THE EFFECT OF EXOGENOUS GLUCOSAMINE HYDROCHLORIDE AND CHONDROITIN SULFATE ON BIOCHEMICAL PARAMETERS OF BLOOD SERUM AND PERIODONTAL TISSUES DURING EXPERIMENTAL INFLAMMATION
- Authors: Bykova N.I.1, Odol'skiy A.V2, Bykov I.M1, Grigoryan V.A2
-
Affiliations:
- Department of therapeutic dentistry Kuban state medical University
- Department of dentistry Stavropol State Medical University Ministry of health of Russia
- Issue: Vol 21, No 3 (2017)
- Pages: 128-132
- Section: Articles
- URL: https://rjdentistry.com/1728-2802/article/view/42118
- DOI: https://doi.org/10.18821/1728-2802-2017-21-3-128-132
Cite item
Full Text
Abstract
Keywords
Full Text
Несмотря на высокие достижения современной медицины, воспалительно-дистрофические поражения тканей пародонта занимают лидирующее место среди стоматологических заболеваний и представляют собой серьезную медико-социальную проблему [4, 6]. Как известно, строма пародонтального комплекса представлена различными видами соединительной ткани, которые в условиях воспалительного процесса неуклонно подвергаются разрушению, приводя к потере зубодесневого и зубоальвеолярного прикрепления, потере костной ткани, и, как следствие, к потере зубов [16, 17]. Медикаментозное лечение как часть комплексной терапии воспалительно-дистрофических заболеваний пародонта должно быть направлено на различные звенья патологического процесса [3, 11, 13]. Наиболее значимо и актуально при лечении данной патологии - назначение препаратов, которые, помимо выраженного противовоспалительного действия, еще и усиливали бы процессы регенерации в связочном аппарате зубного ряда [10, 14, 15]. Глюкозамин, будучи природным структурным компонентом биомембран, определяет важную роль в защитной функции эпителия десны, осуществляющуюся глюкозаминогликанами, входящими в состав склеивающего вещества между клетками многослойного плоского эпителия, которые поддерживают механическую прочность клеточной стенки и препятствуют проникновению микроорганизмов и их токсинов в подлежащую ткань [2, 5]. Использование глюкозамина способствует уменьшению механической деформации тканей, оптимизации их взаимного расположения и кровоснабжения [7, 8]. Второе направление - стимуляция анаболических и регенераторных процессов в соединительной и других видах тканей [1, 11]. Как известно, прием глюкозамина стимулирует биосинтетические процессы в соединительной ткани, что ведет к сокращению сроков ее восстановления после поражения физическими и химическими факторами [12, 18]. Третье направление протекторного действия глюкозамина - это ингибирование активности лизосомальных ферментов, разрушающих соединительную ткань, а также другие виды тканей организма [11]. Особенно отчетливо оно проявляется при наличии воспалительных и дистрофических процессов в соединительной ткани. Есть данные, свидетельствующие о значительной роли гиалуроновой кислоты в регуляции капиллярно-соединительных структур, а также о том, что глюкозаминогликаны обеспечивают защиту тканей пародонта от бактериальных и токсических агентов [9, 14]. Цель исследования - оценка влияния экзогенного глюкозамина гидрохлорида и хондроитина сульфата на биохимические показатели сыворотки крови и ткани пародонта при экспериментальном воспалении. Материал и методы Экспериментальные исследования выполнены на 60 белых крысах линии Вистар массой 220-250 г, которые находились на стандартном пищевом и водном рационе в соответствии с санитарно-гигиеническими нормами. Опыты проводили с соблюдением Международных принципов Европейской конвенции о "Защите позвоночных животных, используемых для экспериментов и других научных целей" (Страсбург, 1986), "Общими этическими принципами экспериментов на животных" (Россия, 2011), в соответствии с принципами надлежащей лабораторной практики (Национальный стандарт "Принципы надлежащей лабораторной практики" ГОСТ Р 53434-2009) и положительным заключением этического комитета СтГМУ № 32 от 12.02.2014. Исследование осуществлено в рамках Государственного задания Министерства здравоохранения Российской Федерации