경희의학 : 제 32 권 제1 호 □ 특 집 □

J Kyung Hee Univ Med Cent : Vol. 32, No. 1, 2017

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치주질환과 전신질환

Periodontitis and Systemic Disease

홍지연

경희 학교 치과 학 치주과학교실

Corresponding author: Ji-Youn Hong, Department of Perio-

dontology, School of Dentistry, Kyung Hee University, 26 Kyungheedae-ro, Dongdaemun-gu, Seoul 02447, KoreaTel: +82-2-958-9380, Fax: +82-2-958-9387

E-mail: periohjy@khu.ac.kr

서 론

사회, 경제 발 과 의료 기술의 발달로 평균 수명

이 늘어나면서 세계 으로 노인 인구 비 의 격한

증가가 나타나고, 부분의 선진국가는 고령화 사회

로 변화하는 추세를 보이고 있다. 우리나라는 2017년

을 기 으로 65세 이상의 인구가 14% 이상을 차지하

는 고령 사회에 진입하게 되었으며, 이에 노화에 따라

나타나는 다양한 문제 – 정신 , 육체 쇠약, 건강

문제, 경제 빈곤, 사회 고립 등 – 에 직면해 있

다.(1) 특히, 건강 문제에서 고 압, 당뇨, 고지 증,

심 질환, 만성폐쇄성 폐질환, 염 등의 만성질

환은 나이에 따라 유병률이 지속 으로 증가하고, 서

로 복되어 발병하면서 신 상태를 크게 악화시키

기도 한다. 구강 역에서는 치아 우식, 증의 치주

질환 치아 상실이 작 기능, 섭식, 발음, 심미

문제 등을 야기하여 삶의 질을 크게 하시키는데,(2)

그 치주질환은 2016년 건강보험심사평가원 조사

에서 외래 다빈도질환 체 2 를 차지할 정도의 높

은 유병률을 보이는 구강 내 만성질환으로 나타났

다.(3) 만성질환은 한 번 발병하면 완치가 힘들고 평

생 리해야 하는 특징이 있으며, 생물학 요인, 환

경 요인, 사회경제 요인이 복합 으로 작용하는

경우가 많다. 한, 공통의 작용 요인 하에 질환 간

향을 주고받기 때문에 치료를 한 총체 리가

필요하다. 치주질환과 신질환의 계에 한 역학

연구는 1980년 이래 지속 으로 이루어져 왔으며,

2013년에는 European Federation of Periodontology and

American Academy of Periodontology 공동 워크샵을

통해 주제별 체계 고찰 결과를 발표한 바 있다.(4)

치주질환과 신질환의 계를 규명해 나가는 것은

질환 체를 보다 효과 이고 체계 으로 조 해 나

가기 한 필수 인 사안일 것이다.

치주질환이란

치주질환은 구강 내 미생물에 의해 유발되는 만성

염증성 질환이다. 치아 표면에 형성된 바이오필름

(biofilm)은 구강 미생물을 함유하고 있으며, 불량한

구강 생 등의 문제로 세균성 치태가 축 될 경우

치은의 발 과 부종을 동반하는 치은염(gingivitis)를

유발하게 된다. 이는 국소 인 의 팽창과 성

구(neutrophil)의 이주에 따른 선천성 면역반응(innate

immune response)에 의하며 자극이 제거되면 가역

으로 건강한 상태로 돌아갈 수 있다.(5) 그러나, 바

이오필름이 지속되면 사이즈가 커지면서 복잡한 세

균 구성을 보이는데, 특히, 기성 혹은 통성 기성

(facultative anaerobe) 그람 음성균의 비 이 증가하

− 경희의학 제32 권 제1 호 2017 −

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Fig. 1. Concepts of the pathogenesis of periodontal disease. A 1997 model of Page and Kornman describing various

factors affecting the pathways and processes.(11)

