Загальна характеристика роботи (стр. 3 )

Інтенсивність вільнорадикальних реакцій детермінується, з одного боку, швидкістю генерації вільних радикалів, а з іншого - функціонуванням системи антиоксидного захисту. Ми спостерігали достовірне пригнічення (в 1,5 раза) в тканинах пародонта тварин, яким вводили ЛПС, активності основного антиоксидного ферменту – СОД (в контролі 0,23+0,01 од.), та зменшення (в 1,6 раза) вмісту одного з основних антиоксидантів неферментативної природи – ГSH (в контролі 175,3+9,58 ммоль/кг).

Найбільшою мірою явища оксидативного стресу проявилися у щурів, у яких моделювали ліпополісахаридне запалення пародонта на фоні ЦД. У цьому випадку активність процесів ліпопероксидації зростала порівняно з нормоглікемічними тваринами з пародонтитом на 27 % в крові і на 19 % в пародонті (P<0,05 в обох випадках). Концентрація модифікованих вільними радикалами білків в обох досліджуваних тканинах також підвищувалася значно різкіше у тварин з поєднаною патологією, ніж під впливом самого ЛПС. Зокрема, в сироватці крові щурів з пародонтитом на фоні ЦД рівень окиснено-модифікованих нейтральних амінокислот був у 2,8 раза вищим, ніж такий у тварин тільки з пародонтитом, а окиснено-модифікованих лужних амінокислот – у 2,8 раза (P<0,05 в обох випадках). У тканинах пародонта тварин з поєднаною патологією концентрація альдегідо - і кетонопохідних амінокислот нейтрального й основного характеру зростала порівняно з відповідними показниками у нормоглікемічних щурів з пародонтитом відповідно в 1,5 і 1,4 раза (P<0,05).

Максимальні зміни показників функціонування антиоксидної системи також зафіксовано у тварин з пародонтитом, що розвивався на фоні гіперглікемії. У цьому випадку ЗАА сироватки крові була достовірно (на 23 %) нижчою порівняно з такою у щурів тільки з пародонтитом без ЦД і зменшувалася більше, ніж в 1,5 раза порівняно з контролем (54,30+3,12 %). У тканинах пародонта тварин з поєднаною патологією активність СОД і КТ була достовірно (відповідно на 50 і 53 %) нижчою порівняно з нормоглікемічними щурами з пародонтитом і зменшувалася в 2,3 і 1,8 раза порівняно з контролем.

Отже, можемо стверджувати, що оксидативний стрес є одним з тих фундаментальних механізмів, що відіграють важливу роль у патогенезі запалення пародонта, викликаного токсинами грамнегативної мікрофлори. Особливо активізуються вільнорадикальні процеси в пародонті за умов, коли прозапальна дія ЛПС проявляється на тлі хронічної гіперглікемії.

Поряд з посиленим утворенням вільних радикалів кисню важливим патогенетичним механізмом розвитку запалення в тканинах пародонта є гіперпродукція оксиду азоту. Нами було показано, що при пародонтиті, індукованому ендотоксином грамнегативної мікрофлори, достовірно (у 2,2 раза порівняно з контролем (0,28±0,02 нмоль/мг білка*хв)) зростає загальна активність синтази оксиду азоту в пародонті і збільшується вміст його метаболітів – нітритів і нітратів - в сироватці крові і тканинах пародонта (в 1,4 рази в обох тканинах порівняно з показниками в інтактних тварин, які становили 2,64±0,12 ммоль/л в сироватці і 0,92±0,07 ммоль/кг в пародонті). Супутній ЦД призводив до ще більшої стимуляції утворення NO. У тварин з поєднаною патологією загальна активність NO синтази була в 1,5 раза вищою (P<0,05), ніж у щурів з пародонтитом без діабету, а рівні NOx – в 1,6 і 1,7 раза вищими відповідно в сироватці і тканинах пародонта (P<0,05).

