Metabolic disorders in chronic generalized periodontitis

Full Text

Введение Воспалительные заболевания пародонта представляют собой одну из наиболее актуальных проблем стоматологии, имеющих социальную значимость, что обусловлено их высокой распространенностью, существенными изменениями в тканях пародонта и организма больного в целом, поражением лиц молодого возраста [1]. Самой тяжелой и распространенной патологией пародонта является хронический генерализованный пародонтит. Он имеет разнообразные клинические проявления, которые определяются остротой процесса и тяжестью воспалительных изменений [2]. В патогенезе генерализованного пародонтита определенную роль играют системные процессы, которые приводят к значимым изменениям внутренней среды организма и как следствие к структурному поражению тканей пародонта [3]. При прогрессирующем генерализованном пародонтите развивается эндогенная интоксикация организма, нарушается свободнорадикальное окисление, возникает ряд функциональных изменений [4, 5]. Интенсификация перекисного окисления липидов (ПОЛ) является патогенетическим фактором, провоцирующим развитие межмолекулярных и межклеточных отношений, лежащих в основе дисгармонии гомеостаза [6, 7]. В последнее время этой проблеме уделяется большое внимание [8, 9]. Активацию свободнорадикального окисления можно рассматривать как механизм адаптации организма к изменению уровня кислорода в тканях. Результатом свободнорадикального окисления является образование активных форм кислорода (супероксид-анион, гидроксил-радикал). Генерация активных форм кислорода в тканях в норме индуцирует синтез защитных систем: антиоксидантов и других протекторных систем. Однако с возрастом и вследствие влияния различных отягчающих факторов система антиоксидантной защиты становится неспособной реагировать адекватно, синтезируя достаточное количество антиоксидантных комплексов. В результате возникает дисбаланс в системе свободнорадикального окисления/антиоксидантной защиты со сдвигом в сторону первого. При срыве антиоксидантной защиты свободнорадикальное окисление в пародонте развивается лавинообразно. Повышается уровень перекисного окисления фосфолипидов клеточных мембран с деструкцией последних и гибелью клеток пародонта с высвобождением эндогенных токсинов. Нарушается клеточное деление и накапливаются инертные продукты перекисной денатурации липидов и белков. Активация свободнорадикального окисления в покровно-эпителиальном пласте и более глубоких структурах пародонта может стать одним из факторов, угнетающих резистентность последнего к неблагоприятным воздействиям, что создает условия для практически беспрепятственного распространения воспалительного процесса [1, 4, 5]. Целью работы явилось изучение взаимосвязи механизмов эндогенной интоксикации и ПОЛ в развитии хронического генерализованного пародонтита. Задачи исследования: - изучить выраженность синдрома эндогенной интоксикации у больных хроническим пародонтитом; - оценить состояние ПОЛ и активность фосфолипазы А (ФЛА2) В плазме крови больных хроническим пародонтитом; - изучить активность свободнорадикальных процессов ПОЛ в плазме крови больных хроническим пародонтитом по данным хемилюминесценции; - определить содержание реагирующих с тиобарбиту- ровой кислотой (ТБК) продуктов в липидах липопротеидов крови больных хроническим пародонтитом. Материал и методы В основу работы положены результаты клиниколабораторного исследования. Клинические исследования проведены у 26 больных хроническим генерализованным пародонтитом средней степени тяжести с