Введение
Нарушение в работе прооксидантно-антиоксидантной системы, нередко связанное с дисбалансом функционирования ее ферментного звена, приводит при многих заболеваниях к повышению интенсивности процессов свободнорадикального окисления (СРО), что сопровождается формированием окислительного стресса (ОС), являющегося при патологии сердечно-сосудистой системы (ССС) одной из основных причин развития поздних осложнений [8, 13-16]. В последние годы все большее внимание уделяется разработке новых неинвазивных алгоритмов с использованием ротовой жидкости (РЖ) для оценки состояния антиоксидантной системы (АОС) при стоматологических заболеваниях и патологии внутренних органов, в том числе для проведения мониторинга терапии, направленной на уменьшение процессов перекисного окисления [3, 12]. В ряде исследований показано, что тяжесть и частота поражений тканей пародонта значительно возрастает у больных с сердечно-сосудистой патологией [2, 4], что обусловлено нарушениями в системе неспецифической защиты и ухудшением микроциркуляции. Принимая во внимание вышеизложенное, важным для определения ведущих лабораторных критериев представляется изучение взаимосвязи клинического состояния пациентов и показателей активности ферментов антирадикальной защиты (ФАРЗ) в крови и РЖ, которая позволит повысить эффективность применения неинвазивной диагностики при ишемической болезни сердца (ИБС) и сахарном диабете (СД) 2 типа. Известно, что для полноценной антиоксидантной протекции организма необходимо согласованное действие всех ФАРЗ, поэтому снижение их активности в условиях гипоксии при ИБС и СД 2 типа может иметь решающее значение в формировании дальнейшего повреждения клеточных структур, что связано с избыточным образованием свободных радикалов и реактивных молекул.
Целью настоящей работы была оценка взаимосвязи между дисбалансом функционирования ферментного звена АОС в РЖ и клиническим состоянием пародонта при ИБС и СД 2 типа.
Материалы и методы
В ходе выполнения работы было обследовано 75 человек, страдающих ИБС с нормальным и нарушенным углеводным обменом в сочетании с патологией пародонта, находившихся на лечении в отделении эндокринологии ГБУЗ «Краевая клиническая больница №1 имени профессора С.В.Очаповского» департамента здравоохранения Краснодарского края (г. Краснодар), МБУЗ «Городская поликлиника №7 города Краснодара» (г. Краснодар), отделении кардиологии 3 ГБУЗ «Клинический госпиталь для ветеранов войн» (г. Краснодар), ГБУЗ «Краевая консультативная поликлиника» (г. Краснодар).
В первую группу (n=25) включили 14 мужчин и 11 женщин (в возрасте (M±m) - 71,6±1,8 года) с нормальным углеводным обменом, страдающих патологией пародонта в сочетании с ИБС. Во вторую группу (n=25) включили 10 мужчин и 15 женщин (в возрасте (M±m) - 61,5±2,6 года) с нарушенным углеводным обменом, страдающих патологией пародонта в сочетании с ИБС. В третью группу (n=25) включили 9 мужчин и 16 женщин (в возрасте (M±m) - 64,9±2,2 года), страдающих патологией пародонта и СД 2 типа. В контрольную группу включили 25 человек (мужчин 12 и женщин 13, в возрасте (M±m) - 56,3±8,7 года) без патологии пародонта, не имеющих клинических и лабораторных признаков ИБС и СД 2 типа, соизмеримых по полу и возрасту с другими обследованными группами.
С целью повышения объективности определения клинического состояния тканей пародонта проводили ее оценку с помощью клинических индексов [7]. Состояние пародонта оценивали количественно с помощью комплексного периодонтального индекса (КПИ, П.А. Леус, 1988). Оценку нуждаемости в лечении болезней пародонта проводили с помощью индекса, регистрирующего клинические признаки, которые могут подвергнуться обратному развитию (CPITN, ВОЗ, 1980), также использовали папиллярно-маргинально-альвеолярный индекс (ПМА, %), позволяющий судить о протяженности и тяжести гингивита (Parma С., 1960), выраженность воспаления оценивали по индексу кровоточивости десневой борозды (ИКД, Muhleman, 1971).
