Электронный научный журнал
Современные проблемы науки и образования
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,931

ПРОТИВОВОСПАЛИТЕЛЬНЫЙ ЭФФЕКТ АСКОРБАТА ХИТОЗАНА В КОМПЛЕКСНОЙ ТЕРАПИИ ЗАБОЛЕВАНИЙ ПАРОДОНТА.

Иванов П.В. 1 Зудина И.В. 2 Булкина Н.В. 3 Ведяева А.П. 3 Иванова Е.В. 2
1 ФГБОУ ВПО «Пензенский государственный университет»
2 Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского
3 ГБОУ ВПО «Саратовский государственный медицинский университет им. В.И. Разумовского Минздравсоцразвития России»
Изучалась динамика изменения содержания цитокинов (ФНО-α, ИЛ-1β, ИЛ-8 и ИЛ-1ра) в жидкости зубодесневых карманов у пациентов с воспалительными заболеваниями тканей пародонта на фоне обработки десны гелеподобной формой аскорбата хитозана. Установлено, что аскорбат хитозана проявляет ярко выраженную противовоспалительную активность в очаге воспаления. Выявленные нами в настоящей работе закономерности позволяют предположить, что лечебный эффект гелеобразного 8%-ного аскорбата ХТЗ обусловлен не только пролонгированной санацией зубо-десневых карманов благодаря выраженной антибактериальной активности ХТЗ, но и его иммунотропному действию на эффекторы врожденного иммунитета. Механизм воздействия этого поликатионного гетерополисахарида на живые клетки, по всей видимости, тот же, что и у поликатионных антимикробных белков (прежде всего, дефензинов β).
цитокины.
аскорбат хитозана
пародонтит
гингивит
1. Большаков И.Н., Солнцев А.С., Майгуров А.А. и др. Способ лечения хронического пародонтита : патент РФ № 2301064. 2005.
2. Жоголев К.Д., Никитин В.Ю., Цыган В.Н., Егоров В.Н. Хитозан в медицине и рациональном питании. Серия: Медицина ХХI века. – СПб., 2000. – С. 24.
3. Солнцев А.С., Большаков И.Н., Старостенко Т.Д. и др. Способ лечения хронического катарального гингивита : патент РФ № 2240770. 2004.
4. Царев В.Н., Ушаков Р.В., Давыдова М.Н. Микробная флора полости рта при развитии патологических процессов // Микробиология, вирусология, иммунология. – М., 2009. – С. 483-502.
5. Davanian H., Båge T., Lindberg J. et al. Signaling pathways involved in the regulation of TNFα-induced toll-like receptor 2 expression in human gingival fibroblasts // Cytokine. - 2012; 3: 406-416.
6. Ishihara Y., Nishihara T., Kuroyanagi T. et al. Gingival crevicular interleukin-1 and interleukin-1 receptor antagonist levels in periodontally healthy and diseased sites // J. Periodontal Res. - 1997; 6: 524-529.
7. Liu R.K., Cao C.F., Meng H.X., Gao Y. Polymorphonuclear neutrophils and their mediators in gingival tissues from generalized aggressive periodontitis // J. Periodontol. - 2001. - V. 72. - № 11. - P. 1545-1553.
8. Roberts F.A., Darveau R.P. Beneficial bacteria of the periodontium // Periodontology - 2000. - 2002; 30: 40-50.
9. Suzuki K., Hino M., Kutsuna H. et al. Selective activation of p38 mitogen-activated protein kinase cascade in human neutrophils stimulated by IL-1beta // J Immunol. - 2001; 10: 5940-5947.
10. Van den Berg J.M., Weyer S., Weening J.J. et al. Divergent effects of tumor necrosis factor alpha on apoptosis of human neutrophils // J. Leukoc Biol. - 2001; 3: 467-473.
11. Wang X., Jia H.C., Feng Y.M., Hong L.H. Chitosan-ascorbate for periodontal tissue healing and regeneration in rat periodontitis model // J. Clin. Rehabilitative Tissue Eng Res. - 2010; 12: 2268-2272.

