ОЦЕНКА ИНТЕГРАЛЬНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ОКИСЛИТЕЛЬНОГО СТРЕССА В ПОЛОСТИ РТА У ДЕТЕЙ С ПСИХОНЕВРОЛОГИЧЕСКИМИ РАССТРОЙСТВАМИ В РАЗНЫХ ВОЗРАСТНЫХ ПЕРИОДАХ

Полный текст

Введение. Моральное здоровье социума оценивается через призму его отношения к лицам «с другими возможностями» («differently abled people»). К этой категории относят и пациентов с психоневрологическими расстройствами (ПНР), в том числе детей, число которых, по данным за 2011 г., составило 12,7% [1]. Значительная распространённость, тенденция роста заболеваемости и клинические нюансы психоневрологической патологии объясняют внушительные сложности в оказании медицинской помощи (в том числе стоматологической) этому контингенту детей. Дети с ПНР представляют чаще всего социально незащищённые слои населения, что объясняет труднодо-ступность современных высокотехнологичных видов медицинской помощи (в том числе, стоматологической), лежащих за гранью финансовых возможностей фондов обязательного медицинского страхования. Стоматологическая заболеваемость в России и за рубежом у детей с ПНР продолжает стабильно расти, и, если уровень оказания стоматологической помощи будет прежним, следует ожидать беспрецедентного ухудшения ситуации [1, 2]. По данным последних исследований, при различных видах наследственной или врождённой хронической соматической патологии отмечается высокая распространённость и тяжёлая степень кариозных и некариозных поражений твёрдых тканей зубов вследствие недостаточной минерализации эмали и дентина, высокие цифры заболеваемости пародонта и слизистой оболочки полости рта (стоматиты, гингивиты) [2-4]. К настоящему времени установлено, что у детей с наследственной и врождённой патологией ведущей патогенетической составляющей является «гипоксический синдром» (нарушение окислительно-восстановительных реакций в митохондриях) [3-5]. Нарушение функций митохондрий заключается в активизации процесса гликолиза, который при гипоксии ассоциирован с накоплением в тканях пировиноградной и молочной кислот, перекисных анионов и нарушением кальциевого обмена [6]. Современные литературные данные свидетельствуют о том, что увеличение синтеза молочной кислоты вызывает гипоксические состояния любой этиологии, и психоневрологическая патология не является исключением [6-11]. Перечисленные метаболические особенности определяют существенный риск патологических нарушений в тканях детского организма, особенно в развивающихся тканях зачатков зубов, что может быть частью этиологии и патогенеза высокой стоматологической заболеваемости при хронической коморбидной патологии у детей, сопровождающейся гипоксическим синдромом [2-4]. Таким образом, компенсаторная постгипоксическая активность анаэробного гликолиза с увеличением синтеза молочной кислоты в тканях и, в частности, ротовой полости и слюнных железах может являться одним из факторов риска развития константной кариесогенной ситуации у детей с первичной (генетически детерминированной) и вторичной (приобретённой) митохондриальной недостаточностью [3-5]. Значимость данного возможного фактора кариесогенного риска практически не изучена. Морфофункциональные изменения у детей с ПНР, бесспорно, приводят к гормонально-метаболическим нарушениям, что способствует изменению общей и специфической реактивности макроорганизма и ассоциировано с нарушением защитно-компенсаторных механизмов и формированием стойкой полиорганной патологии. Клинические и доклинические доказательства последних лет показывают, что психоневрологические заболевания характеризуются более высокими уровнями окислительных биомаркеров и более низким уровнем индикаторов антиоксидантной защиты в мозге и периферических тканях [7-11]. Мозг, обладающий обширной способностью потреблять большое количество кислорода и производства свободных радикалов, является особенно чувствительным к окислительному повреждению [11]. Поэтому неудивительно, что окислительный стресс связан со многими ПНР, включая умственную отсталость, эпилепсию, шизофрению, аутизм и пр. [7-12]. Свободнорадикальное окисление - это физиологический паттерн функционирования макроорганизма, который содействует упразднению мёртвых клеток и предотвращает злокачественную цитотрансформацию, регулирует проницаемость мембран и уничтожает повреждённые