Abstracte achtergrond
De tetrodotoxin-resistente voltage-gated natrium kanaal Na
v1.8 (SNS1 /PN3) wordt uitgedrukt door nociceptoren en moge . een rol spelen in pijntoestanden
Methods
met specifieke antilichamen voor immunohistochemie, bestudeerden we Na v1.8 - immunoreactiviteit van humane dentale pulp met betrekking tot de neuronale merker neurofilament. Menselijke tand pulp werd uit de tanden geoogst uit een totaal van tweeëntwintig patiënten (veertien zonder tandpijn, acht patiënten met tandheelkundige pijn).
Resultaten
Vezels immunologische Na v1.8, werden aanzienlijk toegenomen op beeldanalyse in de pijnlijke groep: mediaan (bereik) Na v1.8 tot Neurofilament% gebied ratio, niet-pijnlijke 0,059 (0,006-,24), pijnlijke 0,265 (0,13-0,5), P
= 0,0019.
Conclusie
Na v1.8 natriumkanalen kan dus betekenen een therapeutisch doel in trigeminus zenuwpijn Staten
Electronic aanvullend materiaal
De online versie van dit artikel (doi:.. 10 1186 /1472-6831-5-5) bevat aanvullend materiaal, dat beschikbaar is voor geautoriseerde gebruikers. achtergrond
Pijn is het meest voorkomende symptoom van zieke tand pulp, vaak het gevolg van coronale cariës van de tanden, waardoor tot 80% van de westerse bevolking tijdens hun leven. De volwassen humane dentale pulp is dicht geïnnerveerd met meer dan 900 axonen het invoeren van de gemiddelde mens premolaar tand [1] die afkomstig zijn van de nervus ganglion. De normale pulp lijkt ongevoelig voor stimuli exteroceptieve; In pathologische toestanden, elektrische, thermische, mechanische en chemische stimuli allemaal een nociceptieve reactie [2]. Primaire en blijvende tand pulp bevatten 70-90% C-vezels [3], gemyeliniseerde vezels voornamelijk uit de categorie [3] Een delta, met weinig gemyeliniseerde vezels van de groep A beta. De meeste zenuwvezels eindigen in het frontale gebied van de pulp, die een subodontoblast plexus, met 40% eindigt in de dentinekanaaltjes nabij de odontoblast werkwijzen [3]. Sterke correlaties gerapporteerd tussen de afferente ontladingsfrequentie van menselijke pulp nociceptoren en pijnniveaus [4]. Veel suggesties zijn gedaan naar de oorsprong van pulpal pijn bijv. pulp ontsteking waarbij meerdere bemiddelaars zich in de pulp (cholinerge en adrenerge neurotransmitters, prostaglandines en cyclisch AMP). Echter, tot nu toe, geen verband is vastgesteld tussen pijn kenmerken en histologie van de pulp [5, 6].
-Voltage-gated natriumkanalen een belangrijke rol spelen in de pathofysiologie van de pijn en onderscheiden op basis van hun gevoeligheid voor de neurotoxine tetrodotoxin (TTX) zo snel-activerende TTX-gevoelige (TTX-S) kanalen, of langzaam inactiveren TTX-resistente kanalen (TTX-R). De distributie en de pathofysiologie van deze kanalen, in het bijzonder Na v1.8, (SNS /PN3) hebben in pijn mechanismen die de focus van het onderzoek geweest [7]. Onlangs, antisense behandeling blokkeren van dit kanaal verminderd neuropathische pijn [8]. We hebben eerder beschreven de temporele en ruimtelijke verdeling van Na v1.8 in de menselijke sensorische neuronen [9]; de kanalen werden acuut afgenomen sensorische cellichamen na ruggenmerg- wortel scheuring maar geaccumuleerd in vezels proximaal van de plaats van letsel in plexus brachialis stammen, en neuromen. Gebaseerd op de aanwezigheid van Na v1.8 in overwegend kleine middelgrote neuronen in menselijk DRG, is het waarschijnlijk dat Na v1.8 in beide A delta- en C-vezels [9, 10] is.
Deze studie had als doel om te beoordelen of pulpal pijn geassocieerd met cariës werd geassocieerd met een verandering van Na v1.8-immunoreactiviteit binnen tand pulp zenuwvezels.
Methods
Patiënten die voor een tandheelkundige extractie bij Guy's Dental Institute, London, werden opgenomen in de studie, na toestemming geeft volgens de lokale ethische commissie.
