Quaderni di Odontostomatologia, Vol. 2, N. 1, maggio 2004 I MASTOCITI NEL CAVO ORALE DEL CANE E DEL GATTO: FISIOPATOLOGIA E VIE DI MODULAZIONE DEA BONELLO1, ALDA MIOLO2 1 DVM, SRV, PhD, Dipl EVDC, CVT, Lungo Dora Colletta 147, 10147 Torino - e-mail: [email protected] 2 CeDIS (Centro di Documentazione e Informazione Scientifica), Innovet Italia srl Viale dell’Industria, 8, 35030 Rubano (Padova) - e-mail: [email protected] RIASSUNTO Attraverso l’analisi della letteratura scientifica più recente, la presente review si propone di delineare il ruolo del mastocita nella fisiopatologia del cavo orale del cane e del gatto. Gli Autori, in particolare, descrivono i principali ruoli fisiologici ascritti al mastocita, quale cellula implicata nelle risposte immunoregolatorie e difensive della mucosa orale, grazie alla degranulazione, controllata e selettiva, di una vasta gamma di mediatori pre-formati (es. amine vasoattive, citochine, proteasi, fattori di crescita). Successivamente, verrà analizzata l’importanza di tale cellula nell’innesco, amplificazione e/o cronicizzazione degli stati infiammatori/iper-reattivi della mucosa orale (es. gengiviti, parodontiti, stomatiti) a causa dell’eccessivo ed incontrollato rilascio (iper-degranulazione) dei mediatori immagazzinati e/o sintetizzati ex novo. Sulla base di questi presupposti, gli Autori descrivono, infine, una nuova opzione di trattamento per le malattie infiammatorie del cavo orale, basata sull’utilizzo di sostanze (ALIAmidi) che, ripristinando il fisiologico tono degranulatorio dei mastociti, hanno le potenzialità di controllare i meccanismi infiammatori/ iper-reattivi ad esse sottostanti. SUMMARY This review, based on the analysis of the latest scientific literature, describes the role of the mast cell in the physiopathology of oral cavity of the dog and cat. Particularly, the authors illustrate the main physiological functions of these cells, as key players in immunoregulatory and host defense reactions of the oral mucosa, thanks to a controlled and selected release (degranulation) of a huge array of biological mediators (i.e. vasoactive amines, cytokines, proteases, growth factors). The authors also consider the involvement of mast cells in triggering and amplifying the inflammatory/hyper-reactive conditions of the oral mucosa (i.e. gingivitis, parodontitis, stomatitis), through a surplus of degranulated biological mediators (hyper-degranulation). Taking account of these factors, this paper presents a new option of treatment for inflammatory diseases of the oral cavity, based on molecules, known as ALIAmides, potentially able to control oral inflammation/hyper-activity, by exerting a local down-modulation of mast cell hyper-degranulation, without compromising the physiological protective and housekeeping functions of these cells. 23 Dea Bonello, Alda Miolo TABELLA 1 - Principali meccanismi difensivi della mucosa orale Meccanismi passivi Meccanismi attivi PRODUZIONE DI LIQUIDI IMMUNOREATTIVITÀ LOCALE (saliva, fluido del solco gengivale) (IgA della saliva, appartenenza al MALT) ELEVATA VASCOLARIZZAZIONE IMMUNOREATTIVITÀ SISTEMICA (IgG; IgE) BARRIERA EPITELIALE CHERATINIZZATA FAGOCITOSI LEUCOCITARIA ELEVATO TURNOVER CELLULARE SOVRAESPRESSIONE COMPLESSI PROTEICI AD ATTIVITÀ ANTIMICROBICA SVILUPPO APPARATO GIUNZIONALE FUNZIONALITÀ MASTOCITARIA INTERCELLULARE (degranulazione controllata e differenziale) PELLICOLA DENTALE GLICOPROTEICA INTRODUZIONE Una delle caratteristiche intrinseche alla mucosa di rivestimento del cavo orale è la marcata “normoreattività” biologica, vale a dire la fisiologica capacità di questo tessuto di adattarsi alle sollecitazioni di varia natura (esogene e/o endogene, locali e/o sistemiche) che costantemente vi afferiscono. Tra i molteplici meccanismi di difesa e di immunoregolazione (Tab. 1) che governano il sofisticato equilibrio normo-reattivo mucosale, figura anche la corretta funzionalità di una cellula, da tempo individuata come elemento residente della mucosa del cavo orale1, 2, 3: il mastocita. A questa cellula è stato progressivamente ascritto un range di attività biologiche sempre più vasto, che spazia da funzioni dichiaratamente fisiologiche - tra cui la protezione da infezioni batteriche e/o parassitarie e la coordinazione dei meccanismi di riparazione e rimodellamento tissutale4 - a ruoli francamente patologici nell’innesco ed amplificazione di quelle condizioni su base infiammatoria (es. gengiviti, parodontiti, stomatiti) derivanti da uno scompenso, in senso iperreattivo, della normo-reattività adattativa mucosale5. Sulla base dell’analisi della più recente letteratura scientifica, il