Изменения параметров микроциркуляции десны у крыс с экспериментальным пародонтитом под влиянием геля, содержащего микрокапсулы, загруженные витамином D

EDN: URPGZC

устойчивый рост распространенности пародонтита у лиц трудоспособного возраста [1].

Систему микроциркуляции пародонта рассматривают как одно из ключевых звеньев поддержания структурного и функционального гомеостаза, обеспечивающих адекватную перфузию, оксигенацию и трофику тканей при постоянно изменяющихся местных и системных условиях. Высокая степень адаптационной способности микрососудистого русла позволяет пародонту эффективно реагировать на механические, бактериальные и метаболические воздействия, но одновременно делает его

чувствительным к любым нарушениям регуляции микрокровотока [3, 4].

В условиях хронического воспаления в пародонте - микрососудистое русло становится одной из основных мишеней для образующихся цитокинов и медиаторов воспаления, что проявляется эндотелиальной дисфункцией, нарушением вазомоторного ответа, повышением проницаемости сосудистой стенки. Представленные изменения усугубляют тканевую гипоксию и трофические расстройства, поддерживая прогрессирование деструктивных процессов в паро-донтальном комплексе [5, 6].

Значимую роль в модуляции воспаления и сосудистой реактивности играет витамин D, что связано с экспрессией рецепторов к нему на эндотелиальных и иммунокомпетентных клетках, а также его участием в регуляции синтеза про-и противовоспалительных медиаторов [7, 8]. С учетом высокой чувствительности микрососудистого русла пародонта к системным метаболическим и сосудистым влияниям дефицит витамина D может рассматриваться как дополнительный фактор, усугубляющий микроциркуля-торные нарушения при пародонтите.

В связи с этим рассмотрение витамина D в качестве патогенетически значимого компонента лечения открывает перспективы для повышения эффективности стандартных лечебных мероприятий и профилактики прогрессирования пародонтита.

Цель – оценить влияние местного применения стоматологического геля с микрокапсулированным витамином D на показатели микроциркуляции десны при экспериментальном пародонтите у белых крыс.

Материал и методы. Исследования проведены на 60 белых крысах, массой 200–260 г, разделенных на 4 группы: контрольную, сравнительную, плацебо и опытную. Распределение животных проводилось методом простой рандомизации. Контрольная группа была сформирована из 15 интактных особей. Группа сравнения включала 15 крыс с экспериментальным пародонтитом на 3-й неделе. Животные группы плацебо - 15 крыс с пародонтитом (3 нед), которым проводили аппликации на десну геля, содержащего микрокапсулы наночастиц серебра (AgNP) 0,1. Опытная группа состояла из крыс с экспериментальным пародонтитом, которым на десну наносили гель, содержащий витамин D в микрокапсулах.

Все животные содержались в стандартных условиях вивария. Опыты проводились в отдельной лаборатории, исключающей посторонние раздражители, при постоянной температуре воздуха 18–22ºС, со стандартным уровнем освещения и влажности. При содержании животных обеспечивали сбалансированным кормом и водой. При выполнении эксперимента соблюдались все условия, предусмотренные Хельсинской декларацией и ее редакцией (2024) и Положением об использовании животных в биомедицинских исследованиях, принятым 41-й Генеральной ассамблеей Всемирной медицинской ассоциации (1989), в которых регламентированы этические нормы проведения экспериментов на животных. При работе с экспериментальными животными руководствовались требованиями ГОСТа 33215-2014 «Руководство по содержанию и уходу за лабораторными животными. Правила оборудования помещений и организации процедур»и ГОСТа 33216-2014 «Руководство по содержанию и уходу за лабораторными животными. Правила содержания и ухода за лабораторными грызунами и кроликами». Исследование выполнено в соответствии с рекомендациями этического комитета ФГБОУ ВО «Саратовский государственный медицинский университет им. В.И. Разумовского» Минздрава России (протокол №11 от 04.06.2024).

