Электронный научный журнал
Современные проблемы науки и образования
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,813

ФЕНОТИПИРОВАНИЕ ИММУНОЦИТОВ СЛИЗИСТОЙ ОБОЛОЧКИ РТА В ДИНАМИКЕ ДЕНТАЛЬНОЙ ИМПЛАНТАЦИИ

Рева Г.В. 1 Толмачёв В.Е. 1 Кулаков А.А. 2 Калинин И.О. 1 Красников Ю.А. 1 Индык М.В. 1 Ким А.Р. 1 Восканян О.Г. 1 Рева И.В. 1, 3
1 ФГАОУ ВО «Дальневосточный федеральный университет»
2 ФГБУ «Центральный научно-исследовательский институт стоматологии и челюстно-лицевой хирургии» Минздрава России
3 Международный медицинский научно-образовательный центр
На современном этапе имеются только единичные исследования, посвященные местным факторам иммунной защиты в динамике дентальной имплантации. Нами были изучены срезы биоптатов СОР пациентов в динамике дентальной имплантации с помощью классических и иммуногистохимических методов исследования с последующим анализом на микроскопе Olympus Bx52. В результате морфологического мониторинга структур слизистой оболочки рта в контрольной группе пациентов была представлена модель, отражающая изменения локального иммунного гомеостаза у людей без сопутствующей патологии, отмечено, что с возрастом отмечается снижение регенераторного потенциала кератиноцитов и пластичности эпителия СОР, уменьшение количества эффекторных иммуноцитов, количества функционирующих капилляров и снижение плотности МЦР в собственной пластинке СОР. Предложены дополнения к стандартному алгоритму обследования пациентов в клинике челюстно-лицевой хирургии, с морфологической картиной иммунного гомеостаза СОР с помощью фазово-контрастных микроскопических исследований. При выявлении отклонений цитологических показателей иммунного гомеостаза в сравнении с предложенной моделью, отражающей среднестатистические нормальные возрастные показатели пролиферативной активности кератиноцитов и соотношение эффекторных иммуноцитов, а также плотность МЦР в собственной пластинке слизистой рта, следует планировать тактику дальнейших мероприятий с предварительной иммуномодулирующей корректировкой метода лечения.
дентальная имплантация
иммунный гомеостаз
слизистая оболочка рта
реаративная регенерация
апоптоз
ангиогенез
кератиноциты
1. Small I.A. Chalmers J. Lyons memorial lecture: Metal implants and the mandibular staple bone plate // J. Oral. Surg. 1975. Aug; 33 (8): 571-585.
2. Buchanan R.M., Mertins S., Wilson H.L. Oral antigen exposure in extreme early life in lambs influences the magnitude of the immune response which can be generated in later life // BMC Vet. Res. 2013. Aug. 12; 9: 160. DOI: 10.1186/1746-6148-9-160.
3. Giusto T.J., Conover D.J. Extractions, immediate implant placement and ridge preservation utilizing alloplastic bone graft material. Report of a case // J. N. J. Dent. Assoc. 2012. Winter; 83 (1): 24-25.
4. Giusto T.J., Iacono V.J. Staged approach for treatment of a severe ridge defect with implant placement. A case report // J. N. J. Dent. Assoc. 1999. Spring; 70 (2): 38-39, 58-59.
