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Herpes viruses and periodontopathic bacteria in early-onset periodontitis

Authors

  • Joanna J. Kamma,

    Corresponding author
    1. Private practice, Athens, Greece
      Address:
      Dr. Joanna J. Kamma
      6–8 Freattidos St.
      GR-185 37 Piraeus
      Greece
      Fax: +3 01 4525 935
      e-mail: kvich@tee.gr
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  • Adolfo Contreras,

    1. Department of Periodontology, School of Dentistry, University of Southern California, Los Angeles, CA
    2. Department of Periodontology, School of Dentistry, University of Valle, Cali, Colombia
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  • Jørgen Slots

    1. Department of Periodontology, School of Dentistry, University of Valle, Cali, Colombia
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Address:
Dr. Joanna J. Kamma
6–8 Freattidos St.
GR-185 37 Piraeus
Greece
Fax: +3 01 4525 935
e-mail: kvich@tee.gr

Abstract

Objectives: This study examined the occurrence of human herpes viruses and suspected periodontopathic bacteria in early-onset periodontitis patients who experienced progressive disease in at least 2 periodontal sites during the maintenance phase of therapy.

Material and methods: In each of 16 individuals (9 male and 7 female; mean age 33.1±2.6 years), subgingival plaque samples were collected from 2 deteriorating and 2 stable periodontitis sites. A nested polymerase chain reaction method determined the presence of human cytomegalovirus (HCMV), Epstein-Barr virus type 1 (EBV-1) and herpes simplex virus (HSV). A 16s rRNA polymerase chain reaction method identified Porphyromonas gingivalis, Dialister pneumosintes, Bacteroides forsythus and Actinobacillus actinomycetemcomitans.

Results: HCMV was detected in 59.4% of active and in 12.5% of stable sites (p<0.001), EBV-1 in 43.8% of active and in 12.5 % of stable sites (p=0.01), HSV in 34.5% of active and in 9.4% of stable sites (p=0.03), and co-infection with any of the 3 test herpesviruses in 43.8% of active and in 3.1% of stable sites (p<0.001). P. gingivalis was detected in 71.9% of active and in 37.5% of stable sites (p=0.01), D. pneumosintes in 62.5% of active and in 18.8% of stable sites (p=0.04), co-infection with P. gingivalis and D. pneumosintes in 50% of active and in 0% of stable sites (p<0.001), and co-infection with any 3 or 4 of the test bacteria in 40.6% of active and in 0% of stable sites (p=0.001). All periodontitis sites showing herpesvirus co-infection and all but one site showing P. gingivalis and D. pneumosintes co-infection revealed bleeding upon probing.

Conclusions: HCMV, EBV-1, HSV and herpesvirus co-infection, as well as P. gingivalis, D. pneumosintes and P. gingivalis-D. pneumosintes co-infection were statistically associated with active periodontitis. Herpesviruses are immunosuppressive and may set the stage for overgrowth of subgingival P. gingivalis, D. pneumosintes and other periodontopathic bacteria. Understanding the significance of herpesviruses in human periodontitis may allow for improved diagnosis, more specific therapy and, ultimately, disease prevention.

Zusammenfassung

Ziele: Diese Studie untersuchte das Vorkommen von humanen Herpesviren und vermuteten parodontalpathogenen Keimen bei Patienten mit früh einsetzender Parodontitis. Die Patienten zeigten bei wenigstens 2 parodontalen Taschen in der Erhaltungsphase der Therapie eine Progression der Erkrankung.

Material und Methoden: Bei jedem der 16 Individuen (9 Männer und 7 Frauen; Durchschnittsalter 33.1±2.6 Jahre) wurden von 2 sich verschlechternden und zwei stabilen Stellen Plaqueproben entnommen. Mittels einer nested Polymerasekettenreaktion wurde das Vorhandensein von humanem Cytomegalievirus (HCMV), Epstein-Barr-Virus Typ 1 (EBV-1) und Herpes simplex Virus (HSV). Durch eine 16s-rRNA-Polymerasekettenreaktion wurden Porphyromonas gingivalis, Dialister pneumosintes, Bacteroides forsythus und Actinobacillus actinomycetemcomitans bestimmt.