presente articolo si propone di delineare il doppio ruolo del mastocita nella fisiopatologia della mucosa orale e, conseguentemente, di illustrare i presupposti razionali di un approccio alle malattie infiammatorie del cavo orale del cane e del gatto, basato sul riequilibrio ed il controllo della complessa funzionalità mastocitaria. concentrano - dopo esservi pervenuti, attraverso la circolazione sistemica, come progenitori indifferenziati di origine midollare - nell’epitelio6 e nella lamina propria7 (Fig. 1), in intimo contatto con le terminazioni nervose da una parte e la microrete vascolare locale dall’altra8, 9, 10 (Fig. 2). Ed è proprio da questi elementi che essi ricevono importanti influenze, volte a dirigere la loro maturazione periferica e a generare sottopopolazioni di elementi costitutivi a lunga vita media (da settimane a mesi), spiccatamente eterogenei per fenotipo, contenuto granulare e responsività agli stimoli agonisti11. Nella mucosa orale, esistono, infatti, mastociti sia di tipo “connettivale” che “mucosale” (Tab. 3) - con percentuali diversificate nei vari strati tissutali ed una possibile interconversione tra un fenotipo e l’altro in corso di infiammazione7,12. Nel gatto, in particolare, vi è una netta prevalenza di mastociti “connettivali”, con contenuto particolarmente elevato in amine vasoattive (istamina), eparina ed enzimi proteolitici (triptasi e chimasi)13. Ad aumentare l’eterogeneità dei mastociti del cavo orale interviene anche la simultanea presenza di forme TABELLA 2 - Distribuzione dei mastociti (cellule/mm2) nel cavo orale del cane (mod. da Cobb CM et al., 1976) Tessuti Mastociti/mm2 Lingua 598.9 Mucosa buccale 487.0 IL MASTOCITA NELLA FISIOLOGIA DEL CAVO ORALE Gengiva marginale 324.0 Ghiandola parotidea 101.7 Caratteristiche morfologiche La mucosa orale rappresenta una delle localizzazioni preferenziali dei mastociti (Tab. 2), dove si Ghiandola sottomandibolare 73.7 Linfonodo cervicale 51.7 24 Quaderni di Odontostomatologia, Vol. 2, N. 1, maggio 2004 mature ed immature, rispettivamente concentrate nella mucosa buccale e nella zona del solco gengivale: chiaro indice di un’influenza diretta delle continue sollecitazioni - sia meccaniche (movimenti della masticazione) che microbiche (placca) - sul fenotipo e la funzionalità di queste cellule7. Non solo, ma, pur essendo residenti, i mastociti sono dotati di una notevole mobilità distrettuale, tale per cui, una volta attivati, possono superficializzare, in particolar modo nelle zone (es. epitelio sulculare e giunzionale) dove più si rende necessario il controllo della locale normo-reattività7. FIGURA 1 - Nella mucosa orale, il mastocita si trova particolarmente concentrato nella zona del solco gengivale (a livello sia di epitelio che di lamina propria), in stretta connessione anatomica con vasi e nervi. FIGURA 2 - Immagine al microscopio ottico dell’unità morfofunzionale nervo (in basso), mastocita (al centro), vaso (in alto). Caratteristiche funzionali In virtù dell’intima associazione anatomica con vasi e nervi e della presenza di un ricco corredo recettoriale di membrana, i mastociti mucosali vengono direttamente sollecitati da un ampio ventaglio di stimoli: da segnali provenienti dal sistema immunitario (es. citochine, IgE, IgA secretorie, frazioni del complemento), a stimolazioni di origine nervosa (es. CGRP, NGF e sostanza P), a sollecitazioni di tipo meccanico, chimico, fisico e batterico4, 5,11. Alla sostanza P, in particolare, è stata di recente ascritta la capacità non solo di agire da potente attivatore neurogenico dei mastociti, ma anche di stimolarne la migrazione massiva in posizione sub-epiteliale, a stretto contatto con i soprastanti cheratinociti gengivali15, 16. Inoltre, di estrema importanza nel cavo orale è la capacità del mastocita di essere attivato - direttamente o indirettamente, attraverso il sistema del complemento - da virus, parassiti (es. Strongiloides) e batteri, sia Gram+ (es. Staphylococcus aureus, Streptococcus piogenes) che Gram- (es. Klebsiella pneumoniae, Escherichia coli)17, 18. In risposta a questo tipo di stimolazione, il mastocita si è dimostrato in grado di avviare importanti meccanismi di difesa: a) fagocitando direttamente gli agenti microbici17; b) richiamando - grazie al rilascio di specifici fattori TABELLA 3 - Caratteristiche dei principali sottotipi mastocitari (mod. da: Noli, Miolo, 2001)14 Mucosali o atipici (MCT) Connettivali o tipici (MCTC) Localizzazione Mucosale (lamina propria mucosa gastrointestinale) Connettivale (derma, connettivo sottoepiteliale degli apparati respiratorio e digerente) Metacromasia Solo dopo fissazione in piombo