Microelement levels in periodontal diseases

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Periodontitis is the sixth most common dental disease worldwide (second only to dental caries) and the leading cause of tooth loss in adults. At the beginning of the 21st century, the concept of "periodontal medicine" emerged, exploring the bidirectional relationship between periodontal pathology and systemic somatic diseases. Nutritional status is now widely recognized as a potential contributing factor to the development of many inflammatory conditions, such as periodontal disease. A search was conducted for publications devoted to the study of trace element levels (magnesium, calcium, copper, selenium, and zinc) and their impact on periodontal physiology and pathology. A search was conducted for publications devoted to the study of the impact of the trace elements magnesium, calcium, selenium, and zinc on periodontal physiology and pathology. The search was conducted in PubMed and Scopus databases, and sources accessed up to February 20, 2024, were included.

The obtained data indicate a deficiency of trace elements (Mg, Ca, Se, Zn) in periodontal diseases, primarily periodontitis. Clinical studies demonstrate the positive impact of trace element replenishment on periodontal health and the course of comorbid diabetes. The use of trace elements (Mg, Ca, Se, Zn) in the comprehensive treatment of periodontal diseases in cases of deficiency will improve the quality and effectiveness of medical care for patients with periodontal disease and comorbid patients with periodontal disease, diabetes mellitus, and other systemic somatic diseases.

Full Text

Болезни пародонта (гингивит, пародонтоз, пародонтит) относятся к числу широко распространенных заболеваний человека. Так, согласно данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) свыше 60% населения европейских стран и до 50% населения США имеют признаки хронического воспаления десен, а тяжёлые пародонтальные заболевания затрагивают более 1 миллиарда человек по всему миру.

Пародонтит является хроническим стоматологическим заболеванием, характеризующимся воспалением опорных структур зуба и связанным с хроническим системным воспалением и эндотелиальной дисфункцией. Внимание интернистов к проблеме пародонтита и заболеваний пародонта связано с концепцией «пародонтальной медицины», сформировавшейся в начале нынешнего века, и рассматривающей двунаправленную связь заболеваний пародонта с системными заболеваниями организма [1]. На сегодняшний день с патологией пародонта связано более 50 различных соматических заболеваний и состояний [2].

Многочисленными эпидемиологическими и клиническими исследованиями продемонстрирована тесная двунаправленная связь заболеваний пародонта (прежде всего пародонтита) с сердечно-сосудистыми заболеваниями (ССЗ) и общими факторами риска для ССЗ и пародонтита, такими как метаболический синдром (МС), абдоминальное ожирение, дислипидемиия, инсулинорезистентность, гипергликемия и сахарный диабет (СД), артериальная гипертензия, неалкогольной жировой болезнью печени, воспалительными заболеваниями кишечника, ревматоидным артритом, бронхолегочными заболеваниями. Наличие этой связи подтверждается данными клинических исследований, в которых было продемонстрировано, что нехирургическое пародонтологическое лечение благоприятно влияет на течение системных заболеваний организма, а лечение системных заболеваний организма оказывает позитивное влияние на состояние пародонта [3, 4].

Пищевой статус в настоящее время широко признан как возможный фактор, способствующий развитию многих воспалительных состояний, таких как заболевания пародонта [6, 7]. Нами проведен поиск публикаций, посвященных изучению уровня микроэлементов магния (Mg), кальция (Ca), меди (Cu), селена (Se) и цинка (Zn) и их влияния на физиологию и патологию пародонта. Поиск осуществлялся в информационных базах PubMed и Scopus, в него были включены источники до 20.02.2026.

Магний. Mg является четвертым по распространенности минералом в организме. Он был признан кофактором более чем 300 ферментативных реакций, где он имеет решающее значение для метаболизма аденозинтрифосфата (АТФ). Магний необходим для синтеза ДНК и РНК, воспроизводства и синтеза белка, стабилизации митохондриальных мембран. Кроме того, Mg необходим для регуляции мышечного сокращения, артериального давления, сердечной возбудимости, метаболизма инсулина, вазомоторного тонуса, нервной передачи и нервно-мышечной проводимости [7, 8].

Mg играет важную роль в развитии заболеваний пародонта [9]. Дефицит Mg в пище увеличивает распространенность пародонтита [10, 11]. В экспериментальном исследовании бразильских стоматологов дефицит Mg усугублял воспалительную резорбцию кости в модели пародонтита, вызванной лигатурой [12]. Дефицит Mg вызывал системные эффекты, указывающие на изменение метаболизма костной ткани в позвонках, и влиял как на иммунные, так и на стромальные клетки, усугубляя воспалительную резорбцию костной ткани в модели пародонтита у крыс, вызванного лигатурой [12]. В исследовании немецких стоматологов продемонстрировано, адекватный уровень Mg в сыворотке крови и баланс Mg/Ca могут предотвратить прогрессирование уровня прикрепления и потерю зубов, особенно при воспалительных процессах [10].

В клинических исследованиях у пациентов с пародонтитом отмечается снижение уровня Mg в сыворотке крови, более выраженное у пациентов с пародонтитом и сопутствующим СД [13]. Индийские стоматологи отметили, что у пациентов с СД и пародонтитом наблюдалось нарушение метаболизма Mg и Zn, связанное с повышением уровня холестерина и ЛПНП в сыворотке крови и снижением уровня ЛПВП, что способствовало прогрессированию и осложнениям СД 2 типа с пародонтитом [13]. В рандомизированном исследовании индийских пародонтологов [14] средний уровень Mg в сыворотке крови у пациентов с пародонтитом составил 1,01 ± 0,287 ммоль/л, у пациентов с пародонтитом и СД 0,920 ± 0,23 ммоль/л, а у здоровых лиц -1,40 ± 0,565 ммоль/л,

В поперечном эпидемиологическом исследовании немецких фармакологов с участием 4290 человек [15] повышенный уровень Mg/Ca в сыворотке достоверно ассоциировался с уменьшением глубины зондирования (P < 0,001), меньшей потерей прикрепления (P = 0,006) и большим количеством оставшихся зубов (P = 0,005). Пациенты, принимавшие дополнительно препараты Mg, продемонстрировали меньшую потерю прикрепления (P < 0,01) и большее количество сохранившихся зубов. В исследовании североирландских стоматологов [16] было показано, что более высокий уровень потребления Mg связан с более низким риском заболеваний пародонта. В исследование китайских стоматологов [17] были проанализированы данные здоровья 8628 американцев старше 30 лет. У лиц с высоким уровнем дефицита Mg чаще отмечалось ухудшение состояния пародонта (отношение шансов [OR] 2,01; 95% доверительный интервал [ДИ] 1,54-2,61, P < 0,0001).

