Реферат: Генералізований пародонтит і пародонтоз: маркери спадкової схильності, патогенетичні механізми метаболічних порушень та їх комплексна корекція
Рис. 1. Схема взаємозв’язків між маркерами генетичної схильності до генералізованого пародонтиту і пародонтозу.
Вміст біометалів у хворих на ГП має сильні достовірні взаємозв’язки із клінічними показниками: більшість з них (крім проби Ш-П) зворотно корелюють із рівнем заліза, марганцю і цинку у крові та ротовій рідині, а прямо – із кількістю кальцію у ротовій рідині та міді у крові і ротовій рідині. Показник проби Ш-П негативно корелює лише із вмістом марганцю у ротовій рідині. Загалом налічувалося 37 негативних і 18 позитивних сильних вірогідних кореляцій. Нами виявлено сильні кореляції між показниками ФСГ і МЕ у хворих на ГП, а саме: тісні позитивні кореляції індексів ЕХ, ІХ , НІ та СХ жінок із вмістом заліза, марганцю і цинку у крові і ротовій рідині та негативні – з рівнем кальцію у ротовій рідині і міді в обох рідинах. Індекси МЗЯ і СХ чоловіків, навпаки, мають сильні позитивні кореляції із вмістом кальцію у ротовій рідині, кількістю міді у крові і ротовій рідині та негативн з рівнем заліза, марганцю і цинку в обох біологічних рідинах. Всього виявлено 27 прямих і 18 зворотних взаємозв’язків. Результати кореляційного аналізу між мінеральним складом і показниками ФСГ вказують на наявність у хворих на ГП достовірних взаємозв’язків між різними ланками метаболізму.
МЕ беруть участь у ферментативних реакціях організму, тому ми досліджували активність спряжених з ними металоферментів – каталази, ТФ і ЦП у сироватці крові. У хворих на ГП знижувалася активність каталази (в 1,17 раза; р<0,001), насиченість ТФ залізом (на 15,98%; р<0,001) і зростала активність ЦП (у 1,22 раза; р<0,001), а зміни не залежали від перебігу, проте зі збільшенням ступеня ГП вони послідовно поглиблювалися. У хворих на пародонтоз активність каталази знижувалася незначно, насиченість ТФ залізом – на 26,45% (р<0,001), а активність ЦП зростала у 1,13 (р<0,001) раза. Виявлено достовірну відмінність між ГП і пародонтозом за показниками активності каталази, ЦП та насиченост ТФ залізом, які відрізнялися відповідно в 1,11; 1,08 і 1,09 (р<0,05) раза, що може бути використано для їх диференційної діагностики. Отже, суттєв порушення активності металоферментів, встановлені нами, вказують на значне виснаження антиоксидантної системи та засвідчують їх участь у патогенетичних механізмах розвитку ГП і пародонтоз. Для детальнішої оцінки гомеостазу вивчалися також показники активності металозалежних ферментів у сироватці крові. У хворих на ГП активність ЛДГ і КФ зростала в 1,49 і 1,23 (р<0,001), а ЛФ – знижувалася в 1,10 (р<0,01) раза. Активність ЛДГ і КФ за загостреного перебігу була вищою, ніж за хронічного – на 10,80% (p<0,005) і 16,25% (p<0,001), особливо при наростанн важкості ГП. У разі пародонтозу зміни активності ЛДГ і КФ були вірогідними, але менш вираженими, а різниця показників із ГП – недостовірною. Підвищення активності ЛДГ може свідчити про активацію в тканинах пародонта в умовах запалення анаеробного типу обміну вуглеводів, продукти якого (зокрема, лактат), за даними ряду дослідників (Лемецкая Т.И., Померанцева Е.Н., Воложин А.И., 1983; Шварц А.Д., 1990; Борисенко А.В. и соавт., 1995; Белоклицкая Г.Ф., 1996), викликають порушення мікроциркуляції зі збільшенням проникливості судин пародонта для високомолекулярних речовин. Зміни активності ЛФ і КФ можуть засвідчувати порушення метаболізму кісткової тканини і, ймовірно, зумовлені значним підвищенням кількості міді, оскільки вона впливає на остеобласти позитивно лише в оптимальних дозах, а підвищені дози знижують їх життєдіяльність і ріст (Володіна Т.Т., Печенова Т.Н., 1993). Послаблення активності ЛФ можна пояснити також зменшенням кількості заліза, марганцю та особливо цинку, як локального регулятора функції кісткових клітин (Woltgens J.H.M., Lyarun D.M., Bervoets T.J.M., 1991; Левицкий А.П., 2002). Одночасне значне збільшення активності КФ вказує на підвищення активност остеокластів та посилення резорбції кісткової тканини пародонта (Kent N.G., 1997; Поворознюк В.В., 2002). Отже, зміни активності вивчених ензимів формують комплекс факторів, які зумовлюють порушення внутрішньоклітинного гомеостазу. Це підтверджується тим, що між всіма ферментами у разі ГП є сильні і достовірні взаємозв’язки: 6 позитивних (r>0,79 – 0,99) і 8 негативних (r>-0,73 – -0,99).