acetato o liquido di Carnoy Indipendente dal fissativo Proteasi Triptasi Triptasi, chimasi, carbossipeptidasi, catepsina G Proteoglicani Condroitin solfato Eparina Significato funzionale Protezione immunologica Rimodellamento tissutale, angiogenesi Degranulazione Rapida e massiva Lenta e progressiva 25 Dea Bonello, Alda Miolo chemotattici (es. TNF, IL-1, IL-4, IL-6, IL-10) - i leucociti circolanti ed aumentandone le attività battericide4, 19; c) potenziando la sequela di risposte immunitarie acquisite, grazie alla stretta interdipendenza funzionale esistente tra mastociti, cellule di Langerhans e linfociti, sia B che T4. In tal senso, la letteratura più recente traccia oggi il profilo biologico del mastocita come “cellula di prima linea”, in grado, cioè, di esercitare un ruolo essenziale nei meccanismi dell’immunità naturale, vale a dire nell’ambito di quelle risposte difensive “aspecifiche” che l’organismo mette immediatamente in atto per proteggersi da infezioni microbiche di varia natura4, 20, 21, 22. Indipendentemente dalla natura dello stimolo agonista, i mastociti attivati avviano un meccanismo comune di esocitosi del loro contenuto granulare citoplasmatico, noto come “degranulazione mastocitaria”. Durante tale processo - che rappresenta la base dell’attività biologica dei mastociti - un ampio spettro di mediatori pre-formati ed immagazzinati nei depositi granulari (es. citochine, fattori di crescita, amine vasoattive, enzimi proteolitici, radicali liberi) viene prontamente liberato nel medium extracellulare in maniera controllata e differenziale, proporzionalmente alla qualità ed alla quantità dei segnali biologici provenienti dal microambiente11, 23. Una volta rilasciati, tali mediatori influenzano gli elementi cellulari circostanti, coordinando, entro un valore “soglia” di degranulazione, la sequela di reazioni biologiche di difesa (immunità naturale), immunoregolazione (immunità acquisita) e riparazione, in modo da garantire il mantenimento dell’equilibrio omeostatico della mucosa orale, cioè a dire la normo-reattività di tessuto4, 24, 25, 26. IL MASTOCITA NELLE MALATTIE INFIAMMATORIE DEL CAVO ORALE La mucosa orale è particolarmente esposta ad alterazioni della sua fisiologica normo-reattività, vuoi per fattori costituzionali (es. coesistenza di tessuti diversi per composizione e funzione, presenza di zone predisposte a ristagni microbici e/o alimentari), vuoi per il convergere di un ampio ventaglio di cause - locali e sistemiche - implicate nell’eziologia di specifiche malattie infiammatorie (gengiviti, parodontiti, stomatiti). Il risultato è una condizione di “iper-reattività mucosale”, intendendo con tale termine uno scompenso della normo-reattività adattativa del tessuto, in risposta allo squilibrio tra meccanismi di difesa/ riparazione da una parte e stimolazioni irritative, sovramassimali e prolungate, dall’altra. Le evidenze a supporto di un coinvolgimento diretto dei mastociti negli stati di iper-reattività della mucosa orale - che, per inciso, originano nei lontani anni Cinquanta - ricadono ad ombrello su patologie come l’iperplasia gengivale, il lichen planus, le 26 epulidi, le ulcere ricorrenti, le stomatiti e le parodontopatie5, 27, 28, 29, 30. In tali situazioni, è ora chiaramente comprovato che il mastocita mucosale, sottoposto ad un eccesso di stimoli agonisti - di natura immunitaria (es. IgE, IgA), neurogenica (es. sostanza P, CGRP, NGF), batterica (es. enzimi e tossine della placca batterica) o meccanica (interventi odontoiatrici, presenza di ricostruzioni in amalgama e/o resine)31 - modifica il proprio fenotipo in forma “reattiva”. Oggi, infatti, le più recenti evidenze di letteratura parlano di “reactive mast cell”24, ad indicare quei mastociti che, in risposta ad un eccesso di segnali agonisti, danno avvio ad una incontrollata e massiva liberazione di mediatori (iper-degranulazione). Si tratta di sostanze - sia pre-formate (citochine pro-infiammatorie, amine vasoattive, enzimi proteolitici) che sintetizzate de novo (prostaglandine, leucotrieni) (Tab. 4) - che, presenti in eccesso, si rendono responsabili dell’esagerata e prolungata risposta infiammatoria della mucosa orale, nonché dell’inefficienza dei meccanismi di difesa, immunoregolazione e riparazione5, 29. Il fenomeno dell’iperdegranulazione mastocitaria è stato confermato sia nel cane che nell’uomo, dove la significativa diminuzione del numero di mastociti locali riscontrata in corso di processi infiammatori acuti del cavo orale32 - a fronte di un costante aumento numerico in quelli cronici o nelle fasi successive di riparazione7, 33 - è stata unanimemente interpretata in termini