Диагностическая информативность цитокинов/хемокинов и факторов роста в стоматологии

Одним из актуальных направлений научных исследований в стоматологии считается повышение качества диагностики заболеваний, контроля и прогнозирования эффективности лечебнопрофилактических мероприятий [1, 2].

Важное значение в защите тканей полости рта от повреждения принадлежит локальной иммунной защите. Развитие воспалительных процессов, как правило, происходит при нарушении процессов межклеточного взаимодействия с участием цитокинов, хемокинов и факторов роста, содержащихся в биологических жидкостях полости рта [3–5]. Процессы репарации включают гемостаз, воспаление, пролиферацию и ремоделирование тканей. Эти явления обусловлены медиаторами, определяющими взаимодействия внутри иммунорегуляторной, цитокиновой сети биологических жидкостей полости рта [3, 6].

Изучение уровня цитокинов, хемокинов и факторов роста в биологических жидкостях широко применяется для оценки различных процессов в организме и эффективности лечебных мероприятий [2, 3]. Результаты исследований цитоки-нов/хемокинов, факторов роста при стоматологических заболеваниях позволят установить роль медиаторов иммунорегуляторных процессов в развитии и течении процессов воспаления, регенерации тканей и могут стать основой разработки новых стратегий диагностики и лечения.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Определение диагностической значимости уровня цитокинов/хемокинов и факторов роста в разных биологических жидкостях полости рта.

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

Обследовано 80 человек, мужчин и женщин, не имеющих сопутствующих заболеваний, обратившихся в стоматологическую поликлинику ФГБОУ ВО «Саратовский ГМУ им. В. И. Разумовского» Минздрава РФ (г. Саратов). Возраст обследованных был от 18 до 59 лет [средний возраст (43 ± 3,2) года]. Из них: 20 человек были с интактным пародонтом, через неделю после проведения профессиональной гигиены полости рта (они составили группу сравнения, у них однократно исследовалась десневая жидкость); 20 пациентов, у которых был диагностирован пародонтит, у 10 – легкой степени, у 10 – средней степени тяжести (однократно исследовалось содержимое пародонтальных карманов); 20 пациентам проводилось восстановление дефектов зубных рядов с использованием имплантатов (в динамике изучалась жидкость периимплантационной борозды); 20 пациентам проводилось удаление зубов по поводу хронического периодонтита (исследовалось содержимое лунки на следующий и 5-й день после удаления зуба).

Клиническое обследование, кроме стандартных методов (выяснения жалоб, анамнеза, осмотра полости рта, рентгенологического исследования) включало определение гигиенического (Грина – Вермиллиона) и пародонтальных (PMA и Рассела) индексов, глубины пародон-тальных карманов или околоимплантатной борозды. А у пациентов, которым проводилось изучение заживления лунки зуба, оценивались локальная боль, отек, гиперемия прилежащих тканей (на следующий и 5-й день после удаления зуба), сроки эпителизации лунки.

Лабораторные исследования включали определение биомаркеров биологических жидкостей. Методом твердофазного иммунофер-ментного анализа проводили количественное определение уровня провоспалительных цитокинов: интерлейкина-6 (IL6), интерлейкина-1-бета (IL1β); хемокинов: интерлейкина-8 (IL-8), моноцитарного хемоаттрактантного протеина (МСР-1); васкулоэндотелиального фактора роста (VEGF). Для этого применяли коммерческие наборы реагентов АО «Вектор Бест», Новосибирск. Исследования проведены в соответствии со стандартами надлежащей клинической практики (Good Clinical Practice) и принципами Хельсинской декларации. Протоколы исследования одобрены комитетом по биомедицинской этике ФГБОУ ВО «Саратовский ГМУ им. В. И. Разумовского» Минздрава РФ.

Статистическая обработка данных проведена общепринятыми для медико-биологических исследований методами. При обработке полученных результатов использовался пакет компьютерной программы IBM SPSS Statistics версии 23.0.0.0.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Для определения значимости исследования цитокинов/хемокинов и факторов роста в содержимом пародонтальных карманов с целью диагностики воспалительных заболеваний пародонта нами обследовано 20 пациентов, у 10 из которых был пародонтит легкой степени, у 10 – средней степени тяжести.