для ГБОУ ВПО "Ставропольский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации по осуществлению научных исследований и разработок по теме: "Ткани пародонта в регенерации и иммуномодуляции" от 14.01.2014 г. № 302/09 совместно с Всероссийским НИИ овцеводства и козоводства и Ставропольским государственным аграрным университетом (Ставрополь). Животных разделили на 3 группы: 1-я группа - интактные (n = 20 животных); 2-я группа - крысы с экспериментальным гингивитом (n = 20); 3-я - крысы с экспериментальным гингивитом, которым перорально вводили водный раствор глюкозамина гидрохлорида и хондроитина сульфата натрия (Theraflex, Sagmel, Inc., США) в дозе 30 мг/кг 3 раза в сутки (n = 20); (продолжительность эксперимента составляла 90 сут: 60 сут - моделирование гингивита; 30 сут - лечение). Модель экспериментального гингивита формировали в два этапа: на 1-м этапе - путем создания дисбактериоза ротовой полости (внутримышечное введение линкомицина гидрохлорида дозой 30 мг/кг 2 раза в день в течение 5 дней) и последующим локальным поражением десен и тканей преддверия рта аппликациями суспензии пчелиного яда (в дозе 1 мг/кг 2 раза в день в течение 5 дней). Аппликации проводили в двух участках преддверия рта между нижней губой и резцами нижней челюсти и между молярами верхней и нижней челюстей и щекой справа. Лечение начинали со следующего дня после окончания воспроизведения патологии. Общую протеолитическую активность в сыворотке крови и гомогенатах тканей пародонта определяли по методу B.F. Erlanger (по расщеплению N-a-бензоил-D,L-аргинина паранитроанилида). Определение активности щелочной и кислой фосфатаз в сыворотке крови проводили по методу Боданского (1992), который основан на способности ферментов отщеплять неорганический фосфат от b-глицерофосфата. Для определения активности щелочной фосфатазы использовали щелочной раствор b-глицерофосфата, для кислой - кислый раствор b-глицерофосфата. Статистическую обработку полученных материалов исследований проводили с помощью однофакторного дисперсионного анализа и множественного сравнения Ньюмена в программе Primer of Biostatistics 4.03 для Windows. Достоверными считали различия при р < 0,05. Результаты Как показали результаты экспериментально-морфологического исследования, развитие клинической картины гингивита сопровождалось изменениями биохимических показателей в сыворотке крови и тканях десны крыс. Исследование общей протеолитической активности (ОПА) в сыворотке крови крыс с экспериментальным воспалением пародонта свидетельствовало о повышении ее показателей в течение всего эксперимента по сравнению с данными, полученными у интактных животных. Поскольку повышение уровня общей протеолитической активности в сыворотке крови косвенно свидетельствует о наличии воспалительного процесса в организме, самые высокие показатели зарегистрированы на 5-10-е сутки эксперимента. Под влиянием экзогенного глюкозамина гидрохлорида и хондроитина сульфата в основной группе наблюдали снижение ОПА до показателей интактных крыс на 20-е сутки эксперимента. Начиная с 10-х суток наблюдений, уровень суммарной активности в основной группе животных был достоверно ниже аналогичного показателя у крыс контрольной группы (табл. 1). Следовательно, применение экзогенного глюкозамина гидрохлорида и хондроитина сульфата способствовало снижению уровня универсального показателя воспаления - общей протеолитической активности, что свидетельствует об определенном положительном влиянии экзогенного глюкозамина гидрохлорида и хондроитина сульфата на системный гомеостаз. Исследование общей протеолитической активности гомогенатов тканей пародонта также позволило установить изменения, аналогичные тем, что наблюдались в сыворотке крови (табл. 2). В группе животных с экспериментальным гингивитом без лечения отмечена повышенная общая протеолитическая активность в течение всего периода эксперимента, но максимальное ее увеличение наблюдалось на 5-10-е сутки. Под влиянием экзогенного глюкозамина гидрохлорида и хондроитина сульфата общая протеолитическая