ПРОДУКЦИЯ ЦИТОКИНОВ ПРИ ХРОНИЧЕСКОМ ПАРОДОНТИТЕ

Воспалительные заболевания пародонта — одна из острейших проблем современной стоматологии, что связано с их широкой рас­пространённостью в мире. В структуре болезней пародонта воспалительные заболевания, такие как пародонтит и гингивит, занимают ведущее место в возрастной группе 40-50 лет, в то время как в более старших группах превалируют заболевания смешанной формы — пародонтозы с явлениями воспаления десневого края. По данным доклада научной группы ВОЗ, где обобщены результаты обследования населения 53 стран, уровень заболеваний пародонта в группе старше 40 лет составляет 65-98%. Эти данные дают чёткое представление о нуждаемости населения в эффективном лечении пародонтита. Современные представления об этиологии и патогенезе паро­донтита основываются на двух основных факторах: бактериальная колонизация и нарушение местных и общих иммунных механизмов макроорганизма. К последним можно отнести сенсибилизацию макроорганизма на антигены, продуцируемые некоторыми видами патогенных микроорганизмов. Но количество патогенной микрофлоры не всегда коррелирует с тяжестью процесса и степенью деструкции костной ткани, а также с возрастом больного и сопутствующими заболеваниями внутренних органов.

Пародонтит — воспаление тканей пародонта, характеризующееся прогрессирующей деструкцией костной ткани. Для него характерны все признаки воспаления (гиперемия, боль, отёчность, нарушение фун­кции). В основе этих проявлений лежат нарушения барьерной функции пародонта и иммунологической реактивности организма. Медико-со­циальная значимость воспалительных заболеваний пародонта опреде­ляется их распространённостью среди населения, преждевременной потерей интактных зубов, наличием очагов хронической инфекции в полости рта, что в конечном итоге ведёт к снижению качества жизни населения. Частота возникновения воспалительных заболеваний паро­донта, несмотря на успехи теоретической и практической стоматоло­гии, растёт, равно, как и снижается возрастной порог заболеваемости пародонтитом.

Пародонтит заслуженно считается полиэтиологиче­ским заболеванием, нуждающимся в комплексном лечении. В последнее время многие авторы стали уделять внимание наличию фоновой патологии и степени её компенсации (заболевания желудочно-кишечного тракта, гипертоническая болезнь различной степени тяжести, сахарный диабет, патология щитовидной железы и др.), что, безусловно, положительно отразилось на эффективности лечения пародонтита, так как изменился сам подход к лечению. Доказана существенная роль клеточных медиаторов иммунных реакций (цитокинов) в регуляции иммунного ответа. Нарушение их синтеза, продукции и рецепции лежит в основе многих иммунопатологических процессов, в том числе и при пародонтите [4]. Цитокины обладают исключительной биологической активностью. Спектр их действия является активирующим, включающим каскад иммунопатологических реакций: активация лимфоцитарного звена иммунитета, пролиферация и дифференцировка Т- и В-лимфоцитов, усиление цитотоксичности, продукция иммуноглобулинов, повышение функциональной активности нейтрофилов, остеокластов, фибробластов, усиление фагоцитоза, резорбции кости и активация фибропластических процессов. Эффекты всех цитокинов зависят от микроокружения, клеток-мишеней, взаимодействия с синергическими или антагонистическими цитокинами с ингибиторами цитокинов. Особая роль отводится так называемым провоспалительным цитокинам, играю­щим ключевую роль в развитии иммунопатологии при пародонтите, развитии воспалительных и деструктивных процессов. Вместе с тем множественность функций цитокинов может иметь значение и в регуляции репаративных процессов в организме, в том числе и остеогенеза [1, 2].

По современным представлениям, основными патогенетиче­скими звеньями развития генерализованного пародонтита является сочетание факторов общего и местного значения на фоне изменённой реактивности организма. Преобладающее действие отводится микроорганизмам зубной бляшки и возникающему в ответ на выработку эндо- и экзо­токсинов иммунному ответу организма, изменяющему реактивность макроорганизма, в частности нарушение барьерной функции пародонта. Эндотоксины микроорганизмов приводят в действие такие эффекторные системы, как комплемент, кинины и другие медиаторы иммунитета, то есть активируют неспе­цифическую защиту организма. Помимо этого, полиморфно-ядерные лейкоциты, скапливаясь в области воспаления, привлекают к области поражения иммунокомпетентные клетки, вырабатывающие антитела.