В мексиканском систематическом обзоре (10 наблюдательных и экспериментальных исследований у взрослых) проведенный нарративный анализ [18] выявил устойчивые обратные связи: более высокие уровни Mg коррелировали с уменьшением глубины пародонтальных карманов, клинической потерей прикрепления и распространенностью пародонтита, в то время как благоприятные соотношения Mg/Ca защищали от прогрессирования (OR 6,28). В обзоре индийских стоматологов [19] недостаточные уровни Mg и Ca были связана с тяжелым пародонтитом. Китайские эндокринологи [20] обнаружили статистически значимую разницу в потреблении Mg между группами с пародонтитом и без него. У участников с высоким потреблением Mg был снижен риск развития пародонтита (OR 0,72; 95% ДИ 0,57-0,92) по сравнению с участниками с низким потреблением Mg. В исследовании китайских стоматологов [21] использовался анализ менделевской рандомизации для изучения причинно-следственных эффектов питательных веществ (UK Biobank, n = 64979; 5 микроэлементов и 4 витамина) и моделей питания (Social Science Genetic Association Consortium, n = 268922) на пародонтит (взаимодействие генов и образа жизни в стоматологических показателях, n = 45563). Полученные результаты указывают на причинно-следственную связь между уровнем Mg в сыворотке крови и снижением риска пародонтита: (OR 0,90; 95% ДИ 0,829–0,977, P = 0,011),

Кальций. Са является пятым по распространенности элементом в организме, более 99% которого находится в скелете в виде гидроксиапатита, сложной молекулы фосфата кальция. Этот минерал обеспечивает прочность костей, поддерживающих движение, но он также служит резервуаром для поддержания концентрации кальция в сыворотке [22]. Са играет центральную роль в широком спектре основных функций, во внутриклеточных и внеклеточных гомеостатических сетях [23]. Са также играет важную роль в развитии заболеваний пародонта [9], а потребление Са с пищей является важным компонентом для поддержания структуры альвеолярной кости [9, 22].

В американском обзоре отмечается, что дефицит Са может быть фактором риска заболеваний пародонта [24]. В систематическом обзоре (666 публикаций) австралийских ученых отмечена обратная связь между поступлением Са и риском заболеваний пародонта [25]. У больных пародонтитом отмечено снижение уровня общего Са в сыворотке [26, 27]. Японские стоматологи показали, что низкое потребление Са в рационе приводит к более тяжелому заболеванию пародонта [26]. Статистически значимая связь между низким общим уровнем Са в сыворотке крови и пародонтитом была обнаружена у молодых женщин в возрасте от 20 до 39 лет (OR 6,11; 95% ДИ 2,36-15,84) [26]. В исследовании индийских пародонтологов было показано снижение массы альвеолярной кости на фоне снижения уровня общего Са в сыворотке [27].

В исследовании индийских пародонтологов и биохимиков [28] показано, что у пациентов с пародонтитом и СД уровень Са обратно коррелируют со случайным уровнем глюкозы в крови натощак и гликированным гемоглобином (HbA1c), а также с глубиной карманов и потерей клинического прикрепления (P = 0,001), что способствует увеличению тяжести заболеваний пародонта. Результаты популяционного когортного исследования (1066 обследованных взрослых, из них у 132 лиц был диагностирован пародонтит) международной группы стоматологов [29] показывают, что потребление Са оказывало прямой защитный эффект на пародонтит (относительный риск [RR] 0,61; 95% ДИ 0,45-0,83), Американские пародонтологи в рамках наблюдения за пациентами с пародонтитом в течение года [30] отметили, что добавки Са и витамина D оказывают положительный эффект на здоровье пародонта,

Медь. Cu занимает третье место по распространенности в организме после Zn и железа [31]. Cu важный микроэлемент, являющийся катализатором синтеза гема и усвоения железа. Однако, поскольку избыток меди может также наносить вред клеткам из-за ее способности катализировать образование токсичных активных форм кислорода, транспорт меди и содержание меди в клетках строго регулируются [32]. Среднесуточное потребление Cu в США составляет около 1 мг Cu, причем основным источником является пища [31].

Медь играет физиологическую роль в стоматологии в норме и при патологиях, а также используется в лечении заболеваний. Так, в обзоре китайских стоматологов отмечается, что медь, преимущественно присутствующая в костях, играет решающую роль в формировании костной ткани [33]. Ионы меди стимулируют остеогенез, что приводит к последующему запечатыванию отверстий остеоцементом и восстановлению очагов деструкции периапикальной области [34]. Однако при нарушении гомеостаза меди ее избыток внутриклеточных ионов Cu+ может вызывать вредное воспаление и новую форму клеточной смерти, известную как купроптоз [33, 35]. Высокие концентрации меди могут подавлять рост Streptococcus mutans и образования кариеса. В обзоре британских стоматологов прием медь продемонстрировали противокариесное действие в экспериментах на животных [36].

Однако, китайскими стоматологами [37] отмечено повышение риска развития пародонтита при чрезмерном потреблении меди (более 1,1 мг/день). Обзор итальянских стоматологов [38] указывает на повышение концентрации меди в слюне лиц с пародонтитом. Исследование индийских стоматологов [39] показало повышение уровня меди у пациентов с диабетом и пародонтитом по сравнению со здоровыми людьми и пациентами с пародонтитом без диабета. В исследовании индийских пародонтологов [40] отмечено снижение уровня Cu после нехирургического пародонтологического лечения (P < 0,001), нигерийские стоматологи [41] также отметили снижение уровня Cu после проведения нехирургической пародонтологической терапии у пациентов с пародонтитом средней и тяжелой степени. Таким образом, при пародонтите уровень Cu, в отличие от других микроэлементов может быть повышен и оказывать негативное влияние на клиническое течение пародонтита, поэтому важно определение уровня Cu при заболеваниях пародонта.

