Menschliche primäre Epithelzellen erwerben einen Epithel-Mesenchymal-Übergangs-Phänotyp während einer langfristigen Infektion mit dem oralen opportunistischen Pathogen Porphyromonas gingivalis

Porphyromonas gingivalis ist ein an den Wirt angepasster oraler Erreger, der mit chronischer Parodontitis assoziiert ist und erfolgreich im oralen Epithel überlebt und persistiert. Neuere Studien haben eine positive Korrelation zwischen Parodontitis und erhöhtem Risiko sowie Schweregrad von oralem Plattenepithelkarzinom (OSCC) gezeigt. Interessanterweise verstärkt das Vorhandensein von P. gingivalis die tumorigene Eigenschaften unabhängig von Parodontitis und wurde daher als potenzieller ätiologischer Faktor für OSCC vorgeschlagen. Die anfänglichen molekularen Veränderungen des Wirts, die durch die Infektion mit P. gingivalis hervorgerufen werden und eine Prädisposition für die kanzeröse Transformation durch EMT (epithel-mesenchymale Transition) fördern, wurden jedoch noch nie in menschlichen primären Zellen untersucht, die den physiologischen Zustand in vivo näher widerspiegeln. In dieser Studie untersuchen wir erstmals in primären oralen Epithelzellen (OECs) die Expression und Aktivierung wichtiger EMT-Mediatoren während einer langfristigen P. gingivalis-Infektion in vitro. Wir untersuchten den inaktiven phosphorylierten Zustand der Glykogen-Synthase-Kinase-3 Beta (p-GSK3β) über 120 Stunden P. gingivalis-Infektion und fanden heraus, dass p-GSK3β, ein wichtiger EMT-Regulator, signifikant über den Verlauf der Infektion zunimmt (p < 0,05). Außerdem wurde die Proteinexpression des mesenchymalen Intermediärfilaments Vimentin über 120 Stunden P. gingivalis-Infektion erheblich erhöht. Die Analyse des Adhäsionsmoleküls E-Cadherin zeigte einen signifikanten Rückgang (p < 0,05) während der P. gingivalis-Infektion. Schließlich wurde die Migration von P. gingivalis-infizierten Zellen mittels Scratch-Assay evaluiert, bei dem primäre OEC-Monolayers verletzt und mit dem Proliferationshemmer Mitomycin C behandelt wurden. Die Zellbewegung wurde durch Mikroskopie bestimmt. Die Ergebnisse zeigten, dass die P. gingivalis-Infektion die Zellmigration förderte, die leicht durch eine Co-Infektion mit Fusobacterium nucleatum, einem anderen oralen opportunistischen Pathogen, verstärkt wurde. Daher zeigt diese Studie, dass menschliche primäre OECs anfängliche molekulare/zelluläre Veränderungen erwerben, die mit der Induktion von EMT während einer langfristigen Infektion durch P. gingivalis übereinstimmen, und bietet einen kritisch neuen Rahmen für zukünftige mechanistische Studien.