5. Yue C., Zhao B., Ren Y. et al. The implant infection paradox: why do some succeed when others fail? Opinion and discussion paper // Eur. Cell. Mater. 2015. Jun 5; 29:303-310; discussion 310-313.
6. Preshaw P.M., Henne K., Taylor J.J. et al. Age-related changes in immune function (immune senescence) in caries and periodontal diseases: a systematic review // J. Clin. Periodontol. 2017. Mar; 44 Suppl 18: S153-S177. DOI: 10.1111/jcpe.12675.
7. Villa A., Gohel A. Oral potentially malignant disorders in a large dental population // J. Appl. Oral. Sci. 2014. Nov-Dec; 22 (6): 473-476. DOI: 10.1590/1678-775720140254.
8. Wood L.F., Chahroudi A., Chen H.L. et al. The oral mucosa immune environment and oral transmission of HIV/SIV // Immunol. Rev. 2013. Jul; 254 (1): 34-53. DOI: 10.1111/imr.12078.
9. Lerman M.A., Li C.C., Woo S.B. Dendritic cell neurofibroma with pseudorosettes: a clinicopathologic and immunohistochemical study of 5 intraoral cases // Oral. Surg. Oral. Med. Oral. Pathol. Oral. Radiol. 2014. Feb; 117 (2): 221-226. DOI: 10.1016/j.oooo.2013.10.009.
10. Pasternak J.A., Ng S.H., Wilson H.L. A single, low dose oral antigen exposure in newborn piglets primes mucosal immunity if administered with CpG oligodeoxynucleotides and polyphosphazene adjuvants // Vet. Immunol. Immunopathol. 2014. Oct 15; 161 (3-4): 211-221. DOI: 10.1016/j.vetimm.2014.08.006.
11. Pasternak J.A., Ng S.H., Buchanan R.M. et al. Oral antigen exposure in newborn piglets circumvents induction of oral tolerance in response to intraperitoneal vaccination in later life // BMC Vet. Res. 2015. Mar 7; 11: 50. DOI: 10.1186/s12917-015-0350-8.
12. Rahman S., Rabbani R., Wachihi C. et al. Mucosal serpin A1 and A3 levels in HIV highly exposed sero-negative women are affected by the menstrual cycle and hormonal contraceptives but are independent of epidemiological confounders // Am. J. Reprod. Immunol. 2013. Jan; 69 (1): 64-72. DOI: 10.1111/aji.12014.
13. Woo S.B., Lin D. Morsicatio mucosae oris--a chronic oral frictional keratosis, not a leukoplakia // J Oral Maxillofac Surg. 2009. Jan; 67 (1): 140-146. DOI: 10.1016/j.joms.2008.08.040.
14. Mertins S., Mutwiri G.K., Gerdts V., Wilson H.L. Oral antigen exposure in newborn piglets circumvents induction of oral tolerance in response to intraperitoneal vaccination in later life // BMC Vet. Res. 2015. Mar 7; 11: 50. DOI: 10.1186/s12917-015-0350-8.
15. Engeland C.G., Hugo F.N., Hilgert J.B. et al. Psychological distress and salivary secretory immunity // Brain Behav. Immun. 2016. Feb; 52: 11-17. DOI: 10.1016/j.bbi.2015.08.017.
16. Bodineau A., Folliguet M., Séguier S. Tissular senescence and modifications of oral ecosystem in the elderly: risk factors for mucosalpathologies // Curr. Aging.Sci. 2009. Jul; 2 (2): 109-120.
17. Первов Ю.Ю. Иммунный гомеостаз слизистой оболочки полости рта и его значение для выбора и конструирования зубных протезов: автореф. дис. … докт. мед. наук. - Казань, 2013. - 40 с.