Селен. Se является важным микроэлементом, имеющим большое значение для здоровья человека и особенно — для сбалансированного иммунного ответа. Se участвует в регуляции эластичности тканей, способствует повышению активности факторов неспецифической защиты организма, обладает цитопротекторными свойствами, замедляет процессы старения [42].

При анализе репрезентативной выборки (4964 участника) взрослого населения США китайскими стоматологами установлено, что уровень Se в крови отрицательно коррелировал со средним значением потери клинического прикрепления [43]. В перекрестном исследовании турецкими стоматологами в группе агрессивного пародонтита по сравнению с группой хронического пародонтита была отмечена более низкая концентрация Se [44]. В исследовании турецких стоматологов (61 пациента с пародонтитом и 61 человека с пародонтально здоровыми зубами) изучались взаимосвязи между пародонтитом и общим окислительным статусом (ООС), общим антиоксидантным статусом (ОАС) и уровнем Se [45]. По сравнению с группой здоровых людей, у группы с пародонтитом наблюдался значительно более высокий уровень ООС и значительно более низкие уровни ОАС и Se (P < 0,001). Анализ логистической регрессии также выявил значительную корреляцию между уровнем Se и пародонтитом (P < 0,001). Исследование нигерийских стоматологов [41] показало повышение средних уровней Se и Zn в сыворотке и слюне после проведения нехирургической пародонтологической терапии у пациентов с пародонтитом средней и тяжелой степени.

Уровень Se в сыворотке в исследовании индийских пародонтологов [46] был снижен у пациентов с пародонтитом по сравнению со здоровыми людьми. Наиболее низкий уровень был отмечен у пациентов с пародонтитом и коморбидным СД (P ≤ 0,005). Уровни глутатиона и каталазы в сыворотке также были снижены у пациентов с пародонтитом, и в большей степени при наличии сопутствующего СД (P ≤ 0,005). Самые высокими уровни Se, глутатиона и каталазы отмечены у здоровых лиц из контрольной группы (P ≤ 0,005), что свидетельствует о наличии обратно пропорциональной связи между их уровнями в сыворотке крови и воспалением/разрушением тканей пародонта. В следующем исследовании индийских пародонтологов и биохимиков [47] также отмечено снижение уровней Se и Zn в сыворотке крови при хроническом пародонтите по сравнению со здоровым контролем. Концентрации Se и Zn были значительно выше у здоровых людей по сравнению с пациентами с пародонтитом и пародонтитом с СД 2 типа. Авторами предлагается использовать определение уровней Se и Zn в качестве биомаркеров хронического пародонтита [47]. В обзоре израильских, хорватских и бразильских стоматологов [48] отмечено, что дефицит Se и Zn может усугубить повреждение пародонтальных тканей, нарушая иммунный ответ, способствуя окислительному стрессу и снижая способность к регенерации костной и тканевой ткани.

Цинк. Известно, что Zn играет центральную роль в иммунной системе, а пациенты с дефицитом Zn имеют повышенную восприимчивость к различным патогенам [49]. Дефицит Zn влияет на развитие приобретенного иммунитета, препятствуя как росту, так и некоторым функциям Т-лимфоцитов (активация, выработка Th1-цитокинов и помощь В-лимфоцитам) [50, 51]. Zn участвует в развитии и функционировании клеток, участвующих в регуляции врожденного иммунитета, таких как моноциты, нейтрофилы, дендритные клетки и NK-клетки, а его дефицит влияет на функцию клеток и выработку антител. Дефицит Zn негативно влияет на макрофаги - ключевые клетки многих иммунологических функций, что может привести к нарушению регуляции внутриклеточного уничтожения, продукции цитокинов и фагоцитоза [52]. Zn модулирует антибактериальный и противовирусный иммунитет, а также регулирует воспалительный ответ [53]. Недостаточный статус Zn в организме связан с широким спектром системных нарушений, включая сердечно-сосудистые нарушения, скелетно-мышечные дисфункции и стоматологические заболевания [54].

В обзоре китайских стоматологов [55] отмечается, что имеются многочисленные доказательства того, что Zn может участвовать и играть ключевую роль на этапах иммунной защиты, воспалительной реакции и ремоделирования костей. Добавки Zn в соответствующем диапазоне доз или регулирование белков-переносчиков Zn могут способствовать регенерации пародонта, либо усиливая иммунную защиту, либо повышая функции пролиферации и дифференцировки местных клеток. Следовательно, гомеостаз Zn необходим для ремоделирования и регенерации пародонта. Авторы предлагают больше внимания уделять регуляции гомеостаза Zn и рассматривать его как потенциальную стратегию в исследованиях по лечению пародонтита, пародонтальной регенерации тканей, трансформации материала имплантатов и т.д. [55].

В обзоре итальянских стоматологов отмечается, что антибактериальная активность является наиболее изученным свойством Zn, но необходимы дальнейшие исследования для разработки адъювантной терапии Zn у пациентов с заболеваниями полости рта [56]. Zn входит в состав паст и ополаскивателей, эффективно снижая образование зубного налета, камня и галитоза, а также способствует укреплению десен и регенерации тканей, участвуя в синтезе коллагена [57]. В исследовании антимикробных свойств модифицированных поверхностей зубных имплантатов, проведенном индийскими стоматологами [58], титановые имплантаты, покрытые наночастицами оксида Zn (ZnO), продемонстрировали умеренную антибактериальную активность со зонами ингибирования 6,8 ± 0,5 мм для S. mutans и 5,9 ± 0,6 мм для P. gingivalis. Наночастицы ZnO проявляют антибактериальные свойства против различных бактерий. Так, в исследовании израильских стоматологов [59] наночастицы ZnO снижали жизнеспособность S. mutans и развитие биопленки за счет окислительного стресса и разрушения мембран, что подчеркивает их потенциальное использование в качестве биоактивных материалов в стоматологии. Результаты исследования турецких стоматологов [60] показывают, что стенты, содержащие Zn, могут служить полезным дополнением к механическому контролю зубного налета при лечении гингивита. Cтенты, содержащие Zn, обеспечивают дополнительные преимущества в снижении воспаления десен, помимо одного лишь механического удаления зубного налета. Zn-содержащие стенты могут быть перспективным дополнительным методом в пародонтологической терапии