У хворих на ГП клінічні індекси (крім Ш-П) мають сильні позитивні достовірні кореляції з активністю ЦП, а показник ЧС, крім того, – з активністю ЛДГ і КФ (r>0,79 – 0,95) та негативні – вс з активністю каталази і ЛФ, а також (крім Ш-П) – із насиченістю ТФ залізом (r>-0,72 – -0,96). Загалом було 20 позитивних і 8 негативних кореляцій. Порушення активності ферментів супроводжувалися змінами показників ФСГ, що підтверджується наявністю 14 сильних вірогідних прямих кореляцій між: активністю каталази, ТФ і ЛФ та ндексами ЕХ, ІХ, НІ і СХ жінок; активністю ЦП та даними МЗЯ і СХ чоловіків (r>0,79 – 0,98). 7 негативних взаємозв’язків виявлено між: активністю ЦП і показниками ЕХ, ІХ, НІ та СХ жінок; активністю каталази, ТФ, ЛФ та індексом МЗЯ (r>-0,76 – -0,98). Показники активності каталази, ТФ і ЛФ мають сильні позитивні достовірні зв’язки із вмістом заліза, марганцю і цинку у крові та ротовій рідині та сильні негативн зв’язки – з рівнем кальцію у ротовій рідині, міді у крові та ротовій рідині. Між активністю ЦП, КФ і ЛДГ та вмістом кальцію у ротовій рідині, міді у кров та ротовій рідині встановлено сильні позитивні кореляції, а негативні – з кількістю заліза, марганцю і цинку у крові і ротовій рідині. Загалом виявлено 27 позитивних (r>0,74 – 0,99) та 26 негативних (r>-0,72 – -0,98) сильних достовірних кореляцій, що доводить морфо-функціональну цілісність організму, дність будови, функції і біохімічних реакцій.
Зміни активност ферментів у хворих на ГП супроводжувалися посиленням процесів ПОЛ: вміст ДК ТБК-активних продуктів (які пов’язані між собою сильним достовірним прямим взаємозв’язком – r>0,95) значно зростав – у 1,44 (р<0,001) і 1,14 (р<0,005) раза і не залежав від перебігу ГП, але підвищувався із поглибленням патологічного процесу. Відомо, що посилення ліпопероксидації сприяє пошкодженню ядерного хроматину (Губский Ю.И., 2001), що підтверджується і нашими даними: між вмістом ДК і ТБК-активних продуктів та індексами ЕХ, ІХ, НІ, СХ жінок встановлено 8 сильних достовірних зворотних кореляцій (r>-0,90 – -0,98), а з показниками МЗЯ і СХ чоловіків – 4 прямих (r>0,86 – 0,90). Про активацію ПОЛ свідчать прямі взаємозв’язки між рівнем його продуктів та кількістю макро- і МЕ, а саме: ДК і ТБК-активних продуктів – із вмістом кальцію у ротовій рідині (r>0,76; r>0,90); ДК – із рівнем міді (r>0,78) у ротовій рідині; ТБК-активних продуктів – із кількістю міді в обох біологічних рідинах (r>0,81; r>0,90). Сильні непрямі кореляц виявлені між: рівнем ДК і ТБК-активних продуктів та вмістом заліза і марганцю в обох біологічних рідинах (r>-0,79 – -0,98); кількістю ДК та концентрацією цинку в ротовій рідині, а також рівнем ТБК-активних продуктів і цинку в обох рідинах (r>-0,81; r>-0,95).