22 permanente molaren over te extraheren werden getest, 1 uur vóór de extractie, vitaliteit met een elektrische pulp tester (analytische technologie constante stroom in de middelste buccale oppervlak van de tand) en ethylchloride de neurale vitaliteit van de pulpa bevestigen. Een pijn in de geschiedenis werd ook verzameld (bestaande pijn en duur). De patiënten werden verdeeld in twee groepen, die met de bestaande pijn van de tand (n = 8 patiënten leeftijdscategorie: 40,3 ± 4,0 jaar) en mensen met geen geschiedenis van of bestaande pijn (n = 14 patiënten leeftijdscategorie: 37,3 ± 14,6 jaar) . Het geslacht van de groepen was M: F 1: 1. Alle kiespijn in deze studie was te danken aan pulpitis gevolg van het intensieve cariës van de molaar, de duur van pijn was 2,9 weken (tussen 0,5-8) en de indicatie voor extractie van de niet-pijnlijke tanden was pericoronitis. Alle tanden werden verwijderd door middel van standaard buccale aanpak onder plaatselijke of algehele narcose. Na het extractieproces (die minder dan 5 min), werden de tanden verticaal doorsnede met een watergekoelde boor en de pulp uitgelicht en monsters direct snel bevroren bij -70 ° C. Opzettelijke onderzoek van de coronale pulp, met inbegrip van de dichtbevolkte geprikkeld subontoblastic laag, werd bijgestaan door een zorgvuldige oriëntatie van de pulp op een duidelijke steriele kaart. Op basis van het aantal ontstekingscellen aanwezig zijn, werd de ontsteking ingedeeld in overeenstemming met de plaatselijke histologische standaard schalen, die mild, matig of ernstig waren.
Immunohistochemie
bevroren pulp of zenuwen werden ingebed in OCT medium (RA Lamb, Londen , UK) en secties van 12 um dooi-gemonteerd op glasplaatjes vooraf bekleed met poly-L-lysine. Secties werden immersie-gefixeerd in vers 4% paraformaldehyde in fosfaatgebufferde zoutoplossing (PBS) gedurende 30 min, vervolgens endogeen peroxidase geblokkeerd door incubatie met alcoholische 0,3% waterstofperoxide gedurende nog 30 min. Secties werden overnacht geïncubeerd met een monoklonaal antilichaam tegen de neuronale merker neurofilament (kloon 2F11, Dako, Cambridge, UK, gebruikt bij een uiteindelijke titer van 1:10, 000) en een polyklonaal antilichaam tegen het Na v1.8 (K107 ), waarvan de specificiteit is beschreven door ons eerder [9]. Sites van de primaire gehechtheid antilichaam werden onthuld met behulp van avidine-biotine-peroxidase methode (Vector Elite ABC-methode, Vectastain, Novacastra, Newcastle, UK). Bereidingen werden tegengekleurd in 1% w /v waterig neutraal rood kernen visualiseren en gefotografeerd met een Olympus fotomicroscoop. Specificiteit studies van de Na v1.8 antilichaam (K107), met positieve kleuring in menselijke DRG neuronen en geen kleuring in pre-absorptie experimenten met Na v1.8 peptide in tandpulp secties werden uitgevoerd zoals eerder beschreven [9].
beeldanalyse
Na v1.8 en neurofilament immunoreactiviteit in vezels werden gekwantificeerd met behulp van geautomatiseerde beeldanalyse (Seescan Cambridge, UK). Kwantificering van de gegevens werd uitgevoerd onder toepassing van 12-micron dikke seriële secties. Beelden werden vastgelegd via video-link naar een Olympus BX50 microscoop (× 40, objectieve) en gescand door de computer. Instelling grijsniveau detectiegrenzen bij de drempel, gemarkeerd positieve immunokleuring en het gebied van gemarkeerde vezels werd verkregen als% gebied van het veld gescand. Aftasten werd uitgevoerd gedurende ten minste 5 gebieden willekeurig per weefselsectie longitudinaal georiënteerd, beoordeeld in een blinde wijze; 3 weefselsecties van elke pulp werden geanalyseerd en de gemiddelde waarde van elke patiënt verkregen. Resultaten worden uitgedrukt als het gemiddelde procentuele verhouding van de gemiddelde Na v1.8 voor neurofilament reactieve vezels in 5 gebieden
Analyse Ondernemingen De Mann Whitney test werd gebruikt om verhoudingen te vergelijken tussen de groepen.; P
waarden van minder dan 0,05 werden beschouwd als significant.