В обзоре малазийских стоматологов [61] отмечается, что бактериальный липополисахарид (LPS), полученный из пародонтопатогена Porphyromonas gingivalis (P. gingivalis), инициирует ответ острой фазы, тем самым повышая экспрессию металлотионеина (семейство низкомолекулярных белков с высоким содержанием цистеина, регулирует уровень Zn в организме), что приводит к последующему дефициту Zn, что является характерным признаком заболеваний пародонта. Этот дефицит приводит к неэффективному НЕТозу (Neutrophil extracellular traps - «внеклеточные ловушки нейтрофилов», вид программируемой клеточной гибели, происходящий у нейтрофилов), увеличивает проницаемость десневого эпителия и нарушает гуморальный иммунный ответ, что в совокупности способствует развитию патологии пародонта. Кроме того, присутствие LPS P. gingivalis на фоне дефицита Zn способствует поляризации макрофагов М1 и созреванию дендритных клеток, а также ингибирует противовоспалительную активность регуляторных Т-клеток. В совокупности эти изменения могут привести к хроническому воспалению, которое наблюдается при заболеваниях пародонта [61].

В экспериментальном исследовании in vitro [62] южнокорейскими стоматологами показано, что обработка клеток фибробластов десны человека Zn приводит к снижению выработки активных форм кислорода (АФК), что приводит к снижению экспрессии циклооксигеназы 2 и высвобождения простагландина E2. Дефицит Zn в десне вызывает повышение проницаемости эпителия десны для бактерий [63]. Отечественные стоматологи [64] отметили, что уровень Zn в смешанном белке слюны снижался по мере нарастания тяжести заболевания и в тяжелой форме составлял лишь 62% от нормального содержания (Р < 0,01). Дефицит Zn, косвенно свидетельствует о снижении уровня иммунного статуса организма, являются дополнительным фактором, ответственным за повышенную скорость образования зубных отложений в организме и заболеваниям пародонта. В исследовании индийских стоматологов [39] показано снижение уровней Zn и витамина С у больных пародонтитом. Наиболее выраженное снижение было отмечено у пациентов с пародонтитом и коморбидным СД по сравнению со здоровыми людьми.

В исследовании малазийских стоматологов [65] концентрация Zn была ниже в группах пародонтита, ревматоидного артита (РА) и пародонтит + РА по сравнению с контрольной группой (p < 0,05). Концентрации воспалительных цитокинов, металлотионеина, Zn и Са коррелировали друг с другом (Р < 0,05). В перекрестном многомерном анализе [66] бразильские стоматологи связывают «плохой парадонтологический статус» с низким потребление клетчатки, Zn, и витамина C. В исследовании «случай-контроль» [67] индийские пародонтологи отметили снижение уровня Zn в сыворотке крови у пациентов с СД 2 типа и пародонтитом по сравнению со здоровыми людьми с пародонтитом и без него. В другом исследовании [13] индийские стоматологи и биохимики отметили у пациентов с пародонтитом и СД 2 типа снижение уровня Zn и его измененный метаболизм, которые были связаны с дислипидемией, что способствовало прогрессированию и осложнениям СД 2 типа с пародонтитом. В следующем исследовании [68] этих ученых было отмечено, что снижение уровня Zn сопровождается потерей структурной целостности лизосомальной мембраны.

В пилотном исследовании [69] немецких стоматологов отмечено, что прием микроэлементов и витаминов привел к снижению степени воспаления десен по сравнению с контрольной группой, что сопровождалось увеличением концентрации Zn и витаминов (С, Е) в анализе крови, а также снижением уровня С-реактивного белка, триглицеридов (Р = 0,073) и холестерина ЛПНП (Р = 0,048). В исследовании южнокорейских стоматологов [70] продемонстрировано, что прием Zn приводит к уменьшению воспаления в полости рта. В обзоре британских стоматологов [36] отмечается, что применение Zn в клинических исследованиях продемонстрировало не только способность снижать скорость растворения эмали и гидроксиапатита, но и ингибировать образование зубного камня.

В итальянском обзоре [39] отмечено, что Zn и Se являются неотъемлемыми компонентами антиоксидантных ферментов и предотвращают разрушение тканей, вызванное АФК. Их дефицит может усугубить пародонтит, в том числе и связанный с такими системными коморбидными заболеваниями, как СД. В квазиэкспериментальном исследовании мексиканских стоматологов [71] у пациентов с заболеваниями пародонта, связанными с СД 2 типа, установлено, что применение Zn и Mg может служить дополнительным лечением к нехирургическому лечению пародонтита, которое способствует ремиссии пародонтита в результате регуляции-снижения окислительных биомаркеров и повышения активности антиоксидантных ферментов. Антиоксидантный эффект Zn дополняют также Se и витамины (А, С, Е) [42, 57]. Кроме этого, витамины (A, С, Е) могут модулировать провоспалительный Th17-опосредованный иммунный ответ в сторону регуляторного фенотипа Т-клеток [72], что позволяет предполагать их позитивный эффект при заболеваниях пародонта [42].

В аспекте концепции «пародонтальной медицины» ярким примером коморбидности является взаимоотношение между патологией пародонта и артериальной гипертензией [73, 74]. Мониторинг и оптимизация уровня Zn в организме пациентов с пародонтитом важны для профилактики и лечения артериальной гипертензии (АГ). Так, китайские ученые в поперечном исследовании [75] отметили, что среди взрослых жителей США (10061 пациент с пародонтитом) риск развития АГ снижался на 1% при каждом увеличении суточного потребления Zn с пищей на 1 мг (OR 0,99, P = 0,011). Высокое потребление Zn с пищей также было связано с более низким риском АГ (OR 0,84, P = 0,015).

Греческие эндокринологи считают целесообразным определение базового уровня микроэлементов при заболеваниях пародонта [76].

Заключение. Приведенные в обзоре данные о дефиците микроэлементов (Mg, Ca, Se, Zn) при заболеваниях пародонта, прежде всего пародонтите. Клинические исследования свидетельствуют о позитивном влиянии восполнения дефицита микроэлементов на состояние пародонта и течение коморбидного СД. Использование в комплексном лечении заболеваний пародонта микроэлементов (Mg, Ca, Se, Zn) при их дефиците позволит повысить качество и эффективность медицинской помощи пациентам с заболеваниями пародонта и коморбидным пациентам с заболеваниями пародонта, с сахарным диабетом и другими системными заболеваниями организма.