Всем животным за 10 мин до проведения манипуляций внутримышечно вводили «Телазол» (ZoetisInc, Испания) из расчета 0,1 мл/кг и «Ксиланит» (ООО «Нита-Фарм», Россия) в дозе 1 мг/кг массы тела.

Экспериментальный пародонтит у крыс моделировали лигатурным методом путем наложения на десну полифиламентной нерассасывающейся нити в области резцов нижней челюсти, как описано в работе A. Ionel и соавт. [9]. Данная зона является доступной для аппликаций геля и мониторинга состояния микроциркуляторного русла. На 14-е сутки после наложения лигатуру удаляли.

Для местного воздействия на ткани пародонта были разработаны образцы стоматологических гелей на основе ранее предложенного протокола [10]. В качестве прототипа использовали гидрофильную полимерную матрицу, обеспечивающую пролонгированное высвобождение инкорпорированных активных веществ. Первый образец представлял собой гель, содержащий полые микрокапсулы с наночастицами серебра, равномерно распределенные в гелеобразующей основе. Данный образец применяли для аппликации на десну у животных группы плацебо. Второй образец геля отличался составом микрокапсул – в качестве активного компонента использовали витамин D. Представленный гель использовали для животных опытной группы.

Микроциркуляцию исследовали с помощью метода лазерной допплеровской флоуметрии (ЛДФ) с использованием анализатора «ЛАКК-ОП» (НПП «Лазма», Россия) и программы LDF 3.0.2.395. Для регистрации ЛДФ-грамм датчик «ЛАКК-ОП» устанавливали на область десны в точке, находящейся между 2 передними резцами нижней челюсти. Состояние микрососудистого русла в группе сравнения, плацебо и у опытной групп оценивали на 21-е сутки эксперимента после удаления лигатуры. В качестве контроля использовали 15 ЛДФ-грамм интактных животных. Длительность регистрации сигнала составляла 8 мин. С помощью программы LDF 3.0.2.395 определяли показатель перфузии М в перфузионных единицах (пф. ед.) и его среднеквадратическое отклонение. С помощью вейвлет-анализа определяли нормированные по среднеквадратическому отклонению амплитуды эндотелиальных (0,01–0,076 Гц), нейрогенных (0,076–0,2 Гц), миогенных (0,2–0,74 Гц), дыхательных (0,74–2,0 Гц) и пульсовых (2,0–5,0 Гц) колебаний.

Расчет нормированных амплитуд колебаний производился программой LDF 3.0.2.395 по формуле

А/3σ×100, где А - амплитуда колебаний; о - среднеквадратче-ское отклонение колебаний перфузии [11].

Статистическую обработку экспериментальных данных проводили с помощью программы Statisti-ca 10 (StatSoft, США). Большинство данных не соответствовали закону нормального распределения, поэтому рассчитывали медиану, верхний и нижний квартили. Для сравнения полученных показателей использовали непараметрический U -критерий Манна – Уитни. Различия считались значимыми при показателе достоверности различий p <0,05.

Результаты. У животных группы сравнения через 3 нед отмечается повышение показателя перфузии на 39%, амплитуд активных и пассивных колебаний

Изменения параметров микроциркуляции десны у животных с пародонтитом после аппликаций геля, содержащего микрокапсулы с витамином D