хромосомы; обеспечивает бактерицидные функции фагоцитов [6]. Образование свободных радикалов находится под контролем многоэтапной антиоксидантной системы (АОС), которая включает ферментные (глутатион-пероксидаза, каталаза, супероксиддисмутаза) и неферментные (убихиноны, витамины Е и С, липоевая кислота, каротиноиды) антиоксиданты. При нарушении баланса оксидантной и антиоксидантной систем, а также при низкой эффективности «штатных» антиоксидантов формируется окислительный стресс (ОС), приводящий к перекисному окислению липидов клеточных мембран, энергетическому дефициту в митохондриях и деструкции клеток [6, 13]. Поэтому ротовая жидкость особо интересна для биохимической диагностики и поиска патогенетических механизмов стоматологической патологии, так как диагностические манипуляции по исследованию ротовой жидкости неинвазивны, что определяет возможность их широкого применения в педиатрии [13]. Следовательно, выявление взаимосвязи между нарушениями энергетического обмена в клетке и ОС с возникновением стоматогнатической патологии на фоне гипоксического синдрома, отягощённого ПНР, позволит определить новые возможности эффективной профилактики и лечения стоматологических заболеваний. Цель исследования - изучение интегральных показателей состояния прооксидантных/антиоксидант-ных систем для комплексной оценки уровня окислительного стресса в полости рта детей с ПНР разных возрастных групп. Материал и методы Проведено клинико-лабораторное обследование 285 детей 7-17 лет, обратившихся в стоматологическую поликлинику ГБОУ ВПО КубГМУ Минздрава РФ. Всех пациентов разделили на 3 группы: основная группа (ОГ), (п = 145) - дети с ПНР и со стоматологической патологией, группа сравнения (ГС), (п = 76) - дети без ПНР со стоматологической патологией и контрольная группа (КГ), (п = 64) - дети без ПНР и без стоматологической патологии. В качестве ОГ выступали учащиеся профильной коррекционной школы VIII типа с различными видами ПНР. ГС и КГ представили учащиеся общеобразовательных школ Краснодара без психоневрологических расстройств. Стоматологическое обследование проводили в детском отделении стоматологической поликлиники ФГБОУ ВО КубГМУ Минздрава России. Все 3 группы разделили на 2 подгруппы по возрастному признаку: 1-я подгруппа - дети 7 - 12 лет и 2-я подгруппа - 13- 17 лет. Стоматологическая патология детей Краснодара с ПНР проанализирована в более ранних публикациях [1, 2] и характеризовалась следующими показателями: распространённость кариеса временных зубов и его осложнений составили 97,37%, распространённость кариеса постоянных зубов - 98,65%, заболеваний пародонта - 98,67%, ортодонтическая патология - 100%, хирургическая патология - 60%, заболевания слизистой оболочки полости рта - 100% (% от общего числа обследованных детей с ПНР). В группе сравнения показатели стоматологической патологии существенно ниже: распространенность кариеса временных зубов - 86,67%, распространённость кариеса постоянных зубов 81,67%, заболевания пародонта - 32,5%, ортодонтическая патология - ных единицах активности (ОЕА); ТБЧ - количество ОМП ротовой жидкости, выражаемое в единицах оптической плотности (ОЕ); Ед-БН - количество восстановленных тиоловых групп ротовой жидкости в соответствующей по возрасту контрольной группе (КГ1 или КГ2), выражаемое в единицах оптической плотности (ОЕ); Е1-БН - количество восстановленных тиоловых групп ротовой жидкости обследуемого, выражаемое в единицах оптической плотности (ОЕ); 100 - коэффициент. 58,33%, хирургическая патология - 40%, заболевания слизистой оболочки полости рта - 49,17% (% от общего числа обследованных детей, имеющих стоматологическую патологию без ПНР). Важно отметить, что степень тяжести стоматологической патологии в основной группе исследования достоверно выше, чем в группе сравнения. Помимо традиционного обследования стоматологического статуса для интегральной оценки состояния системы антиоксидантной защиты в ротовой полости использован специальный коэффициент окислительной модификации биомолекул (КОМБ) [14], рассчитываемый по формуле в собственной модификации: КОМБ = 100 • ТБЧ • (Ед-БН - ЕЕБН), где КОМБ - коэффициент окислительной модификации биомолекул ротовой жидкости, выражаемый в окислитель- Известно, что нарушение функционирования ряда ферментов