Экспрессия VEGFR-3 в лимфатических сосудах собственной пластинки десны человека с учетом возраста и воспаления
- Авторы: Сперанская Е.М.1, Голубцова Н.Н.1, Деревянченко С.П.2, Денисенко Л.Н.2
-
Учреждения:
- Чувашский государственный университет имени И. Н. Ульянова
- Волгоградский государственный медицинский университет
- Выпуск: Том 20, № 2 (2023)
- Страницы: 88-91
- Раздел: Оригинальные исследования
- URL: https://journals.eco-vector.com/1994-9480/article/view/567834
- DOI: https://doi.org/10.19163/1994-9480-2023-20-2-88-91
- ID: 567834
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Активация фактора роста эндотелия сосудов VEGFR-3 приводит к пролиферации, дифференцировке и миграции лимфатических эндотелиальных клеток. Роль данного фактора в тканях пародонта в норме и при воспалении требует более подробного изучения. Цель данного исследования: изучить распределение и экспрессию VEGFR-3 в лимфатических сосудах собственной пластинки десны при воспалении и применении диодного лазера у людей молодого и зрелого возраста. Срезы биопсийного материала десны человека изучали иммуногистохимическим методом. В результате исследования было установлено, что у пациентов с условно здоровым пародонтом число лимфатических сосудов зависит от возраста и отличается у молодых пациентов по сравнению с пациентами зрелого возраста в 1,2 раза. Одновременно было установлено, что в контрольных группах подавляющее большинство сосудов не содержит VEGFR-3 или имеет слабую экспрессию рецептора независимо от возраста. Тенденция к VEGFR-3-опосредованному увеличению числа лимфатических сосудов при воспалении наблюдается только в возрасте от 41 до 60 лет, однако интенсивность экспрессии рецептора VEGF 3-го типа при хроническом воспалении десны смещается в сторону увеличения доли сосудов со средней и сильной экспрессией VEGFR-3 в обеих группах. В результате исследования сделаны выводы, что тенденция к изменению числа VEGFR-3-положительных сосудов наблюдается только в воспаленной ткани десны у пациентов после 41 года. Диодный лазер оказывает стимулирующее влияние на VEGFR-3-опосредованную сосудистую циркуляцию у пациентов молодого возраста, в то время как у пациентов зрелого возраста терапия диодным лазером приводит к увеличению доли лимфатических сосудов со средней и сильной экспрессией изученного рецептора, но практически не влияет на число выявляемых сосудов.
Ключевые слова
Полный текст
Лимфатическая сосудистая сеть имеет решающее значение в регуляции любой воспалительной реакции. Она влияет на дренирование внесосудистой жидкости, количество медиаторов воспаления и лейкоцитов [1, 2]. В регуляции нормальных и патологических ангиоген-ных процессов задействовано семейство VEGF. Считается, что VEGFR-1 и VEGFR-2 экспрессируются преимущественно на эндотелиальных клетках кровеносных сосудов, а VEGFR-3 преимущественно на лимфатических эндотелиальных клетках [3]. Также известно, что VEGFR-3 может выявляться в эндотелии кровеносных сосудов, преимущественно в фенестрированном эндотелии. Есть мнение, что около 30 % капилляров десны относится к фенестрированным [3, 4]. Активация VEGFR-3 приводит к пролиферации, дифференцировке и миграции лимфатических эндотелиоцитов [4]. Однако роль данного фактора в тканях пародонта в норме и при воспалении до конца не изучена [5].
ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Изучить распределение и экспрессию VEGFR-3 в лимфатических сосудах собственной пластинки десны при воспалении и применении диодного лазера у людей молодого и зрелого возраста.
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
Объектом исследования служил биопсийный материал десны человека 0,3 × 0,3 см, полученный по пародонтологическим, хирургическим, ортопедическим и ортодонтическим показаниям. Пациенты были распределены на 2 группы.