게 된다. 치주염(periodontitis)은 이러한 세균 자극에

해 조직의 염증반응이 심화되면서 치아를 지지하

는 조직 – 치주인 , 치조골, 백악질 등 – 이 흡수되

는 비가역 부착소실을 의미하며, 병변이 진행됨에

따라 획득면역반응(acquired immune response)이 동

반된다.(6) 치주인 의 콜라겐 섬유가 괴되면 치은

과 치아 사이에 주머니와 같은 공간이 형성되는데

이를 치주낭이라고 하며, 치조골 흡수가 동반되면서

깊어진다. 치주낭의 형성과 치주낭 상피의 궤

양화(ulceration)는 기성 세균이 번식하기 좋은 생

태 환경을 조성하고, 궤양화된 상피를 통해 구강

세균이 류로 유입되는 통로를 제공하여 일시 인

균 증(bacteremia)을 래할 수 있다. 구강 세균

표 인 치주질환 병원균(periodontal pathogens)에

는 Porphyromonas gingivalis, Treponema denticola,

Prevotella intermedia, Aggregatibacter actinomycetem-

comitans 등이 있는데,(7) 이들 미생물이 형성하는

lipopolysaccharides (LPS) 내독소혹은 사산물은 조

직과 면역세포에서부터 염증성 싸이토카인(pro-

inflammatory cytokine)의 분비를 증가시킨다. 특히,

IL-1β와 TNF-α는 조직 괴에 여하는 표 인

싸이토카인으로, IL-1β는 염증 세포의 recruitment,

다형핵백 구(polymorphonuclear leukocyte)의 priming/

degranulation 활성, prostaglandin과 같은 염증성 매개

체와 matrix metalloproteinases (MMP)의 생성 증가, 콜

라겐 합성 해, T와 B 림 구 활성을 유발하며,(8)

TNF-α는 세포 apoptosis, 골 흡수, MMP 분비,

intercellular adhesion molecule (ICAM) 발 IL-6

생성을 증가시킨다.(9) 한, IL-6는 골세포 형성

골 흡수, T 림 구 분화를 진함으로써 조직

괴 과정에 여한다.(10)

임상 으로 부착 소실이 일어난 범 에 따라 국소

(localized) 혹은 반 (generalized), 심도에 따라

기(incipient, mild), 등도(moderate), 증(severe,

advanced) 치주염으로 분류하며, 진행 속도와 양상에

따라 진성(aggressive) 혹은 만성(chronic) 치주염으

로 구분할 수 있다. 부분은 성인에서 나타나는 만

성 치주염의 형태로 서서히 진행되며, 집단에 따른

유병률 차이가 있으나 5% 미만에서는 사춘기의 어

린 나이부터 성 치주염으로 나타나기도 한다. 치

주질환을 유발하는 일차 원인은 치은 하방으로 장

기간 축 되는 세균성 치태이지만, 치주조직 괴는

세균에 한 우리 몸의 면역 염증 반응에 의한 것으

로 질환의 진행 과정에 향을 미칠 수 있는 요인들

은 흡연, 신 질환, 유 , 환경, 사회경제 요인,

양 등 매우 다양하고 복잡하다(Fig. 1).(11,12) 복합

− 홍지연：치주질환과 신질환 −

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인 숙주 요인들은 개인 별 질환에 한 민감도

(susceptibility)에 향을 주어 치주질환의 진행 양상,

심도 재발률의 차이를 가져오게 된다.

치주질환과 당뇨병

당뇨병은 변화한 생활 습 , 식이, 비만에 의해

증하고 있는 만성 질환이다. 제1형 당뇨병은 췌장의

베타세포가 자가면역반응에 의해 괴되면서 인슐

린을 생성하지 못하는 것이 원인으로 어린 나이에

발병하며 인슐린 주사가 필수 인 반면, 체의

90%이상을 차지하는 제2형 당뇨병은 인슐린에 한

조직 반응의 감소로 포도당 사 기능이 하되는

인슐린 항성(insulin resistance)에 의해 나타난다.