является одним из наиболее существенных диагностических показателей при развитии окислительного стресса, их определение эффективно и для мониторинга на фоне лечения антиоксидантными средствами при ряде заболеваний [6, 13]. С целью более углублённого исследования механизмов реализации антиоксидантной защиты в ротовой полости и установления причин развития нарушений её функционирования были изучены изменения соотношения активностей каталазы и супероксиддисмутазы в ротовой жидкости у обследуемых всех клинических групп. Показатель КАТ/СОД рассчитывали по формуле: КАТ/СОД = АКАТ/АСОД • 100, где КАТ/СОД - интегральный коэффициент функционирования ферментов антиокислительной защиты, выражаемый в единицах активности (ЕА); АКАТ - активность каталазы, выражаемая в ммоль/мин • л на 1 мг белка; АСОД - активность супероксиддисмутазы, выражаемая в ед/л на 1 мг белка; 100 - коэффициент. Забор ротовой жидкости производили утром натощак [13] в детском стоматологическом отделении стоматологической поликлиники ФГБОУ ВО КубГМУ Минздрава России. Биохимические исследования полученной смешанной слюны выполняли в научной лаборатории кафедры фундаментальной и клинической биохимии ФГБОУ ВО КубГМУ в соответствии с этико-правовыми аспектами клинических исследований и включали определение состояния ферментативного звена АОС на основании активности энзимов первой (супероксиддисмутазы (СОД)) и второй (каталазы) линий антирадикальной защиты. Активность СОД выявляли по методу В.А. Костюка и соавт. [15], а активность каталазы - по методу М.А. Королюка и соавт. [16]. Состояние процессов перекисного окисления липидов в ротовой жидкости оценивали по количеству вторичных продуктов липопероксидации, вступающих в реакцию с тиобарбитуровой кислотой [17]. Статистическую обработку полученных данных осуществляли с использованием программы «БТАТ1БТ1СА 6.0». Результаты исследования В процессе работы установлено, что у детей с ПНР имеются значительные нарушения функционирования ферментов антиокислительной защиты в ротовой жидкости. При этом увеличение активности каталазы составило в ОГ 94,0%, что указывает, возможно, на повышенную адаптивную потребность организма на местном уровне в обезвреживании избыточно образующегося пероксида водорода, являющегося реактивной молекулой, способной при взаимодействии с ионами металлов переменной степени окисления инициировать процессы перекисной модификации биомолекул в ротовой полости. Изменения активности супероксиддисмутазы в ротовой жидкости детей с ПНР 7-12 лет носили в целом аналогичный характер: значения были повышены в 2,35 раза, что подтверждает выраженные нарушениях генерации не только пероксидов, но и первичного свободного радикала кислорода, способного значительно утяжелять течение заболеваний пародонта, запуская каскадные цепные процессы пероксидации в слизистой оболочке ротовой полости. Нарушения в работе ферментов тиолового цикла в ротовой жидкости обследованных детей с ПНР 7-12 лет носили также выраженный характер. Активность глутатионпероксидазы увеличилась в 3,2 раза, а возрастание активности глутатионредуктазы - в 2,95 раза, что отражает у таких пациентов не только нарушение рециркуляции тиолсодержащих антиоксидантных субстратов, но и, возможно, изменения пула низкомолекулярных антиоксидантов других классов в связи с их несвоевременной или недостаточной регенерацией в ротовой полости, что, без сомнения, является для детей с ПНР 7-12 лет неблагоприятным прогностическим фактором. В ГС у детей 7-12 лет выявлены гораздо менее существенные нарушения в работе ферментов антиокислительной защиты: повышение активности каталазы в группе составило 27,5%, активности супероксиддисмутазы - 50,3%, активности глутатионредуктазы - 31,4%, тогда как достоверных отличий в активности глутатионредуктазы у них вообще не установлено, что свидетельствует о значительно более сбалансированной адаптивной работе ферментного звена антиокислительной защиты на местном уровне при отсутствии влияния системных нарушений на патологические процессы, протекающие в полости рта и меньшем риске развития у них возможных осложнений. Изучение интегрального показателя при оценке сбалансированности функционирования первой и второй линий ферментного звена АОЗ выявило достоверное наличие нарушений во всех