Изменение баланса цитокинов в десневой жидкости при заболеваниях пародонта и его значение для прогнозирования регенераторных нарушений в тканях пародонта

действия на костную ткань являются: IL-1β (вырабатывается моноцитами, макрофагами, фибробластами); TNF-α (продуцируется нейтрофилами, активированными лимфоцитами, моноцитами), INF-γ (продуцируется Т-лимфоцитами) с противовоспалительной направленностью: IL-1 RN, IL-4 (вырабатывается Тh1-лимфоцитами, макрофагами, базофилами) [6]. Среди названных цитокинов TNF-α, IL-1β обладают резорбтивным действием [7, 8]. МСР-1 и ИЛ-8 относятся к хемокинам, продуцируемым моноцитами, лейкоцитами, эндотелиальными клетками, обладающими также деструктивным действием на костную ткань. Цитокины регулируют иммунные механизмы, направленные на элиминацию любой генетической инвазии (инфекционного агента) поврежденных структур и восстановление постоянства внутренней среды [9].

Несмотря на локальный механизм действия большинства цитокинов и хемокинов, краткость их периода полужизни и быстрого связывания со специфическими рецепторами на органах-мишенях, непродолжительность транскрипции их генов, определение концентрации основных цитокинов — модуляторов ремоделирования костной ткани является перспективным в плане анализа механизмов дезадаптации метаболизма костной ткани прежде всего в процессе развития пародонтитов [8]. Применяемый в настоящее время стандарт диагностических процедур по оценке состояния костной ткани (рентгенологические, радиологические, гистоморфометрия, денситомстрия, рутинные биохимические методы)

не дает необходимых данных для оценки процессов ремоделирования костной ткани при пародонтитах, учитывающуй основные патогенетические механизмы ее ремоделирования.

Цель: установление диагностического значения подъема содержания про- и противовоспалительных цитокинов (ИЛ-8, МСР-1, РАИЛ) в десневой жидкости у больных хроническим пародонтитом.

Материал и методы. Обследовано 40 больных хроническим пародонтитом легкой и средней степени тяжести (возраст — от 18 до 57 лет) и 20 лиц с интактным пародонтом. Группу сравнения составили 20 пациентов с гингивитом. Диагноз хронического пародонтита ставили на основании анамнеза, клинических признаков, индексной оценки (упрощенный индекс гигиены (УИГР) по Green и Vermillion, папиллярно-маргинально-альвеолярный индекс (РМА) по Schour и Massler , пародонтальный индекс (ПИ) по Russell) , а также рентгенологического исследования в соответствии с рекомендациями В. С. Иванова.

Критериями исключения пациентов из исследования служили: наличие сопутствующих заболеваний органов пищеварения в фазе обострения; сахарного диабета; тяжелых сопутствующих заболеваний; отказ больного от обследования.

Для забора десневой жидкости у обследуемых лиц использовали полоски поролона, которые вводили в десневой карман до их полного пропитывания. Концентрацию цитокинов ИЛ-8, МСР, РАИЛ в образцах десневой жидкости определяли методом иммунофер-ментного анализа с помощью соответствующих наборов реагентов ЗАО «Вектор-Бест» (Новосибирск).

Для морфологической диагностики воспалительных заболеваний пародонта брали биопсию из слизистой оболочки маргинального края десны. Биопсийный материал фиксировали в 10%-ном забу-ференном формалине по Лилли в течение 24 часов с последующей промывкой в проточной воде в течение суток. Заливка проводилась в парафин. Парафиновые блоки микротомировали при толщине среза 5–7 мкм. После депарафинизации срезы окрашивали ге-матоксилином-эозином по общепринятой методике для обзорного гистологического изучения.

Для статистической обработки результатов исследований использовали набор программ Statistica v. 6.0. Распределение вариант отличалось от нормального. Результаты количественного анализа цитокинов представлены в виде медианы с квартильным размахом (25–75-й процентиль), с использованием критериев достоверности Вилкоксона.

Результаты. У обследованных лиц контрольной группы среднее значение индекса гигиены полости рта по УИГР составило 1,03–1,44 (Ме=1,32).

