Пародонтит является многофакторным хроническим воспалительным заболеванием, обусловленным развитием пародонтопатогенной микрофлоры, накоплением экзо- и эндотоксинов на фоне снижения иммунологической реактивности организма [4,6].
До настоящего времени острота проблемы возникновения, развития и хронизации пародонтита не снижается. Болезни пародонта наряду с кариесом зубов и его осложнениями остаются самыми распространенными стоматологическими заболеваниями. Воспалительными заболеваниями пародонта в разных возрастных группах страдают от 80 до 100 % взрослого населения. Несвоевременное и неэффективное лечение хронического генерализованного пародонтита выступает основной причиной потери зубов среди взрослого населения [2].
Очевидно, что для повышения эффективности лечения пародонтита требуется дальнейшее изучение патогенетических механизмов формирования, развития и прогрессирования заболевания на молекулярном уровне. Исследованы полиморфизмы генов цитокинов, коллагенов, выявляются ассоциации между степенью тяжести заболеваний пародонта и носительством патологических аллелей [3,5,7,10].
Исходя из того, что в патогенезе пародонтита ведущую роль в гибели клеток и повреждении ткани пародонта играют свободные радикалы и другие экзо- и эндотоксины нами изучена распространенность значимых полиморфизмов генов супероксиддисмутазы, каталазы, глутатион S-трансферазы у больных с пародонтитом и определён их вклад в развитие заболевания.
Материалы и методы исследования. В основу работы положены результаты клинико-лабораторного исследования. Были обследованы 70 больных хроническим генерализованным пародонтитом средней степени тяжести с давностью заболевания от 4 до 12 лет (28 мужчин и 42 женщины) в возрасте от 32 до 54 лет, проходивших лечение в Республиканской стоматологической поликлинике и стоматологической поликлинике № 3 г. Саранска. Диагноз был выставлен с учетом Международной классификации болезней ВОЗ на основании клинической картины и данных клинико-лабораторных исследований. Пациенты проходили комплексное обследование: стоматологическое, клинико-лабораторное, рентгенологическое, биохимическое и функциональное.Выделена группа в количестве 60 здоровых лиц в возрасте 34-52 лет (22 мужчины и 38 женщин). Величины изученных показателей, полученные в этой группе, были использованы в качестве отправной точки сравнения как физиологически нормальные значения.
ДНК выделяли из ядросодержащих клеток крови человека по методу Boodram [8]. Генотипы исследуемых аллельных вариантов генов определяли при помощи ПЦР с использованием TagMan зондов комплементарных полиморфной последовательности ДНК (Синтол).
Диеновые и триеновые конъюгаты определяли спектрофотометрическим методом при длине волны 232-233 и 275 нм, малоновый диальдегид спектрофотометрическим методом в реакции с тиобарбитуровой кислотой. Активность супероксиддисмутазы оценивали в реакции с нитросинимтетразолием, активность каталазы исследовали спектрофотометрическим методом, активность фосфолипазы А2 исследовали с использованием фосфатидилхолинов яичного желтка в присутствии 10 мМоль CaCl2 [1].
Полученные данные обрабатывали статистически с помощью пакета прикладных программ MicrosoftOfficeExcel 2003, Statistica 6.0 (StatSoft), BIOSTAT.
При попарном сравнивании частот аллеей и генотипов в группе больных и контроля использовали критерий χ2(р) для таблиц сопряженности 2х2 с поправкой Иэйтса на непрерывность [1]. Силу ассоциации оценивали в значениях показателя соотношения шансов OddsRatio (OR).
Результаты исследования и их обсуждение
Пародонтит как локальный хронический воспалительный процесс поддерживается высокой интенсивностью процесса перекисного окисления липидов, повышенной активностью фосфолипазы А2 на фоне недостаточной активности антиоксидантной системы организма (табл. 1). При этом в крови больных пародонтитом отмечается относительно высокий уровень как начальных продуктов перекисного окисления липидов (диеновых и триеновых коньюгатов), так и вторичных ТБК-реактивных продуктов, соответственно на 70 и 32 % относительно контроля. К другим значимым изменениям следует отнести активность фосфолипазы А2, превышающей в 1,85 раз контрольные показатели и понижение супероксиддисмутазной активности на 21 % относительно контроля. В тоже время необходимо отметить значимость явления, связанного с отсутствием изменений в активности каталазы, поскольку этот фермент катализирует распад перекиси водорода, важнейшего реакционноспособного представителя активных форм кислорода, поддерживающего высокий уровень процессов перекисного окисления липидов.