성인에서 호발하고 운동, 식생활 습 교정, 약물 요

법 등을 통해 당을 조 한다. 당뇨병은 공통 으

로 고 당(hyperglycemia) 고지 증(hyperlipidemia)

을 보이며, 신장병증(nephropathy), 망막병증(retino-

pathy), 신경병증(neuropathy), 족부 궤양, 치유 지연

등의 합병증을 유발하는데, 치주질환 역시 당뇨 환

자에서 종종 찰되면서 여섯 번 째 합병증으로 일

컬어지기도 한다.(13)

당뇨병은 치주질환의 주요 험인자 하나로 당

뇨 환자에서 치주염 유병률이 약 3배 증가하는 것으

로 알려져 있다. 당 조 여부가 가장 요한 요

소인데, US National Health and Nutrition Examination

Survey (NHANES) III 보고에 따르면 HbA1c > 9%의

성인 그룹에서 증의 치주염 유병률이 정상 당

그룹에 비해 유의하게 높게 나타났으며, 당뇨병과

흔히 동반되는 비만 역시 BMI ≥ 30 kg/m2 군이

18.5~24.9 kg/m2 군에 비해 유의하게 높은 치주염

험도를 보 다.(14) 역으로, 치주질환이 당에 향

을 미칠 수 있다는 역학 조사에서도, 증의 치주염

은 당 조 리의 험 인자일 뿐 아니라, 신장

병증, 망막병증, 심 질환 등의 당뇨 합병증 유병

률 심도와 연 이 있는 것으로 나타났다. 특히,

나이, 성, BMI, 흡연, 당뇨병 기간 등의 교란 요인

(confounding factors) 보정 하에 macroalbuminuria,

end-stage renal disease (ESRD) 발생률이 각각 2배와

3배로 증가하 으며,(15) 심 계 질환과 신장병증

을 동시에 보이는 경우도 3배 가량 증가하 다.(16)

이와 같이, 당뇨병과 치주질환이 서로 향을 주

고 받는 상호 계를 보인다는 주장에서 두 질환을

연결하는 병인 메커니즘으로 염증 반응이 있는데,

특히, 면역 세포의 형질(phenotype), 청 내 지방 수

조직 항상성의 변화에 주목한다.(17) 조 되지

못한 염증 반응의 증폭은 염증성 싸이토카인과 조

직 괴에 여하는 효소의 지속 인 활성을 유발하

면서 신 인 염증 상태와 인슐린 항성을 심화하

여, 고 당 고지 증 상태를 지속시킨다. 지방조

직으로부터 생성되는 adipokine (TNF-α, IL-6, leptin)

분비, 고 당에 의한 AGEs (advanced glycosylation

end-products)의 치주조직 내 축 AGE 수용체

(RAGE)와의 반응 증가는 염증에 여하는 다양한

싸이토카인의 생성을 진하고, 활성산소(ROS)를

포함한 산화 스트 스 증가, 내피 세포 변화에 따른

손상, PMN 세포의 respiratory burst 증 와

apoptosis 지연을 유발하여 치주조직의 괴와 골 흡

수를 진한다. 한편, 치주조직에서 치은연하 세균

의 지속 인 자극과 조직 괴는 국소 으로 IL-1β,

TNF-α 등의 염증성 싸이토카인 증가 뿐 아니라,

bacteremia와 endotoxemia를 통해 신 인 염증 상

태에 향을 주면서 당 조 에 문제를 일으키는

등 당뇨병과 치주질환은 진행에 있어 서로 시 지효

과를 보이는 것으로 알려져 있다(Fig. 2).(17,18) 치주

치료가 당 조 을 개선하는 데 향을 수 있는

지에 한 의문에 해, 몇몇의 연구를 통한 메타분

석 결과 비외과 치주치료 3~4개월 후 HbA1c가

0.4% 가량 유의하게 감소됨을 보이면서 효과 인

당 조 을 한 치주치료의 병행이 강조되고 있

다.(18)