Перераспределение иммунокомпетентных клеток, выражающееся снижением содержания Т-лимфоцитов в венозной крови и увеличе­нием количества Т- и В-лимфоцитов в капиллярной крови пародонта, косвенно указывает на участие Т- и В-клеточных звеньев иммунной системы в патогенезе пародонтита. Таким образом, участие иммунной системы в патогенезе разви­тия пародонтита несомненно, что делает изучение иммунных показателей и изменения их уровней необходимым в обследовании и комплексном лечении пародонтита.

В последние два десятилетия учёные сосредото­чились на роли бактериальной инфекции, как наиболее значимому фактору развития пародонтита. На сегодняшний день есть отчётливое подтверждение того, что при пародонтите в патологический процесс вовлекаются как врождённый, так и приобретённый иммунные ответы. Местная реакция на бактериальную ин­фекцию активирует врождённый иммунитет, выраба­тывая большое количество цитокинов и медиаторов воспаления, которые приводят к разрушению соединительной ткани и альвеолярного отростка челюсти, что указывает на развитие пародонтита [6].

Воспаление развивается через 2-4 сутки после скопления налёта в десневой борозде. На этом этапе происходит повышение гидростатического давления в микроциркуляторном русле, что приводит к повы­шенной проницаемости сосудов. Поскольку сохраняется воздействие микроорганизмов, воспали­тельный ответ продолжает нарастать, усиливается инфильтрация лейкоцитами соединительной ткани, происходит выраженная деструкция коллагеновых волокон. Пародонтальный карман за счёт роста биоплёнки в анаэробной среде углубляется [6]. Этот процесс приводит к повреждению тканей паро­донта.

Предполагается, что развитие заболевания свя­зано с сочетанием нескольких факторов: наличием пародонтопатогенных микроорганизмов, высоким уровнем провоспалительных цитокинов, матричных металлопротеиназ (ММП), низким уровнем IL-10 [5]. Согласно этой концепции, баланс цитокинов опре­деляет, происходит ли разрушение тканей пародонта или поддерживается гомеостаз. Роль пародонтопатогенных микроорганизмов в определении прогрессирования данного заболева­ния является весьма сложной. Пародонтит не свя­зан с наличием одного определённого микроорга­низма, а включает в себя широкий спектр пародонтопатогенов. Многочисленные работы, связанные с изучением состава биоплёнки у пациентов с пародонтитом, пока­зали, что заболевания пародонта связано с более высо­ким содержанием анаэробных грамотрицательных микроорганизмов, таких, как Prevotella, Leptotrichia, Veillonella, Porfiromonas, Treponema. Данные микро­организмы разрушают ткани пародонта непосредст­венно через такие патогенные продукты, как эндоток­сины, коллагеназы, вызывая иммунный ответ [8].

Первым неоспоримым доказательством того, что это играет важную роль в развитии пародонтита в 1985 г. было продемонстрировано на гон­чих собаках учёными R.C. Williams, M.K. Jeffcoat, M.L. Kaplan, которые, используя мощный ингибитор циклооксигеназы, сократили потерю костной ткани [9]. Затем было показано, что ингибирование IL-1 и TNF-α снижает количество моноцитов и лимфоцитов, что приводит к снижению резорбции костной ткани [3].

Работы последних лет подтвердили гипотезу о том, что цитокины являются неотъемлемой частью развития заболеваний пародонта. Одним из важнейших компонентов цитокинового ответа являются Toll-Like Receptors (TLRs), играющие роль в первичном обнаружении микроорганизмов на слизистой оболочке полости рта. Их активация приводит к продуцированию каскада цитокинов, многие из которых прямо или косвенно стимулируют образование остеокластов [7].

Цель исследования — определение содержания цитокинов в десневой жидкости и сыворотке крови у пациентов с хроническим генерализованным паро­донтитом и их роли в патогенезе этого заболевания.