В патогенезе осложнений дентальной имплантации важную роль играет реакция на неё иммунной системы [1]. Имплантация вызывает состояние вторичного иммунодефицита, определяемое в первую очередь на организменном уровне [2]. T.J. Giusto, D.J. Conover (2015) проведены исследования, доказывающие генерализованные нарушения функции клеточного и гуморального иммунитета при имплантации [3; 4]. Активность иммунокомпетентных клеток определяет не только предупреждение развития гнойно-некротических изменений тканей, но и процессы эпителизации, ангиогенеза, образования интимных связей имплантата с окружающими тканями [5]. Эти клетки являются регуляторами процессов регенерации. При этом имеются только единичные исследования, посвященные местным факторам иммунной защиты [6-8]. Мониторинговые исследования по изучению сравнительной характеристики местного иммунного статуса при дентальной имплантации практически отсутствуют, а имеющиеся работы выполнены преимущественно в эксперименте на животных [9-11], что определило выбор направления наших исследований.

Цель настоящего исследования заключается в мониторинге изменений локального иммунного гомеостаза слизистой оболочки рта в динамике интеграции имплантатов после дентальной имплантации.

Материал и методы. Исследование проведено в период с 1991 по 2016 год с учётом положений Хельсинкской декларации (с информированного согласия пациентов или, в случае недееспособности, опекунов (2000)), с позволения этического комитета ФГАОУ ВО «Дальневосточный федеральный университет». Все пациенты осмотрены в соответствии с протоколами заполнения медицинских карт стоматологических больных формы № 043/у. По результатам клинического осмотра при необходимости по клиническим показаниям производили забор материала СОР у мужчин, распределённых с учётом возрастных групп, принятых ВОЗ от 16.01.2016. Анализ материала больных проведён с учётом возрастной динамики и длительности сопутствующего заболевания в анамнезе. В обследовании участвовали 123 мужчины в возрастных группах от 20 до 85 лет, имеющие локальные и генерализованные дефекты зубных рядов на фоне атрофии челюстей, с экстирпацией зубов, или потерявших зубы после травм челюстно-лицевой области. В контрольную группу были включены пациенты с частичной адентией без атрофии челюстей после травм (табл. 1).

Таблица 1

Распределение пациентов с патологией

Группа контроля

Молодой возраст

Средний возраст

Пожилой возраст

Старческий возраст

Долголетие

20-44 лет

18-44 года

45-59 лет

60-74 лет

75-90 лет

Старше 90 лет

11

23

45

28

14

1

Итого:

122

 

В качестве контроля исследована СОР мужчин без сопутствующей патологии, утративших в результате травмы один или несколько зубов сразу после травмы, или в период проведения имплантации, так как у женщин показатели СОР имеют зависимость от циркадных ритмов [12].

Всем больным по клиническим показаниям были проведены одно и двухэтапные операции дентальной имплантации. Нами были использованы системы различных имплантатов, которые имеют регистрацию в РФ (Astra Tech, Nobel Bio Care, Bego Semados, Conmet, Alfa Bio, OnewayBiomed), с соблюдением хирургических протоколов операций, утвержденных производителем. Имплантаты применяли для классической двухэтапной и одноэтапной методики имплантации. На современном этапе согласно рекомендациям ВОЗ применяли преимущественно винтовые имплантаты. Морфологические исследования проводили непосредственно после удаления зубов или их корней, имплантации и микрохирургических пародонтологических операций, до и после установки имплантатов способом иссечения фрагментов слизистой оболочки, покрывающей десну объемом 0,5-1 мм3. Забор материала производился во время хирургической или в ранние сроки после травматической экстирпации зубов, при установке имплантатов и формирователей десны, всего изучено 362 среза. Также материал забирали во время подготовки пациента к установке имплантатов (при коррекции атрофии челюстей) и в случае отторжения имплантатов (4 случая за период с 2011 по 2015 г.) для получения полной характеристики взаимодействия эффекторных иммуноцитов в слизистой оболочке рта.

Анализ биопсий проведён с использованием рутинных методик (классического окрашивания гематоксилином и эозином, по Ван Гизону, Victoria blue, по Браше и толуидиновым синим), а также фазовоконтрастной микроскопии. Основными методами морфологических исследований явились иммуногистохимические, с фенотипированием иммуноцитов на основе кластеров дифференцировки (Cluster of Differentiation – CD) - T-лимфоцитов CD4/8, CD34, клеток Лангерганса СD68, интерстициальных макрофагов СD163, тучных клеток CD203a. Интенсивность пролиферативной активности в эпителиальной пластинке оценивалась по индексу митотических ядер с помощью выявления локализации маркера Ki-67 и подсчётом количества митозов на 100 клеток. Апоптоз изучен Тunel методом для световой микроскопии, а для изучения апоптических процессов при подготовке рта и при имплантации получена характеристика локализации р53. Также исследован ассоциированный с проапоптическими факторами маркер ранней клеточной дифференцировки р63. Для статистической обработки результатов использовали специальный пакет прилагаемых компьютерных программ к микроскопу фирмы Olympus Bx52.