давностью заболевания от 5 до 11 лет (12 мужчин и 14 женщин в возрасте от 30 до 50 лет), проходивших лечение в Республиканской стоматологической поликлинике и стоматологической поликлинике № 3 Саранска. Все пациенты получали традиционное противовоспалительное лечение: после проведения профессиональной гигиены (снятие зубных отложений) в патологические зубодесневые карманы закладывали взвесь хлоргексидина с ме- трогилом, проводили ротовые ванночки с диоксидином или димексидом, накладывали лечебные повязки с противовоспалительными мазями (бутадионовая, метрогил дента, хо- лисал, лингезин). Назначали общее противовоспалительное лечение с применением антимикробных препаратов (флагил, клиостом, метрогил), нестероидных противовоспалительных средств (индометацин), десенсибилизирующих препаратов (диазолин), витаминотерапии (А, С, Р). Затем по показаниям выполняли кюретаж, избирательное пришлифовывание зубов. Пациенты проходили комплексное обследование: стоматологическое, клинико-лабораторное, рентгенологическое, биохимическое и функциональное до лечения и в процессе лечения (5-е и 10-е сутки). Уровень молекул средней массы (МСМ) в сыворотке крови измеряли на спектрофотометре СФ-46 при длине волны 254 и 280 нм. Для характеристики физико-химических свойств альбумина оценивали эффективную и общую концентрацию альбумина (ЭКА и ОКА) в сыворотке крови флюоресцентным методом на специализированном анализаторе АКЛ-01 «Зонд». Резерв связывания альбумина (РСА) определяли по формуле РСА = ЭКА/ОКА; индекс токсичности (ИТ) плазмы - по формуле ИТ = ОКА/ЭКА -1 (Грызунов Ю. А., Добрецов Г Е., 1994). Содержание малонового диальдегида (МДА) в липидах и липопротеидах оценивали в реакции с 2-ТБК. Для определения антиокислительной активности липидов предварительно проводили индукцию липопереокисления раствором сульфата железа в концентрации 5 мкмоль в течение 1 ч. Уровни диеновых и триеновых конъюгатов (ДК и ТК) в липидах определяли спектрофотометрическим методом при длине волны 232 и 275 нм. Активность супероксиддисмутазы (СОД) оценивали по способности фермента тормозить аэробное восстановление нитросинего тетразолия до формазана (Гуревич В. С. и др., 1990; Досон Р. и др., 1991). Активность ФЛА2 определяли в среде, содержащей 10 ммоль трис-НСГбуфера (pH 8,0), 150 ммоль тритона Х-100, 10 ммоль CaCl2 и субстрат (1,2 ммоль). В качестве субстрата использовали фосфатидил- холины яичного желтка. Каталитическую деятельность фермента регистрировали титрометрическим методом по мере образования свободных жирных кислот. Расчет проводили по калибровочной кривой, построенной по пальмитиновой кислоте (Трофимов В. А., 1999). Одним из методов оценки свободнорадикальных процессов является хемилюминесценция - свечение, сопровождающее химические реакции. Она наблюдается в том случае, если в реакции происходит выделение большого количества энергии, например в реакции взаимодействия двух радикалов или в реакциях с участием перекисей. Собственное («сверхслабое») свечение клеток и тканей животных и человека обусловлено реакциями свободных радикалов: радикалов липидов и кислорода, а также окиси азота - соединений, играющих огромную роль в жизни организма, а при определенных условиях - и в развитии ряда патологических состояний. Регистрация индуцированной биохемилюминесценции биологических объектов является современным методом изучения интенсивности свободнорадикальных процессов, в частности ПОЛ. Хемилюминесцентный метод определения перекисного окисления липидов. Измерение проводили на биохемилюми- нометре БХЛ-06 М. В