активность в гомогенатах тканей пародонта снизилась до нормы уже на 20-е сутки эксперимента. Начиная с 15-х суток и до окончания эксперимента, показатели ОПА имели более низкие значения по сравнению с группой животных контрольной группы. Таким образом, применение экзогенного глюкозамина гидрохлорида и хондроитина сульфата при экспериментальном воспалении тканей пародонта оказывает противовоспалительный и пародонтопротекторный эффекты, нормализуя процесс протеолиза. При экспериментальном гингивите вместе с интенсификацией процессов протеолиза отмечена активация лизосомального фермента кислой фосфатазы как в сыворотке крови, так и в гомогенатах тканей пародонта (табл. 3), что свидетельствует о повреждении и разрушении мембран клеток пародонта. Нормализация активности кислой фосфатазы в сыворотке крови и гомогенатах тканей пародонта у животных контрольной группы происходила лишь на 20-е сутки эксперимента. В основной группе животных нормализация этого показателя в сыворотке крови наблюдалась на 10-е сутки, а в гомогенатах тканей пародонта - на 15-е сутки. Поскольку кислая фосфатаза служит одним из маркеров воспаления, уменьшение ее активности под влиянием экзогенного глюкозамина гидрохлорида и хондроитина сульфата свидетельствовало о положительном влиянии данных веществ на воспалительный процесс в пародонте и сокращение сроков выздоровления крыс с экспериментальным гингивитом. Заключение Таким образом, применение экзогенного глюкозамина гидрохлорида и хондроитина сульфата при экспериментальном воспалении тканей пародонта положительно влияет на биохимические показатели в сыворотке крови и ткани пародонта: приводит к нормализации таких маркеров воспаления, как общая протеолитическая активность и активность кислой фосфатазы, что свидетельствует о противовоспалительном и пародонтопротекторном эффекте используемого лечебного средства.About the authors
Nataliya Il'inichna Bykova
Department of therapeutic dentistry Kuban state medical University
Email: bykovan@rambler.ru
Cand. Med. Sci., associate Professor, Dep. pediatric dentistry, orthodontics and oral and maxillofacial surgery of the Kuban state medical University Russian Ministry of health, Russia, 355063, Krasnodar
A. V Odol'skiy
Department of dentistry Stavropol State Medical University Ministry of health of RussiaRussia, 355017, Stavropol
I. M Bykov
Department of therapeutic dentistry Kuban state medical UniversityRussian Ministry of health, Russia, 355063, Krasnodar
V. A Grigoryan
Department of dentistry Stavropol State Medical University Ministry of health of RussiaRussia, 355017, Stavropol
References
- Горкунова А.Р., Быков И.М., Басов А.А., Лапина Н.В. Изменение иммунологической реактивности и функционирование тиоловой системы антиоксидантной защиты на локальном и системном уровне при хроническом пародонтите и коморбидной патологии. Аллергология и иммунология. 2014; 15 (3): 186-90.
- Кондюрова Е.В., Прытков В.А., Власов А.П., Трофимов В.А., Адамчик Р.А. Метаболические нарушения при хроническом генерализованном пародонтите. Российский стоматологический журнал. 2015; 19 (3): 12-6.
- Grimm W.D., Arnold W.A., Sirak S.W., Vukovich M.A., Videra D., Giesenhagen В. Сlinical, radiographic, and histological analyses after transplantation of crest-related palatal-derived ectomesenchymal stem cells (paldscs) for improving vertical alveolar bone augmentation in critical size alveolar defects. J. Clin. Periodontol. 2015; 42 (17): 366b-366.
- Sirak S.W., Entschladen F., Shchetinin E.W., Grimm W.D. Low-level laser irradiation (810 nm) with toluidinblue photosensitizer promotes proliferation and differentiation of human oral fibroblasts evaluated in vitro. J. Clin. Periodontol. 2015; 42 (17): 328a-328.
- Быков И.М., Басов А.А., Акопова В.А., Гизей Е.В., Дегтярь Э.А., Кочконян А.С. и др. Перспективы использования ротовой жидкости в клинической практике для неинвазивной лабораторной диагностики при соматической и стоматологической патологии. Кубанский научный медицинский вестник. 2013; 141 (6): 45-9.