У сироватці кров та ротовій рідині зростав рівень СМП254 і СМП280 (нуклеотидн пептидні залишки) – у 1,20 – 1,31 раза (р<0,001) незалежно від перебігу ступеня ГП, що вказує на розвиток синдрому ендогенної інтоксикації уже при початкових ступенях і на його участь у патогенезі ГП. Збільшення рівня СМП в організмі додатково сприяє інтенсифікації ліпопероксидації, що підтверджується достовірними сильними прямими кореляціями між: рівнем ДК і СМП254 у крові і ротовій рідині (r>0,75; r>0,80); вмістом ТБК-активних продуктів та СМП254 в обох рідинах (r>0,82; r>0,82); кількістю ТБК-активних продуктів і СМП280 у ротовій рідині (r>0,78). Показники ПОЛ і СМП мають також сильні достовірні позитивні кореляції з клінічними індексами: ІГ, РМА, Ш-П, ІК, IR та глибина ПК – із вмістом ДК (r>0,90 – 0,95), ТБК-активних продуктів (r>0,83 – 0,95), СМП254 у крові і ротовій рідині (r>0,85 – 0,87), а показник ЧС – із рівнем ТБК-активних продуктів (r>0,79) і СМП280 у ротовій рідині (r>0,93) підтверджують значні порушення цілісності тканин пародонта. Виявлені 12 позитивних і 6 негативних сильних взаємозв’язків рівнів СМП із цитогенетичними показниками хворих на ГП (індекси ЕХ, ІХ, НІ та СХ жінок мають непрямі, а МЗЯ СХ чоловіків – прямі кореляції з кількістю СМП254 у сироватці кров ротовій рідині та СМП280 у ротовій рідині) засвідчують вплив ендогенної інтоксикації на порушення в геномі соматичних клітин. Водночас утворення СМП зумовлено головним чином дезінтеграцією цілісного процесу реалізації генетичної інформації, що завершується синтезом необхідних клітин поліпептидів (Чернюк Н.В., 2003). Отже, дослідження рівня СМП можна рекомендувати для ранньої скринінгової діагностики ГП як маркерів синдрому ендогенної інтоксикації, що засвідчують посилення патогенності бактерій у зон ураження (СМП254) та значну активацію розпаду білків тканин пародонта (СМП280). Разом із показниками ПОЛ вони можуть також використовуватися для оцінки контролю ефективності лікування ГП.