Материалы и методы. Исследования проведены на 87 пациентах в возрасте от 35-55 лет, страдающих заболеваниями па­родонта. В сыворотке периферической крови и десневой жидкости определяли содержание следующих цито­кинов: TNF-α, IFN-γ, IL-17, IL-18, IL-4, IL-10, sRANKL и OPG. Исследования проводили методом твёрдофазного ИФА с помощью соответствующих коммерческих тест-систем («Вектор-Бест», Россия). До начала исследования образцы транспортировали в изотермических условиях при температуре 18-23°С. Анализ содержания цитокинов IFN-γ, IFN-α, IL-4, IL-10 и TNF-α проводили с помощью коммер­ческих наборов производства компании «Протеино­вый контур» (Санкт-Петербург, РФ) для постанов­ки твёрдофазного иммуноферментного анализа.

Результаты и обсуждение. Результаты исследований провоспалительных ци­токинов TNF-α, IFN-γ, IL-18, IL-17 показали, что наибольший уровень в десневой жидкости определяется по содержанию TNF-α, который достигает 268±37,16 пкг/мл и превосходит таковой у практически здоровых лиц бо­лее чем в 7 раз. Содержание же других провоспалительных цито­кинов — IL-18, IL-17 и IFN-γ в десневой жидкости больных хроническим пародонтитом (ХП) выше, чем у контрольных лиц, в 2-1,6 раза соответственно.

Наряду с этим содержание противовоспалитель­ного цитокина — IL-4 в десневой жидкости при ХП со­ставило 1,92±1,3 пкг/мл, что более чем в 6,6 раза ниже, чем у практически здоровых лиц, содержание IL-10 определяется на уровне 1,36±0,92 пкг/мл, что в 2 раза ниже его содержания в десневой жидко­сти контрольных лиц. В десневой жидкости пародонтального кармана пациентов ХГП определялось также повышенное со­держание цитокинов sRANKL и OPG, непосредст­венно участвующих в остеокластогенезе, которое со­ставило 15,2±2,3 пкг/мл и 7,5±0,3 пкг/мл, что почти в 5 раз и в 2 раза соответственно выше этих показателей у практически здоровых людей. Вместе с тем, индекс соотношения sRANKL/OPG больных ХП в десневой жидкости в 2 раза выше (2,02), чем у лиц контрольной группы (0,95).

Таким образом, в десневой жидкости больных ХП повышено содержание провоспалительных цито­кинов в последовательности THF-α > IL-18 > IL-17 > IFN-γ и снижено относительно нормы со­держание противовоспалительных цитокинов в после­довательности IL-4 < IL-10. Кроме того, между содержанием в десневой жидкости больных ХП TNF-α (268±37,16 пкг/мл) и IL-4 (1,92±1,3 пкг/мл) прослеживается обратно пропорциональная зависи­мость с коэффициентом в 139,5 по сравнению с практически здоровыми (TNF-α = 36,3±2,95, IL-4 = 12,7±3,2 пкг/мл) у которых этот коэффи­циент составляет только 2,8. Индекс соотношения цитокинов, определяющих остеокластогенез sRANKL/OPG у больных ХГП (15,2±2,3 пкг/мл и 7,5±0,3 пкг/мл соответственно) превосходит таковой в норме (3,15±0,5 пкг/мл и 3,3±0,85 пкг/мл соответственно) в 2 раза.

Результаты исследований показали, что наибольший уровень в сы­воротке крови больных ХП определяется по содер­жанию TNF-α и IL-17, которое превышает тако­вое у практически здоровых в 10 и 8,5 раз и состав­ляют 5,0±1,2 пкг/мл и 17,1±2,3 пкг/мл соответ­ственно. Содержание IFN-γ и IL-18 составляло 2,92±2,3 пкг/мл, 293±80,75 пкг/мл соответственно, что выше, чем у контрольных лиц, в 1,83 раза. Уровень противовоспалительных цитокинов IL-4 и IL-10 в сыворотке крови больных ХГП был ниже, чем у практически здоровых в 2,7 и в 1,9 раза и составил 1.00 ± 0,85 пкг/мл и 4,14 ± 1,09 пкг/мл соот­ветственно.