В группу I (группа молодого возраста) были включены пациенты 20–40 лет. Данная группа, в свою очередь, была разделена на следующие подгруппы: контрольная группа 1 – пациенты с клинически здоровым пародонтом; группа с воспалением пародонта 1 – пациенты с хроническим генерализованным пародонтитом легкой/средней степени тяжести; группа после лазеротерапии 1 – пациенты с хроническим генерализованным пародонтитом после терапии диодным лазером.
Во II группу (группа среднего возраста) были включены пациенты от 41 до 60 лет и также разделены на подгруппы: контрольная группа 2 – пациенты с клинически здоровым пародонтом; группа с воспалением пародонта 2 – пациенты с хроническим генерализованным пародонтитом легкой/средней степени тяжести; группа после лазеротерапии 2 – пациенты с хроническим генерализованным пародонтитом после терапии диодным лазером.
Для обнаружения VEGFR-3 – положительных эндотелиоцитов в качестве первых антител использовали кроличьи антитела против антигена VEGFR-3 (Thermo Scientific, США). Продукт реакции окрашивался в коричневый цвет. Срезы докрашивали гематоксилином.
Количественную оценку результатов исследования проводили с использованием светового микроскопа Nikon Eclipse E200 с цифровой камерой Nikon DS-Fi3, персонального компьютера с операционной системой Windows 10 и программы SigmaScanPro 5.0 (SPSS Inc., США) [6]. В полученных снимках вычисляли площадь сфотографированных участков и подсчитывали число иммуннопозитивных сосудов на 1 мм2. Также оценивали интенсивность экспрессии VEGFR-3 в эндотелиоцитах по следующей шкале: 0 – без окрашивания, 1 – слабое окрашивание (светло-коричневый цвет), 2 – средняя интенсивность окрашивания (коричневый цвет), 3 – сильное окрашивание (темно-коричневый цвет) [7].
Ввод данных и описательный анализ выполняли с использованием статистической программы Statistica10 и Microsoft Exel 2010. В каждой группе рассчитывали средние арифметические величины (М) и их стандартные ошибки (m). Достоверность влияния возраста, воспаления и лазера на исследуемые параметры десны оценивали с помощью однофакторного дисперсионного анализа (ANOVA-тест), метода линейной регрессии, непараметрического рангового корреляционного анализа Спирмена [8].
Проведение исследования одобрено этическим комитетом медицинского факультета Чувашского государственного университета имени И. Н. Ульянова (протокол № 20/06 от 16.06.2020 г.).
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Лимфатические сосуды были выявлены в собственной пластинке десны во всех исследуемых группах. VEGFR-3-положительно окрашенные эндотелиоциты имели коричневый цвет, но отличались интенсивностью окрашивания.
В контрольной группе 1 (20–40 лет) и контрольной группе 2 (41–60 лет) без признаков воспаления выявлялось (2091 ± 230) и (1809,15 ± 125,55) лимфатических сосудов на 1 мм2 ткани собственной пластинки десны с положительным окрашиванием на VEGFR-3 соответственно. При этом большинство сосудов характеризовались слабой интенсивностью экспрессии VEGFR-3 независимо от возраста (рис.).
Рис. Интенсивность экспрессии VEGFR-3 в эндотелиоцитах лимфатических сосудов собственной пластинки десны человека у пациентов в возрасте от 20 до 40 лет и пациентов в возрасте от 41 до 60 лет; p < 0,05 – дисперсионный анализ. По оси абсцисс – интенсивность экспрессии VEGFR-3 в усл.ед., по оси ординат – распределение лимфатических сосудов в соответствии с интенсивностью экспрессии VEGFR-3
Образцы десны пациентов из группы с воспалением пародонта 1 (20–40 лет) не отличались по параметру содержания VEGFR-3-положительных сосудов от контрольной группы 1 (20–40 лет) без воспаления. Можно отметить, что сосуды были распределены равномерно по собственной пластинке, но имели разный диаметр. При этом уменьшалось число сосудов с неокрашенным эндотелием и увеличивалось число лимфатических сосудов со средней экспрессией VEGFR-3 (рис.).