Resultaten
Figuur 1 toont Neurofilament kleuring van de pulpal hoorn van een maaltand aandacht voor de relatie tussen de subodontoblastic plexus (boxed gebied) naar de diepere relatief armere geprikkeld coronale pulp bij een lage vergroting. Immunokleuring toonde de aanwezigheid van grote aantallen zenuwvezels binnen menselijke tandpulp dat immunoreactief voor neurofilament waren (fig. 2A en B). Een subset van zenuwvezels werd ook immunostained met het Na v1.8 antilichaam (Fig. 2C en D) in zowel niet-pijnlijke en pijnlijke pulp groepen. Specificiteit van de Na v1.8 antilichaam werd aangetoond door werkwijzen door ons menselijk DRG [9], met inbegrip weglating van primair antilichaam en pre-incubatie met peptide beschreven voor dit antilichaam. Figuur 1 Microfoto illustreert de pulpal hoorn van een maaltand, aandacht voor de relatie tussen de subodontoblastic plexus (boxed gebied) naar de diepere coronale pulp. Vergroting x 10
Figuur 2 Immunoreactieve zenuwvezels in niet-pijnlijke (linker kolom) en pijnlijke (rechterkant) menselijke tand pulp secties in pulp pijnlijke tanden binnen de subontoblastic plexus regio 'boxed' in Figuur 1. Kleuring met antilichamen naar Nav1.8 (A en C) en neurofilament (B en D). Pijlen geven Nav1.8 immunoreactieve zenuwvezels. Vergroting × 40
Door beeldanalyse, neurofilament vezels mediaan% zone (bereik) in niet-pijnlijke tand pulp was 13,94 (3,05-22,05) en in pijnlijke tand pulp was 18,21 (9,11-27,88); er trend voor een toename, maar dit was niet statistisch significant. Er was een significante verandering van de overeenkomstige Na v1.8% gebied niet-pijnlijke 0,68 (0,13-2,90) vergeleken met pijnlijke tandpulp 5,855 (1,3-7,52), P
& lt; 0.005. Er waren ook significant meer vezels immunokleuring voor Na v1.8 in relatie tot neurofilament positieve vezels in de pijnlijke pulp, vergeleken met die zonder pijn (Figuur 3). De mediane Na v1.8 tot Neurofilament% gebied ratio's voor niet-pijnlijke 0,059 (0,006-,24) en voor pijnlijke 0,265 (0,13-0,5), P Restaurant & lt; 0.005. Een mate van ontsteking werd waargenomen bij alle pijnlijke pulpmonsters. Figuur 3 spreidingsdiagram van Nav1.8 om Neurofilament verhouding van het% gebied onder controle en pijnlijke tand pulp. De mediane waarde wordt aangegeven * P & lt; 0.005.
Discussie
Neurofilament positieve vezels zijn eerder gerapporteerd in humane dentale pulp, met inbegrip van fijne gemyeliniseerde vezels in de sub odontoblastic laag [11, 12]. Echter, tot nu toe zijn er weinig onderzoeken van de expressie van ionenkanalen in de humane dentale pulp is. We hebben aangetoond voor het eerst dat talrijke Na v1.8-immunoreactieve zenuwvezels aanwezig in humane dentale pulp in de subodontoblastic laag bevinden, en de Na v1.8-immunoreactieve vezels werden verhoogd in de aanwezigheid van cariës geïnduceerde pijnlijk pulpitis. Hoewel er een trend voor verhoogde neurofilament vezels pijnlijke pulpa, deze was niet statistisch significant. Een toename van zenuwvezels in ontstoken pulpa, mogelijk door zenuw kiemen, eerder gerapporteerd in ratten pulpa na dentine letsel [13], en andere studies rapporteren een verhoogde neuropeptide expressie en kiemen in humane geïnfecteerde pulpa [14 , 15]. In tegenstelling tot onze bevindingen voor Na v1.8 in deze studie onze vorige studie TRPV1 en P2X3 receptoren toonde geen significante verandering in pijnlijke tandheelkundige humane dentale pulp [16]. Ondernemingen De aanwezigheid van Na v1 0,8-immunoreactieve neuronen die in de subodontoblastic laag betekent dat deze receptoren betrokken kan zijn bij signaaltransductie in de pulp-dentine knooppunt. Het is bekend dat sensorische neuronen en odontoblasten bestaan in de nabijheid, maar geen synaptische of leidingverbindingen geïdentificeerd [2, 12] gepostuleerd dat de odontoblast-neuron verbinding neurochemische zijn. Infectie of verwonding van de pulpa weefsel kan leiden tot ontsteking, resulterend in verhoogde expressie van substantie P, CGRP en zekerheden zenuw kiemen, welke door zenuwgroeifactor (NGF), dat ook regelt Na v1.8 expressie door sensorische neuronen [7]; NGF zelf in ontstoken pulpa weefsels [17] vergroot. De bemonstering van gezonde, niet-pijnlijke pulp uit gedeeltelijk uitgebarsten derde kiezen, hoewel ontwikkelingsgebied volwassen, misschien niet representatief mol pulp volledig losgebarsten. Fibre nummers en receptor expressie kan veranderen na de uitbarsting van de tand [2]; Het blijft onbekend of Na v1.8-immunoreactiviteit varieert met uitbarsting of de looptijd van de tanden.