치주질환과 심 계 질환

심 계 질환(cardiovascular disease, CVD)은 심장

과 주요 동맥에 발생하는 질환을 말하며, 고 압, 허

− 경희의학 제32 권 제1 호 2017 −

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Fig. 2. Two-way relationship between diabetes and periodontitis.(18)

성 심장질환, 상동맥질환, 심증, 심근경색증

등을 포함한다. 상기 질환들의 주요 원인은 죽상동

맥경화증(atherosclerosis)으로 알려져 있으며, 이는

염증성 질환으로 의 내막에 콜 스테롤이 침착

하고 내피세포가 증식하여 죽종(atheroma)이 형성되

는 것을 말한다. 죽종 주 로 섬유막이 생기고 내부

가 묽어지는 경화반(atherosclerotic plaque)이 되었다

가 열되면 내 이 생기면서 액순화 장

애를 일으키게 되는데, 험인자 고지 증은 산

화된 LDL (low-dentsity lipoproteins)이 내피세포

를 침투하여 염증 반응을 유발하게 하고 류로부터

leukocyte를 끌어 모으는 결과를 래한다.(19)

지난 20년이 넘는 시간 동안 치주질환과 CVD의

계를 밝히기 한 여러 역학 연구가 진행되어왔으

며, 오늘날까지 두 질환 사이의 계를 밝히는 것은

요한 과제이다. 여러 메타분석 결과, 두 질환 사이

에는 유의한 계가 있으며, 치주질환자에서 CVD의

발생 험이 34%가량으로 유의하게 증가하고, 특히,

60세 이하의 증 치주염 환자에서 상동맥질환의

발생 험이 유의하게 높다고 알려진 바 있다.(20,21)

한, 특정 치주질환 병원균과 CVD의 발생 간 양의

상 계가 찰됨에 따라 두 질환 간 인과 계

가능성에 한 주장이 제기되고 있다.(22) 두 질환을

연결시키는 기 에는 균 증이 있는데, 구강 세균

혹은 사산물이 류를 통해 유입되면서 CVD 유

발에 여하는 것이다.(22) 균 증은 건강한 사람에

서 스 일링 정도의 치과 치료에도 발생할 수 있으

나, 치주조직의 염증이 심화될수록 발생 빈도가 높

아지는 것으로 알려져 있다. 구강은 신체 다른 부

에 비해 세균의 유입이 많은 곳이며, 실제 수술을

통해 제거한 경화반 조직에서 P. ginigvalis, A.

actinomycetemcomitans를 포함한 다수의 구강 세균

DNA가 검출되거나,(23) 살아있는 세균이 발견되기

도 하는 등 치주질환 병원균의 향에 한 주장을

뒷받침하고 있다.(24) 치주질환 병원균, 내독소와

사산물은 내피세포의 apoptosis를 유발하거나,

IL-1, TNF-α, IL-6, monocyte chemotactic protein-1

(MCP-1), vascular endothelial growth factor, P-selectin

등을 통해 염증 반응을 증가시키고 액 응고,

의 형성을 진한다.(22) 한, 치주염에 의해 신

으로 증가한 IL-1, TNF-α의 염증성 싸이토카인

은 청 내 지방 사 조 에도 문제를 일으켜,

plasma cholesterol, LDL, triglyceride의 비 을 높이면

서 죽상동맥경화증을 진시키는 결과를 래할 수

있다.(22,25) 치주치료를 통한 CVD의 개선 여부는

두 질환 사이의 인과 계를 설명하는데 요한 정

보를 제공하는데, 죽상동맥경화증의 정도를 계측하

는 변수로 flow-mediated dilation (FMD), 경동맥의

− 홍지연：치주질환과 신질환 −

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intimal layer 두께(IMT) 측정 등을 이용하여 치주치

료 후 CVD의 유의한 개선이 보고되었다.(22)

치주질환과 류마티스 염

류마티스 염(rheumatoid arthritis, RA)은 신

으로 나타나는 자가면역성 질환으로 자가내성

(self-tolerance), 만성 염증, 의 괴를 포함한다.

