Linking diet, obesity, and periodontitis via inflammatory biomarkers in serum and saliva: Results from cross-sectional and longitudinal analyses using Finnish population-based datasets

Abstract

Low-grade systemic inflammation is linked with chronic diseases. Periodontitis, diet quality, and obesity are associated with systemic inflammation, yet their simultaneous association with salivary or serum markers of inflammation remains unexplored. This thesis aimed to evaluate their association with inflammation in the oral cavity and with serum C-reactive protein (CRP) concentration.

This study was based on the subsamples from three population-based surveys conducted by the National Institute for Health and Welfare: the DILGOM study (n = 584), the Health 2000 survey (n = 165), and participants attending Health 2000 and Health 2011 surveys (n = 3434). The periodontal status was assessed by a salivary-based Cumulative Risk Score (DILGOM study) and by clinical examination (Health 2000 study). Dietary habits were collected with a food frequency questionnaire. The Dietary Inflammatory Index (DII) was used to analyze the diet’s inflammatory potential and the Baltic Sea Diet Score to assess the adherence to the Baltic Sea diet. Key outcome variables included salivary cytokines (e.g. interleukin [IL]-1, IL-6, IL-10) and serum CRP concentration.

Periodontal status was associated with the concentrations of most salivary cytokines, whereas obesity was associated with higher IL-6 levels in participants with worse periodontal status and lower TNF- and IL-10 levels in participants with non-periodontitis. Association between DII and salivary cytokines was not found. Serum CRP was higher in participants with advanced periodontitis, also when combined with the index of diet quality. In addition, advanced periodontitis combined with non-adherence to the Baltic Sea diet increased the odds of having serum CRP  2mg/l after 11 years, but this disappeared after adjusting for confounding factors.

In conclusion, salivary cytokines were mainly associated with periodontal status but less with obesity and not at all with diet. An association also existed between periodontitis and serum CRP, and this association was stronger than with diet and serum CRP. A slight synergistic association of diet and periodontitis existed with serum CRP, which remained significant even after 11 years.

----- Matala-asteinen tulehdus liittyy moniin kroonisiin sairauksiin. Parodontiitti, ruokavalio ja lihavuus ovat systeemisen tulehduksen riskitekijöitä, mutta niiden samanaikaisen esiintymisen yhteyttä syljen tai seerumin tulehdusmarkkereihin on tutkittu vähän. Tavoitteena oli selvittää näiden riskitekijöiden yhteyttä paikalliseen tulehdukseen suussa ja seerumin C-reaktiivisen proteiinin (CRP) pitoisuuteen.

Tutkimus perustui Terveyden ja hyvinvoinnin laitoksen kolmeen väestötutkimuksen osa-aineistoon: DILGOM-tutkimus (n = 584), Terveys 2000 -tutkimus (n = 165) sekä aineisto osallistujista, jotka olivat mukana sekä Terveys 2000 että Terveys 2011 -tutkimuksissa (n = 3434). Parodontiitti määritettiin sylkeen perustuvalla, kumulatiivisella riskipisteellä (DILGOM), ja kliinisellä tutkimuksella (Terveys 2000). Ruoankäyttöä mitattiin frekvenssityyppisellä ruoankäyttökyselyllä. Ruokavaliota arvioitiin tulehduspotentiaali-indeksillä (DII, engl. Dietary Inflammatory Index) ja Itämeren ruokavalioindeksillä. Syljen sytokiinit (mm. interleukiini [IL]-1, IL-6 ja IL-10) sekä seerumin CRP pitoisuus olivat keskeiset vastemuuttujat

Parodontiitti oli yhteydessä useimpiin syljen sytokiineihin, kun taas lihavuus liittyi vain korkeampaan IL-6 pitoisuuteen niillä, joilla oli parodontiitti sekä matalampaan IL-10 ja TNF- pitoisuuteen niillä, joilla ei ollut parodontiittia. DII ei ollut yhteydessä syljen sytokiineihin. Seerumin CRP oli korkeampi vaikea-asteisin parodontiitin ja epäterveellisen ruokavalion yhteydessä. Lisäksi vaikea-asteinen parodontiitti yhdessä epäterveellisen ruokavalion kanssa lisäsi kohonneen CRP:n riskiä (CRP  2 mg/l) 11 vuoden jälkeen, mutta tilastollinen merkitsevyys katosi kun sekoittavat tekijät lisättiin malliin.

Johtopäätöksenä syljen sytokiinit liittyivät pääasiassa parodontiittiin, sillä lihavuus oli yhteydessä vain osaan sytokiineista, eikä ruokavalio ollut yhteydessä yhteenkään sytokiiniin. Parodontiitilla oli vahvempi yhteys seerumin CRP:hen kuin ruokavaliolla. Ruokavaliolla ja parodontiitilla havaittiin myös synergistinen yhteys seerumin CRP pitoisuuteen, joka säilyi 11 vuoden seurannan aikana.