В группе после лазеротерапии 1 было выявлено (2800,66 ± 329,51) лимфатических сосудов на 1 мм2 ткани десны положительно окрашенных на VEGFR-3, что в 1,4 раза больше, чем в группе с воспалением пародонта 1 (20–40 лет). Таким образом, мы наблюдали уменьшение числа VEGFR-3-положительных сосудов после терапии диодным лазером.
В группе с воспалением пародонта 2 (41–60 лет) число сосудов с положительным окрашиванием на VEGFR-3 в 1,2 раза превышало значения контроль- ной группы 2 (41–60 лет). Однако, по сравнению с молодыми пациентами, в срезах десны в равной степени были представлены лимфатические сосуды со слабой, средней и сильной интенсивностью экспрессии VEGFR-3 (рис.).
В образцах десны пациентов группы после лазеротерапии 2 наблюдалось уменьшение количества лимфатических сосудов в собственной пластинке. При подсчете было выявлено (1901,5 ± 156,83) лимфатических сосудов на 1 мм2 соединительнотканного слоя десны. Таким образом, эффект от воздействия диодного лазера на ткани десны отличался у пациентов молодого и зрелого возраста.
При проведении однофакторного дисперсионного анализа (ANOVA-тест) методом парных сравнений внутри I группы пациентов молодого возраста выявлено статистически значимое (p = 0,018) различие между имеющимися подгруппами. Так, группа после лазеротерапии 1 отличалась от контрольной группы 1 на 34 %. Различие между группой с воспалением пародонта 1 и контрольной группой 1 составила 3,6 %.
Во II исследуемой группе (40–60 лет) при проведении однофакторного дисперсионного анализа статистически достоверных различий не выявлено (p = 2,47), но при графическом изображении совокупности переменных исследуемых подгрупп определяется увеличение числа лимфатических сосудов при хроническом пародонтите на уровне тенденции.
Корреляционный анализ выявил умеренную положительную взаимосвязь между увеличением доли лимфатических сосудов с сильной экспрессией VEGFR-3 после лазеротерапии по сравнению с воспаленным пародонтом в группе пациентов молодого возраста (группа I) (r = +0,4; p < 0,05). Также установлена слабая положительная взаимосвязь между возрастом и увеличением доли лимфатических сосудов с сильной экспрессией VEGFR-3 (r= +0,19; p < 0,05) между группой с воспалением пародонта 1 (20–40 лет) и группой с воспалением пародонта 2 (41–60 лет). Во II группе исследования (41–60 лет) установлена слабая корреляционная взаимосвязь между увеличением доли лимфатических сосудов с сильной экспрессией VEGFR-3 после лазеротерапии (группа после лазеротерапии 2) по сравнению с группой с воспаленным пародонтом 2 (r = +0,14; p < 0,05). Таким образом, по результатам исследования все параметры (возраст, хроническое воспаление пародонта, воздействие диодного лазерного излучения) оказывают влияние на интенсивность экспрессии VEGFR-3 в лимфатических сосудах собственной пластинки десны (p < 0,05).
Терапевтическое действие диодного лазера, подавляющего воспалительный процесс в тканях пародонта [9] коррелирует со статистически достоверным увеличением числа лимфатичеcких сосудов у пациентов от 20 до 40 лет, что, учитывая благоприятные эффекты активации лимфатических сосудов при воспалении, является морфологической основой увеличения оттока тканевой жидкости и уменьшения отека [1]. Кроме того, VEGF способствует хемотаксису макрофагов и миграции фибробластов [10], которые необходимы для реализации местной иммуно-воспалительной реакции и инициации регенерации соединительнотканных структур пародонта, восстановления микроциркуляции, способствующего нормализации эпителиально-мезенхимального взаимодействия в десне.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Содержание лимфатических сосудов с положительным окрашиванием на VEGFR-3 в соединительнотканном слое здоровой десны имеет отличия в возрастном аспекте. Тенденция к изменению числа VEGFR-3-положительных сосудов наблюдается только в воспаленной ткани десны у пациентов после 41 года. Диодный лазер оказывает стимулирующее влияние на VEGFR-3-опосредованную сосудистую циркуляцию у пациентов молодого возраста, в то время как у пациентов зрелого возраста терапия диодным лазером приводит к увеличению доли лимфатических сосудов со средней и сильной экспрессией изученного рецептора, но практически не влияет на число выявляемых сосудов.