измерительную кювету хемилюмино- метра вносили 0,1 мл сыворотки, 0,4 мл фосфатного буфера, 0,4 мл раствора сульфата железа. После этого быстро вносили 0,2 мл Н2О2 и переводили кювету в измерительное положение. Графическую запись хемилюминесценции проводили в течение 40-60 с. Таблица 1. Показатели эндогенной интоксикации при базисной терапии хронического пародонтита (М ± m) Показатель Норма До лечения Этап лечения 5-е сутки 10-е сутки МСМ(Х = 254 нм), усл. ед. 257,8 ± 15,8 311,1 ± 19,1* 306,7 ± 16,1* 282,4 ± 15,1 МСМ(Х = 280 нм), усл. ед. 349,8 ± 20,1 418,3 ± 22,0* 412,0 ± 20,1* 382,5 ± 15,1 ОКА, г/л 50,8 ± 4,0 52,2 ± 3,3 50,9 ± 3,5 50,9 ± 3,5 ЭКА, г/л 47,1 ± 3,4 42,6 ± 2,7 43,5 ± 3,0 43,3 ± 2,7 РСА, усл. ед. 0,93 ± 0,022 0,82 ± 0,021* 0,85 ± 0,022* 0,86 ± 0,023* ИТ, усл. ед. 0,08 ± 0,004 0,23 ± 0,018* 0,17 ± 0,017* 0,17 ± 0,018* Полученные цифровые экспериментальные данные обработаны методом вариационной статистики с использованием t-критерия Стьюдента, корреляционная зависимость оценена с помощью критерия r. Вычисления и построение диаграмм, отражающих динамику изученных показателей, выполняли при поддержке программы Microsoft Excel XP. Применен текстовой процессор Microsoft Word XP. Результаты и обсуждение Исследования показали, что при хроническом пародонтите у больных развивается синдром эндогенной интоксикации. Он проявлялся ростом содержания МСМ (длина волны 254 и 280 нм) по сравнению с нормой соответственно на 20,7 и 19,6 % (p < 0,05). ОКА и эКа при этом достоверно не отличались от нормальных значений на всем протяжении базисной терапии. РСА достоверно снижался относительно нормальных значений на 11,8% (p < 0,05). ИТ плазмы увеличивался на 187,5% (p < 0,05) (табл. 1). К 5-м суткам традиционной терапии явления эндотоксикоза сохранялись и тенденции к его купированию не отмечено. Уровень МСМ при длине волны 254 нм был выше нормы на 19% (p < 0,05). Сохранялось повышенным на 17,8% и содержание длинноволновой фракции молекул (при длине волны 280 нм) (p < 0,05). РСА на 5-е сутки традиционной терапии был достоверно ниже нормальных показателей на 8,6% (p < 0,05). ИТ плазмы незначительно снижался и был выше нормы на 112,5% (p < 0,05). ДК, усл. ед/ на 1 мг липидов 0,24 ± 0,01 0,38 ± 0,03* 0,35 ± 0,03* 0,30 ± 0,02 ТК, усл. ед/ на 1 мг липидов 0,21 ± 0,01 0,36 ± 0,02* 0,37 ± 0,02* 0,34 ± 0,03 МДА, нмоль/ на 1 г белка 2,45 ± 0,12 3,24 ± 0,16* 3,27 ± 0,16* 3,13 ± 0,14 Fe^-МДА, нмоль/г белка 5,69 ± 0,26 6,87 ± 0,33* 6,98 ± 0,30* 6,40 ± 0,23 ФлА2, мкмоль/с/г белка 0,075 ± 0,004 0,141 ± 0,012* 0,119 ± 0,011* 0,110 ± 0,00 СОД, усл. ед/мг белка 3,23 ± 0,11 2,56 ± 0,13* 2,69 ± 0,15* 2,65 ± 0,13 Таблица 2. Содержание продуктов ПОЛ и активность ФЛА2 в плазме крови больных хроническим пародонтитом (M ± m) Показатель Норма До лечения 5-е сутки 10-е сутки Тенденция к нормализации исследованных показателей у больных хроническим парадонтитом отмечена только к 10-м суткам базисной терапии, что свидетельствовало о снижении выраженности синдрома эндогенной интоксикации. Установлено, что содержание МСМ через 10 сут после начала базисной терапии было приближено к нормальным значениям и достоверно от них не отличалось. РСА на 10-е сутки был достоверно ниже нормальных показателей на 7,5% (p < 0,05). ИТ плазмы не изменился по сравнению с 5-ми сутками и был выше нормы на 112,5% (p < 0,05 ). П р и м е ч а н и е. Здесь и в табл. 2 и 4:* - данные, изменение которых достоверно по отношению к норме при p < 0,05. Анализируя полученные данные, следует отметить, что у больных хроническим парадонтитом проводимый