Больные хроническим генерализованным катаральным гингивитом предъявляли жалобы на зуд в области десен, их кровоточивость, незначительную

Рис. 1. Ортопантомограмма больного О., 45 лет. Диагноз: «Хронический генерализованный пародонтит средней степени тяжести». Определяются: резорбция костной ткани межзубных перегородок до 1/2 высоты корня, остеопороз альвеолярной части челюсти болезненность. При объективном обследовании у больных отмечали отечность десневых сосочков и гиперемию маргинальной десны без нарушения целостности зубодесневого соединения. При рентгенографии изменений в костной ткани не выявлено.

Больные с пародонтитом предъявляли жалобы на кровоточивость во время чистки зубов, подвижность отдельных зубов, неприятный запах изо рта, припухлость и гноетечение из десен. При объективном осмотре у них обнаружены отечность, цианотич-ность межзубных десневых сосочков и маргинальной десны. В межзубных промежутках глубина пародон-тальных карманов не превышала 3,0–4,5 мм. При надавливании тупым концом зонда на десну гноетечение отсутствовало. У всех больных выявлены над- и поддесневые зубные отложения. Патологическая подвижность отдельных зубов у обследованных больных определялась в пределах 1 степени.

Рентгенологически при пародонтите легкой степени определялись очаги пятнистого остеопороза в гребнях межальвеолярных перегородок при сохранении высоты гребней, разрушение кортикальных пластинок без выраженной убыли костной ткани. У больных пародонтитом средней степени тяжести отмечалось преобладание вертикального типа резорбции костной ткани, отсутствие компактной пластинки и резорбция межальвеолярной перегородки от 1/3 до 1/2 высоты корня, что соответствует I и II степени деструкции костной ткани альвеолярной части челюсти.

На ортопантомограмме отмечалась деструкция костной ткани межзубных перегородок различной величины, в зависимости от степени тяжести пародонтита: исчезновение компактной пластинки, резорбция межальвеолярных перегородок от 1/3 до 2/3 их высоты, явления остеопороза (рис. 1).

Результаты клинико-лабораторного обследования пациентов с пародонтитом представлены в табл. 1, 2.

Таблица 1

Основные клинические показатели состояния пародонта у больных воспалительными заболеваниями пародонта

Показатель		УИГР	Индекс кровоточивости	РМА	ПИ	Глубина пародонталь-ных карманов, мм
	Me	2,09	1,54	24,7	1,19	-
Группа с гингивитом	LQ	1,89	1,39	24,12	0,99	-
(n=20)
	UQ	2,23	1,68	24,12	1,29	-

Окончание табл. 1

Показатель		УИГР	Индекс кровоточивости	РМА	ПИ	Глубина пародонталь-ных карманов, мм
	Me	2,23	1,9	44,2	2,76	3,4
Группа с пародонти-	LQ	2,14	1,8	39,1	1,7	2,7
том легкой степени (n=20)	UQ	2,35	2,1	48,1	3,2	3,6
	p-level	0,2	0,015	0,002	0,002	-
	Me	2,4	2,24	52,72	4,5	4,3
Группа с пародонти-	LQ	2,1	2,13	46,91	4,13	4
том средней степени (n=20)	UQ	2,55	2,69	58.7	4,64	4,8
	p-level	0,2	0,002	0,08	0,001	0,001

П р и м еч а н и е : выделенные жирным шрифтом показатели имеют достоверные различия со значениями у пациентов предыдущей из групп (p<0,05).

Таблица 2

Содержание маркеров воспаления у пациентов с воспалительными заболеваниями пародонта

Показатель		IL-8, пг/мл	РАИЛ, пг/мл	MCP-1, пг/мл
	Me	73,3	267	17,7
Группа контроля (n=20)	LQ	65,5	221	15,5
	UQ	79,7	279	21,2
	Me	70,1	3383,5	27,95
Группа с гингивитом (n=20)	LQ	55,9	2933,8	24,85
	UQ	189,7	3600,2	32,65
	p-level	0,06	0,003	0,138
	Me	295,25	3884,5	110
Группа с пародонтитом	LQ	168,93	1882,8	78,6
легкой степени (n=20)	UQ	322,48	4884	120,5
	p-level	0,002	0,345	0,004
	Me	260,3	4440,1	248,3
Группа с пародонтитом	LQ	235	3990,3	241,6
средней степени (n=20)	UQ	314	4942,8	287,9
	p-level	0,124	0,685	0,002

П р и м еч а н и е : выделенные жирным шрифтом показатели имеют достоверные различия со значениями у пациентов предыдущей из групп (p<0,05).