Параметр	Группа
	контроля	сравнения	плацебо	опытная
Показатель перфузии, пф. ед.	20 [19; 21]	27,8 [26,8; 28,2] р 1<0,001	24,1 [23,6; 25,6] р <0,001 р 12=0,001	23,5 [21; 25,3] р <0,001 р 1<0,001 р 23=0,056
	Амплитуда колебаний, усл.		ед.
эндотелиальных	9,3 [7,7; 13,3]	12,2 [10,6; 14,6] р 1=0,029	9,9 [8,9; 11,7] р =0,409 р 2=0,0261	7,1 [5,8; 10,5] р =0,075 р 1<0,001 р 23=0,031
нейрогенных	10,9 [8,5; 12,5]	13,4 [12,3; 14,3] р 1<0,001	12,1 [10,0; 14,4] р =0,042 р 12=0,213	7,1 [5,8; 10,0] р 0,036 р 1<=0,001 р 23=0,001
миогенных	10,3 [7,9; 12]	13,3 [12,5; 14,6] р 1<0,001	12,8 [11,6; 14,3] р =0,001 р 12=0,367	7,4 [5,8; 11,9] р =0,075 р 1<0,001 р 23<0,001
дыхательных	7,9 [5,8; 9,1]	10 [9,5; 10,7] р 1<0,001	9,4 [7,8; 10,7] р =0,018 р 12=0,15	5,3 [3,7; 7,9] р =0,029 р 1=0,001 р 23=0,004
сердечных	5,2 [3,6; 6,3]	6,6 [6; 7,1] р 1=0,003	6,2 [5,6; 7,5] р =0,007 р 1=0,714	3,5 [2,6; 5,2] р =0,062 р 1=0,001 р 2=0,001

П р и м е ч а н и е . Уровень значимости по сравнению: р 1 – с контролем; р 2 – животными с экспериментальным пародонтитом; р 3 – крысами из группы плацебо.

кровотока: эндотелиальных – на 31%, нейрогенных – на 23%, миогенных – на 29%, дыхательных – на 27%, сердечных колебаний – на 27% по сравнению с животными из контрольной группы, что отражает гиперемию и нарушения регуляторных механизмов микроциркуляции (таблица).

На фоне лечения гелем с AgNP 0,1 показатель перфузии статистически значимо снижается по сравнению с животными с экспериментальным пародонтитом на 3-й неделе на 13%. Амплитуды регуляторных колебаний остаются повышенными и существенно не отличаются от группы сравнения, за исключением эндотелиальных – они снижены на 19%, что может указывать на частичную нормализацию кровотока (см. таблицу).

Применение геля с витамином D у особей опытной группы сопровождается снижением показателя перфузии на 15%, что указывает на уменьшение выраженности гиперемии по сравнению с поученными значениями у животных, которым аппликации не проводили. Эндотелиальные колебания в опытной группе животных снижалась на 42% относительно группы сравнения, тогда как при применении геля с AgNP 0,1 отмечалось только умеренное снижение данного показателя (см. таблицу).

Активные механизмы регуляции микроциркуляции в группе, получающей лечение с применением витамина D, были ниже на 47% (нейрогенные) и 43% (миогенные) по сравнению с таковыми показателями животных с пародонтитом на 3-й неделе, что отражает снижение избыточной вазомоторной активности. Амплитуды дыхательных и сердечных колебаний на фоне терапии с применением инкапсулированного витамина D также уменьшались на 47% по отношению к показателю группы сравнения, что может указывать на восстановление микроциркуляторной регуляции (см. таблицу).

Обсуждение. Полученные результаты свидетельствуют о том, что локальное применение геля с микрокапсулированным витамином D способствует восстановлению параметров микроциркуляции десны при экспериментальном пародонтите лучше, чем гель с серебром, что проявляется снижением гиперемии и нормализацией вазомоторной активности микрососудов. Эти данные согласуются с современной концепцией сосудисто-модулирующего и противовоспалительного влияния витамина D при заболеваниях пародонта [8, 12, 13].

Наблюдаемое увеличение перфузии и спектра вазомоторных колебаний при лигатурном пародонтите соответствует экспериментальным и клиническим данным, что воспалительные заболевания пародонта сопровождаются изменениями микроциркуляции, выявляемыми методом ЛДФ, включая повышение показателя перфузии и вариабельности кровотока [14, 15]. Частичная нормализация параметров перфузии при применении серебросодержащего геля согласуется с данными о протективном влиянии ионов серебра на кровоток в десне [15, 16].

