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Differential effects of an anti-inflammatory diet on TNF-α and IL-6 methylation
systemic versus local inflammatory levels
Veronika Victoria Samel
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Ernährungswissenschaften
Betreuer*in
Alexander Haslberger
DOI
10.25365/thesis.79129
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-10702.74681.595957-9
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Laut der WHO waren im Jahr 2023 rund 3,5 Milliarden Menschen von oralen Erkrankungen betroffen. Dieses Problem wurde mittlerweile auch vom öffentlichen Gesundheitswesen erkannt, da es die Grundlage für Sekundärerkrankungen bildet und in weiterer Folge zu einem verschlechterten Gesundheitszustand beiträgt. Dies führt in weiterer Folge zu hohen Kosten für das Gesundheitssystem wie auch für Betroffene selbst. Demnach wächst das Interesse an der Etablierung von Biomarkern in der parodontalen Medizin, die hilfreich bei Diagnosen, Therapieerfolgen und Prognosen sein könnten. Oralen Erkrankungen liegen Entzündungen zugrunde, die anhand der Zytokine TNF-a und IL-6 gemessen werden können und deren Expression durch DNA-Methylierung beeinflusst wird, weshalb epigenetische Behandlungsansätze immer häufiger in den Fokus rücken. Auf der Suche nach Biomarkern, analysierte die vorliegende Studie den Einfluss von Ernährung auf orale Gesundheit, da Studien darauf hinweisen, dass Ernährung einen großen Einfluss auf die epigenetische Regulation nimmt. Studien, die dem Zusammenhang zwischen DNA Methylierungen und Ernährungsqualität nachgingen, sind jedoch rar und widersprüchlich in ihren Ergebnissen. Aus diesem Grund hat die vorliegende Studie den Zusammenhang zwischen TNF-a- sowie IL-6-Methylierungen und mediterraner Ernährung sowie Kaffeekonsum untersucht. Ziel dieser Studie war es herauszufinden, ob diese Parameter in Zukunft als potenzielle Biomarker in der Zahnmedizin eingesetzt werden könnten und wie groß der Einfluss von Ernährung auf TNF-a- sowie IL-6-Methylierungen ist. Es wurde die Hypothese aufgestellt, dass eine antiinflammatorische Ernährung Einfluss auf lokale Entzündungen nimmt. Hierfür wurden TNF-a- und IL-6-Methylierungen zwischen dem Kapillarblut und der Mundschleimhaut bei 40 gesunden Proband:innen verglichen und der Einfluss von Fisch-, Obst-, Gemüse- sowie Kaffeekonsum auf TNF-a- und IL-6-Methylierungen gemessen. Die Hypothese lautete, dass sich ein Ernährungsstil, der sich durch hohen Fisch-, Obst-, Gemüse- sowie Kaffeekonsum auszeichnet, positiv auf Methylierungen im Mundbereich auswirkt. Die Ergebnisse der Studien zeigen, dass der Konsum von Fisch TNF-a- und IL-6-Methylierungen im Kapillarblut beeinflusst hat, nicht jedoch jene in der Mundschleimhaut. Es konnte kein signifikanter Unterschied von TNF-a- und IL-6-Methylierungen zwischen dem Kapillarblut und der Mundschleimhaut nachgewiesen werden und ein erhöhter Fischkonsum wurde mit erhöhten IL-6- und niedrigeren TNF-a-Methylierungen im Blut assoziiert. Hierbei sollte jedoch berücksichtig werden, dass Mundschleimhautzellen kurzlebig sind und langfristige Effekte schwer nachzuweisen sind, was die Interpretation der Ergebnisse erschwert. Aus den Ergebnissen kann auch nicht abgeleitet werden, dass lokale Entzündungen durch Fischkonsum unbeeinflusst bleiben, da es vermehrt Hinweise darauf gibt, dass die Einwirkzeit von Lebensmitteln ebenfalls eine wichtige Rolle in der epigenetischen Regulation spielt, die in dieser Studie nicht berücksichtigt wurde. Weiters waren die Ergebnisse des Gemüse-, Obst- und Kaffeekonsums nicht signifikant und wurden aus diesem Grund nicht näher analysiert. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass es unklar bleibt, wie groß der Einfluss von antiinflammatorischer Ernährung auf die Mundgesundheit ist und ob TNF-a- and IL-6-Methylierungen zukünftig als Biomarker in der parodontalen Medizin eingesetzt werden könnten. Der aufgezeigte Effekt von Fischkonsum auf systemische Entzündungen lässt dies nicht ausschließen. Weitere Studien mit größeren Stichproben und weniger Limitierungen sind notwendig, um den Einfluss von mediterraner Ernährung und Kaffeekonsum auf DNA-Methylierungen besser abschätzen zu können und die Eignung der TNF-a- und IL-6-Methylierung als Biomarker sowohl zur Prävention oraler Erkrankungen als auch für die Reduktion bestehender Entzündungen im oralen Gewebe zu bewerten