Таким образом, в сыворотке крови больных ХП определяется повышение относительно физиоло­гической нормы уровня провоспалительных цитокинов в последовательности: TNF-α > IL-17 > IL-18 > IFN-γ и снижение содержания противовоспалительных цитокинов относительно контроля IL-4 < IL-10. Кроме того, между содержанием в сыворотке кро­ви больных ХГП TNF-α (5,0±1,2 пкг/мл) и IL-4 (1,0±0,85 пкг/мл) выявляется взаимосвязь — по­вышение содержания TNF-α сопровождается сни­жением содержания IL-4 с коэффициентом 5,0. У практически здоровых лиц отмечается обратная зависимость — содержание IL-4 (2,7±1,7 пкг/мл) выше, чем TNF-α (0,5±0,4 пкг/мл) с коэффициен­том 5,4.

Некоторая взаимосвязь прослеживается между повышением и снижением содержания IL-18 (2,93±80,75 пкг/мл) и IL-10 (4,14±1,09 пкг/мл) соответственно с коэффициентом 1,8 и 1,4 относи­тельно контроля (160,51±41,6 пкг/мл и 5,12±2,7 пкг/мл соответственно). Соотношение цитокинов остеокластогенеза sRANKL/OPG в сыворотке крови больных ХГП, несмотря на некоторое повышение содержания sRANKL и OPG (3,23±1,1 пкг/мл 3,5±0,7 пкг/мл соответственно) в 1,5 и 1,4 раза, остаётся практически без изменений относительно нормы (2,15±1,5 пкг/мл и 2,5±1,2 пкг/мл соответ­ственно).

Суммарные результаты исследований содержания цитокинов в десневой жидкости и сыворотке крови больных ХГП свидетель­ствуют, что наиболее информативным показателем изменений содержания провоспалительных цитокинов в десневой жидкости по сравнению с физиологиче­ской нормой является повышение уровня TNF-α (в 7 раз) и снижение уровня IL-4 (в 6,6 раза) и, что особенно важно, повышение индекса соотношения sRANKL/OPG в 2 раза за счёт более выраженного повышения содержания в тканях пародонта sRANKL (в 4,8 раза) относительно практически здоровых лиц и менее выраженного повышения со­держания в них OPG (в 2,27 раза относительно физиологической нормы).

В исследованиях содержания цитокинов в сыво­ротке крови больных ХП наиболее информативным показателем явился так же повышенный в 10 раз относительно контроля уровень содержания TNF-α и сниженный в 2,7 раза уровень IL-4. Следует отметить, что вышеуказанное повышение содержания наиболее информативного показателя — провоспалительного цитокина TNF-α в десневой жидкости пародонтальных карманов определялось в 88% случаев, а снижение содержания наи­более информативного показателя противовоспалительных цитокинов IL-4 определялось у 95% паци­ентов. Повышение же содержания в десневой жидкости других провоспалительных цитокинов распределялось в сыворотке крови пациентов с ХГП относительно равномерно в 50-68% случаев. Снижение содержания противовоспалительного цитокина IL-4 в десневой жидкости и в крови определялось у 95% пациентов с ХГП, наряду с этим снижение содержания другого противовос­палительного цитокина IL-10 определялось в 65% случаев, что соответствовало проценту пациентов с повышенным содержанием провоспалительных цитокинов в крови этих же пациентов.

Обращает на себя внимание, что количество паци­ентов с повышенным содержанием в крови цитокина препятствующего остеокластогенезу — sRANKL достигало 92%, хотя уровень его содержа­ния относительно нормы превышал только в 1,5 раза и соответствовал параллельному повышению содер­жания цитокина OPG, способствующего остеоклас­тогенезу. Подобное повышение содержания OPG в крови исследованных пациентов с ХГП определялось толь­ко в 68% случаев. Наряду с этим количество пациентов с ХГП с повышенным содержанием как sRANKL, так и OPG в десневой жидкости пародонтальных карманов было приблизительно одинаковым и составило 75% и 72% соответственно. Однако коэффициент повышения со­держания sRANKL относительно физиологических значений у этих пациентов составил 4,8 раза, а коэф­фициент повышения OPG только в 2,27.