Показатели противовоспалительного РАИЛ в десневой жидкости значительно превышают допустимую норму у больных гингивитом — в 12,7 раза (табл. 2). Механизм действия РАИЛ заключается в блокаде клеточного рецептора, специфического для интерлейкина-1α и интерлейкина-1β. Тем самым происходит регуляция активности мощного цитокина воспаления — интерлейкина-1 — в месте внедрения и репликации микробных агентов. Группы больных с пародонтитом и гингивитом также имеют различия между собой: уровень РАИЛ при пародонтите легкой степени повышен в 1,14 раза по сравнению с гингивитом, однако при пародонтите легкой и средней степеней тяжести статистически значимых различий нет, несмотря на тенденцию к росту.

При хроническом гингивите основные изменения при морфологическом исследовании обнаружены в эпителии и менее значительные — в подлежащей соединительной ткани десны. Морфологическим субстратом хронического генерализованного ката- рального гингивита были отек в субэпителиальном слое, лимфоцитарно-лейкоцитарно-плазмоцитарная инфильтрация и сосудистая реакция. У большинства пациентов отмечен акантоз в многослойном плоском неороговевающем эпителии.

Разброс значений IL-8 в десневой жидкости здоровых составил 65,5–79,7 пкг/мл (Ме равна 73,3 пкг/ мл). Выявлен подъем содержания IL-8 у пациентов с пародонтитом легкой степени тяжести в 4,2 раза по сравнению с гингивитом (р<0,002). Обращает на себя внимание тот факт, что у пациентов с гингивитом и пародонтитом средней степени тяжести также имеет место тенденция к подъему уровня IL-8 (см. табл. 2). В результате исследования хемокина МСР-1 показано, что его концентрация в десневой жидкости в группе контроля варьировала в пределах 15,5–21,2 пг/мл (Ме равна 17,7 пг/мл). Во всех исследуемых когортах пациентов с воспалительными заболеваниями пародонта обнаружено также более значительное, чем в группе контроля, увеличение уровня хемокина МСР-

1: в 1,6 раза у пациентов с гингивитом, в 6,2 раза у больных с пародонтитом легкой и в 14 — средней степени тяжести.

Для оценки клинической значимости уровня цитокинов в десневой жидкости в оценке тяжести поражения пародонта проанализированы взаимосвязи между основными клинико-инструментальными и индексными характеристиками пародонта, с одной стороны, и концентрацией цитокинов в десневой жидкости — с другой. При проведении корреляционного анализа установлено, что увеличение содержания в десневой жидкости МСР коррелировало с тяжестью клинических проявлений пародонтита (r=0,83). Выявлена прямая корреляция между повышением уровня провоспалительного МСР и глубиной пародонталь-ных карманов (r=0,57), индексом РМА (r=0,845) и индексом ПИ (r=0,868).

При хроническом пародонтите легкой степени отмечали утолщенный плоский эпителий с явлениями выраженного акантоза. Собственная пластинка слизистой оболочки десны была диффузно инфильтрирована, в инфильтрате преобладали лимфоциты, плазмоциты и нейтрофильные гранулоциты. Нейтрофилы локализовались периваскулярно, преимущественно в сосочковом слое десны. Просвет капилляров и венул был умеренно расширен, в сосудах обнаруживалось краевое стояние нейтрофильных лейкоцитов (рис. 2).

Хронический пародонтит средней степени тяжести характеризовался гиперплазией эпителия с явлениями выраженного акантоза, дегенеративными изменениями эпителиоцитов. В ткани десны наблюдали отек, полнокровие, стаз крови в сосудах, наличие мелких пристеночных тромбов в артериолах и капиллярах, густую диффузную воспалительную инфильтрацию, представленную в основном лим-фогистиоцитарными элементами, и грануляционную ткань (рис. 3).