나이에 따라 유병률이 증가하고 여성에서 3배 이상

발생하며, 55세 이상 여성의 5%에서 찰되는 것으

로 알려져 있다. 기에는 을 싸고 있는 활막에

염증이 생기면서 액이 증가하여 이 붓고,

통증과 함께 뻣뻣해지는 증상이 나타나는데, 질환이

진행되면 인 한 와 연골의 괴와 변형이 생길

수 있다.(26) RA의 원인은 아직 명확하지 않으나, 유

, 환경, 호르몬과 감염 요인들이 복합 으로 작용

하는 것으로 보인다. 구강질환과 RA의 연 성에

하여 역사 으로는 19세기 부터 20세기 반까지

focal infection theory에 입각하여 ‘rheuma’의 치료를

해 치아를 모두 뽑는 시술을 시행하기도 하 다.

이후, 1952년에 American Medical Association는 이러

한 방법에 과학 근거가 없음을 공표하 고, 실제

증의 치주염을 동반한 RA 환자에서 치아 발치가

어느 정도 범주까지 효과를 거두는지는 명확하지 않

다. 하지만, 구강 세균에 한 국소 염증 반응이

신 인 염증 반응을 진하며, 균 증과 신 인

염증 지표의 증가에 일부 여하는 사실을 통해 RA

조 과 구강 내 바이오필름의 계가 재조명되고 있

다.(27)

RA의 유발에는 유 , 환경 요소와 함께 cyclic

citrullinated peptide에 한 항체(anti-CCP)가 여하

는 것으로 알려져 있다. Citrullination 혹은 deami-

nation은 아미노산 arginine이 peptidylarginine

deaminases (PADs) 효소에 의해 citrulline이라는 형태

로 변형되는 것을 뜻하며, anti-CCP 벨은 RA의

측 표지자로 비교 높은 특이도와 민감도를 보인

다. 구강 감염과 RA의 연 성에 해 치주질환 병

원균 P. gingivalis가 주목되는데, 이는 PAD 효소

를 발 하는 유일한 미생물이면서 액에서 citru-

llinated autoantigens을 발 하기도 하는 등 RA의

험도를 높이는 역할을 할 수 있기 때문이다.(27,28)

P. gingivalis의 cysteine protease에 한 면역화가 RA

의 방 치료에 효과가 있다는 연구는 치주질환

원인균인 P. gingivalis가 RA의 발생과 진행에 향

을 수 있다는 주장을 뒷받침한다.

치주염과 RA의 계에 한 역학 연구에서 RA

환자의 증 치주염 발생에 한 odds ratio는 2.2:1

혹은 8.1:1로 다양하게 보고되며, 여성 RA 환자에서

질환을 측하는 요소에 치주질환의 심도가 3 를

차지하고 있다.(27,28) 한, RA의 치료제로 염증을

조 하기 해 NSAIDs (aspirin, ibuprofen, COX-2

inhibitor), corticosteroids, disease modifying anti-

rheumatic drugs(DMARDs) 등이 고려되는데, 청 내

anti-P. gingivalis titer, DMARDs, anti-TNF-α의 용

이 치주질환의 임상 개선 효과를 유발하 다는 연

성이 보고되기도 하 다. 그러나, 재까지의 연

구 디자인에서는 두 질환 간의 명확한 상 계를

규명하는 데는 한계가 있으며, 두 질환의 공통 인

병인 메커니즘인 숙주 면역 반응과 이에 향을 주

는 유 요소, citrullination을 유발하는 P. gingivalis

와 같은 구강 세균 감염원을 으로 하는 보다 심

도 깊은 연구가 필요하다(Fig. 3).