клинических группах, наиболее выраженное снижение индекса КАТ/СОД отмечено у детей с ПНР 7-12 лет - на 21,5%. Это указывает на локальное преобладание дисмутазной активности над каталазной и имеющийся риск избыточного накопления пероксида водорода, способного при недостаточной активности каталазы взаимодействовать с ионами металлов переменной степени окисления, разлагаясь с образованием гидроксильного радикала (НО-). При обследовании детей с ПНР 7-12 лет выявлены существенные нарушения в обмене низкомолекулярных субстратов прооксидантно-антиоксидантной системы. При этом уменьшение концентрации восстановленных БН-содержащих соединений составило 41%, что указывает на дизадаптивные изменения в работе АОС в целом, которые примерно соответствуют степени тяжести местного патологического процесса, а, следовательно, применение в комплексном лечении у детей с ПНР 7-12 лет местных средств с антиоксидантами является вполне обоснованным. При изучении в ротовой жидкости показателей активности ферментов АОЗ у детей ОГ 13-17 лет достоверно установлено наличие дисбаланса функционирования этих энзимов. Так, активность каталазы достоверно не отличалась от полученных значений в КГ детей 13-17 лет, тогда как активность суперок-сиддисмутазы в ОГ 13-17 лет была повышена в 3,35 раза, что указывает на имеющийся выраженный дисбаланс между образованием и разрушением пероксида водорода в ротовой жидкости, а, следовательно, на высокий риск усиления перекисной модификации клеточных структур в ротовой полости. У детей ГС 13-17 лет также выявлены нарушения в работе антиокислительных энзимов: адаптивное повышение активности каталазы в ГС детей 13-17 лет в 1,8 раза, активности глутатионпероксидазы - в 2,1 раза, возрастание активности супероксиддисмутазы составило 52,4%, активности глутатионредуктазы - 99,3%, что характеризует значительно больший дисбаланс в работе ферментного звена антиокислительной защиты на местном уровне в сравнении с детьми ГС 7-12 лет. При обследовании детей ОГ 13-17 лет также выявлено снижение количества восстановленных БН-содержащих соединений в ротовой жидкости - на 49,25%, что отражает ещё более выраженный дисбаланс в работе тиолового цикла у детей с ПНР 13-17 лет в сравнении с аналогичной группой 7-12 лет. При исследовании интегрального показателя КОМБ выявлено его достоверное повышение во всех обследованных группах детей: ОГ > ГС (рис. 1, 2). Динамика интегрального индекса КОМБ характеризовалась его значительным повышением у детей с ПНР 13-17 лет, которое в 7,5-7,6 раза превышало в среднем значения этого показателя в группе пациентов без сочетанной психоневрологической патологии (см. рис. 2). Выводы Выявлен дисбаланс в про/антиоксидантной системе ротовой жидкости детей с ПНР, наиболее значимый в старшей возрастной группе, что можно объяснить снижением защитно-компенсаторных механизмов в связи с большим стажем коморбидной патологии. Повышение концентрации продуктов анаэробного гликолиза и перекисного окисления липидов в ротовой жидкости, по нашему мнению, связано с развитием локального ОС, который усугубляет хроническую гипоксию тканей полости рта и снижает эффективность местных защитных механизмов, что способствует развитию широкого спектра стоматологической патологии. Показатели антиоксидантного потенциала ротовой жидкости корректно отражают стоматологический статус детей и могут быть использованы для диагностики на доклинической стадии заболевания. Анализ состояния антиоксидантной защиты и показателей свободнорадикального окисления в ротовой жидкости позволит персонифицировать подход к лечению детей с психоневрологическими нарушениями с учётом выраженности метаболических сдвигов и в зависимости от клинической ситуации, а, следовательно, увеличить эффективность лечебно-профилактических мероприятий, что уменьшит вероятность развития у них неблагоприятных исходов.

Об авторах

Ольга Владимировна Гуленко

ФГБОУ ВО КубГМУ Минздрава РФ

Email: olga.gulenko@mail.ru
канд. мед. наук, доцент кафедры хирургической стоматологии и челюстнолицевой хирургии ФГБОУ ВО КубГМУ Минздрава РФ 350063, г. Краснодар, Россия

С. Б Хагурова

ФГБОУ ВО КубГМУ Минздрава РФ

350063, г. Краснодар, Россия

И. М Быков

ФГБОУ ВО КубГМУ Минздрава РФ

350063, г. Краснодар, Россия

Список литературы

Дополнительные файлы