Представленные данные свидетельствуют о важной роли в патогенезе хронического пародонтита свободнорадикальных процессов и поддерживаемого ими эндотоксикационного звена, как компонентов тканевого воспалительного процесса.
Важнейшими ферментами организма, во многом определяющими эффективность работы антиоксидантной и детоксикационной систем являются супероксиддисмутаза, каталаза и глутатион S-трансфераза, гены которых и стали объектами дальнейшего исследования (табл. 2).
Распределение частот аллелей и генотипов по полиморфным маркерам генов в исследуемых группах соответствовало распределению Харди-Вайнберга.
Таблица 1
Содержание продуктов перекисного окисления липидов и активность антиоксидантных ферментов и фосфолипазы А2 в плазме крови больных хроническим пародонтитом (M±m)
|
Показатель |
Норма |
До лечения |
|
Диеновые конъюгаты, усл. ед. / мг липидов |
0,23±0,01 |
0,37±0,03* |
|
Триеновые конъюгаты, усл. ед. / мг липидов |
0,20±0,01 |
0,35±0,02* |
|
Малоновый диальдегид, нмоль/г белка |
2,36±0,11 |
3,12±0,15* |
|
Fe2+ - индуцированный малоновый диальдегид, нмоль/г белка |
5,42±0,25 |
6,67±0,32* |
|
Фосфолипаза А2, мкмоль/с/г белка |
0,073±0,004 |
0,135±0,012* |
|
Каталаза, мгН2О2/мин/г белка |
0,061±0,003 |
0,063±0,005 |
|
Супероксиддисмутаза, усл.ед./мг белка |
3,14±0,11 |
2,49±0,13* |
Примечание: * - достоверность отличия по отношению к норме при (p<0,05)
Таблица 2
Частота встречаемости аллелей и генотипов по изучаемым полиморфизмам
|
Выборка |
Ген/ полиморфизм |
Частота генотипов, % |
Частота аллелей |
χ2 |
OR аллель(95%)
|
|||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
Доноры (n=56) |
SOD2 С47Т |
СС |
СТ |
ТТ |
С |
Т |
0,954 |
1,53 (0,86-2,70) |
|
55,36 (n=31) |
21,43 (n=12) |
23,21 (n=13) |
0,66 |
0,34 |
||||
|
Больные пародонтитом (n=48)
|
37,5 (n=18) |
37,5 (n=18) |
25,0 (n=12) |
0,56 |
0,44 |
0,17 |
||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
Доноры (n=70) |
ген каталазы -262 C/T |
АА |
GA |
GG |
A |
G |
0,303 |
0,58 (0,31-1,08) |
|
50,0 (n=35) |
32,86 (n=23) |
17,14 (n=12) |
0,66 |
0,34 |
||||
|
Больные пародонтитом (n=51) |
58,2 (n=28) |
41,8 (n=23) |
0 |
0,77 |
0,23 |
0,27 |
||
|
Доноры (n=56) |
ген глутатион S-трансферазы P1/Ile105Val(313A>G) |
GG |
GА |
АА |
G |
А |
0,035 |
0,97 (0,55-1,73) |
|
46,7 (n=28) |
40 (n=24) |
13,3 (n=8) |
0,71 |
0,36 |
||||
|
Больные пародонтитом (n=47) |
42,6 (n=20) |
48,9 (n=23) |
8,5 (n=4) |
0,67 |
0,33 |
0,034 |
||
|
Доноры (n=60) |
ген глутатион S-трансферазы P1/Ala114Val (341C>T) |
СС |
С Т |
ТТ |
С |
Т |
0,046 |
1,59 (0,68-3,73)
|
|
80 (n=48) |
20 (n=12) |
0 (n=0) |
0,90 |
0,10 |
||||
|
Больные пародонтитом (n=60) |
76,6 (n=46) |
16,6 (n=10) |
6,7 (n=4) |
0,85 |
0,15 |
0,45 |
||
Ген SOD2 кодирует марганцевую супероксиддисмутазу (Mn SOD), играющую важную роль в ингибировании свободнорадикальных процессов. Наиболее значимой мутацией в гене SOD2 является замена (С47Т), приводящая к снижению активности фермента и повышенной повреждаемостью тканей при окислительном стрессе [11]. Показано, что частота встречаемости патологического аллеля полиморфизма С47Т (Ala16Val) гена SOD2в группе больных пародонтитом на 40 % выше показателей контрольной выборки (табл. 2). Для больных хроническим пародонтитом также характерно увеличение степени гетерозиготности.