Результаты представленного исследования согласуются с экспериментальными работами, показавшими, что системное или локальное введение витамина D снижает степень потери альвеолярной кости и выраженность воспалительного процесса [1, 12, 17]. Клинические и эпидемиологические данные подтверждают связь низких уровней витамина D с большей распространенностью и выраженностью пародонтита и более высоким риском потери зубов, тогда как оптимальные или повышенные концентрации ассоциированы с меньшей вероятностью развития воспалительных заболеваний пародонта [12, 13].

Более выраженное снижение эндотелиальных и нейрогенных колебаний при использовании геля, содержащего витамин D в микрокапсулах, по сравнению с гелем с AgNP 0,1 согласуется с данными о благоприятном влиянии данного витамина на эндотелиальную дисфункцию и микрососудистую реактивность при различных системных патологиях. Современные обзоры подчеркивают, что через рецептор витамина D, экспрессируемый эндотелиальными и иммунокомпетентными клетками, реализуются эффекты по снижению продукции про-воспалительных цитокинов, модуляции активности эндотелиальной синтазы оксида азота, ослаблению оксидативного стресса и регуляции аутофагии, что в совокупности может приводить к нормализации микроциркуляторной регуляции в очаге хронического воспаления [8, 12, 18].

Витамин D улучшает микроциркуляцию в костной ткани в основном через влияние на эндотелий микрососудов и регуляцию ангиогенеза, что в итоге поддерживает нормальное ремоделирование кости [18, 19]. При его дефиците нарушается эндотелийза-висимая вазодилатация, усиливается оксидативный стресс и страдает кровоснабжение костной ткани, что способствует потере костной массы.

Витамин D модулирует экспрессию ангиогенных факторов (фактора роста эндотелия сосудов, инсулиноподобного фактора роста 1 и др.), стимулируя образование капилляров, ангиогенез тесно связан с остеогенезом: новые сосуды доставляют кислород, кальций и остеотропные факторы в область ремоделирования кости, а состояние микрососудов напрямую влияет на скорость и качество репаративного костеобразования [19].

Положительное действие витамина D на микроциркуляцию сочетается с его остеотропными эффектами – активацией остеобластов, регуляцией системы RANK/RANKL/OPG (активатора рецептора ядерного фактора Κb, его лиганда и остеопротеге-рина) и снижением избыточного остеокластогенеза, что поддерживает баланс между резорбцией и формированием кости. На системном уровне низкое содержание витамина D ассоциировано с неблагоприятными маркерами ремоделирования кости и повышенным риском остеопороза, что опосредованно отражает ухудшение микроциркуляции и обмена в костной ткани [20].

Заключение. Полученные данные демонстрируют то, что лигатурный пародонтит у крыс сопровождается выраженным повышением перфузии и амплитуд вазомоторных колебаний микрокровотока десны, что отражает развитие гиперемии и нарушения механизмов регуляции микроциркуляции в очаге хронического воспаления. Применение геля с AgNP приводит к частичному снижению показателя перфузии и умеренной коррекции эндотелийзависимых колебаний, однако не обеспечивает полноценного восстановления спектра регуляторной активности микрососудистого русла.

Местное использование геля с микрокапсулированным витамином D сопровождается более выраженным снижением гиперемии и амплитуд эндотелиальных, нейрогенных, миогенных, дыхательных и сердечных колебаний, приближающих параметры к значениям интактных животных. Это свидетельствует о нормализации вазомоторной реакции микрососудов десны и снижении избыточной активности регуляторных звеньев микроциркуляции под влиянием витамина D.

Полученные результаты позволяют рассматривать гель с микрокапсулированным витамином D как патогенетически обоснованное средство локальной коррекции микроциркуляторных нарушений при воспалительных заболеваниях пародонта. Перспективными направлениями дальнейших исследований являются оценка дозозависимых эффектов, длительности и кратности местного применения, а также комплексное морфологическое обоснование включения витамин D-содержащих гелей в схемы лечения пародонтита.