Активность супероксиддисмутазы (СОД) в РЖ и гемолизате эритроцитов определяли по методу [10] и выражали в условных единицах, отнесенных к 1г белка РЖ или гемоглобина в крови. Определение активности каталазы (КАТ) в РЖ и гемолизате эритроцитов проводили колориметрическим методом [9], и выражали в мкмоль/ (мин • г белка) в РЖ или мкмоль / (мин • г Hb) в крови.
Определение активности глутатионпероксидазы (ГПО) в РЖ и гемолизате эритроцитов проводили с помощью 5,5'-дитиобис(2-нитробензойной) кислоты, активность ГПО выражали в мкмоль / (мин • г белка) в РЖ или мкмоль / (мин • г Hb) в крови [1, 5]. Определение активности глутатионредуктазы (ГР) в РЖ и гемолизате эритроцитов проводили с помощью GSH и восстановленного никотинамидадениндинуклеотидфосфата (НАДФН+Н+), активность фермента выражали в мкмоль / (мин • г белка) в РЖ или мкмоль / (мин • г Hb) в крови [1, 11].
Статистическую обработку экспериментальных данных проводили в соответствии с методами, принятыми в вариационной статистике [6], с использованием свободного программного обеспечения - системы статистического анализа R (R Development Core Team, 2008, достоверным считали различие при р<0,05). Для оценки корреляционных взаимосвязей отдельных изучаемых параметров использовали коэффициент Пирсона (r).
Результаты и обсуждение
В ходе проведенных исследований установлено, что в группах 1, 2 и 3 наблюдались выраженные изменения клинических показателей, отражающих состояние пародонта (табл. 1). Оценивая количественно с помощью КПИ состояние ротовой полости, было выявлено, что наиболее значительные нарушения встречались в группе 3, которые на 69,8% превосходили показатели в группе 1 и на 10,4% - в группе 2, а значения контрольной группы были ниже этих значений в 27,3 раза (p<0,05). Индекс CPITNоказался достаточно высоким в группе 2 и превышал показатели в группе 3 на 2,4%, в группе 1 - на 23,6%, а данные контрольной группы 4 - в 8 раз (p<0,05). ИКД в группе больных СД 2 типа, отличающегося наиболее сильными нарушениями микроциркуляции тканей пародонта, превосходил данные в группе 2 на 16,4%, в группе 1 - на 73,3%, данные контрольной группы - в 11,5 раза (p<0,05). ПМА индекс практически не отличался у пациентов в группах 2 и 3, и на 11,6% был выше, показателей группы 1 (табл. 1).
При анализе отношения клинических данных и длительности заболевания установлена прямая корреляционная взаимосвязь, для которой коэффициенты корреляции составили: r(стаж заболевания)/(КПИ, CPITN, ИКД ПМА)= 0,85*, 0,94*, 0,82*, 0,94* соответственно (*-p<0,05), что указывает на увеличение рисков развития осложнений в пародонте с увеличением стажа заболеваний ССС и требует более тщательного контроля состояния системы неспецифической защиты в ротовой полости и превентивных мероприятий, направленных на коррекцию локальных нарушений в РЖ у пациентов с длительно текущей соматической патологией с целью предупреждения развития стоматологических осложнений.
Изучение активности ферментов, регулирующих обмен тиоловых субстратов, показало, что в РЖ больных с патологией ССС определяется дисбаланс в работе ГПО и ГР (табл. 1): в группе 1 активность ГР была снижена на 6,7% (p<0,05), активность ГПО - на 9,2% (p<0,05), у больных 2-й группы активность ГР была меньше контрольных значений на 36,2% (p<0,05), активность ГПО - на 37,3% (p<0,05), в 3-й группе уменьшение активности ГР и ГПО составило 21,5% (p<0,05) и 23,7% (p<0,05) соответственно, что говорит о невозможности рециркуляции у таких больных не только тиоловых эндогенных антиоксидантов, но также и возможно нарушенной регенерации других классов низкомолекулярных субстратов с антиоксидантной активностью (фенольные, первичные амины, полиолы и др.), и, безусловно, является неблагоприятным предиктором развития осложнений у таких категорий больных.