Abstract
(Englisch)
According to the World Health Organization, approximately 3.5 billion people were affected by oral diseases in 2023. This represents a growing public health concern, as oral diseases contribute to the development of secondary diseases and can impair general health in the long term. As a result, this incurs high costs, not only for the affected individuals but healthcare systems. Therefore, there is a growing interest in establishing biomarkers in periodontal medicine, as such markers could be useful for diagnosis, treatment evaluation and prognosis. Epigenetic therapeutic strategies are receiving increasing scientific attention, as oral diseases are predominantly driven by inflammatory processes that can be monitored via the cytokines TNF-a and IL-6, both of which are regulated by DNA methylation—a well-established epigenetic mechanism. In the search for biomarkers, the present study investigated the influence of diet on oral health, given evidence suggesting that nutrition plays a significant role in epigenetic regulation. However, studies investigating the connection between DNA methylation and dietary quality remain scarce and often yield contradictory results. Accordingly, this study examined the association between TNF-a and IL-6 methylation and adherence to a Mediterranean diet and coffee intake. The aim was to determine whether these parameters could potentially serve as biomarkers in dentistry and the extent of diet’s impact on TNF-a and IL-6 methylation levels. It was hypothesized that an anti-inflammatory diet would have a positive effect on local and systemic methylation patterns. To explore this, TNF-a and IL-6 methylation levels in capillary blood and buccal swabs were compared among 40 healthy participants. Additionally, the impact of fish, fruit, vegetables, and coffee consumption on TNF-a and IL-6 methylation was assessed. It was hypothesized that a diet rich in these components would positively influence methylation in the oral cavity. The results showed that fish consumption affected TNF-a and IL-6 methylation levels in capillary blood, but not in the oral mucosa. No significant differences were found in TNF-a or IL-6 methylation between capillary blood and buccal swabs and increased fish intake was associated with higher IL-6 methylation and lower TNF-a methylation in blood. It should be considered that oral mucosa cells are short-lived, and long-term effects are likely more difficult to detect, which complicates the interpretation of the results. It should also be noted that this does not rule out a potential influence of fish consumption on local inflammation, as there is increasing evidence suggesting that the exposure time of foods also plays an important role in epigenetic regulation, which was not taken into account in this study. Furthermore, the results regarding vegetables, fruit, and coffee intake were not statistically significant and were therefore not further analyzed. In summary, it remains unclear to what extent an anti-inflammatory diet influences oral health and whether TNF-a and IL-6 methylation could serve as biomarkers in periodontal medicine. However, the observed effect of fish consumption on systemic inflammation does not rule out this possibility. Further studies with larger sample sizes and fewer limitations are needed to better assess the influence of a Mediterranean diet and coffee consumption on methylation and to clarify the potential of TNF-a and IL-6 methylation as biomarkers in the prevention of oral diseases and the reduction of existing inflammation in the oral cavity.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Deutsch)
IL-6-Methylierung TNF-α-Methylierung Mundgesundheit Epigenetik antiinflammatorische Ernährung
Schlagwörter
(Englisch)
IL-6 methylation TNF-α methylation Oral health Epigenetics anti-inflammatory diet
Autor*innen
Veronika Victoria Samel
Haupttitel (Englisch)
Differential effects of an anti-inflammatory diet on TNF-α and IL-6 methylation
Hauptuntertitel (Englisch)
systemic versus local inflammatory levels
Publikationsjahr
2025
Umfangsangabe
80 Seiten : Illustrationen
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Alexander Haslberger
Klassifikation
30 Naturwissenschaften allgemein > 30.00 Naturwissenschaften allgemein. Allgemeines
AC Nummer
AC17626506
Utheses ID
77176
Studienkennzahl
UA | 066 | 838 | |