Результаты нашего исследования наглядно подтверждают вклад мутантного аллеля С гена SOD2 в формирование патологического фенотипа при пародонтите (табл. 2).
Каталаза - главный антиоксидантный фермент, участвующий в разложении пероксида водорода. Нарушения каталазной активности связывают с развитием ишемической болезни сердца, астмы, диабета, ревматоидного артрита и других. Наиболее значимая мутация (-262 C/T) в гене каталазы (САТ) влияет на экспрессивную активность гена [9].
Изучение частоты аллелей и генотипов полиморфизма -262 C/T гена каталазы в выборках здоровых людей и больных пародонтитом показало, что у пациентов пародонтитом по изучаемому полиморфизму гена каталазы доминирует гетерозиготный генотип (GA). Участие мутантного аллеля С гена каталазы в формировании патологического фенотипа при пародонтите не подтверждено.
Ген GSTP1 кодирует Р1-глутатион S-трансферазу, участвующую в детоксикации канцерогенов, липидов, продуктов свободнорадикальных реакций. Полиморфизмы Ile105Val (313A>G) и 341C>T гена GSTP1 обуславливают продукцию фермента с пониженной активностью [12].
Полученные нами данные о частотах распространенности полиморфизмов Ile105Val (313A>G) и 341C>T гена GSTP1свидетельствуют о низкой распространённости патологических полиморфизмов в выборках обследуемых и указывают на наличие внутрипопуляционных особенностей (табл. 2).
Заключение. Таким образом, при пародонтите в крови больных накапливаются продукты перекисного окисления липидов, возрастает фосфолипазная активность и понижается активность супероксиддисмутазы в плазме крови. Полученные данные, свидетельствующие о важной роли в реализации патогенеза заболевания свободнорадикального механизма, обуславливающего высокий риск повреждения клеточных мембран и развития деструктивных процессов и гибели клеток, являются основанием для исследования генетической составляющей, связанной с наличием полиморфизмов в генах ферментов, влияющих на эффективность антиоксидантной защиты в организме больных.
Показано, что риск развития пародонтита повышается при наличии в геномах людей мутаций в гене марганцевой супероксиддисмутазы.
Изменение активности ферментов, участвующих в обезвреживании и утилизации генотоксических соединений, определяет риск повреждения ключевых биомолекул (нуклеиновых кислот, белков, липидов) и степень деструктивных процессов, приводящих к повреждению клеток и нарушению их функциональной активности при пародонтите. Однако в случае патогенеза пародонтита речь идет скорее о механизмах изменения активности анализируемых ферментов, чем о генетической составляющей, обусловленной наличием патологических полиморфизмов.
В тоже время изучение вклада полиморфизмов генов антиоксидантных ферментов в развитие пародонтита требует проведения дальнейших исследований с расширением выборки больных с различной тяжестью заболевания.
Рецензенты:
Генинг Т.П., д.б.н., профессор, заведующая кафедрой физиологии и патофизиологии Института медицины, экологии и физической культуры ФГБОУ ВПО «Ульяновский государственный университет», Ульяновск;
Саушев И.В., д.м.н., профессор кафедры анестезиологии и реаниматологии ФГБОУ ВПО «Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва», г. Саранск.