При опросе пациентов с пародонтитом отмечались жалобы на кровоточивость десен при чистке зубов, неприятный запах изо рта, быстрое образование зубного камня. При пародонтологическом обследовании визуализировалась застойная гиперемия маргинальной и альвеолярной части десны, выявлялась кровоточивость при зондировании пародонтальных карманов, определялись зубные отложения. У пациентов с пародонтитом легкой степени глубина паро-донтальных карманов была (3,2 ± 0,05) мм, ИГ – (3,3 ± 0,5) (плохой уровень гигиены полости рта), индекс РМА – (31 ± 3) %, ПИ – 0,7 ± 0,3. У пациентов с пародонтитом средней степени определялись пародонтальные карманы глубиной (5,1 ± 0,1) мм, неудовлетворительная гигиена полости рта (ИГ) – 4,2 ± 0,14; РМА – (46 ± 6) %, ПИ – 1,7 ± 0,06. В группах пациентов с пародонтитом легкой и средней степени тяжести отмечено увеличение содержания в па-родонтальных карманах IL1β, IL6, IL8 и MCP1 на фоне подъема содержания VEGF, по сравнению с пациентами с интактным пародонтом (см. табл. 1). То есть у пациентов с пародонтитом подъем уровня провоспалительных цитокинов/ хемокинов соответствовал нарушенному локальному иммунному ответу на микробную инвазию. При этом нами выявлены статистически значимые отличия в уровне провоспалительных цитокинов при пародонтите легкой и средней степени. Уровень IL1β, IL6, IL8 и VEGF был выше, чем в группе сравнения, при пародонтите легкой степени в 3 раза, пародонтите средней степени – в 4 раза, MCP1 в 6 и 8 раз соответственно (табл. 1). Повышенный уровень данных биомаркеров у больных пародонтитом свидетельствует о длительно текущем, вызывающим значимые изменения пародонтальных индексов и клиниче- ские проявления воспалительном процессе в полости рта. Следовательно, определение содержания провоспалительных цитокинов и фактора роста VEGF в пародонтальных карманах может быть использовано для диагностики не только наличия воспалительно-деструктивных процессов в тканях пародонта, но и степени их выраженности.

Для определения диагностической информативности уровня биомаркеров в периимплан-тационной борозде в динамике ортопедического лечения (до и после протезирования на имплантатах) изучалось состояние окружающих имплантат тканей у 20 пациентов. До установки несъемных ортопедических конструкций на имплантаты пациенты не предъявляли жалоб и не имели значимых изменений гигиенического и пародонталь-ных индексов (ИГ 1±0,05, PMA и ПИ равны 0). При объективном обследовании полости рта до установки ортопедической конструкции на имплантаты десна была плотная, бледно-розового цвета, безболезненная при пальпации, глубина периим-плантатной борозды составляла (1,1 ± 0,08) мм. Провоспалительные медиаторы, хемокины и факторы роста, высвобождаемые последовательно на нескольких этапах в процессе остеоинтеграции, выявлены в жидкости околоимплантатной борозды. В ней, перед установкой несъемных ортопедических конструкций на имплантаты, было незначительно повышено содержание IL6 и VEGF, уровень остальных изученных провоспалитель-ных цитокинов/хемокинов достоверно не отличался от группы сравнения (см. табл.). Это свидетельствовало об отсутствии активного воспалительного процесса в околоимплантатных тканях и создании среды для развития остеоинтеграции вокруг имплантатов, то есть о достижении стабильного состояния процессов остеоинтеграции и достаточно высокого уровня доставки биологически активных веществ в окружающие имплантат ткани. Через 10–12 месяцев после установки ортопедических конструкций в жидкости периим-плантационной борозды значительно возрастало содержание IL1β – до 166 % от величины до установки, TNFa – до 171,4 % и МСР1 – до 136,0 % соответственно. Также снижалась концентрация VEGF – до 73,0 % от величины до установки ортопедических конструкций. Следовательно, имплантаты в процессе остеоинтеграции имеют иммунную защиту от бактериальной пленки, однако протезирование приводит к ее нарушению и делает возможным развитие воспалительных процессов. Таким образом, результаты определения концентрации провоспалительных цитоки-нов/хемокинов в жидкости периимплантационной борозды позволяют оценить состояние околоим- плантатных тканей на уровне иммуно-эпителиального барьера в динамике ортопедического лечения на имплантатах.