di massiva fuoriuscita del contenuto granulare. Una volta degranulate, infatti, queste cellule vanno incontro alla perdita non solo della loro capacità rigenerativa, ma anche delle caratteristiche cromatiche che ne rendono possibile l’evidenziazione istologica. All’iperdegranulazione mastocitaria viene attribuito un ruolo patogenetico ben preciso nell’ambito della cascata di eventi che caratterizzano l’innesco, la cronicizzazione e la spiccata tendenza recidivante/ricorrente degli stati infiammatori della mucosa orale (Fig. 3)5, 29. In particolare, i mediatori mastocitari intervengono nelle fasi di: Infiammazione acuta: il mastocita è direttamente responsabile dell’innesco della risposta immunoinfiammatoria della mucosa orale. In virtù dell’aumento di sintesi e di rilascio di determinate sostanze (interleuchine, TNF, istamina, serotonina, PAF, prostaglandine)34, 35, tale cellula avvia, infatti, la sequela di alterazioni vascolari (vasodilatazione, aumento di permeabilità vasale, aumento di espressione di molecole di adesione endoteliale) e cellulari (chemiotassi e reclutamento di cellule infiammatorie, neutrofili in primis) che contraddistinguono le fasi precoci di gengiviti e stomatiti ed i segni clinici ad esse associati (es. iperemia, eritema, edema, sanguinamento) (Figg. 4 e 5). Anche la ricca innervazione sensoriale del cavo orale viene influenzata dall’iperattivazione funzio- Quaderni di Odontostomatologia, Vol. 2, N. 1, maggio 2004 TABELLA 4. Principali mediatori mastocitari iperdegranulati in corso di infiammazione della mucosa orale Mediatore Principali attività PROTEASI (triptasi, chimasi, catepsina G) • • • • EPARINA • stimolazione angiogenesi • aumento proliferazione fibroblasti e cellule endoteliali • stimolazione osteoclasti FATTORI CHEMOTATTICI (es. ECF, NCF, LTB4) • aumento infiltrazione neutrofili, eosinofili, basofili AMINE VASOATTIVE (istamina, serotonina) • • • • • vasodilatazione aumento permeabilità capillare aumento proliferazione cheratinociti e fibroblasti nocicezione aumento erosione ossea CITOCHINE (Il-1, IL-3, IL-4, IL-5, IL-6, IL-8, IL-10, IL-13, IL-16, TNF) • • • • • • • aumento espressione molecole di adesione chemiotassi neutrofili ed eosinofili attivazione linfociti B attivazione linfociti Th2 aumento produzione SCF attivazione cellule di Langerhans inibizione proliferazione cheratinociti FATTORI DI CRESCITA (FGF, TGF. PDGF, NGF) • • • • proliferazione fibroblasti e cellule epiteliali angiogenesi proliferazione ed aggregazione piastrinica nocicezione DERIVATI ACIDO ARACHIDONICO (es. PDG2, LTB4) • nocicezione • vasodilatazione • aumento migrazione neutrofili VIP • nocicezione • vasodilatazione aumento rilascio istamina aumento proliferazione cheratinociti e fibroblasti nocicezione degradazione matrice extracellulare nale del mastocita. Le sostanze ad azione neurosensibilizzante (es. NGF, istamina, serotonina, sostanza P, prostaglandine)36 rilasciate in eccesso dai mastociti reattivi abbassano la soglia nocicettiva delle terminazioni nervose periferiche, scatenano lo stato iperalgico che accompagna, soprattutto nel gatto, l’infiammazione della mucosa orale. FIGURA 3 - Il mastocita al centro dei meccanismi flogistici ed algogeni della mucosa orale. Attraverso l’eccessivo ed incontrollato rilascio per degranulazione (iper-degranulazione) dei mediatori immagazzinati e/o sintetizzati de novo (frecce in grigio), il mastocita influenza la risposta patologica di tutti gli elementi cellulari circostanti, avviando ed amplificando le cascate patogenetiche che culminano nei segni di flogosi (es. iperplasia gengivale, eritema, edema), dolore, disepitelizzazione, distruzione ossea e di matrice, tipici delle malattie infiammatorie del cavo orale. Infiammazione cronica: le terminazioni nervose nocicettive, sensibilizzate da specifici mediatori mastocitari, ne amplificano i fenomeni di iper-degranulazione tramite il rilascio locale di neuropeptidi come NGF, sostanza P, CGRP (infiammazione neurogenica)37. Tra mastociti e nervi viene, in sostanza, a crearsi un dialogo bidirezionale che rappresenta il presupposto anatomo-funzionale per il cronicizzarsi degli stati infiammatori e dolorosi del cavo orale. Anatomicamente in contatto con linfociti e cellule di Langerhans, i mastociti iper-attivati influenzano anche la risposta linfonodale locale. Con l’iper-degranulazione, si liberano, infatti, mediatori (come TNF, IL-6, IL-8 e IL-16), in grado non solo di 27 Dea Bonello, Alda Miolo ture periodontali più profonde (es. legamento periodontale). Allo stato di flogosi, si accompagna il graduale, quanto irreversibile, sovvertimento dello stroma connettivale della