Результаты и обсуждение

Мониторинг состояния локального иммунного гомеостаза и пролиферации у пациентов на фоне дентальной имплантации позволил установить, что у пациентов старших возрастных групп наблюдаются изменения характера ороговения: с одной стороны, развивался гиперкератоз, носивший, как правило, защитный характер, с другой - появлялись признаки атрофии и уменьшение рогового слоя в области жевательной поверхности десны и со стороны преддверия рта. Как и в исследованиях Woo S.B., Lin D. [13], наблюдалось нарушение гистоархитектоники слизистой оболочки при гиперкератозе у пациентов старших возрастных групп, что свидетельствовало о нарушениях процессов дифференцировки, а при развитии атрофии – процесса десквамации эпителия. При этом уменьшается пролиферативная активность кератиноцитов, уменьшается плотность микроциркуляторного русла в собственной пластинке слизистой оболочки (рис. 1).

. а б в

г д е

Рис. 1. Слизистая оболочка десны человека: а - безъядерные эпителиоциты у пациентов до 40 лет; б - эпителиоциты у пациентов старше 40 лет; в, г - выявление локализации Ki67;

д - CD68, е - CD34. Микрофото, ув. 200

Безъядерные эпителиальные клетки, идентифицирующиеся в группах до 40 лет, свидетельствуют о нормальных процессах дифференцировки, кератинизации и слущивания. В возрастной группе старше 40 лет увеличивается количество эпителиоцитов, находящихся в состоянии паракератоза, в то время как регенераторный потенциал лучше выражен в группе до 40 лет. Он снижается с возрастом, о чём свидетельствует наличие единичных пролиферирующих клеток в базальном слое эпителия в группах у пациентов старше 40 лет. Антигенпрезентирующие клетки идентифицируются в камбиальных слоях эпителия – базальном и шиповатом, что говорит о высоких барьерных свойствах эпителия. Локализация CD34 показала наличие кровеносных капилляров, максимальное количество которых в поле зрения достигало трёх. Вокруг сосудов отсутствовала инфильтрация лейкоцитов.

Апоптозирующие клетки идентифицируются исключительно в поверхностных слоях, в то время как проапоптические факторы локализуются в шиповатом слое, что свидетельствует о репрессии в геноме локусов, отвечающих за пролиферацию. Макрофаги CD68 выявляются как в эпителиальном слое, преимущественно в базальном слое, так и в прилежащей к эпителию собственной пластинке соединительной ткани (рис. 2).

а ?????_07б в

г д

Рис. 2. Слизистая оболочка рта: а - Tunel-позитивные клетки, б - р53; в - CD163, г - CD4, д - CD8. Микрофото, ув. 200

Соотношение идентифицирующихся эффекторных иммуноцитов CD4 и CD8 (3:1) показало, что локальный иммунный гомеостаз соответствует показателям у здоровых лиц, принятым, по данным большинства исследователей, в качестве возрастной нормы. Расположение специфических Т-супрессоров, способных подавлять иммунный ответ вне зависимости от антигена, в шиповатых слоях эпителия соответствует одной из их главных функций – регуляции клеточной пролиферации.

По анализу результатов морфологического исследования биоптатов слизистой оболочки рта у больных контрольной группы была составлена модель, отражающая нормальное состояние локального иммунного гомеостаза у пациентов без сопутствующей патологии (табл. 2).

Таблица 2

Исходные показатели иммунного гомеостаза слизистой оболочки рта в возрастном аспекте без сопутствующей патологии при обращении и в начале лечения

Возраст, лет

Кол-во клеток в поле зрения (M±m)

МИ

CD163+

CD4+/8+

CD68+

CD203а+

CD34

18-34

1,59±0,45

1,51±0,12

1,09±0,22

1,37±0,11

1,13±0,07

5,47±0,21

35–59

1,39±0,12

1,50±0,14

1,47±0,08

1,34±0,11

1,41±0,10

9,95±0,51

59-74

1,31±0,07

1,31±0,12

0,81±0,05

1,56±0,14

0,91±0,07

3,57±0,23

75-90

1,15±0,09

1,26±0,05

0,75±0,03

1,42±0,06

0,76±0,03

2,89±0,17

Более 90 лет

0,71±0,03

0,92±0,07

0,65±0,02

0,96±0,06

0,55±0,03

2,61±0,15

* Различия данных в возрастных группах являются статистически значимыми (p<0,01).