Таблица 1
Показатели ферментного звена АОС и клиническая характеристика пациентов с патологией пародонта и ИБС с нормальным и нарушенным углеводным обменом (M±m)
показатели |
группа 4 |
группа 1 |
группа 2 |
группа 3 |
Длительность заболевания, лет |
0,00 |
10,26±1,13* |
12,81±1,34* |
8,45±0,98* |
индекс КПИ, код |
0,14±0,05 |
2,25±0,39* |
3,46±0,85* |
3,82±0,58* |
индекс CPITN, код |
0,32±0,11 |
2,08±0,24* |
2,57±0,29* |
2,51±0,43* |
ПМА, % |
9,74±1,82 |
49,14±3,62* |
53,61±4,95* |
54,86±3,09* |
ИКД, усл. ед. |
0,21±0,09 |
1,39±0,20* |
2,07±0,38* |
2,41±0,15* |
ГР, мкмоль/(г*с) |
33,41±0,68 |
31,16±0,49* |
21,30±1,67* |
26,22±0,96* |
ГПО, мкмоль/(г*мин) |
49,83±1,62 |
45,24±0,75* |
31,26±0,59* |
38,01±1,47* |
СОД, ед./г |
23,36±1,43 |
15,98±0,71* |
12,19±0,52* |
13,48±0,45* |
КАТ, мкмоль/(мин*г) |
65,29±1,51 |
50,72±1,06* |
32,86±0,93* |
41,67±0,92* |
Примечание. * - р<0,05 в сравнении с показателями контрольной группы.
При сравнительном анализе активности ферментного звена в РЖ было выявлено снижение активности КАТ и СОД в крови обследованных больных: в группе 1 активность КАТ в РЖ снижалась на 22,3% (p<0,05), активность СОД - на 31,6% (p<0,05), в группе 2 активность КАТ снижалась на 49,7% (p<0,05), активность СОД - на 47,8% (p<0,05), в группе 3 активность КАТ снижалась на 36,2% (p<0,05), активность СОД - на 42,3% (p<0,05), что позволяет говорить о наличии в ротовой полости собственной локальной АОС, позволяющей автономно регулировать с помощью ФАРЗ интенсивность процессов СРО. Такая организация ферментного звена АОС в РЖ обеспечивает дополнительную антиоксидантную протекцию слизистой ротовой полости в случае снижения антиоксидантной емкости крови при соматических заболеваниях.
При анализе взаимосвязей показателей функционирования ферментного звена АОС в РЖ и клинического состояния пародонта было установлено, что наибольшая обратная корреляция была между клиническими индексами и показателями активности антирадикальных ферментов первой (СОД) и второй (КАТ) линий защиты: rСОД/(КПИ, CPITN, ИКД ПМА) = -0,98*, -0,99*, -0,96*, -0,97* соответственно (*-p<0,05), rКАТ/(КПИ, CPITN, ИКД ПМА) = -0,94*, -0,93*, -0,92*, -0,89* соответственно (*-p<0,05). Полученные результаты указывают на ведущее значение ферментов регулирующих утилизацию активных форм кислорода (супероксидного анион-радикала и пероксида водорода), как в реализации локальных защитных механизмов при ОС, предупреждающих развитие поздних осложнений при патологии ССС, так и в поддержании вспомогательных реакций местного иммунитета.
Выводы
Таким образом, полученные результаты состояния локальной системы неспецифической защиты организма указывают на преобладание дисбаланса в работе ФАРЗ в РЖ при ИБС с нормальным и нарушенным углеводным обменом, что связано с выраженным снижением емкости АОС и усилением процессов перекисного окисления биомолекул. Выявленные корреляционные взаимосвязи показателей клинических индексов состояния пародонта и активности ФАРЗ позволяют рекомендовать последние для включения в неинвазивный алгоритм диагностики ОС при сочетанной стоматологической и сердечно-сосудистой патологии. Изменения показателей АОС в РЖ показывают необходимость дифференцированного подхода при коррекции метаболических нарушений в ротовой полости у пациентов с этими патологическими состояниями, в связи с этим целесообразно назначение в дополнение к традиционной стоматологической терапии местных препаратов с антиоксидантной направленностью, в том числе тиолсодержащих средств, позволяющих уменьшить повреждающее действие активных форм кислорода на слизистую оболочку ротовой полости.
Рецензенты:
Каде А.Х., д.м.н., профессор, заведующий кафедрой общей и клинической патофизиологии, государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Кубанский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации, г.Краснодар.
Быков И.М., д.м.н., профессор, заведующий кафедрой фундаментальной и клинической биохимии, государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Кубанский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации, г.Краснодар.