Ergebnisse: HCMV wurde bei 59.4% der aktiven und 12.5% der stabilen Taschen nachgewiesen (p<0.001), EBV-1 bei 43.8% der aktiven und bei 12.5% der stabilen Taschen (=0.01), HSV bei 34.5% der aktiven und 9.4% der stabilen Taschen (=0.03) und eine Ko-Infektion mit irgendeinem der 3 Herpesviren bei 43.8% der aktiven und 3.1% der stabilen Taschen (p<0.001). P. gingivalis wurde bei 71.9% der aktiven und 37.5% der stabilen Taschen nachgewiesen (p=0.01), D. pneumosintes bei 62.5% der aktiven und 18.8% der stabilen Taschen (p=0.04), Ko-Infektion mit P. gingivalis und D. pneumosintes bei 50% der aktiven und 0% der stabilen Taschen (p<0.001) und Ko-Infektion mit 3 oder 4 der testbakterien bei 40.6% der aktiven und 0% der stabilen Taschen (p<0.001). Alle Parodontitistaschen mit Herpesvirusko-Infektion und alle bis auf eine Tasche mit P. gingivalis und D. pneomosintes Ko-Infektion zeigten Sondierungsblutung.

Schlussfolgerungen: Sowohl eine Ko-Infektion mit HCMV, EBV-1, HSV und Herpesviren als auch P. gingivalis, D. pneumosintes und eine Ko-Infektion mit P. gingivaliis-D. pneumosintes waren statistisch gesehen mit aktiver Parodontitis assoziiert. Herpesviren sind immunsuppressiv und könnten den Zustand für eine Ausbreitung des subgingivalen P. gingivalis, D. pneumosintes und anderer parodontalpathogener Bakterien schaffen. Ein Verständnis der Bedeutung von Herpesviren für die Parodontitis beim Menschen könnte eine verbesserte Diagnose, eine spezifischere Therapie und letztlich eine Prävention der Erkrankung ermöglichen.

Résumé

But: Cette étude a examiné la prévalence du virus de l’herpès humain et des bactéries parodontopathogènes dans la parodontite précoce de patients qui avaient eu une parodontite progressive dans au moins 2 sites parodontaux durant la phase de maintien de la thérapie.

Matériaux et méthodes: Chez 16 individus (neuf hommes et sept femmes d’un âge moyen de 33.1±2.6 ans) des échantillons de plaque sous-gingivale ont été prélevés de deux sites se détériorant et de deux sites stables. Une PCR a déterminé la présence du cytomégalovirus humain (HCMV), du virus type 1 Epstein-Barr (EBV-1) et du virus simplex de l’herpès (HSV). Une PCR-ARN 16S a permis d’identifier le Porphyromonas gingivalis (P.g.), le Dialister pneumosintes (D.p.), le Bacteroides forsythus (B.f), et l’Actinobacillus actinomycetemcomitans (A.a.).

Résultats: HCMV a été détecté dans 59.4% des sites actifs et dans 12.5% des sites stables (p<0.001). EBV-1 dans 43.8% des sites actifs et 12.5% des sites stables (p<0.01). HSV dans 34.5% des sites actifs et dans 9.4% des sites stables (p=0.03), et une co-infection avec chacun des trois virus d’herpès testés dans 43.8% des sites actifs et dans 3.1% des sites stables (p<0.001). P.g. a été détecté dans 71.9% des sites actifs mais dans seulement 37.5% des sites stables (p=0.01). D.p. dans 62.5% des sites actifs et 18.8% des sites stables (p=0.04), une co-infection avec P.g. et D.p.était présente dans 50% des sites actifs mais dans aucun des sites stables (p<0.001), et une co-infection avec une des trois ou quatre bactéries testées était de 40.6% dans les sites actifs et de 0% dans les sites stables (p=0.001). Tous les sites avec parodontite montraient une co-infection du virus de l’herpès et tous sauf un site montraient une co-infection P.g., D.p. rélévant un saignement au sondage.

Conclusions: HCMV, EBV-1, HSV et une co-infection du virus de l’herpès ainsi que les co-infections P.g., D.p. et P.g.-D.P.étaient statistiquement associés à une parodontite active. Les virus de l’herpès sont immuno-suppresseurs et peuvent promouvoir la croissance sous-gingivale de P.g., D.p. et d’autres bactéries parodonto-pathogènes. Comprendre la signification des virus de l’herpès dans la parodontite humaine peut apporter un diagnostic amélioré, un traitement plus spécifique et une prévention de la maladie.

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