У сироватці кров всіх хворих на ГП достовірно зростав рівень ФНП-α, ІФН-γ та ІЛ-12 – у 3,24 (p<0,001); 1,79 (p<0,005); 1,46 (p=0,01) раза відповідно, а ІЛ-4 знижувався у 2,13 (p<0,05) раза. Подібні зміни були і в ротовій рідині: вміст ФНП-α – збільшувався на 74,17% (р<0,005); ІФН-γ – на 203,03% (р<0,05), а ІЛ-12 – на 97,36% (р<0,005). Зниження рівня ІЛ-4 на 28,57% (p>0,05) було не таким значним. Дисбаланс у системі цитокінів не залежав від перебігу захворювання, але був сильнішим при поглибленні ГП: за хронічного перебігу ІІ-ІІІ ступеня порівняно з початковим-І ступенем рівень сироваткового ІФН-γ підвищувався на 78,34%, а ФНП-α у ротовій рідині – на 79,57% (p<0,05). Встановлено синергічну дію вивчених прозапальних цитокінів та їх сумісну антагоністичну дію відносно протизапального ІЛ-4. Отримані 10 (r>0,80 – 0,99) прямих і 8 (r>-0,80 – -0,99) зворотних сильних достовірних кореляцій між вивченими цитокінами підтверджують дані науковців про чіткі агоністичні та антагоністичні взаємозв’язки між окремими медіаторами в межах цитокінової системи і вказують на їх спільну участь у розвитку запального процесу в пародонті. Зростання вмісту ФНП-α у ротовій рідині, на нашу думку, свідчить про значну активацію моноцитів/макрофагів пародонтопатогенними мікроорганізмами, а підвищення концентрації ІФН-γ підтверджує його роль у прогресуванні ГП, дію ІФН-γ у даному випадку як прозапального цитокіна та вказує на активацію Т хелперів 1-го типу. Достовірне зростання у всіх групах хворих рівня ІЛ-12 у ротовій рідині, очевидно, зумовлене збільшенням патогенності мікрофлори порожнини рота при поглибленні патологічного процесу в пародонті і підвищенням місцевої імунної відповіді на її дію. Зниження вмісту антифлогістичного ІЛ-4 засвідчує виснаження протизапальних механізмів імунно системи у хворих на ГП та пригнічення гуморального імунітету.
Нами виявлено, що для цитокінів характерна значна індивідуальна мінливість, яка проявлялася великим діапазоном коливань їх рівня у середині вибірки. У крові більшим був розмах коливань у випадку ГП загостреного перебігу початкового і І ступеня, а за хронічного – у разі ІІ і ІІІ ступеня; в ротовій рідині ширший діапазон спостерігався у разі загостреного перебігу. Отже, оцінюючи результати лікування, необхідно враховувати зміни рівня цитокінів не лише у всієї групи загалом, а й у кожного конкретного пацієнта зокрема, адже вони можуть бути пов’язані зі спадковою конституцією, яка визначає індивідуальну специфіку клітинної картини будь-яких хвороб і зумовлює велику індивідуальну різницю в силі імунної відповіді (Бочков Н.П., 2002). Показники вмісту цитокінів мають сильні і достовірні кореляції з клінічними даними: індекси ІГ, РМА, IR, ІК та глибина ПК позитивно корелюють із рівнем ІФН-γ у крові (r>0,78) та ФНП-α у ротовій рідині (r>0,78), а негативно – з кількістю ІФН-γ та ІЛ-4 у ротовій рідині (відповідно r>-0,87 і r>-0,78). Показник ЧС має прямі взаємозв’язки з вмістом ФНП-α у крові (r>0,93) та ІЛ-12 в обох рідинах (r>0,93; r>0,83) і непрямий – із рівнем ІЛ-4 у крові (r>-0,93). Проба Ш-П та кількість ІФН-γ у ротовій рідині пов’язані сильною негативною кореляцією (r>-0,93).