×

About the authors

Dmitry I. Trukhan

Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education "Omsk State Medical University" of the Ministry of Health of the Russian Federation

Author for correspondence.
Email: dmitry_trukhan@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-1597-1876

д.м.н., доцент, профессор кафедры поликлинической терапии и внутренних болезней

Russian Federation, Omsk

Anatoly F. Sulimov

Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education "Omsk State Medical University" of the Ministry of Health of the Russian Federation

Email: afsulimov@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0004-3249-3425

д.м.н., профессор, заведующий кафедрой челюстно-лицевой хирургии

Russian Federation, Omsk

Maria Y. Rozhkova

Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education "Omsk State Medical University" of the Ministry of Health of the Russian Federation

Email: marroj@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-7695-149X

к.м.н., доцент кафедры поликлинической терапии и внутренних болезней

Russian Federation, Omsk

Daria S. Ivanova

Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education "Omsk State Medical University" of the Ministry of Health of the Russian Federation

Email: darja.ordinator@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-4145-7969

к.м.н., доцент кафедры поликлинической терапии и внутренних болезней

Russian Federation, Omsk

Marina V. Моiseeva

Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education "Omsk State Medical University" of the Ministry of Health of the Russian Federation

Email: lisnyak80@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-3458-9346

кандидат медицинских наук, доцент кафедры поликлинической терапии и внутренних болезней