Hoewel onze kruis reactiviteit en pre-absorptie studies toonden specificiteit van de antilichamen gebruikt, mag de gegevens met voorzichtigheid worden geïnterpreteerd. Immunokleuring van zenuwen lijkt axonale om in deze studie, en niet op de knopen van Ranvier. Onlangs [18] Henry en collega's hebben gemeld Na v1.8-immunoreactiviteit in verband met de knopen van Ranvier in de radiculaire menselijke tand pulp. Het verschil in lokalisatie tussen de studies kunnen kenmerken van de antilichamen en immunokleuring methoden en verdere studies, met inbegrip van verschillende technieken en functionele assays geven, nodig. De relatieve expressie van Na v1.8-immunoreactieve vezels positieve vezels neurofilament laag - dit kan ook het gevolg zijn van de affiniteit van het antilichaam dat bij deze studie gast de expressie van het ionkanaal in een kleine sub- set van zenuwvezels. Het specifieke soort vezels expressie Na v1.8, de verdeling van Na v1.8 gehele humane dentale pulp en de longitudinale veranderingen in de Na v1.8-immunoreactiviteit door pulpa ontsteking, alle verdere studie nodig.
conclusie
Concluderend zenuwvezels in de tandheelkundige pulp van patiënten met tandpijn bleek significant meer Na v1.8-vezels als een deel van de neurofilament positieve vezels. Als Na v1.8 is betrokken bij neuropathische pijn, kan de expressie van zenuwvezels in de menselijke tandpulp bijdragen aan de pathofysiologie van tandpijn. Nader onderzoek van het tijdsverloop van de ziekte en de ernst van pijn en /of ontsteking, zijn noodzakelijk om de rol en regulering van Na v1.8 ionkanalen in de pathofysiologie van pijn trigeminale helderen. Na v1.8 is een doelwit voor nieuwe analgetica.
Verklaringen
Dankwoord
Wij danken Eddie Odell en zijn team, afdeling Mondziekten, GKT Dental Institute, King's College London. We danken ook Kevin Coward voor hulp bij pilotstudies.
Authors 'originele ingediende dossiers voor afbeeldingen
Hieronder staan de links naar de auteurs oorspronkelijke ingediende dossiers voor afbeeldingen. 'Originele bestand voor figuur 1 12903_2004_20_MOESM2_ESM.jpeg Authors' 12903_2004_20_MOESM1_ESM.tiff Auteurs originele bestand voor figuur 2 originele bestand 12903_2004_20_MOESM3_ESM.tiff Authors 'voor figuur 3 Concurrerende belangen Ondernemingen De auteur (s) verklaren dat ze geen concurrerende belangen.
bijdragen van auteurs '
TR uitgevoerd alle chirurgische ingrepen, geëxtraheerd de tand pulp en hielp schrijven van de paper. YY deel aan de immunohistochemie, analyse van gegevens en de opstellers van het manuscript. CP, ST en CB waren verantwoordelijk voor het ontwerp en de productie van de NaV1.8 gebruikte antilichamen, helpen bij de interpretatie van de gegevens en het schrijven van het manuscript. CB heeft deelgenomen aan de opvatting van het onderzoek, de ontwikkeling van antilichamen, en interpreteren van de gegevens. PA bedacht de studie en nam deel aan het ontwerp en de coördinatie, de interpretatie en de voltooiing van het manuscript. Alle auteurs gelezen en goedgekeurd het manuscript.