Введение

В настоящее время ни у кого не вызывает сомнений многофакторность природы воспалительных заболеваний пародонта (ВЗП), однако ведущая роль по-прежнему отводится патогенному воздействию супра- и субгингивальной пародонтальной микрофлоры [3]. Часто наблюдаемая на практике низкая эффективность применяемой этиотропной терапии ВЗП связана, как полагают, с высокой скоростью адаптации микрофлоры полости рта к используемым антибактериальным препаратам. Очевидно, что решением данной проблемы может быть использование препаратов, обладающих не только антибактериальной активностью, но и иммунокоррегирующими свойствами, позволяющими активизировать местный иммунитет и за счет этого повысить устойчивость тканей пародонта к действию агрессивной микрофлоры.

В последние годы в стоматологическую практику все чаще внедряются различные композиции, включающие в свой состав соли аскорбиновой кислоты и хитозана - аскорбаты хитозана - в различных концентрациях [1; 3; 10]. Хитозан (2-амино-2-дезокси-β-D-глюкан, ХТЗ) – это полимер, получаемый из компонента экзоскелета членистоногих хитина путем частичного или полного деацетилирования. Этот полисахарид обладает выраженным иммунотропным действием, а также антибактериальной, антиоксидантной, детоксикационной и ранозаживляющей способностью [2; 11]. Однако на данный момент крайне мало известно о механизме модуляции иммунного ответа этими биологически активными веществами.

Одним из объективных критериев контроля эффективности проводимого лечения может служить мониторинг колебаний уровня про- и противовоспалительных цитокинов. Как известно, ИЛ-1 β и ФНО-α являются цитокинами первой линии реагирования и в ответ на агрессию пародонтопатогенных микробов способны инициировать высвобождение медиаторов острой воспалительной реакции, в том числе хемокина ИЛ-8. Высокая концентрация ИЛ-8 в очаге воспаления способствует прилипанию нейтрофилов к эндотелиальным клеткам и субэндотелиальным матричным белкам, благодаря чему обеспечивается диапедез этих лейкоцитов сквозь эндотелий посткапиллярных венул и их миграция к месту проникновения патогенов [8].

У больных ВЗП наблюдается повышенная плотность нейтрофильных гранулоцитов в зоне поражения, однако их функциональная активность относительно невысока. Для полноценной активации зрелых нейтрофилов требуются высокие концентрации ИЛ-1β, являющегося их праймирующим фактором. Способность нейтрофилов отвечать только на высокие концентрации ИЛ-1β обусловлена низкой экспрессией на их поверхности функционально активных рецепторов к ИЛ-1β I типа (IL-1RI), связывание с которыми вызывает быстрое включение MKK3/p38 MAPK каскада, высвобождение супероксидного аниона и экспрессию поверхностных молекул CD11b/CD18 и CD15 [9]. Однако избыточное количество провоспалительных цитокинов ФНО-α и ИЛ-1β в тканях пародонта вызывает гиперактивацию остеокластов, что в свою очередь приводит к дегенеративно-деструктивным поражениям кости альвеолярного отростка [5].

Существует ряд естественных механизмов контроля воспалительной реакции и предотвращения повреждения тканей, вызванного избыточным высвобождением цитотоксичных продуктов в результате массовой дегрануляции фагоцитов. В частности, активированные нейтрофилы под действием провоспалительных стимулов начинают продуцировать цитокин ИЛ-1ра – специфичный антагонист интерлейкина 1β, способный связывать его рецепторы и тем самым полностью предотвращать стимулирующее и праймирующее действие ИЛ-1β на нейтрофилы [6].

Цель исследования: изучить механизмы воздействия гелеобразного препарата 8%-ного аскорбата ХТЗ на состояние местного иммунитета при воспалении пародонта.

Материал и методы

В качестве объекта исследования была использована десневая жидкость 20 здоровых доноров-добровольцев, жидкость десневых карманов, полученная от 20 пациентов с хроническим катаральным гингивитом, и жидкость пародонтальных карманов 50 пациентов с хроническим генерализованным пародонтитом легкой и средней степени (по 25 человек, соответственно). Клиническое состояние тканей пародонта оценивали с помощью индексов: гигиенического (ГИ), пародонтального (ПИ), папиллярно-маргинально-альвеолярного (РМА), кровоточивости десневого края (I. Muhlemann, 1971). Состояние костной ткани межзубных перегородок оценивали по данным внутриротовой рентгенографии. Всем пациентам проводили традиционную комплексную терапию с ежедневными аппликациями противовоспалительного препарата 8%-ного аскорбата хитозана на область сосочков и краевой десны с захватом 1-2 см слизистой оболочки альвеолярного отростка у больных с гингивитом и, дополнительно, инстилляции в пародонтальные карманы у больных пародонтитом. Продолжительность ежедневных обработок составляла 15 минут в течение 8 дней. Контроль за динамикой изменения концентрации цитокинов (ИЛ-1β, ИЛ-8, ФНО-α и ИЛ-1ра) в жидкости карманов (ЖК) осуществляли методом твердофазного иммуноферментного анализа с помощью реагентов производства ЗАО «Вектор-Бест» (Новосибирск, Россия). Результаты учитывали на анализаторе StatFax 4200 («Awareness Technology», США). Статистическую обработку данных проводили с использованием программного пакета Statistica v.6.0.