комплекс лечебных мероприятий в рамках базисной терапии сдерживает, но не купирует явления эндотоксикоза. Это подтверждается тем фактом, что на всех этапах наблюдения изучаемые показатели гидрофобного компонента эндотоксикоза имели достоверные отличия от нормальных значений, гидрофильного - до 5-х суток терапии. Из литературных источников известно, что при различной патологии, в том числе при хроническом генерализованном пародонтите, отмечается значительная интенсификация свободнорадикальных процессов ПОЛ на фоне угнетения антиоксидантной системы. На следующем этапе исследования нами изучена динамика показателей ПОЛ и активности ФЛА2 в плазме крови больных генерализованным пародонтитом. По данным исследования обнаружено, что при хроническом пародонтите у пациентов до лечения показатели ДК и ТК, МДА и индуцированного МДА превосходили норму на 58,3, 71,4, 32,2 и 20,7% (р < 0,05) соответственно. Активность ФЛА2 была выше исходных данных на 88% (р < 0,05). Показатель активности СОД снижался и был на 20,7% ниже (р < 0,05) нормального значения (табл. 2). На 5-е сутки после начала традиционной терапии количество первичных и вторичных продуктов ПОЛ в плазме крови существенно не изменялось. Содержание ДК и ТК, МДА и индуцированного МДА на данном сроке терапии продолжало превышать норму на 45,8, 76,2, 33,5 и 22,7% (р < 0,05) соответственно. Достоверных изменений данных показателей относительно уровня до лечения обнаружено не было. Активность ФЛА2 незначительно снижалась. Уровень СОД несколько увеличивался, но был ниже нормы на 16,7% (р < 0,05). На 10-е сутки традиционной терапии хронического пародонтита уровень ДК и ТК, МДА и индуцированного МДА продолжал превосходить первоначальные данные на 25 и 61,9, 27,8 и 12,5% (р < 0,05) соответственно. Показатель ДК достоверно снижался относительно данных до лечения на 21,1% (р < 0,05). Три других показателя статистически значимых отличий от уровня до лечения не имели. Активность ФЛА2 на 46,7% была выше (р < 0,05) нормального уровня. СОД-активность практически не отличалась от исхода и была ниже нормы на 18% (р < 0,05). Таким образом, хронический пародонтит сопровождается интенсификацией процессов свободнорадикального окисления липидов и повышением ферментативной активности ФЛА^ плазмы крови, что свидетельствует о развитии нарушений гомеостаза на организменном уровне. Традиционная терапия хронического пародонтита не купирует изменения со стороны процессов ПОЛ, способствуя лишь появлению незначительной тенденции к снижению уровня анализируемых показателей. Этап лечения Следующий этап работы был посвящен изучению активности свободнорадикальных процессов в плазме крови * по данным хемилюминесценции. Как * известно, при помощи такого рода биофизического исследования интенсив* ности свободнорадикальных процессов * можно получить более полную их характеристику. В клинических услови- 9* ях хемилюминесцентный показатель * может быть применен для определения Таблица 3. Интенсивность свободнорадикальных реакций ПОЛ в плазме крови больных хроническим пародонтитом по данным хемилюминесценции (M ± m) Пока- Норма До лечения Этап лечения затель 5-е сутки 10-е сутки S 3,78 ± 0,20 5,75 ± 0,29* 5,32 ± 0,26* 4,91 ± 0,20* Imax 1,23 ± 0,07 1,75 ± 0,08* 1,61 ± 0,09* 1,54 ± 0,08* STmax 0,96 ± 0,04 1,38 ± 0,07* 1,41 ± 0,08* 1,23 ± 0,06* tg 1 2,08 ± 0,12 2,66 ± 0,17* 2,45 ± 0,12* 2,40 ± 0,14 tg 2 0,50 ± 0,03 0,58 ± 0,03 0,52 ± 0,02 0,49 ± 0,03 П р и м е ч а н и е. * - достоверность отличия по отношению к исходным данным (p < 0,05); tg 1 - тангенс угла максимального