Нашими дослідженнями підтверджений взаємозв’язок між порушеннями мінерального обміну та дисбалансом цитокінової продукції у хворих на ГП, зокрема за наявністю сильних позитивних кореляцій між: рівнем ІФН-γ і ІЛ-12 у крові, ФНП-α в обох рідинах та вмістом кальцію в ротовій рідині і міді в обох рідинах; кількістю ІЛ-4 у крові та рівнем заліза, марганцю і цинку в обох рідинах (всі – r>0,73 – 0,93). При цьому сильн негативні кореляції виявлені між: рівнем ІФН-γ і ІЛ-12 у крові, ФНП-α в обох рідинах та кількістю заліза, марганцю і цинку в обох рідинах; рівнем ІЛ-4 в обох рідинах та вмістом кальцію у ротовій рідині і міді в обох рідинах. Всі коефіцієнти коливалися у межах r>-0,73 – -0,93. Між активністю металоферментів і продукуванням цитокінів також виявлена залежність: активність каталази і насиченість ТФ залізом достовірно сильно і негативно корелювали з рівнем ІФН-γ і ІЛ-12 у крові та ФНП-α в обох рідинах, а позитивно – із вмістом ІЛ-4 в обох рідинах. Для показників активності ЦП були виявлені обернені закономірності: сильні позитивні кореляц з кількістю ІФН-γ, ІЛ-12 у крові і ФНП-α в обох рідинах; а також негативні – з рівнем ІЛ-4 в обох рідинах (r>0,78 – r>0,88). Ряд сильних достовірних зв’язків пов’язує й активність металозалежних ферментів із вмістом цитокінів. Це – позитивні кореляції між: активністю ЛДГ та рівнем ФНП-α у крові й ІЛ-12 в обох рідинах (r>0,83; r>0,83; r>0,93); активністю КФ та вмістом ФНП-α у крові і ІЛ-12 в обох рідинах (r>0,83 – 0,88); активністю ЛФ та рівнем ІЛ-4 в обох рідинах і ІФН-γ у ротовій рідині (r>0,71 – 0,93). Негативні кореляції визначалися між: активністю ЛДГ та рівнем ІЛ-4 у крові (r>-0,83); активністю КФ та вмістом ІЛ-4 в обох рідинах (r>-88; r>-0,83); активністю ЛФ та рівнем ІФН-γ ІЛ-12 у крові, а також ФНП-α в обох рідинах (r >-0,73 – -0,93).
Про порушення продукування цитокінів при активації процесів ПОЛ свідчать сильні обернен кореляції рівнів ДК та ІФН-γ ІЛ-4 у ротовій рідині (r>-0,78; r>-0,73). Прямі сильні взаємозв’язки виявлені між кількістю ТБК-активних продуктів та ІФН-γ і ІЛ-12 у крові, а також між ними та ФНП-α в обох рідинах ( всі – r>0,78), а обернені – між ТБК-активними продуктами і ІФН-γ у ротовій рідині та ІЛ-4 в обох рідинах ( всі – r>-0,78). Встановлено сильні позитивні взаємозв’язки вмісту ІФН-γ у крові із рівнем СМП254 в обох рідинах (r>0,95; r>0,74) та СМП280 у ротовій рідині (r>0,95); кількості ФНП-α та ІЛ-12 у крові і ротовій рідині із вмістом СМП254 в обох рідинах (r>0,74 – 0,95). Сильн негативні кореляції спостерігалися між: рівнем ІЛ-4 та СМП254 в обох рідинах (r>-0,74 – -0,95), кількістю ІФН-γ у ротовій рідині та СМП254 в обох рідинах (r>-0,95); вмістом ІФН-γ у крові, ФНП-α у ротовій рідин та СМП280 у крові (r= -0,80). Ці результати вказують на роль цитокінів в активації запальних реакцій у пародонті, що зумовлює посилення ПОЛ і розвиток синдрому ендогенно нтоксикації з одночасним ослабленням антиоксидантної системи.
Таким чином, порушення мінерального обміну і активності ферментів, що відповідають за різн види обміну, посилення пероксидації, зростання синдрому ендогенно нтоксикації, пригнічення антиоксидантного захисту і розбалансованість продукції цитокінів, встановлені нами, свідчать про те, що розвиток та прогресування ГП і пародонтозу відбувається на тлі складних порушень гомеостатичної рівноваги в організмі. Ці зміни генетично зумовлені, бо присутність в органах і клітинах МЕ, ферментів, цитокінів та інших речовин залежить від активності генів, що їх кодують, а порушення в них спричиняють слабкість контролюючої системи гомеостазу (Никитина Т.В., Родина Е.Н., 2003). Водночас, встановлено, що при запаленні змінюється клітинний фенотип і генетична транскрипційна програма (Straka М., 2000). Відомо, що в основі спадкової схильності до хвороб лежить широкий генетичний балансовий поліморфізм популяцій людини за ферментами, структурними і транспортними білками, антигенами (Бочков Н.П., 2002). Нами підтверджено це положення стосовно ГП і пародонтозу. Результати досліджень дозволили розглядати етіологію і патогенез захворювань пародонта з позицій генетичних сприянь, метаболічних та імунних порушень (рис. 2).