mucosa, prevalentemente ad opera di proteasi neutre (es. triptasi, chimasi) che, rintracciate in forte concentrazione nel fluido del solco gengivale, vengono oggi considerate - assieme ad altri mediatori come il t-PA - indici attendibili di progressione della malattia parodontale40, 41. FIGURA 4 - Gatto: notevole accumulo di placca e gengivite marginale. Infiammazione della mucosa sottolinguale. Erosione dell’osso alveolare: l’erosione dell’osso alveolare, con conseguente mobilità e/o caduta dei denti, è la fase conclusiva di parodontopatie in stadio avanzato (Figg. 7 e 8) ed è anch’essa sostenuta, almeno in parte, dai mastociti. Infatti, sebbene l’aumento numerico di queste cellule nelle lesioni periodontali progressive sia ancor oggi motivo di dibattito, il loro ruolo nei fenomeni di distruzione ossea è ormai assodato, tanto che l’inibizione della degranulazione riduce significativamente la perdita di osso alveolare42. Il rilascio incontrollato di specifiche sostanze (es. IL-1, TNF, istamina, eparina, OAF), capaci di attivare direttamente gli osteoclasti, esalta, infatti, l’attività di riassorbimento osseo ed accelera la distruzione dell’osso alveolare43. LA MODULAZIONE DEI MASTOCITI COME NUOVA OPZIONE PER LE MALATTIE INFIAMMATORIE DEL CAVO ORALE FIGURA 5 - Stomatite cronica attiva di tipo ulcerativo. Grave infiammazione delle gengive di premolari e molari e della mucosa vestibolare. potenziare la funzione di “presentazione antigenica”, ma anche di condizionare la migrazione e la proliferazione di specifiche sottoclassi di linfociti T, direttamente implicate nella cronicizzazione delle lesioni infiammatorie4, 5. Distruzione dei tessuti epiteliali e connettivali di sostegno: i mastociti liberano anche citochine (es. IL-1, TNF) ed enzimi ad attività litica (proteasi, gelatinasi, elastasi, collagenasi), responsabili di quei fenomeni mucosali involutivi, patognomonici degli stadi più avanzati ed irreversibili delle parodontopatie: dalla regressione apicale del margine gengivale libero fino allo scollamento gengivale completo ed alla formazione di tasche periodontali vere e proprie38, 39. L’epitelio del solco gengivale, in particolare, sotto l’influenza dei mediatori mastocitari, è il primo a perdere progressivamente la propria integrità e - dapprima poroso e, successivamente, reso discontinuo da erosioni/ulcerazioni (Fig. 6) consente ai batteri ed ai prodotti del loro metabolismo di invadere l’intero margine gengivale e di diffondere il processo infiammatorio fino alle strut28 In sintesi, le attuali conoscenze in tema di fisiopatologia del mastocita della mucosa orale hanno consentito di definirne un doppio profilo funzionale: cellula preposta al mantenimento della normo-reattività distrettuale da una parte, ma capace, dall’altra, di attivare i meccanismi responsabili dell’iperreattività della mucosa. Tale bipolarismo funzionale è fondamentalmente legato al tono di degranulazione di queste cellule. Se graduale e controllato, esso si rivela, infatti, meccanismo indispensabile alla regolazione dei sistemi tissutali di difesa/riparazione ed immunoregolazione. Se, invece, eccessivo per quantità e/o durata, esso diventa elemento scatenante le alterazioni flogistiche e nocicettive del cavo orale4, 5. In base a tali premesse, il controllo e/o il ripristino di un fisiologico tono degranulatorio dei mastociti va acquisendo una notevole valenza terapeutica, quale intervento di “attenuazione biologica”, in grado di riportare a norma uno stato di iper-reattività mucosale e correggerne segni e sintomi associati. Fino ad ora, nell’ambito dei trattamenti specificatamente rivolti a controllare le disfunzioni mastocitarie, la letteratura riportava prevalentemente l’impiego di anti-istaminici o stabilizzanti di membrana (es. cromoglicato di sodio). I risultati ottenuti - piuttosto contrastanti e non eccessivamente promettenti - si possono ascrivere sia al fatto che più mediatori Quaderni di Odontostomatologia, Vol. 2, N. 1, maggio 2004 FIGURA 6 - Stomatite ulcero-necrotica del cane: massiva deposizione di placca, infiammazione acuta della mucosa vestibolare, ulcere da contatto. FIGURA 7 - Gatto: grave parodontite, con perdita di osso alveolare. Frattura del canino superiore. mastocitari (e non solo l’istamina) sono coinvolti nella genesi dell’iper-reattività mucosale, sia alla constatazione che il blocco totale della funzionalità mastocitaria (conseguente alla stabilizzazione di membrana) si ripercuote altrettanto negativamente sull’omeostasi distrettuale. Un importante passo in avanti in questo campo coincide con la scoperta di un gruppo di molecole chimicamente appartenenti alla