorphisms
Alessandro Guimarães SALLES, DDS, MS Student1 Lívia Azeredo Alves ANTUNES, DDS, MS, PhD2 Erika Calvano KÜCHLER, DDS, MS, PhD3 Leonardo Santos ANTUNES, DDS, MS, PhD2
1
Postgraduate Program, School of Dentistry, Fluminense Federal University, Niterói, RJ, Brazil;
2
Department of Specific Formation, School of Dentistry, Fluminense Federal University, Nova Friburgo, RJ, Brazil;
3
Department of Pediatric Dentistry, School of Dentistry of Ribeirão Preto, University of São Paulo, Ribeirão Preto, SP, Brazil.
Correspondence to Dr. Leonardo Santos Antunes, Department of Specific
Formation, School of Dentistry, Fluminense Federal University, Nova Friburgo, RJ, Brazil. Rua Doutor Silvio Henrique Braune, 22 – Centro, Nova Friburgo, Rio de Janeiro – Brazil. CEP- 28625-650; Fax: +55-22-25287168; Phone: 21-98891-1919; E-mail: leonardoantunes@id.uff.br
ABSTRACT
Genetic polymorphisms may result in altered gene expression or in functional changes of the encoded molecules, and could possibly generate a deficient immunity. Consequently, individuals with specific genotypes could be more susceptible to a disease, or could present an increase of disease severity. Our study aimed to verify through a systematic review and meta-analysis registered in the PROSPERO database (CRD42016043905) whether currently available evidence supports a relationship between interleukin gene polymorphisms and apical periodontitis (AP). A broad search for studies was conducted. The following databases were used: PubMed, Scopus, Web of Science, and VHL (Medline, SciELO, Ibecs, and Lilacs). The MeSH terms “Periapical Periodontitis,” “Periapical Abscess,” “Polymorphism, Genetic,” and “Polymorphism, Single Nucleotide” were used. MeSH synonyms, related terms, and free terms were included. After application of the eligibility criteria, selected studies were qualified by assessing their methodological quality. A fixed effect model was used for the meta-analysis. The initial search identified 71 references. After excluding duplicate abstracts, 33 were selected. From these, 6 were eligible for quality assessment; five were classified as being of moderate quality, and one of high quality. From these included studies, polymorphism in 1B, 6 and 8 were associated with AP. Polymorphisms in IL-1A, IL-10 or IL-12B was not associated with AP, regardless the methodology used. The meta-analysis demonstrated that the genotype and allele distribution of IL-1B (+3954 C/T) gene polymorphism was different in post-treatment AP; however, the heterogeneity among the studies was high.
Keywords: Genetic. Periapical abscess. Periapical periodontitis. Polymorphism.
INTRODUCTION
Apical periodontitis (AP) is generally a sequel of root canal infection,18 but even though microorganisms play the principal role in the etiology of AP, the presence of inflammatory cells such as lymphocytes, macrophages, and neutrophils in human periapical lesions, demonstrates that immune response is directly involved in the pathogenesis of the disease.16
Macrophages and type 1 T helper cells were considered the principal immunological constituents of periapical lesions,14,16 and consequently, cytokines such as interleukin (IL)-1α, IL-1β, IL-6, IL-8, and IL-12p40, tumor necrosis factor alpha (TNF-α), and interferon-c can have a potential role in the development of AP.3,4,18,22 Interleukins are functional cytokines considered the main mediators of the inflammatory response, and its local effects includes enhanced leukocyte adhesion to endothelial walls, stimulation of lymphocytes, potentiation of neutrophils, production of prostaglandins and proteolytic enzymes, enhanced bone resorption, and inhibition of bone formation.18
Recent investigations have focused on the identification of single nucleotide polymorphisms (SNPs) involved in different aspects of the host response and the ability for these polymorphisms to generate a compromised immunity what can contribute to understand the complex mechanism of diseases.2,7,17,23,25 For instance, it has been reported that substitution of a cytosine (C) by a thymine (T) in the IL-1A promoter (rs1800587, position - 889) and exon 5 of IL-1B (rs1143634, position + 3954), is related to an increase in IL-1α and IL-1β levels in gingival crevicular fluid.10,21,24 Hence, genetic factors can influence inflammatory and immune responses in general, and individuals may respond differently to common environmental challenges according to its genetic profile.
Some investigations have focused on interleukins genetic polymorphisms and its association with AP. Therefore, the purpose of this systematic review and meta-analysis was to investigate whether currently available evidence supports a relationship between interleukins genetic polymorphisms and AP.
METHODS
This systematic review was registered in the PROSPERO database (http://www.crd.york.ac.uk/PROSPERO/), CRD42016043905, and was conducted following the PRISMA Statements (www.prismastatement.org). The protocol for this systematic review was developed based on criteria adopted from published recommendations on the assessment of the quality of genetic association studies.5,13,19
Focused Question
The present systematic review was conducted in order to answer the following focused question: “Is there an association between interleukin gene polymorphisms and AP in the permanent teeth of humans?” The question was developed by using the patient population, exposition, comparison, and outcome (PECO) framework.
Eligibility criteria
Studies that evaluate the interleukin gene polymorphisms in patients with AP in permanent teeth were included.
Case reports, review studies, book chapters, theses, guidelines, cell culture laboratory studies, and animal studies were not included.
Literature Search Strategy
An electronic search was conducted in PubMed, Scopus, Web of Science (WOS), and Virtual Health Library (VHL) (Lilacs, Ibecs, Mediline, Scielo) databases