Результаты и обсуждение

Оценка состояния местного иммунитета у пациентов с воспалительными заболеваниями пародонта после проведенного лечения позволила выявить ряд закономерностей. Прежде всего следует отметить, что до начала и в первые дни лечения средние концентрации провоспалительных цитокинов ФНО-α, ИЛ-1β и ИЛ-8 в ЖК пациентов с воспалением пародонта статистически достоверно превышали норму (табл. 1). Однако к моменту клинического выздоровления уровни этих цитокинов в ЖК изменялись разнонаправленно. В частности, значения концентраций ФНО-α у всех групп больных оказались существенно ниже уровня контрольной группы (р<0,05). Средние концентрации ИЛ-1β во всех трех группах также достоверно снизились, тем не менее, они оставались выше по сравнению с таковыми в группе контроля. Концентрация ИЛ-8 в ЖК пациентов с хроническим гингивитом после проведенной терапии снизилась в 0,9 раз (р<0,05), в ЖК пациентов с ХГП легкой степени возросла в 1,2 раза (р<0,05) и практически не изменилась в группе пациентов с ХГП средней степени (р>0,05). При этом отсутствовало статистически достоверное различие между установившимися после лечения значениями концентраций ИЛ-8, а их уровень в 1,8-2 раза превышал норму (р<0,05). Важно отметить, что повышенная концентрация хемокина ИЛ-8 в ЖК пациентов всех трех групп сохранялась в процессе лечения на фоне чрезвычайно низкого уровня ФНО-α и высоких значений ИЛ-1β. Этот факт свидетельствует в пользу того, что мы наблюдали вторую (позднюю) фазу инициации продукции ИЛ-8 в ответ на стимуляцию нейтрофилов высокими концентрациями не ФНО-α, а ИЛ-1β.

Концентрации противовоспалительного цитокина ИЛ-1ра в ЖК пациентов всех групп до начала лечения были в 1,3-2 раза ниже нормы (р<0,05), в то время как по окончании курса лечения они возросли до нормальных значений (р>0,05) (табл. 1).

Изучение динамики колебания концентрации цитокина ФНО-α в ЖК выявило ее корреляцию с изменениями состояния тканей пародонта у больных в ходе проводимого лечения. Так, из рисунка 1 видно, что в первые сутки лечения концентрация ФНО-α у пациентов с ХГ и ХГП в 2-5 раз превышала норму (р<0,05). Индексные показатели состояния пародонта соответствовали разгару клинических проявлений воспалительных процессов в тканях (табл. 2). Однако уже на третьи сутки лечения уровень этого цитокина в ЖК больных всех трех групп снизился практически до нормальных значений (р>0,05). Этот процесс сопровождался прекращением болевых ощущений и кровоточивости десен на 1-3-и сутки лечения и исчезновением отека и гиперемии тканей на 3-5-е сутки, что подтверждалось положительной динамикой индексных показателей. Из данных таблицы 2 видно, что у больных ХГ после курса лечения с использованием 8%-ного аскорбата ХТЗ индекс РМА снизился в 24,5 раза: с 29,40±3,50 до 1,20±0,05 (р<0,05); у больных ХПГ легкой степени – в 17 раз: 38,30±4,90 до 2,25±0,03 (р<0,05); у пациентов с ХПГ средней степени - в 14,7 раза: с 49,70±5,42 до 3,37±0,64 (р<0,05). Эффект противовоспалительного воздействия составил 95,9, 94,1 и 89,1% соответственно.

Также было установлено, что на фоне проведения традиционной терапии в сочетании с аппликациями препарата 8%-ного аскорбата хитозана у больных ХГП средней степени в 1-5-е сутки отмечался значительный рост уровня ИЛ-1β (в 2,5 раза), а на 8-10-е сутки наступал глубокий спад примерно в 4 раза относительно максимального значения (рис. 2). Аналогичная динамика наблюдалась и у больных ХГ и ХГП легкой степени с единственной разницей, что всплеск уровня ИЛ-1β в начале лечения был несколько слабее, а падение средних значений концентраций этого цитокина происходило в среднем на 2-3 суток раньше.