classe delle N-aciletanolamine (NAE) - che si comportano da “autacoidi” (NdA: autacoide = sostanza prodotta dall’organismo e dotata di attività farmacologica): sono, cioè, endogenamente sintetizzate nei tessuti periferici (dove regolano i meccanismi omeostatici di permeabilità vasale e di sensibilità dolorifica)44 e si accumulano in situazioni di danno/infiammazione45, 46, allo scopo di limitare l’eccessiva propagazione della risposta infiammatoria. A partire da queste sostanze endogene (il cui capostipite è la palmitoiletanolamide), è stata oggi sintetizzata una serie di equivalenti sintetici - noti come ALIAmidi - in quanto capaci di mimare l’azione biologica della loro controparte biologica attraverso un meccanismo detto ALIA (Autacoid Local Injury Antagonism)47. Secondo quanto emerso dalle più recenti evidenze scientifiche, il meccanismo ALIA si avvale di un’interazione di tipo recettoriale. L’ALIAmide, cioè, contrae un legame specifico con un recettore CB (di probabile tipo 2), espresso sulla membrana dei mastociti48, ma anche di altri stipiti cellulari immuno-competenti, come basofili, macrofagi, linfociti49. Da tale interazione deriva la down-modulazione dell’iperdegranulazione mastocitaria e, dunque, il minor rilascio di sostanze ad attività pro-infiammatoria ed algogena. Da un punto di vista applicativo, le molecole ALIAmidiche - il cui capostipite è noto come Palmidrol - hanno ricevuto numerose conferme del loro profilo anti-infiammatorio ed anti-dolorifico in studi sia sperimentali (modelli di infiammazione cutanea indotta da stimoli neurogenici ed immunogenici)50, 51 che clinici. In particolare nel settore veterinario, il Palmidrol si è dimostrato in grado di regolare l’iperreattività infiammatoria a livello cutaneo, migliorando sintomi e lesioni connessi alle dermatopatie da ipersensibilità nel cane e nel gatto52. Attualmente, nel cane e nel gatto viene utilizzata anche un’altra ALIAmide - denominata Adelmidrol (DCI della N,N’-bis-(2-hydroxyethyl)-nonandiamide) che, applicata per via topica, ha fornito promettenti risultati nel controllo della riparazione delle ferite nel cane e nel gatto53, 54. Ancor più recente è l’utilizzo dell’Adelmidrol nelle infiammazioni della mucosa orale55. CONCLUSIONI FIGURA 8 - Grave parodontite con perdita di osso alveolare a livello degli incisivi inferiori. Questi denti sono irrimediabilmente compromessi. L’ultimo decennio ha visto un incredibile proliferare di ricerche e studi sul profilo funzionale del mastocita, il cui meccanismo degranulatorio bilan29 Dea Bonello, Alda Miolo ciato, graduale e selettivo si sta rivelando essenziale per la fisiologia di un tessuto di interfaccia come la mucosa. Di pari passo, è andata, altresì, delineandosi la valenza patologica di un’alterata degranulazione mastocitaria, con l’incontrollato rilascio di mediatori - ad attività pro-infiammatoria, citolesiva ed algogena - oggi identificato come meccanismo patogenetico fondamentale nelle flogosi iper-reattive di molti distretti, cavo orale compreso. Questa straordinaria doppia funzionalità del mastocita ha progressivamente orientato la ricerca applicata verso possibili interventi, mirati a contrastare l’eccesso di degranulazione mastocitaria, preservandone, nel contempo, la soglia omeostatica e difensivo/riparativa. Un sensibile passo in avanti in tal senso è stato fatto con la scoperta delle ALIAmidi. Normalizzando il tono degranulatorio mastocitario con meccanismi di modulazione biologica, queste molecole si affacciano nell’attuale panorama farmacologico come promettente opzione di trattamento in tutti gli stati di iper-reattività che riconoscono nella disregolazione funzionale dei mastociti il principale meccanismo d’azione. Tra questi, un posto di primo piano spetta sicuramente alle malattie infiammatorie (es. gengiviti, parodontiti, stomatiti) della mucosa del cavo orale. Parole chiave Mastociti, infiammazione, cavo orale, cane, gatto, ALIAmidi. Key words Mast cell, inflammation, oral cavity, dog, cat, ALIAmides. Elenco CGRP DCI ECF FGF IgA IgE IL-1 IL-10 IL-13 IL-16 IL-3 IL-4 IL-5 IL-6 IL-8 LTB4 MALT NCF NGF OAF PAF PDGE2 PDGF TGF 30 delle abbreviazioni Calcitonin Gene-Related Protein Denominazione Comune Internazionale Eosinophilic Chemotactic Factor Fibroblast Growth Factor Immunoglobuline A Immunoglobuline E Interleuchina-1 Interleuchina-10 Interleuchina-13 Interleuchina-16 Interleuchina-3 Interleuchina-4 Interleuchina-5 Interleuchina-6 Interleuchina-8 Leucotriene B4 Mucosal-Associated Lymphoid Tissue Neutrophilic Chemotactic Factor Nerve Growth Factor Osteoclast-Activating Factor Platelet-Activating Factor Prostaglandina2 Platelet-Derived Growth Factor Transforming Growth Factor TNF t-PA VIP Tumor Necrosis Factor tissue-Plasminogen Activator Vasoactive Intestinal Peptide Bibliografia 1. Noviana D, Kono F, Nagakui Y, Shimizu H, Mamba K, Makimura S, Horii Y: Distribution and enzyme histochemical characterization of mast cells in cats. Histochem J 33(11-12): 597-603, 2001. 