Обсуждение. При хроническом гингивите наблюдается повышение содержания в десневой жидкости как провоспалительных (МСР-1 и IL-8), так и противовоспалительных медиаторов (РАИЛ), что отражает сохранение баланса между популяциями иммунокомпетентных клеток, опосредующих клеточный и гуморальный иммунный ответ, и указывает на одновременный запуск воспалительного процесса и механизмов репарации. Начало воспаления в десне характеризуется увеличением объема циркулирующей крови, следствием чего становится увеличение количества функционирующих капилляров, они расширены и кровенаполнены. Структурные изменения в эндотелии капилляров приводят к повышению проницаемости их стенки в результате увеличения микровезикулярного транспорта в эндотелиоцитах. Это является причиной межклеточного отека в эпителии десны и ведет к снижению дифференцированности эпителиальных клеток и барьерных свойств эпителия, скоплению микроорганизмов не только в десневой борозде, но и между эпителиальными клетками, усилению агрессии микроорганизмов анаэробного типа . Таким образом, оптимальный баланс соотношения РАИЛ и интерлейкина-1 обеспечивает адекватную реакцию организма в ответ на внедрение чужеродного агента, а его изменение неизбежно приводит к нарушению функционирования цитокиновой сети, а следовательно, и иммунной системы в целом.

В условиях хронического воспалительного процесса в пародонте происходит неизбежное повреждение эпителиального барьера, что в совокупности с

Рис. 2. Биоптат десны больной К., 33 года. Диагноз: «Хронический генерализованный пародонтит, легкая степень»

Рис. 3. Биоптат десны больного С., 42 года. Диагноз: «Хронический генерализованный пародонтит, средняя степень»

микробной агрессией приводит к активации эпителиальных клеток. При этом эпителиоциты приобретают свойства иммунокомпетентных клеток и начинают выделять цитокины (IL-1, IL-6, ИНФ-у), а также хе-мокины, ответственные за привлечение в слизистую оболочку циркулирующих Т-лимфоцитов [10].

Нарушение целостности эпителия за счет увеличения межклеточных щелей — наиболее важный фактор в развитии воспаления десны. Это нарушение происходит в результате деполимеризации гликозаминогликанов межклеточного вещества пародонта, а также вследствие действия провоспалительных цитокинов, в частности ИЛ-8 и других хемокинов. В нашем исследовании отмечено повышение содержания ИЛ-8 и МСР-1, поддерживающих хемотаксис лейкоцитов и активацию эффекторных клеток, которые могут привести к повреждению ткани пародонта вследствие хронизации местного воспалительного процесса. Следовательно, можно рассматривать IL-8 как прогностический признак перехода хронического катарального гингивита в пародонтит.

Повышенное содержание МСР-1 (в 14 раз) в десневой жидкости при пародонтите средней степени тяжести подтверждается морфологическим исследованием биоптатов десны обследованных пациентов. При микроскопии препаратов отмечались скопления макрофагов / моноцитов и лимфоцитов в очаге поражения, т.к. именно они являются основными продуцентами указанного цитокина. Очевидно, активация выброса данными клетками провоспалительных цитокинов приводит к дискоординации иммунного ответа на уровне зубодесневого соединения и вызывает деструкцию тканей пародонта. Данные проведенного корреляционного анализа позволяют рассматривать содержание МСР-1 в десневой жидкости как параметр, объективизирующий оценку тяжести пародонтита.

Заключение. Таким образом, проведенное комплексное стоматологическое обследование пациентов с воспалительными заболеваниями пародонта показало, что развиваются следующие изменения в пародонтальном комплексе:

• 1.    Пародонтопатогенная микрофлора бактериального налета, выступая в роли триггерного механизма активации макрофагов пародонта, индуцирует каскад прововоспалительных цитокинов и вызывает трансформацию структурнофункциональных свойств зубодесневого соединения.

• 2.    Накопление провоспалительных цитокинов дает толчок к реорганизации морфологической структуры тканей пародонта, компенсирующийся на начальных этапах естественными механизмами контроля воспалительной реакции.

• 3.    Продолжающееся нейтрофильное рекрутирование прводит к формированию деструктивных изменений в костной ткани межальвеолярных перегородок.

Результаты измерения уровней МСР-1 и IL-8 в десневой жидкости могут быть предложены в качестве лабораторных маркеров и использоваться в качестве критерия прогноза тяжести воспалительнодеструктивных процессов в пародонте.