Как известно, ИЛ-1β в высоких концентрациях является праймирующим фактором для нейтрофилов и повышает их жизнеспособность, замедляя апоптоз, а ФНО-α в низкой концентрации также задерживает апоптоз нейтрофилов, а в высокой, наоборот, активирует его [10]. Таким образом, наблюдаемые нами на рисунках 1 и 2 изменения уровней цитокинов ФНО-α и ИЛ-1β в ЖК в процессе лечения, по всей видимости, являются отражением процессов массового рекрутирования, праймирования и продления срока жизни нейтрофилов, осуществляющих основную защиту от пиогенных бактерий и способных существовать в анаэробных условиях пародонтального кармана [7].

Таблица 1

Содержание цитокинов в ЖК у больных с воспалением тканей пародонта до и после лечения с использованием гелеподобной формы аскорбата ХТЗ (M±m)

Цитокин

ХГП

ХГ

Норма

(n=20)

легкой степени

средней степени

до лечения

после лечения

до лечения

после лечения

до лечения

после лечения

ФНО-α

(пг/мл)

34,42±1,56*

1,75±0,04*,**

47,40±1,73*

1,61±0,09*,**

17,60±1,91

0,60±0,04*,**

9,74±0,14

ИЛ-1β

(пг/мл)

1830,7±250,81*

1273,5±174,73*,**

2421,7±295,18*

1197,3±99,91*,**

1715,4±281,34*

711,5±81,89**

706,8±64,91

ИЛ-8 (нг/мл)

15,44±1,39*

18,04±0,77*,**

21,19±0,35*

20,73±0,34*

19,67±0,42*

17,70±0,65*,**

9,67±0,53

ИЛ-1ра (нг/мл)

74,25±4,84*

107,04±5,30

61,75 ± 6,40*

105,41±6,62**

44,58±6,75*

95,61±10,86**

95,31±6,68

Примечание: (*) – обозначены статистически значимые различия по сравнению с нормой (p<0,05);

(**) – по сравнению с данными до лечения (p<0,05).

 

Таблица 2

Индексная оценка состояния пародонта у пациентов, леченных традиционным способом в сочетании с аппликациями препарата 8%-ного аскорбата хитозана в динамике лечения (М±m)

Группа

Показатель

РМА (%)

I. Muhlemann (у.е.)

до лечения

3-и сут.

5-е сут.

8-е сут.

до лечения

3-и сут.

5-е сут.

8-е сут.

ХГПл

(n=25)

38,30±4,90

21,30±3,00*

2,75±0,09*

1,25±0,03*

2,10±0,30

0,60±0,09*

0,50±0,07*

0,40±0,07*

ХГПс

(n=25)

49,70±5,42

26,70±2,02*

4,50±0,15*

3,37±0,64*

2,40±0,70

0,80±0,10

0,60±0,06*

0,40±0,06*

ХГ

(n=20)

29,40±3,50

8,40±1,50*

1,30±0,07*

1,20±0,05*

1,90±0,30

0,50±0,06*

0,30±0,05*

0,20±0,05*

Примечание: (*) - обозначены статистически значимые различия по сравнению с соответствующим показателем до лечения (p<0,05).

image description

Рецензенты:

Скуридин П.И., д.м.н., главный врач ГАУЗ ПО «Городская стоматологическая поликлиника», г. Пенза.

Еремина Н.В., д.м.н., зав. кафедрой стоматологии общей практики и стоматологии терапевтической ГБОУ ДПО «Пензенский институт усовершенствования врачей» Минздрава России, г. Пенза.


Библиографическая ссылка

Иванов П.В., Зудина И.В., Булкина Н.В., Ведяева А.П., Иванова Е.В. ПРОТИВОВОСПАЛИТЕЛЬНЫЙ ЭФФЕКТ АСКОРБАТА ХИТОЗАНА В КОМПЛЕКСНОЙ ТЕРАПИИ ЗАБОЛЕВАНИЙ ПАРОДОНТА. // Современные проблемы науки и образования. – 2013. – № 4.;
URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=9517 (дата обращения: 15.01.2021).

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