нарастания сигнала до достижения значения максимальной интенсивности; tg 2 - тангенс угла максимального убывания сигнала после достижения значения максимальной интенсивности. остроты процесса, степени тяжести по динамике значений хемилюминесценции [10]. Исследования показали, что при хроническом пародонтите интенсификация свободнорадикальных процессов переокисления сопровождается увеличением хемилюминес- ценции плазмы крови. Установлено, что при пародонтите у пациентов до лечения показатели светосуммы (S), значения максимальной интенсивности сигнала (Imax) и светосум- мы до момента достижения максимальной интенсивности (SТmax) превосходили норму на 52,1, 42,3 и 43,8% (р < 0,05) соответственно. Тангенс угла (tg) максимального нарастания сигнала до достижения максимальной интенсивности был выше нормы на 27,9% (р < 0,05) (табл. 3). На 5-е сутки после начала традиционной терапии показатели хемилюминесценции плазмы крови существенно не изменялись. Значения S, Imax и STmax на данном сроке терапии продолжали превышать норму на 40,7, 30,9 и 46,9% (р < 0,05) соответственно. Достоверных изменений данных показателей относительно исхода обнаружено не было. Показатель tg 1 незначительно снижался, но статистически значимо от исхода не отличался и превосходил норму на 17,8% (р < 0,05). Значение tg 2 было на всем протяжении наблюдения сопоставимо с нормой и достоверно от нее не отличалось. На конечном этапе традиционного лечения пародонтита показатели S, Imax, STmax продолжали превосходить норму на 29,9, 25,2 и 28,1% (р < 0,05) соответственно. Показатель tg 1 по-прежнему был выше нормального уровня на 15,4% (р < 0,05). Таким образом, традиционная терапия пародонтита не купирует активность процессов ПОЛ в плазме крови и по данным хемилюминесценции, способствуя лишь появлению тенденции к снижению исследуемых показателей. Таблица 4. Содержание ТБК-реагирующих продуктов в липидах липопротеидов крови больных хроническим пародонтитом (M ± m) Показатель Норма До лечения Этап лечения 5-е сутки 10-е сутки ЛПНП, ЛПОНП, нмоль/ на 1 мг общих липидов 0,330 ± 0,018 0,430 ± 0,022* 0,417 ± 0,024* 0,409 ± 0,018* ЛПВП, нмоль/ на 1 мг общих липидов 0,368 ± 0,025 0,486 ± 0,032* 0,469 ± 0,030* 0,442 ± 0,029 Безлипопротеиновая плазма 0,449 ± 0,032 0,548 ± 0,038* 0,531 ± 0,029* 0,503 ± 0,027 Как показано выше, при хроническом пародонтите происходит существенная интенсификация процессов ПОЛ в плазме крови. На следующем этапе мы исследовали активность данных патологических реакций в липопротеидах. С этой целью изучен уровень ТБК-реагирующих продуктов в липидах липопротеидов крови низкой плотности, очень низкой плотности (ЛПНП и ЛПОНП) и высокой плотности (ЛПВП). Отмечено, что при хроническом пародонтите у пациентов до лечения содержание ТБК-реагирующих продуктов в ЛПНП (ЛПОНП) и ЛПВП превосходило норму на 30,3 и 32,1% (р < 0,05) соответственно. Их уровень в безлипопротеиновой плазме выше нормы на 22% (р < 0,05) (табл. 4). На 5-е сутки после начала традиционной терапии количество МДА в липидах ЛПНП (ЛПОНП) и ЛПВП практически не изменялось и было выше нормы на 26,4 и 27,4% (р < 0,05) соответственно. Содержание ТБК-реагирующих продуктов в липидах безлипопротеиновой плазмы также значительно не изменилось и выше исходного уровня на 18,3% (р < 0,05). На 10-е сутки традиционного лечения пародонтита содержание ТБК-реагирующих продуктов в липидах ЛПНП (ЛПОНП), ЛПВП превосходило норму на 23,9 и 20,1% (р < 0,05) соответственно. Отметим, что по отношению к исходу на фоне традиционной терапии эти показатели достоверно