Об авторах
Екатерина Михайловна Сперанская
Чувашский государственный университет имени И. Н. Ульянова
Автор, ответственный за переписку.
Email: katerina_dumspirospero@mail.ru
старший преподаватель кафедры общей и клинической морфологии и судебной медицины
Россия, ЧебоксарыНаталья Николаевна Голубцова
Чувашский государственный университет имени И. Н. Ульянова
Email: golubnata@list.ru
доктор биологических наук, профессор, заведующий кафедрой общей и клинической морфологии и судебной медицины
Россия, ЧебоксарыСветлана Павловна Деревянченко
Волгоградский государственный медицинский университет
Email: cvetka62@yandex.ru
кандидат медицинских наук, доцент кафедры пропедевтики стоматологических заболеваний
Россия, ВолгоградЛариса Николаевна Денисенко
Волгоградский государственный медицинский университет
Email: larimari@list.ru
кандидат медицинских наук, доцент кафедры пропедевтики стоматологических заболеваний
Россия, ВолгоградСписок литературы
- Chakraborty A., Scogin C.K., Rizwan K. et al. Characterizing Lymphangiogenesis and Concurrent Inflammation in Adipose Tissue in Response to VEGF-D. Frontiers in physiology. 2020;11:363. URL: https://doi.org/10.3389/fphys.2020.00363
- Schwager S., Detmar M. Inflammation and Lymphatic Function. Frontiers in immunology. 2019;10: 308. URL https://doi.org/10.3389/fimmu.2019.00308.
- Heinolainen K., Karaman S., D’Amico G. et al. VEGFR3 Modulates Vascular Permeability by Controlling VEGF/VEGFR2 Signaling. Circulation research. 2017;120(9): 1414–1425. URL: https://doi.org/10.1161/CIRCRESAHA. 116.310477.
- Dieterich L.C., Ducoli L., Shin J.W. et al. Distinct transcriptional responses of lymphatic endothelial cells to VEGFR-3 and VEGFR-2 stimulation. Scientific data. 2017;4: 170106. URL: https://doi.org/10.1038/sdata.2017.106.
- Vasconcelos R.C., Costa A., Freitas R. et al. Immu-noexpression of HIF-1α and VEGF in Periodontal Disease and Healthy Gingival Tissues. Brazilian dental journal. 2016; 27(2):117–122.
- Gunin A.G., Petrov V.V., Golubtzova N.N. et al. Age-related changes in angiogenesis in human dermis. Experimental gerontology. 2014;55:143–151. URL: https://doi.org/10.1016/j.exger.2014.04.010.
- Jalayer Naderi N., Semyari H., Hemmati R. The Effect of Smoking on Mast Cells Density and Angiogenesis in Chronic Periodontitis. Iranian journal of pathology. 2017;12(4):384–391.
- Emecen-Huja P., Eubank T. D., Shapiro V., et al. Peri-implant versus periodontal wound healing. Journal of clinical periodontology. 2013;40(8):816–824. URL: https://doi.org/10.1111/jcpe.12127.
- Choung H.W., Lee S.H., Ham A.R. et al. Effectiveness of Low-Level Laser Therapy with a 915 Nm Wavelength Diode Laser on the Healing of Intraoral Mucosal Wound: An Animal Study and a Double-Blind Randomized Clinical Trial. Medicina (Kaunas). 2019;24;55(8):405. doi: 10.3390/medicina55080405.
- Pitzurra L., Jansen D.C., de Vries T.J. et al. Effects of L-PRF and A-PRF+ on periodontal fibroblasts in in vitro wound healing experiments. Journal of periodontal research. 2020;55(2):287–295.
Дополнительные файлы