Содержание цитокинов/хемокинов и VEGF в биологических жидкостях полости рта [Медиана, пг/мл (25-75 процентиль)]

Статистически значимые различия (р < 0,05) при сравнении с: * - группой с интактным пародонтом; ^л - пациентами с пародонтитом легкой степени; ■ - данными до установки ортопедических конструкций на имплантатах; ° - данными на следующий день после удаления зуба.

Для изучения возможности использования биомаркеров при оценке воспалительных и регенераторных процессов при заживлении лунки зуба нами проведено сравнение биологической жидкости лунки зуба с десневой жидкостью лиц с интактным пародонтом (группа сравнения). Были обследованы пациенты, у которых отмечалось нормальное заживление лунки после удаления зубов (без осложнений). При этом образующийся в лунке после удаления кровяной сгусток постепенно замещался грануляционной тканью, а эпителий разрастался со стороны края лунки. Эпите-лизация лунки начиналась на 3-и сутки после удаления зуба и заканчивалась на 13-18-й день. Клинические наблюдения на следующий день после экстракции зуба показали отсутствие боли у 65 % и слабую боль у 35 % пациентов. Отек и гиперемия слизистой оболочки лунки были выражены слабо или умеренно у 30 %, отсутствовали у 70 % обследованных. На 5-й день боли, отека и гиперемии десны ни у кого не было.

Биомаркеры в лунке зуба изучались на 1-е и 5-е сутки после удаления, т. к. в последующие дни забор материала был технически не возможен. Через сутки в лунке зуба уровень провос-палительных цитокинов/хемокинов был значительно выше аналогичных показателей десне- вой жидкости группы сравнения: TNFa и MCP1 -в 2; ILie - в 4; IL8 - в 6 и IL6 - в 20 раз; фактор роста VEGF был в 3 раза выше, чем аналогичный показатель десневой жидкости лиц с интактным пародонтом (см. табл.). Эти данные свидетельствуют о значимом участии клеток иммунной систем в репаративных процессах, происходящих в лунке удаленного зуба. На 5-й день после удаления в лунке снижалась активность воспалительных процессов, с чем свидетельствовало уменьшение уровня изучаемых провоспалительных цитоки-нов/хемокинов по сравнению с 1-м днем после удаления. Содержание IL1β и TNFα снижалось примерно в 1,5, а MCP1 в 2 раза, уровень IL6 и IL8 достоверно не изменился. Уровень MCP1 при этом приближался к аналогичному группы сравнения. Содержание в лунке удаленного зуба фактора роста VEGF, отражающего активность процессов репарации тканей, повышалось.

Увеличение в лунке зуба провоспалитель-ных цитокинов/хемокинов и фактора роста VEGF на следующий день после удаления соответствовало первой фазе заживления. На 5-й день происходило уменьшение выраженности воспалительных явлений (снижение провоспали-тельных цитокинов/хемо-кинов) при активации регенераторных процессов (повышение фактора роста VEGF). Таким образом, медиаторы имму-норегуляторных процессов: про- и противовоспалительные цитокины/хемо-кины и фактор роста VEGF, отражают процессы, происходящие при заживлении лунки зуба.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Уровни цитокинов/хемокинов и фактора роста VEGF отражают активность воспалительных и регенераторных процессов в тканях полости рта и могут применяться для диагностики наличия и оценки динамики заболеваний. Повышение выработки провоспалительных цитокинов и фактора роста VEGF играет ведущую роль в развитии местного воспалительного процесса и регенерации тканей.