EXPERIMENTAL STUDY OF IMMUNOLOGICAL REACTIVITY OF THE ORGANISM IN THE PATHOGENESIS OF THE INFLAMMATORY PROCESS IN PERIODONTAL TISSUES

Full Text

Изучение этиопатогенеза воспаления тканей пародонта у пациентов с сахарным диабетом (СД) по-прежнему актуально, что обусловлено сложностью ведущей нозологической формы стоматологической патологии, не до конца выясненной спецификой типового течения воспалительной реакции на фоне СД, неоднозначностью интерпретации многочисленных и разрозненных фактических данных. Особенностью патофизиологических работ последних лет является смещение акцентов в сторону проблемы воспаления и диабетических нарушений, их генеза и патогенетической значимости при развитии хронических форм воспаления. Основой данной работы стали материалы экспериментальных исследований на животных, выполненных на 40 самцах кроликов породы шиншилла массой 2,5-3 кг Животных разделили на три группы. 1-я группа - контроль (n = 10); оценивали морфофункциональное состояние тканей пародонта, а также показатели иммунного статуса; 2-я группа опытная (n = 10); моделировали воспаление мягких тканей пародонта; исследовали показатели морфофункционального состояния тканей пародонта, показатели иммунной реактивности организма (фагоцитоз, хемотаксис, интенсивность продукции активных форм кислорода); 3-я группа опытная (n = 10); моделировали воспалительный процесс тканей пародонта и СД; контрольные сроки наблюдения составили 2 и 4 нед после моделирования. Воспаление в тканях пародонта вызывали путем моделирования в верхнечелюстной области (десна в области верхних резцов) феномена Артюса-Сахарова, для чего в ткань десны после 4-кратной сенсибилизации вводили нормальную лошадиную сыворотку в дозе 0,2 мл/кг. Сенсибилизацию проводили путем 3-кратного подкожного введения антигена и 1-кратного в ткань десны в дозе 0,1 мл/кг. При такой методике происходило развитие воспалительного процесса в тканях пародонта на протяжении исследуемых временных интервалов, указанных в моделировании СД. В контрольных исследованиях осуществляли введение физиологического раствора в те же временные периоды. Модель СД. Наиболее адекватный СД у человека является стрептозотоциновый диабет. На его модели проводятся работы в Институте теоретической и экспериментальной биофизики РАН. Опытным кроликам внутрибрюшинно вводили раствор стрептозотоцина в цитратном буфере, приготовленном ex tempore в дозе 40 мг/кг в течение 5 дней. Суммарная доза стрептозотоцина составила 200 мг/кг. Контрольным животным вводили 0,9% NaCl. Первые 12 ч в воду добавляли 10% раствор глюкозы. Экспериментальные животные с уровнем глюкозы больше 11 ммоль/л через неделю были взяты в эксперимент. Результаты исследований показали, что выбранная модель воспалительного процесса пародонта оказалась вполне адекватной. Уже после первого введения сыворотки у животных в тканях пародонта отметили развитие воспалительного процесса: отечность, гиперемию, воспаление тканей десны, кровоточивость при зондировании пародонтальным зондом. При экспериментальном воспалении пародонта на фоне моделирования СД также наблюдали картину выраженного воспалительного процесса в тканях пародонта. У животных с моделью воспалительного процесса в тканях пародонта на фоне стрептозотоцинового диабета выявили более выраженные воспаление пародонта, изменение тканей десны, кровоточивость, отечность по сравнению с таковыми у экспериментальных животных. Это свидетельствует о том, что стрептозотоциновый диабет и изменения в системе гомеостаза являются мощным фактором, который вызывает нарушения микроциркуляции, гипоксию в тканях пародонта, а в дальнейшем поддерживает воспалительные процессы в них. Дальнейшее исследование было направлено на оценку иммунологических параметров у экспериментальных жи вотных. В настоящее время вопросы, связанные с влиянием нейтрофильных гранулоцитов на ткани пародонта в аспекте их пародонтопатогенного действия, представляют значительный практический интерес. В полиморфонуклеарах мы исследовали изменения в динамике воспаления двух показателей, а именно: интенсивность апоптоза и продукция активных форм кислорода - респираторный, или кислородный, взрыв, т. е. резкое повышение содержания в клетке-фагоците активного кислорода по мере развития воспалительной реакции. Кислородный взрыв является одним из важных механизмов фагоцитоза, поскольку, во-первых, провоцирует гибель живых объектов, попавших в фагоцит, и, во-вторых, за счет смещения реакции цитоплазмы в кислую сторону способствует эффективному действию лизосомных ферментов, принадлежащих к классу кислых гидролаз. Представленные данные показывают, что в течение всего периода наблюдения за кроликами с моделированием воспалительного процесса в пародонте, а также при сочетанном моделировании воспаления и СД просходило достоверное снижение интенсивности генетически детерминированной гибели полиморфонуклеаров. Так, в обеих группах животных - при моделировании воспаления в 1-й опытной группе и воспаления на фоне СД во 2-й группе - интенсивность апоптоза в первый срок наблюдения снизилась на 31,9 и 38,8 (p < 0,05) соответственно. В последующий срок наблюдения (4 нед) интенсивность апоптоза также была достоверно снижена по отношению к таковой в контроле на 33,2% (p < 0,05) в 1-й опытной группе и на 46,2% (p < 0,05) во 2-й. Известно, что одним из ключевых механизмов, обеспечивающих поддержание структурно-функционального постоянства как отдельных органов и тканей, так и всего организма в целом, является апоптоз. Апоптотическая перестройка сопровождается снижением функциональной активности клеток, прежде всего реактивности к рецепторзависимым