не снижались. Уровень МДА в безлипопротеиновой плазме был близок к нормальному значению и достоверно от него не отличался. Таким образом, исследования показали, что традиционная терапия хронического пародонтита способствует незначительному снижению показателей ТБК-реагирующих продуктов в липидах липопротеидов крови больных хроническим пародонтитом. Заключение Подводя итог исследованию, следует отметить, что для больных хроническим генерализованным пародонтитом характерно формирование синдрома эндогенной интоксикации как одного из важнейших компонентов патогенеза данного заболевания. Это подтверждается тем фактом, что на всех этапах наблюдения изучаемые показатели гидрофобного компонента эндотоксикоза достоверно отличались от нормальных значений, гидрофильного - до 5-х суток лечения. Комплекс проводимых лечебных мероприятий (базисная терапия) приостанавливает, но не купирует эндотоксикоз. Подтверждением наличия эндотоксикоза при хроническом пародонтите на фоне базисной терапии было сохранение в плазме крови молекулярных продуктов ПОЛ, которые (особенно ТБК-реагирующие) являются весьма токсичными. Установлено, что у пациентов до лечения показатели ДК и ТК, МДА и индуцированного МДА достоверно превосходили норму, а СОД-активность снижалась. Активность ФЛА2 заметно повышалась. На фоне терапии интенсивность ПОЛ уменьшалась, однако заметные отклонения показателей от нормы сохранялись. Повышенная интенсификация свободнорадикальных процессов в плазме крови больных хроническим пародонтитом выявлена и по тесту хемилюминесценции. Исследования показали, что при хроническом пародонтите происходило значительное увеличение ТБК-реагирующих продуктов в липидах липопротеидов крови различной плотности. Выявленные изменения показателей свободнорадикального окисления липидов коррелировали с параметрами, отражающими явления эндогенной интоксикации (r = 0,790,87), что свидетельствует о взаимосвязи эндотоксикоза и процессов ПОЛ. Наиболее высокие значения коэффициента корреляции определены при оценке таких показателей, как МСМ, ИТ и МДА, ФЛА Выполненное исследование демонстрирует отсутствие желаемого положительного результата традиционной терапии по коррекции эндогенной интоксикации и процессов ПОЛ у больных хроническим пародонтитом. Указанный факт является основанием для разработки новых схем фармакотерапии хронического пародонтита с вектором воздействия на коррекцию расстройств гомеостаза на организменном уровне. Прикладное значение, безусловно, имеет и то, что исследованные показатели гомеостаза могут быть использованы в качестве критериев выраженности хронического пародонтита, а также оценки эффективности его терапии.

About the authors

E. V Kondjurova

Mordovian state University. N.P. Ogarev Mordovia state University Ministry of education and science of the Russian Federation

430005, Saransk

V. A Prytkov

Mordovian state University. N.P. Ogarev Mordovia state University Ministry of education and science of the Russian Federation

430005, Saransk

Aleksey Petrovich Vlasov

Mordovian state University. N.P. Ogarev Mordovia state University Ministry of education and science of the Russian Federation

Email: vap.61@yandex.ru
430005, Saransk

V. A Trofimov

Mordovian state University. N.P. Ogarev Mordovia state University Ministry of education and science of the Russian Federation

430005, Saransk

R. A Adamchik

Mordovian state University. N.P. Ogarev Mordovia state University Ministry of education and science of the Russian Federation

430005, Saransk

References

Supplementary files