2. Cobb CM, Heneghan JB, LeBlanc DM, Davis MJ: Mast cell distribution in oral tissues of germ-free vs conventional beagle dogs. J Periodontol 47(4): 230235, 1976. 3. Fonzi L, Gasparoni A, Belli M, Capezzoli L: Fine structure of healthy human gingival mast cells and their immunological characterization. It J Anat Embryol 100 (Suppl 1):341-348, 1995. 4. Maurer M, Theoharides T, Granstein RD, Bischoff SC, Bienenstock J et al: What is the physiological function of mast cells? Exp Derm 12: 886-910, 2003. 5. Walsh LJ: Mast cells and oral inflammation. Crit Rev Oral Biol Med 14(3): 188-198, 2003. 6. Barnett ML: Mast cells in the epithelial layer of human gingival. J Ultrastruct Res 43(3): 247-255, 1973. 7. Mascres C: Mastocytes et cavité buccale. Rev Stomatol Chir Maxillofac 87(2): 108-114, 1986. 8. Ruokonen H, Hietanen J, Malmstrom M, Sane J, Hayrinen-Immonen R, Hukkanen M, Konttinen YT: Peripheral nerves and mast cells in normal buccal mucosa. J Oral Pathol Med 22 : 30-34, 1993. 9. Bauer O, Razin E: Mast cell-nerve interactions. News Physiol Sci, 15: 213-218, 2000. 10. Matsson L, Norevall LI, Forsgren S: Anatomic relationship between substance P- and CGRP-immunoreactive nerve fibers and mast cells in the palatal mucosa of the rat. Eur J Oral Sci 103(2(Pt1): 70-76, 1995. 11. Galli SJ: New concepts about the mast cell. New Engl J Med 328(4): 257-265, 1993. 12. Matsson L: Mast cell heterogeneity in various oral mucosal sites in the rat. Arch Oral Biol 37(6): 445450, 1992. 13. Harley R, Gruffydd-Jones TJ, Day MJ: Non-specific labelling of mast cells in feline oral mucosa - a potential problem in immunohistochemical studies. J Comp Pathol 127: 228-231, 2002. 14. Noli C, Miolo A: The mast cell in wound healing. Vet Derm 12: 303-313, 2001. 15. Kozakiewicz M, Godlewski A: Modulation of the mitotic activity and population of the mast cells in the oral mucosa by substance P. Cell Mol Biol Letters, 8: 727-734, 2003. 16. Batbayar B, Somogyi J, Zelles T, Feher E: Immunohistochemical analysis of substance P containing nerve fibres and their contacts with mast cells in the diabetic rat’s tongue. Acta Biol Hung 54(3-4): 275283, 2003. 17. Malaviya A, Abraham SN: Clinical implications of mast cell-bacteria interaction. J Mol Med 76: 617623, 1998. 18. Malaviya R, Georges A: Regulation of mast cell-mediated innate immunity during early response to bacterial infection. Clin Rev All Immunol 22(2): 189204, 2002. 19. Malaviya R, Ikeda T, Ross E, Abraham SN: Mast cell modulation of neutrophil influx and bacterial clear- Quaderni di Odontostomatologia, Vol. 2, N. 1, maggio 2004 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. 30. 31. 32. 33. 34. 35. 36. 37. 38. ance at sites of infection through TNF-alpha. Nature 381: 77-80, 1996. Marone G, Galli SJ, Kitamura Y: Probing the roles of mast cells and basophils in natural and acquired immunity, physiology and disease. Trends Immunol 23(9): 425-527, 2002. Frossi B, De Carli M, Pucillo C: The mast cell: an antenna of the microenvironment that directs the immune response. J Leukoc Biol 75(4): in press, 2004. Feger F, Varadaradjalou S, Gao Z, Abraham SN, Arock M: The role of mast cells in host defense and their subversion by bacterial pathogens. Trends Immunol 23(3): 151-158, 2002. Gordon JR., Burd PR, Galli SJ: Mast cells as a source of multifunctional cytokines. Immunol Today 11(12): 458-464, 1990. Boyce JA: Mast cells: beyond IgE. J Allergy Clin Immunol 111: 24-32, 2003. Puxeddu I, Piliponsky AM, Bachelet I, Levi-Schaffer F: Mast cells in allergy and beyond. Int J Biochem Cell Biol 35: 1601-1607, 2003. Crivellato E, Beltrami CA, Mallardi F, Ribatti D: The mast cell: an active participant or an innocent bystander? Histol Histopathol 19(1): 259-270, 2004. Jose M, Raghu AR, Rao NN: Evaluation of mast cells in oral lichen planus and oral lichenoid reaction. Indian J Dent Res 12(3): 175-179, 2001. Natah SS, Hayrinen-Immonen R, Hietanen J, Malmstrom M, Konttinen YT: Quantitative assessment of mast cells in recurrent aphtous ulcers (RAU). J Oral Pathol Med 27: 124-129, 1998. Walsh LJ, Davis MF, Xu LJ, Savage NW: Relationship between mast cell degranulation and inflammation in oral cavity. J Oral Pathol Med 24: 266-272, 1995. Coleman EJ, Schlissel HJ, Gaffar A: Mast cells and periodontal disease. J Periodontal