Примечание. Приведены исходные данные в момент обращения (над чертой) и в начале лечения (под чертой).

Данные таблицы для лучшей наглядности отражены в диаграммах для сравнения количественных показателей с единицей площади (рис. 3, 4). Указана динамика количественных и качественных изменений слизистой оболочки, отражающая мониторинг иммуноцитов и пролиферативной активности в возрастном аспекте.

Рис. 3. Показатели иммунного гомеостаза (ИГ) слизистой оболочки рта. Различия данных в возрастных группах являются статистически значимыми (p<0,01)

Как и в работах других авторов, морфологический анализ при исследовании слизистой оболочки рта показал, что у пациентов без сопутствующей соматической, онкологической, эндокринной и стоматологической патологии, в условиях сохранных зубных рядов, пласт эпителиоцитов представлен 24–27 слоями клеток, базальная мембрана эпителия СОР волнистая, что согласуется с данными Bodineau A., Folliguet M., Séguier S. (2009) [14]. Соединительная ткань собственной пластинки слизистой оболочки однородная, представлена плотно скомпонованными коллагеновыми волокнами с незначительным количеством мелких капилляров и редко идентифицирующимися макрофагами и Т-лимфоцитами. В базальных и поверхностных пластах эпителия контакты между клетками плотные, не идентифицируются межклеточные щели. Микроциркуляторное русло (МЦР) представлено немногочисленными капиллярами, выстланными плоским эндотелием, с отсутствующей перикапиллярной инфильтрацией лейкоцитами. Динамика регенераторного потенциала структур слизистой оболочки в возрастном аспекте представлена на рис. 4.

Рис. 4. Динамика регенераторного потенциала структур слизистой оболочки в возрастном аспекте. Различия данных в возрастных группах являются статистически значимыми (p<0,01)

Заключение. В целом в наших наблюдениях, как и у других авторов [15; 16], у пациентов с возрастом отмечается снижение регенераторного потенциала кератиноцитов, уменьшение количества эффекторных иммуноцитов, что свидетельствует об общей тенденции к снижению барьерных свойств эпителиальной пластинки слизистой оболочки рта. Уменьшение количества функционирующих капилляров и снижение плотности МЦР у пожилых и долгожителей является причиной снижения трофического обеспечения тканей пародонта, что ведёт к атрофии костной ткани челюстей [17].

Анализ полученных данных позволил составить дополнения к принятому в челюстно-лицевой хирургии алгоритму клинической диагностики и обследования пациентов. Так, стандартное обследование было дополнено диагностическими мероприятиями для выявления состояния иммунного гомеостаза слизистой оболочки на основе исследования биоптатов слизистой оболочки рта с предварительным применением метода фазово-контрастной микроскопии. При выявлении количественных морфологических признаков изменений показателей иммунного гомеостаза в сравнении с предложенной моделью, отражающей среднестатистические нормальные возрастные показатели пролиферативной активности кератиноцитов и соотношение эффекторных иммуноцитов, а также плотность МЦР в собственной пластинке слизистой рта, следует планировать тактику дальнейших мероприятий с предварительной иммуномодулирующей корректировкой метода лечения.

Работа выполнена при поддержке научного фонда ДВФУ, в рамках государственных заданий 2014/36 от 03.02.2014 г., 17.5740/2017/6.7 и Международного гранта ДВФУ (соглашение № 13-09-0602-м от 6 ноября 2013 г.).


Библиографическая ссылка

Рева Г.В., Толмачёв В.Е., Кулаков А.А., Калинин И.О., Красников Ю.А., Индык М.В., Ким А.Р., Восканян О.Г., Рева И.В. ФЕНОТИПИРОВАНИЕ ИММУНОЦИТОВ СЛИЗИСТОЙ ОБОЛОЧКИ РТА В ДИНАМИКЕ ДЕНТАЛЬНОЙ ИМПЛАНТАЦИИ // Современные проблемы науки и образования. – 2018. – № 2.;
URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=27528 (дата обращения: 10.04.2020).


Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074