Russian Federation, Omsk

References

  1. Williams, R.C.; Offenbacher, S. Periodontal medicine: The emergence of a new branch of periodontology. Periodontology 2000 2000, 23, 9–12 https://doi.org/10.1034/j.1600-0757.2000.2230101.x.
  2. Pai SI, Matheus HR, Guastaldi FPS. Effects of periodontitis on cancer outcomes in the era of immunotherapy. Lancet Healthy Longev. 2023 Apr;4(4):e166-e175. https://doi.org/10.1016/S2666-7568(23)00021-1.
  3. Trukhan D. I. Comorbidity of periodontal diseases and non-alcoholic fatty liver disease. Experimental and Clinical Gastroenterology. 2024;223(3): 14–24. (In Russ.) https://doi.org/10.31146/1682-8658-ecg-223-3-14-24
  4. Trukhan DI, Sulimov AF, Trukhan LYu. Comorbidity of rheumatoid arthritis and periodontal diseases. Meditsinskiy Sovet. 2024;18(5):288–297. (In Russ.) https://doi.org/10.21518/ms2024-079
  5. Kaye, E.K. Nutrition, dietary guidelines and optimal periodontal health. Periodontology 2012, 58, 93–111. https://doi.org/10.1111/j.1600-0757.2011.00418.x.
  6. Nasri, H.; Baradaran, A.; Shirzad, H.; Rafieian-Kopaei, M. New concepts in nutraceuticals as alternative for pharmaceuticals. Int. J. Prev. Med. 2014, 5, 1487–1499. URL: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25709784/
  7. Volpe SL. Magnesium in disease prevention and overall health. Adv Nutr. 2013 May 1;4(3):378S-83S. https://doi.org/10.3945/an.112.003483.
  8. Gröber U, Schmidt J, Kisters K. Magnesium in Prevention and Therapy. Nutrients. 2015 Sep 23;7(9):8199-226. https://doi.org/10.3390/nu7095388.
  9. Varela-López A, Giampieri F, Bullón P, Battino M, Quiles JL. A Systematic Review on the Implication of Minerals in the Onset, Severity and Treatment of Periodontal Disease. Molecules. 2016 Sep 7;21(9):1183. https://doi.org/10.3390/molecules21091183.
  10. Meisel P, Pink C, Nauck M, Jablonowski L, Voelzke H, Kocher T. Magnesium/Calcium Ratio in Serum Predicts Periodontitis and Tooth Loss in a 5-Year Follow-up.JDR Clin Trans Res. 2016 Oct;1(3):266-274. https://doi.org/10.1177/2380084416663458.
  11. Li XY, Wen MZ, Liu H, Shen YC, Su LX, Yang XT. Dietary magnesium intake is protective in patients with periodontitis. Front Nutr. 2022 Aug 25;9:976518. https://doi.org/10.3389/fnut.2022.976518.
  12. Belluci MM, de Molon RS, Rossa C Jr, Tetradis S, Giro G, Cerri PS, Marcantonio E Jr, Orrico SRP. Severe magnesium deficiency compromises systemic bone mineral density and aggravates inflammatory bone resorption.J Nutr Biochem. 2020 Mar;77:108301. https://doi.org/10.1016/j.jnutbio.2019.108301.
  13. Pushparani DS, Anandan SN, Theagarayan P. Serum zinc and magnesium concentrations in type 2 diabetes mellitus with periodontitis.J Indian Soc Periodontol. 2014 Mar;18(2):187-93. https://doi.org/10.4103/0972-124X.131322.
  14. Shetty A, Bhandary R, Thomas B, Ramesh A. A Comparative Evaluation of Serum Magnesium in Diabetes Mellitus Type 2 Patients with and without Periodontitis - A Clinico-biochemical Study.J Clin Diagn Res. 2016 Dec;10(12):ZC59-ZC61. https://doi.org/10.7860/JCDR/2016/21063.9078.
  15. Meisel P, Schwahn C, Luedemann J, John U, Kroemer HK, Kocher T. Magnesium deficiency is associated with periodontal disease. J Dent Res. 2005 Oct;84(10):937-41. https://doi.org/10.1177/154405910508401012.
  16. Watson S, Woodside JV, Winning L, Wright DM, Srinivasan M, McKenna G. Associations between self-reported periodontal disease and nutrient intakes and nutrient-based dietary patterns in the UK Biobank.J Clin Periodontol. 2022 May;49(5):428-438. https://doi.org/10.1111/jcpe.13604.
  17. Wu Q, Zhang S, Cao R. Association between magnesium depletion score and periodontitis in US adults: results from NHANES 2009-2014.BMC Oral Health. 2024 Oct 24;24(1):1274. https://doi.org/10.1186/s12903-024-05048-1.
  18. Cruz-Velasquez T, Rodríguez-Orozco AR. Association Between Magnesium Levels and Periodontal Disease: A Systematic Review.Cureus. 2025 Jul 25;17(7):e88744. https://doi.org/10.7759/cureus.88744.
  19. Doshi D, Kumar S, Patel B, Chaudhari D, Patel S, Hirani T, Patadiya HH, Bhingradia IR, Haque M. Micronutrients and the Periodontium: A Narrative Review.Cureus. 2025 Apr 4;17(4):e81694. https://doi.org/10.7759/cureus.81694.
  20. Huang H, Chen S, Cong L, Zeng Y. A cross-sectional study on the relationship between dietary magnesium intake and periodontitis in different body mass index and waist circumference groups: National Health and Nutrition Examination Survey, 2009-2014.J Nutr Sci. 2025 May 8;14:e33. https://doi.org/10.1017/jns.2025.19.
  21. Lin J, Xu S, Chu T. Causal effects of serum nutrients and macronutrient intake on periodontitis: A Mendelian randomization study.Medicine (Baltimore). 2025 Oct 17;104(42):e45124. https://doi.org/10.1097/MD.0000000000045124.
  22. Matikainen N, Pekkarinen T, Ryhänen EM, Schalin-Jäntti C. Physiology of Calcium Homeostasis: An Overview.Endocrinol Metab Clin North Am. 2021 Dec;50(4):575-590. https://doi.org/ 10.1016/j.ecl.2021.07.005.
  23. Jomova K, Makova M, Alomar SY, Alwasel SH, Nepovimova E, Kuca K, Rhodes CJ, Valko M. Essential metals in health and disease.Chem Biol Interact. 2022 Nov 1;367:110173. https://doi.org/10.1016/j.cbi.2022.110173.
  24. Hildebolt CF. Effect of vitamin D and calcium on periodontitis. J Periodontol. 2005 Sep;76(9):1576-87. https://doi.org/10.1902/jop.2005.76.9.1576.
  25. O'Connor JP, Milledge KL, O'Leary F, Cumming R, Eberhard J, Hirani V. Poor dietary intake of nutrients and food groups are associated with increased risk of periodontal disease among community-dwelling older adults: a systematic literature review. Nutr Rev. 2020 Feb 1;78(2):175-188. https://doi.org/10.1093/nutrit/nuz035.
  26. Nishida M, Grossi SG, Dunford RG, Ho AW, Trevisan M, Genco RJ. Calcium and the risk for periodontal disease. J Periodontol. 2000 Jul;71(7):1057-66. https://doi.org/10.1902/jop.2000.71.7.1057.
  27. Ramesh A, Mahajan K, Thomas B, Shenoy N, Bhandary R. Alveolar bone mass in pre- and postmenopausal women with serum calcium as a marker: a comparative study. Indian J Dent Res. 2011 Nov-Dec;22(6):878. https://doi.org/10.4103/0970-9290.94667.