Res 9(6): 366-373, 1974. Schedle A, Samorapoompichit P, Ghannadan M, Franz A, Sperr WR, Sperr W, Valent P: Effects of dental amalgam and its components of histamine release from human basophils and tissue mast cells. Wien Klin Wochenschr 110(13-14): 467-472, 1998. Shapiro S, Ulmansky M, Scheuer M: Mast cell population in gingival affected by chronic destructive periodontal disease. J Periodontol 40: 276-280, 1969. Gunhan M, Bostanci H, Gunhan O, Demiriz M: Mast cells in periodontal disease. Ann Dentistry 50(1): 2529, 1991. Harley R, Helps CR, Harbour DA, Gruffydd-Jones TJ, Day MJ: Cytokine mRNA expression in lesions in cats with chronic gingivostomatitis. Clin Diagn Lab Immunol 6(4): 471-478, 1999. Zhao ZZ, Sugerman PB, Walsh LJ, Savage NW: A fluorometric microassay for histamine release from human gingival mast cells. J Periodont Res 36: 233236, 2001. Leon A, Buriani A, Dal Toso R, Fabris M, Romanello S, Aloe L, Levi-Montalcini R: Mast cells synthesize, store and release nerve growth factor. Proc Natl Acad Sci 91: 3739-3743, 1994. Donnerer J, Schuligoi R, Stein C: Increased content and transport of substance P and calcitonin gene-related peptide in sensory nerves innervating inflamed tissue: evidence for a regulatory function of Nerve Growth Factor in vivo. Neuroscience 49(3): 693-698, 1992. Kabashima H, Nagata K, Maeda K, Iijima T: Involvement of substance P, mast cells, TNF-alpha and ICAM-1 in the infiltration of inflammatory cells in 39. 40. 41. 42. 43. 44. 45. 46. 47. 48. 49. 50. 51. 52. 53. 54. 55. human periapical granulomas. J Oral Pathol Med 31(3): 175-180, 2002. Howells GL: Cytokine networks in destructive periodontal disease. Oral Disease, 1: 266-270, 1995. Kennett CN, Cox SW, Eley BM: Investigations into the cellular contribution to host tissue proteases and inhibitors in gingival crevicular fluid, J Clin Periodontol 24(6): 424-431, 1997. Lindberg P, Kinnby B, Lecander I, Lang NP, Matsson L: Increasing expression of tissue plasminogen activator and plasminogen activator inhibitor type 2 in dog gingival tissues with progressive inflammation. Arch Oral Biol 46(1): 23-31, 2001. Jeffcoat MK, Williams RC, Johnson HG, Wechter WJ, Goldhaber P: Treatment of periodontal disease in beagles with lodoxamide ethyl, an inhibitor of mast cell release. J Periodont Res 20: 532-541, 1985. Assuma R, Oates T, Cochran DL, Amar S, Graves DT: IL-1 and TNF antagonists inhibit the inflammatory response and bone loss in experimental periodontitis. J Immunol 160: 403-409, 1998. Calignano A, La Rana G, Giuffrida A, Piomelli D: Control of pain initiation by endogenous cannabinoids. Nature 394: 277-281, 1998. Jack DB: Aliamides: a new approach to the treatment of inflammation. Drug News&Perspectives 9(2): 9398, 1996. Berdyshev EV, Schmid PC, Dong Z, Schmid HH: Stress-induced generation of N-acylethanolamines in mouse epidermal JB6P cells. Biochem J 346(Pt2): 369-374, 2000. Aloe L, Leon A, Levi-Montalcini R: A proposed autacoid mechanism controlling mastocyte behaviour. Agents and Actions 39: C145-C147, 1993. Facci L, Dal Toso R, Romanello S, Buriani A, Skaper SD, Leon A: Mast cells express a peripheral cannabinoid receptor with differential sensitivity to anandamide and palmitoylethanolamide. Proc Natl Acad Sci 92: 3376-3380, 1995. Lambert DM, Di Marzo V: The palmitoylethanolamide and oleamide enigmas: are these two fatty acid amides cannabimimetic? Curr Med Chem 6: 757-773, 1999. Mazzari S, Canella R, Petrelli L, Marcolongo G, Leon A: N-(2-hydroxyethyl)hexadecanamide is orally active in reducing edema formation and inflammatory hyperalgesia by down-modulating mast cell activation. Eur J Pharmacol 300: 227-236, 1996. Conti S, Costa B, Colleoni MP, Parolaro D, Giagnoni G: Antiinflammatory action of endocannabinoid palmitoylethanolamide and the synthetic cannabinoid nabilone in a model of acute inflammation in the rat, Br J Pharmacol 135: 181-187, 2002. Scarampella F, Abramo F, Noli C: Clinical and histological evaluation of an analogue of palmitoylethanolamide, PLR120 (comicronized Palmidrol INN) in cats with eosinophilic granuloma and eosinophilic plaque: a pilot study, Vet Derm 12: 29-39, 2001. Manara GL, Guttadauro S, Giovannella A: Ferite aperte a localizzazione acrale nel cane e nel gatto: 3 esperienze cliniche sull’utilizzo di agenti topici. Veterinaria 15(1): 97-104, 2001. Giovannella A: Cicatrizzazione per seconda intenzione delle ferite cutanee nel cane e nel gatto: trattamento topico di base (TBT). Summa 8: 1-8, 2001. Bonello D: Stomatite cronica del gatto: gestione dei meccanismi infiammatori. Atti 46° Congresso Nazionale SCIVAC, 8-11 maggio 2003, Milano, pp.35-38, 2003. 31