У контексті вищенаведеного можна припустити, що в умовах дії токсинів грамнегативної мікрофлори на пародонт тварин із цукровим діабетом виражено індукується індуцибельна форма NO синтази (iNOS), в результаті чого розвивається так званий нітрооксидативний стрес. Відомо, що потужними індукторами iNOS є медіатори запалення, зокрема, ФНП-α і ІЛ-1b, які посилено продукуються під впливом ЛПС. У наших дослідженнях було продемонстровано, що концентрація ФНП-α у сироватці щурів з пародонтитом зростала в 5,9 раза (P<0,05) порівняно з відповідним показником в контролі (35,20±5,52 пг/мл), а ІЛ-1b - в 3,8 раза (P<0,05) (в контролі даний показник становив 15,90±3,18 пг/мл). При цьому достовірно (в 1,8 раза) зменшувався вміст антизапального ІЛ-4. У щурів з пародонтитом, який розвивався на фоні ЦД, тільки рівень прозапального ІЛ-1b зростав більшою мірою, ніж у нормоглікемічних тварин з пародонтитом (на 72 %, P<0,05). Цікаво відзначити, що, незважаючи на той факт, що рівень антизапального ІЛ-10 у сироватці щурів з самим пародонтитом достовірно не відрізнявся від такого у здорових тварин (11,60±3,80 пг/мл), при розвитку запалення пародонта на тлі діабету даний показник знижувався у 2,6 раза (P<0,05) порівняно з контролем і був достовірно (в 2,1 раза) нижчим порівняно з тваринами, яким вводили тільки ЛПС.

Перекисна деградація макромолекул білкової природи, посилена генерація оксиду азоту і підсилення протеолітичних процесів у тканинах пародонта внаслідок розвитку запалення після введення ЛПС створюють передумови для виникненння аутоімунних реакцій і появи протиорганних антитіл. Очевидно, що вищеназвані причини зумовили зареєстроване нами достовірне (на 40 %) порівняно з контролем (10,80±1,05 г/л) підвищення у сироватці крові щурів з пародонтитом вмісту імуноглобулінів класу G. Відомо, що саме цей клас імуноглобулінів бере участь в утворенні ЦІК. У щурів з ліпополісахаридним пародонтитом концентрація ЦІК у крові зростала в 2,3 рази (P<0,05). Під впливом ЛПС спостерігалося також достовірне (в 1,6 і 1,8 раза) підвищення рівнів імуноглобулінів класів А і М (в контролі - 0,28±0,02 і 0,68±0,06 г/л). Супутній ЦД сприяв ще більшому підвищенню рівня Ig G у сироватці щурів з пародонтитом (порівняно з нормоглікемічними тваринами даний показник збільшувався в 1,4 раза, P<0,05). Про те, що діабет ускладнює перебіг пародонтиту, свідчить також той факт, що концентрація ЦІК при комбінованій патології була в 1,5 раза вищою (P<0,05), ніж при «чистому» пародонтиті.

Розвиток деструктивних змін у тканинах пародонта й альвеолярній кістці при пародонтиті зумовлений рівнем порушення метаболізму в їх органічному та мінеральному компонентах. ЛФ і КФ можна розглядати як біомаркери формування чи деструкції сполучної тканини, зокрема кістки чи опорних зв’язок зубів. Нами встановлено, що при експериментальному пародонтиті в білих щурів активність ЛФ у тканинах пародонта знижувалась в 1,4 раза (P<0,05) порівняно з показниками тварин контрольної групи (8,20+0,55 мккат/л), що свідчать про порушення синтетичних процесів у сполучній тканині пародонта при введенні ЛПС. Активність КФ збільшувалася у 2,4 раза (P<0,05) у пародонті (в контролі 5,75+0,35 мккат/кг) і в 1,5 раза (P<0,05) в сироватці крові (в контролі 6,80+0,44 мккат/л). Такі результати вказують на те, що під впливом ендотоксину грамнегативної мікрофлори активуються процеси остеорезорбції. Найбільших змін досліджувані показники зазнавали в експериментальних тварин, у яких моделювали ліпополісахаридний пародонтит на фоні ЦД. У даному випадку активність ЛФ у тканинах пародонта знижувалася порівняно зі щурами контрольної групи майже вдвічі і була достовірно (в 1,4 рази) нижчою порівняно з такою у тварин тільки з пародонтитом. Активність КФ у сироватці тварин з поєднаною патологією була в 3,7 раза вищою, ніж в інтактних щурів. При цьому вона у 2,5 раза (P<0,05) перевищувала аналогічний показник у нормоглікемічних щурів з ліпополісахаридним пародонтитом. У тканинах пародонта щурів з пародонтитом і діабетом активність КФ також зростала в значно більшому ступені, ніж у тварин без діабету (в 3,5 раза порівняно з контролем і в 1,5 раза порівняно з щурами, яким вводили тільки ЛПС, P<0,05).