  28. Agrawal AA, Kolte AP, Kolte RA, Chari S, Gupta M, Pakhmode R. Evaluation and comparison of serum vitamin D and calcium levels in periodontally healthy, chronic gingivitis and chronic periodontitis in patients with and without diabetes mellitus - a cross-sectional study. Acta Odontol Scand. 2019 Nov;77(8):592-599. https://doi.org/10.1080/00016357.2019.1623910.
  29. Nascimento GG, Leite FRM, Gonzalez-Chica DA, Peres KG, Peres MA. Dietary vitamin D and calcium and periodontitis: A population-based study. Front Nutr. 2022 Dec 22;9:1016763. https://doi.org/ 10.3389/fnut.2022.1016763.
  30. Garcia MN, Hildebolt CF, Miley DD, Dixon DA, Couture RA, Spearie CL, Langenwalter EM, Shannon WD, Deych E, Mueller C, Civitelli R. One-year effects of vitamin D and calcium supplementation on chronic periodontitis.J Periodontol. 2011 Jan;82(1):25-32. https://doi.org/10.1902/jop.2010.100207.
  31. Barceloux DG. Copper.J Toxicol Clin Toxicol. 1999;37(2):217-30. https://doi.org/10.1081/clt-100102421.
  32. Scheiber I, Dringen R, Mercer JF. Copper: effects of deficiency and overload. Met Ions Life Sci. 2013;13:359-87. https://doi.org/10.1007/978-94-007-7500-8_11.
  33. Zhou L, Mao H, Wen Y, Chen Z, Zhang L. Cuproptosis promotes inflammatory osteolysis via GYS1-mediated glycogen metabolism. Int J Oral Sci. 2026 Feb 3;18(1):13. https://doi.org/10.1038/s41368-025-00408-1.
  34. Gutiérrez-Guerra MA, Puerto-Parejo LM, Pastor-Ramón E, Pedrera-Canal M, Vera V, Pedrera-Zamorano JD, Lavado-García JM, López-Espuela F, Roncero-Martín R, Fabregat-Fernández J, Morán JM. Dietary Copper Intake and Bone Health: A Systematic Review and Meta-Analysis of Observational Studies.Calcif Tissue Int. 2025 Dec 9;116(1):149. https://doi.org/10.1007/s00223-025-01463-w.
  35. Zheng T, Lu F, Wu P, Chen Y, Zhang R, Li X. Ferroptosis and cuproptosis in periodontitis: recent biological insights and therapeutic advances.Front Immunol. 2025 Feb 24;16:1526961. https://doi.org/10.3389/fimmu.2025.1526961.
  36. Lynch RJM, Duckworth RM. Chapter 4: Microelements: Part I: Zn, Sn, Cu, Fe and I.Monogr Oral Sci. 2020;28:32-47. https://doi.org/10.1159/000499007.
  37. Li W, Shang Q, Yang D, Peng J, Zhao H, Xu H, Chen Q. Abnormal Micronutrient Intake Is Associated with the Risk of Periodontitis: A Dose-response Association Study Based on NHANES 2009-2014. Nutrients. 2022 Jun 14;14(12):2466. https://doi.org/10.3390/nu14122466.
  38. Baima G, Iaderosa G, Corana M, Romano F, Citterio F, Giacomino A, Berta GN, Aimetti M. Macro and trace elements signature of periodontitis in saliva: A systematic review with quality assessment of ionomics studies. J Periodontal Res. 2022 Jan;57(1):30-40. https://doi.org/10.1111/jre.12956.
  39. Thomas B, Kumari S, Ramitha K, Ashwini Kumari MB. Comparative evaluation of micronutrient status in the serum of diabetes mellitus patients and healthy individuals with periodontitis. J Indian Soc Periodontol. 2010 Jan;14(1):46-9. https://doi.org/10.4103/0972-124X.65439.
  40. Sundaram G, Ramakrishnan T, Parthasarathy H, Moses J, Lalitha T. Evaluation of Micronutrient (Zinc, Magnesium, and Copper) Levels in Serum and Glycemic Status after Nonsurgical Periodontal Therapy in Type 2 Diabetic Patients with Chronic Periodontitis. Contemp Clin Dent. 2017 Jan-Mar;8(1):26-32. https://doi.org/10.4103/0976-237X.205036.
  41. Ogunleye BA, Nwhator SO, Adedeji TA, Onabanjo OA, Ogundiran T, Adewole OM. Effect of Non-surgical Periodontal Therapy on the Serum and Salivary Levels of Selenium, Zinc, Copper and Iron in Patients with Periodontitis at a Tertiary Institution in Nigeria. Niger Postgrad Med J. 2025 Oct 1;32(4):332-338. https://doi.org/10.4103/npmj.npmj_227_25.
  42. Trukhan D.I., Sulimov A.F., Trukhan L.Yu. Possibilities of vitamin-mineral complexes in adjuvant therapy of comorbid patients with periodontal diseases, diabetes and other systemic diseases of the body. Clinical review for general practice. 2024; 5 (5): 91–100 (In Russ.). https://doi.org/10.47407/kr2024.5.5.00411
  43. Huang H, Yao J, Yang N, Yang L, Tao L, Yu J, Gao Y, Liu Z. Association between levels of blood trace minerals and periodontitis among United States adults. Front Nutr. 2022 Sep 7;9:999836. https://doi.org/10.3389/fnut.2022.999836.
  44. Inonu E, Hakki SS, Kayis SA, Nielsen FH. The Association Between Some Macro and Trace Elements in Saliva and Periodontal Status.Biol Trace Elem Res. 2020 Sep;197(1):35-42. https://doi.org/10.1007/s12011-019-01977-z.
  45. Uytun M, Orbak R, Kızıltunç A. Potential Relationship Between Decreased Serum Selenium Levels and Oxidative Stress in Periodontitis Stage III-IV.Biol Trace Elem Res. 2025 Dec;203(12):6415-6425. https://doi.org/10.1007/s12011-025-04649-3.
  46. Thomas B, Ramesh A, Suresh S, Prasad BR. A comparative evaluation of antioxidant enzymes and selenium in the serum of periodontitis patients with diabetes mellitus type 2. Contemp Clin Dent. 2013 Apr;4(2):176-80. https://doi.org/10.4103/0976-237X.114867.
  47. Thomas B, Prasad BR, Kumari NS, Radhakrishna V, Ramesh A. A comparative evaluation of the micronutrient profile in the serum of diabetes mellitus Type II patients and healthy individuals with periodontitis.J Indian Soc Periodontol. 2019 Jan-Feb;23(1):12-20. https://doi.org/10.4103/jisp.jisp_398_18.
  48. Berg Y, Gabay E, Božić D, Shibli JA, Ginesin O, Asbi T, Takakura L, Mayer Y. The Impact of Nutritional Components on Periodontal Health: A Literature Review.Nutrients. 2024 Nov 15;16(22):3901. https://doi.org/10.3390/nu16223901.
  49. Livingstone C. Zinc: physiology, deficiency, and parenteral nutrition. Nutr Clin Pract. 2015 Jun;30(3):371-82. https://doi.org/10.1177/0884533615570376.
  50. Shankar AH, Prasad AS. Zinc and immune function: the biological basis of altered resistance to infection Am J Clin Nutr 1998 Aug;68(2 Suppl):447S-463S. https://doi.org/10.1093/ajcn/68.2.447S.
  51. Overbeck S, Rink L, Haase H. Modulating the immune response by oral zinc supplementation: a single approach for multiple diseases. Arch Immunol Ther Exp (Warsz). 2008 Jan-Feb;56(1):15-30. https://doi.org/10.1007/s00005-008-0003-8.
  52. Jarosz M, Olbert M, Wyszogrodzka G, Młyniec K, Librowski T. Antioxidant and anti-inflammatory effects of zinc. Zinc-dependent NF-kappaB signaling. Inflammopharmacology. 2017 Feb; 25(1):11-24. https://doi.org/10.1007/s10787-017-0309-4.