치주질환과 폐렴

폐렴은 호흡세기 지, 폐포 , 폐포낭 폐포로

구성된 폐실질의 염증을 의미하며, 생명에 이

될 만큼 심각한 형태로 나타날 수 있는 감염 하

나이다. 지역사회획득 폐렴(community acquired pneu-

monia, CAP)은 가정, 공동체에서 얻은 형태로 건강

한 사람도 이환될 수 있고, Streptococcus pneumonia,

Haemophilus influenzae와 같은 비인두 공생세균의

흡인이나 Mycoplasma pneumoniae, Chlamydia

pneumonia, Legionella pneumonia 혹은 바이러스의 비

말 를 통해 감염이 이루어진다. 반면, 기타 신

질환 등으로 인해 입원해 있는 환자에서 나타날 수

− 경희의학 제32 권 제1 호 2017 −

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Fig. 3. Pathways of genetics, inflammation, and infectious links between rheumatoid arthritis and

periodontitis.(27)

있는 병원내 폐렴(hospital acquired pneumonia, HAP)

은 Gram-negative enteric bacteria 혹은 Pseudomonas,

Acinetobacter species, Staphylococcus aureus 등의

multi-resistant environmental bacteria 감염에 의하며,

이는 구강 바이오필름에서도 찰되는 세균으로 구

강인두에서부터 기도를 통해 흡인되는 것으로 알려

져 있다.(29) 특히, 인공호흡기를 사용하는 환자에서

흡인에 의해 유발되는 폐렴(ventilator acquired pneu-

monia)은 HAP와 유사한 종류의 세균을 나타낸다.

구강 세균이 HAP를 유발하는 잠재 병원균의 험

이 있는 반면, CAP에는 거의 여하지 않는다는 사

실과 거동이 불편하고 쇠약한 입원, 요양 환자에서

나타나는 신체 제약, 구강 세균의 미세흡인(micro-

aspiration) 증가, 흡인 물질에 한 pulmonary

clearance 하, 폐 막 내의 면역 하 등이 HAP

발생의 요인으로 지 되었다.(30) 불량한 구강 생

상태나 치주염이 HAP의 발생과 연 은 있으나,

험 정도, 입원 환자 그룹 별로 나타나는 병원균의

종류와 차이, 발생과 련한 치주질환의 심도 사이

의 계를 규명하는 연구들은 아직 미흡한 상태이

다. 메타분석을 통해 구강 생을 개선하는 치료가

폐렴의 발생을 40%가량 감소시켰다는 결과가 보고

된 바 있으나,(31) 아직 일 된 구강 리 로토콜

이나 이를 필요로 하는 환자군에 한 명확한 정보

가 부족하며, 이에 구강 내 세균과 HAP 발생의

계에 한 보다 많은 연구가 이루어져야 할 것이다.

결 론

구강은 다양한 종류의 세균이 상주하면서 우리 몸

의 면역 반응과 균형을 이루고 있는 공간으로, 바이

오필름이 축 되면 치주조직의 만성 인 염증 반응

이 유발되면서 조직 괴를 동반하는 치주염이 진행

된다. 국소 인 치주염은 심화되면 신 인 염증에

도 여하는데, 치주질환과 다양한 신질환이 서로

연 성을 갖게 되는 통로는 치주낭을 통한 류로의

유입을 들 수 있다. 구강 내 세균, 내독소, 세균성

사산물과 염증성 매개체 등이 류를 통해 각 신체

부 에서 발생하는 질환에 여하며, 그 병인 기

의 심에는 염증반응이 존재한다. 치주질환과의 연

− 홍지연：치주질환과 신질환 −

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성에 해 당뇨병, 심 계 질환, 류마티스

염, 폐렴 외에도 조산, 치매, 뇌경색, 골다공증 등 다

양한 분야에서의 연구가 이루어지고 있으며, 질환

간의 계를 규명하는 것은 궁극 으로 유기 인 체

계 안에서 효율 인 치료 효과를 도출하기 한 근

거로 작용할 것이다.

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