Таким образом, степень повреждения тканей пародонта находится в зависимости от соотношения силы повреждающих факторов и уровня защитно-приспособительных механизмов, то есть резистентности данного организма, где одну из главных ролей играет иммунная система тканей полости рта, связанная с общим иммуните­том, но и обладающая значительной автономией и саморегуляцией. Действительно, возникающие воспалительные инфильтраты в тканях пародонта представлены в основном иммунокомпетентными клетками, что свидетельствует о заинтересованности иммунной системы в данном процессе. Развитие пародонтита сопровож­дается дисбалансом цитокиновой системы. Наблюда­ется повышение содержания провоспалительных ци­токинов. Повышается также содержание цитокинов остеокластогенеза как в плазме, так и в десневой жидкости. Однако отношение sRANKL/OPG увеличивается недостоверно.

 

Список литературы:

1. Кравченко Е.В. Провоспалительные цитокины в комплексном лечении воспалительных заболеваний пародонта: Автореф. дис. … канд. мед. наук. — Краснодар, 2000. — 30 с.
2. Перова Н.Ю. Пародонтит: современные аспекты комплексного лечения. — Краснодар: КМИ, 2007. — 128 с.
3. Assuma R., Oates T., Cochran D., et al. IL-1 and TNF antagonists inhibit the inflammatory response and bone loss in experimental periodontitis // Journal of Immunology. — 1998. — Vol. 160, N. 1. — P. 403-409.
4. Delima A.J., Oates Т., Assuma R. et al. Soluble anta­gonists to interleukin-1 (IL-1) and Tumor Necrosis Factor (TNF) inhibits loss of tissue attachment in experimental pe­riodontitis // Journal of Clinical Periodontology. — 2001. — Vol. 28, N. 3. — P. 233-240.
5. Gemmell E., Yamazaki K., Seymour G.J. Destructive periodontitis lesions are determined by the nature of the lym­phocytic response // Critical Reviews in Oral Biology and Medi­cine. — 2002. — Vol. 13. — N. 1. — P. 17-34.
6. Graves D.T. The potential role of chemokines and inf­lammatory cytokines in periodontal disease progression // Cli­nical Infectious Diseases. — 1999. — Vol. 28, N. 3. — 482-490.
7. Mahanonda R., Pichyangkul S. Toll-like receptors and their role in periodontal health and disease // Periodontolo­gy 2000. — 2007. — Vol. 43, N. 1. — P. 41-55.
8. Wang J., Qi J., Zhao H. et al. Metagenomic sequen­cing reveals microbiota and its functional potential associated with periodontal disease // Scientific Reports. — 2013. — Vol. 31843. — P. 168-174.
9. Williams R.C, Jeffcoat M.K., Kaplan M.L. Flurbip­rofen: a potent inhibitor of alveolar bone resorption in beag­les // Science. — 1985. — Vol. 227, N. 4687. — P. 640-652.[schema type=»book» name=»ПРОДУКЦИЯ ЦИТОКИНОВ ПРИ ХРОНИЧЕСКОМ ПАРОДОНТИТЕ» description=»Рассмотрены этапы воспалительного ответа и повреждения тканей паро-донта, что определяется балансом цитокинов. Проведено определение содержания цитокинов в десневой жидкости и сыворотке крови у пациентов с хроническим генерализованным паро¬донтитом и их роли в патогенезе этого заболевания. Установлено, что гипериммунные ответы на пародонтопатогенные микроорганизмы приводят к разрушению соединительной ткани и альвеолярной кос¬ти. Приведены результаты определения содержания цитокинов в десневой жидкости и сыворотке крови у пациентов с хроническим генерализованным паро¬донтитом. Заключено, что развитие пародонтита сопровож¬дается дисбалансом цитокиновой системы.» author=»Парахонский Александр Павлович, Перова Наталья Юрьевна» publisher=»БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА» pubdate=»2017-03-07″ edition=»ЕВРАЗИЙСКИЙ СОЮЗ УЧЕНЫХ_27.06.2015_06(15)» ebook=»yes» ]