  53. Skalny AV, Rink L, Ajsuvakova OP, Aschner M, Gritsenko VA, Alekseenko SI, Svistunov AA, Petrakis D, Spandidos DA, Aaseth J, Tsatsakis A, Tinkov AA. Zinc and respiratory tract infections: Perspectives for COVID-19 (Review). Int J Mol Med. 2020 Jul;46(1):17-26. https://doi.org/10.3892/ijmm.2020.4575.
  54. Uwitonze AM, Ojeh N, Murererehe J, Atfi A, Razzaque MS. Zinc Adequacy Is Essential for the Maintenance of Optimal Oral Health.Nutrients. 2020 Mar 30;12(4):949. https://doi.org/10.3390/nu12040949.
  55. Liu Y, Li X, Liu S, Du J, Xu J, Liu Y, Guo L. The changes and potential effects of zinc homeostasis in periodontitis microenvironment. Oral Dis. 2023 Nov;29(8):3063-3077. https://doi.org/10.1111/odi.14354.
  56. Caruso S, Valenti C, Marinucci L, Di Pasquale F, Truppa C, Di Benedetto G, Caruso S, Pagano S. Systematic Review of Zinc's Benefits and Biological Effects on Oral Health.Materials (Basel). 2024 Feb 7;17(4):800. https://doi.org/10.3390/ma17040800.
  57. Trukhan DI, Konshu NV, Mogilina PО, Моiseeva МV. Levels of antioxidant vitamins (A, E, C) and zinc in patients with diabetes mellitus and the possibility of their use as adjuvant therapy. Meditsinskiy Sovet. 2025;19(13):313–322. (In Russ.) https://doi.org/10.21518/ms2025-332.
  58. Rai J, Kilari AN, Sachdev H, Quazi WA, Bhattu BK, Pattnaik N, Mehta M, Late L. Study on the Antimicrobial Properties of Surface-Modified Dental Implants.J Pharm Bioallied Sci. 2025 Jun;17(Suppl 2):S1544-S1546. https://doi.org/10.4103/jpbs.jpbs_105_25.
  59. Emram R, Sionov RV, Gutkin V, Wilensky A, Steinberg D, Assad R. Mechanism of Action of Zinc Oxide Nanoparticles as an Antibacterial Agent Against Streptococcus mutans. Biomolecules. 2025 Nov 27;15(12):1660. https://doi.org/10.3390/biom15121660.
  60. Alkaya B, Kayhan HG, Demirbilek F, Sahin M, Totik N, Ozcan M, Teughels W. Clinical Effects of Zinc-containing Stents on Gingivitis: A Randomised Controlled Trial.Oral Health Prev Dent. 2025 Sep 26;23:577-584. https://doi.org/10.3290/j.ohpd.c_2275.
  61. Aziz J, Rahman MT, Vaithilingam RD. Dysregulation of metallothionein and zinc aggravates periodontal diseases. J Trace Elem Med Biol. 2021 Jul;66:126754. https://doi.org/10.1016/j.jtemb.2021.126754.
  62. Kim J, Kim S, Jeon S, Hui Z, Kim Y, Im Y, Lim W, Kim C, Choi H, Kim O. Anti-inflammatory effects of zinc in PMA-treated human gingival fibroblast cells.Med Oral Patol Oral Cir Bucal. 2015 Mar 1;20(2):e180-7. https://doi.org/10.4317/medoral.19896.
  63. Poleník P. Zinc in etiology of periodontal disease. Med Hypotheses. 1993 Mar;40(3):182-5. https://doi.org/10.1016/0306-9877(93)90208-8.
  64. Zaĭchk VE, Bagirov ShT. The chemical element content of mixed unstimulated saliva in periodontal diseases.Stomatologiia (Mosk). 1994 Jan-Mar;73(1):8-11. URL https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/8191535/
  65. Aziz J, Vaithilingam RD, Radzi Z, Rahman MT. Inflammatory Responses in Periodontitis with or Without Rheumatoid Arthritis Alter Salivary Metallothionein and Zinc. Biol Trace Elem Res. 2023 Jul;201(7):3162-3174. https://doi.org/10.1007/s12011-022-03416-y
  66. Costa PD, Canaan JCR, Midori Castelo P, Campideli Fonseca D, Márcia Pereira-Dourado S, Mendonça Murata R, Pardi V, Pereira LJ. Influence of Micronutrient Intake, Sociodemographic, and Behavioral Factors on Periodontal Status of Adults Assisted by a Public Health Care System in Brazil: A Cross-Sectional Multivariate Analysis.Nutrients. 2021 Mar 17;13(3):973. https://doi.org/10.3390/nu13030973.
  67. Thomas B, Gautam A, Prasad BR, Kumari S. Evaluation of micronutrient (zinc, copper and iron) levels in periodontitis patients with and without diabetes mellitus type 2: a biochemical study.Indian J Dent Res. 2013 Jul-Aug;24(4):468-73. https://doi.org/10.4103/0970-9290.118400.
  68. Pushparani DS. Serum Zinc and β D Glucuronidase Enzyme Level in Type 2 Diabetes Mellitus with Periodontitis.Curr Diabetes Rev. 2016;12(4):449-453. https://doi.org/10.2174/1573399811666150724094525.
  69. Willershausen B, Ross A, Försch M, Willershausen I, Mohaupt P, Callaway A. The influence of micronutrients on oral and general health.Eur J Med Res. 2011 Nov 10;16(11):514-8. https://doi.org/10.1186/2047-783x-16-11-514
  70. Kim J, Kim S, Jeon S, Hui Z, Kim Y, Im Y, Lim W, Kim C, Choi H, Kim O. Anti-inflammatory effects of zinc in PMA-treated human gingival fibroblast cells.Med Oral Patol Oral Cir Bucal. 2015 Mar 1;20(2):e180-7. https://doi.org/10.4317/medoral.19896.
  71. Alarcón-Moreno JC, Flores-Muñoz M, Blázquez-Morales MSL, García-Rivera ME, Rodríguez-Alba JC, Castro-López CR, Nachón-García FJ, Muñoz-Muñoz VH, Nachón-García MG. "The effects of non-surgical periodontal treatment plus zinc and magnesium supplementation on oxidative stress and antioxidants enzymes in type 2 diabetes patients: a quasi-experimental study".BMC Oral Health. 2024 Aug 4;24(1):892. https://doi.org/10.1186/s12903-024-04688-7.
  72. Fiorino S, Gallo C, Zippi M,et.al. Cytokine storm in aged people with CoV-2: possible role of vitamins as therapy or preventive strategy. Aging Clin Exp Res. 2020 Oct;32(10):2115-2131. https://doi.org/10.1007/s40520-020-01669-y.
  73. Trukhan D.I., Sulimov A.F., Trukhan L.Yu. Association of arterial hypertension and periodontal disease: a review of new data. Farmateka. 2023;30(9-10):40-51. (In Russ.). https://doi.org/10.18565/pharmateca.2023.9-10.40-51
  74. Trukhan D.I., Sulimov A.F., Trukhan L. Yu. Comorbidity of arterial hypertension and periodontitis: dental hypertension. Clinical review for general practice. 2023; 4 (6): 62–68 (In Russ.). https://doi.org/10.47407/kr2023.4.5.00273
  75. Zhang Y, Zhao Y, Zhong Y, Zeng R, Ye D, Guo D, Li W. Dietary zinc intake is inversely associated with the risk of hypertension in the periodontitis population.Front Nutr. 2025 Jul 15;12:1616989. https://doi.org/10.3389/fnut.2025.1616989.
  76. Duntas LH, Benvenga S. Selenium: an element for life. Endocrine. 2015 Apr;48(3):756-75. https://doi.org/10.1007/s12020-014-0477-6.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2026 Scientific Bulletin of the Omsk State Medical University

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.