- Сойхер М.И., Сойхер М.Г., Амхадова М.А., Шершнева Д.В., Чуянова Е.Ю. Клинические аспекты использования гиалуроновой кислоты в комплексном лечении воспалительных заболеваний пародонта. Российский стоматологический журнал. 2016; 20 (3): 146-50.
- Щетинин Е.В. Сирак С.В., Батурин В.А., Сирак А.Г., Игнатиади О.В., Вафиади М.Ю. и др. Результаты мониторинга потребления противомикробных препаратов в амбулаторной практике. Медицинский вестник Северного Кавказа. 2015; 10 (1): 80-4.
- Сирак С.В., Адамчик А.А., Кобылкина Т.Л., Кошель И.В., Лайпанова Ф.М. Экспериментальная оценка регенераторного потенциала тканей пародонта. Пародонтология. 2016; 21 (3): 15-8.
- Grimm W.D., Plöger M., Schau I., Vukovic M.A., Shchetinin E., Akkalaev A.B. et al. Рrefabricated 3d allogenic bone block in conjunction with em cell-containing subepithelial connective tissue graft for horizontal alveolar bone augmentation: a case report as proof of clinical study principles. Int. J. Stem. Cells. 2014; 9 (2): 175-8. https://doi.org/10.14300/mnnc.2014.09050
- Grimm W.D., Dannan A., Giesenhagen B., Schau I., Varga G., Vukovic M.A., Sirak S.V. Тranslational research: palatal-derived ecto-mesenchymal stem cells from human palate: a new hope for alveolar bone and cranio-facial bone reconstruction. Int. J. Stem Cells. 2014; 7: 1: 23-9.
- Будзинский Н.Э., Сирак С.В., Максимова Е.М., Сирак А.Г. Определение антимикробной активности мирамистина, иммобилизованного на композиционном полисорбе, на микрофлору корневых каналов при остром и обострившемся хроническом периодонтите и процесс остеофикации в эксперименте на животных. Фундаментальные исследования. 2013; 7 (3): 518-22.
- Компанцев Д.В., Ващенко Е.С., Сирак С.В., Компанцева Е.В, Мыкоц Л.П. Разработка показателей качества мази стоматологической, содержащей глюкозамина гидрохлорид, сок крапивы и сок каланхоэ. Medline.ru. 2012; 13 (3): 791-802.
- Меладзе И.Н., Глазунов О.А., Томилина Т.В. Влияние квертулина и гиалуроновой кислоты на состояние пародонта крыс с экспериментальным метаболическим синдромом. Вестник стоматологии. 2015; 92 (3): 4-9.
- Сирак С.В., Щетинин Е.В., Дилекова О.В., Сирак А.Г., Дыгов Э.А., Вафиади М.Ю. и др. Гистохимические изменения в тканях пародонта после аутотрансплантации зубов. Медицинский вестник Северного Кавказа. 2016; 11 (1): 99-103.
- Арутюнов А.В., Сирак С.В. Оценка защитных возможностей пульпы зубов при пародонтите. Российский стоматологический журнал. 2015; 19 (5): 8-10.
- Щетинин Е.В., Сирак С.В., Игнатиади О.Н., Сирак А.Г., Демурова М.К., Дыгов Э.А. Экспериментально-лабораторное обоснование выбора антибактериальных средств для лечения периодонтита. Медицинский вестник Северного Кавказа. 2014; 9 (4): 349-51.
- Firsova I.V., Makedonova Iu.A., Mikhalchenko D.V., Poroiskii S.V., Sirak S.V. Сlinical and experimental study of the regenerative features of oral mucosa under autohemotherapy. Res. J. Pharm. Biol. Chem. Sci. 2015; 6 (6): 1711-6
- Сирак С.В., Зекерьяева М.В. Изучение противовоспалительных и регенераторных свойств стоматологического геля на основе растительных компонентов, глюкозамина гидрохлорида и димексида в эксперименте. Пародонтология. 2010; 15 (1): 46-50