Важливим показником, що характеризує стан сполучної і кісткової тканин, є відношення активності ЛФ до активності КФ у тканинах пародонта, яке визначають як індекс мінералізації (ІМ). Як видно з рисунка 1, ІМ для здорових тварин становив 1,4+0,13. Відбувалося різке зниження (у 3,5 раза) даного показника при ліпополісахаридному пародонтиті. Найбільш вираженого зменшення (в 7 разів порівняно з контролем) показник ІМ зазнав у щурів з поєднаною патологією, в яких він становив (0,2+0,018). Такі дані свідчать про те, що при розвитку пародонтиту на фоні діабету інтенсивність процесів деструкції сполучної тканини та остеорезорбції в пародонті різко перевищує інтенсивність остеосинтезу і формування сполучної тканини.

Рисунок 1 – Індекс мінералізації (ЛФ/КФ).

Примітка. * – зміни достовірні порівняно з показниками інтактних тварин; # – зміни достовірні порівняно з показниками тварин із пародонтитом; † – зміни достовірні порівняно з показниками тварин із діабетом.

Глікопротеїни, протеоглікани та колаген є основними білками сполучної тканини пародонта. Встановлено, що вміст мономера та кінцевих вуглеводів гліканових структур глікопротеїнів – фукози (в контролі 115,5+9,14 мкмоль/л) і сіалових кислот (в контролі 3,25+0,25 ммоль/л) - у сироватці крові щурів з пародонтитом підвищувався порівняно з контролем у 3,4 та 2,3 раза відповідно (P<0,05). Вміст у сироватці глікозаміногліканів – компонентів протеогліканів – при пародонтиті також достовірно (в 1,5 раза) збільшувався порівняно з контролем (58,70+3,84 мкмоль/л). Концентрація в сироватці крові вільного оксипроліну – маркера катаболізму колагену - при застосуванні ЛПС підвищувалася порівняно з тваринами контрольної групи (12,65+1,02 мкмоль/л) в 1,64 раза (P<0,05), а колагенолітичної активності плазми крові - в 1,4 раза (P<0,05) (в контролі 7,84+0,45 мкмоль/л·год). С-реактивний білок – білок гострої фази, один із найчутливіших індикаторів пошкодження тканин при запаленнях, некрозах, інфекціях. У щурів із пародонтитом даний показник зростав удвічі (в контролі 4,25+0,38 мг/л). Важливими показниками ураження кісткової тканини є порушення обміну кальцію і фосфору. Середнє значення рівня загального кальцію в сироватці крові тварин з пародонтитом достовірно (на 20 %) зростало порівняно з інтактними щурами (2,48+0,15 ммоль/л), при цьому рівень фосфору практично не змінювався.

Деструкція глікопротеїнів у щурів з поєднаною патологією була більш вираженою, ніж у тварин з пародонтитом без гіперглікемії, на що вказує достовірна різниця (на 28 %) між показниками вмісту сіалових кислот у сироватці крові цих тварин. Вміст у сироватці тварин з комбінованою патологією глікозаміногліканів підвищувався порівняно зі щурами з «чистим» пародонтитом на 35 %, а активність колагенолізу зростала на 29 % (P<0,05 в обох випадках). Рівень С-реактивного білка в сироватці крові тварин з пародонтитом, який розвивався на фоні діабету, також зростав значно більшою мірою (на 29 %, P<0,05), ніж у щурів лише з пародонтитом.