стимулам. Это связано с ослаблением экспрессии мембранных рецепторов и нарушением пострецепторных сигналпередающих каналов. Нейтрофилы, вступившие на путь апоптоза, теряют способность к стиму-линдуцированной активности, фагоцитозу, хемотаксису, респираторному взрыву, секреторной дегрануляции. Реактивные перестройки могут затронуть и систему апоптоза, тем более что, согласно данным экспериментов in vitro, апоптоз-ная программа нейтрофилов контролируется эндогенными медиаторами. Мы исследовали в динамике кислородный взрыв нейтро-филов при моделировании воспалительного процесса в тканях пародонта и стрептозотоцинового диабета. Продукция активных форм кислорода нейтрофилами на первом этапе наблюдения увеличивалась по отношению к контрольным данным в обеих опытных группах на 290 и 349,5% (p < 0,05) соответственно, а в период 4 нед, второго контрольного срока наблюдения, данный показатель оставался повышенным относительно нормальных значений также в обеих группах на 272,7 и 339% (p < 0,05) соответственно. Экспериментальным путем показано, что кислородный взрыв нейтрофилов как при воспалении на фоне СД, так и при воспалении тканей пародонта отражает однонаправленность кислородзависимых процессов. Дополнительный фактор в виде диабетических воздействий изменяет биоацидность фагоцитов, что может способствовать развитию парадонтопатогенов и хронизации воспаления. В настоящее время результаты масштабных исследований, проводимых при различных нозологических формах пародонтопатологии, позволяют утверждать, что все органы и ткани организма находятся под постоянным контролем иммунной системы, активность которой регулируется ее врожденным компонентом. Основными клетками врожденного иммунитета являются макрофаги, развивающиеся из моно 6 экспериментально-теоретические исследования цитов периферической крови и имеющиеся во всех органах и тканях. В настоящем исследовании были изучены параметры фагоцитарной реакции при моделировании воспаления тканей пародонта и СД. Представленные данные показывают, что в течение всего периода наблюдения за кроликами с моделированием воспалительного процесса пародонта происходило увеличение интенсивности фагоцитоза тестируемого антигена макрофагами, причем на протяжении первых 2 нед воспаления усиление фагоцитарной активности носило достоверный характер. Так, через 2 нед развития воспалительной реакции показатель фагоцитарной активности составил 122,1% (p < 0,05) от контрольных данных. Показатель фагоцитоза для макрофагов экспериментальных животных с хроническим воспалением (4 нед) в пародонте демонстрирует также его увеличение на 143,5% (p < 0,05) по сравнению с таковым в контроле, однако интенсивность фагоцитоза при остром и хроническом воспалении в пародонте достоверно не отличается. Отметим, что при моделировании воспаления пародонта на фоне стрептозотоцинового диабета также изменялись показатели фагоцитоза, но достоверные изменения в сторону снижения происходили только на конечном этапе наблюдения - 4 нед, что составляло 98,6% (p < 0,05) от контрольных данных. В группах экспериментальных животных с воспалением тканей пародонта и СД в период 4 нед наблюдали статистически достоверное угнетение фагоцитарной активности, что можно расценивать как отрицательный фактор реагирования организма на воспалительный процесс на фоне СД, т. е. на фоне диабетических изменений реализуется понижающая регуляция рецепторного аппарата фагоцитоза в макро-фагальных клетках. Также было показано, что хемотаксис макрофагальных клеток увеличивается в процессе развития воспаления (2 и 4 нед). Хемотаксическая активность макрофагов на фоне моделирования воспаления тканей пародонта достоверно повышается по отношению к аналогичному показателю в контроле в период 2 нед на 120%, а в период наблюдения 4 нед - на 160% (p < 0,05). При моделировании воспаления и СД наблюдали статистически достоверное усиление хемотаксиса по отношению к таковому в контроле на 140 и 120% (р < 0,05) соответственно в первый и второй срок наблюдения. Во многом эти результаты характеризуют объединенную функцию воспалительных клеток и определяют, таким образом, возможность дефекта хемотаксиса лейкоцитов при хро-низации воспаления в условиях диабетических нарушений. Полагаясь на полученные экспериментальным путем факты об этиологии и патогенезе воспалительных процессов в тканях пародонта при диабетических нарушениях, необходимо учитывать их при терапии заболевания. Ведущими процессами в организме экспериментальных животных, которые инициируют генерализацию воспаления в тканях пародонта при СД являются нарушения углеводного обмена. Терапия должна строиться с учетом этих патогенетических факторов.

About the authors

Dzera Kimovna L’yanova

Russian University of peoples friendship; «N. P. Ogarev Mordovia State University»; Republican stomatological polyclinic, Saransk

Email: ldk25@mail.ru

F. Yu Daurova

Russian University of peoples friendship; «N. P. Ogarev Mordovia State University»; Republican stomatological polyclinic, Saransk

G. A Drozdova

Russian University of peoples friendship; «N. P. Ogarev Mordovia State University»; Republican stomatological polyclinic, Saransk

T. V. Tarasova

Russian University of peoples friendship; «N. P. Ogarev Mordovia State University»; Republican stomatological polyclinic, Saransk

V. A Prytkov

Russian University of peoples friendship; «N. P. Ogarev Mordovia State University»; Republican stomatological polyclinic, Saransk

A. A Kul’chenko

Russian University of peoples friendship; «N. P. Ogarev Mordovia State University»; Republican stomatological polyclinic, Saransk

References

Supplementary files