Загальна характеристика роботи (стр. 1 )

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність проблеми. Запальні захворювання пародонта є однією з найактуальніших проблем стоматології, медико-соціальна значущість якої зумовлена високою поширеністю, тяжкими змінами у тканинах пародонта й організмі хворого в цілому, ураженням осіб молодого віку [L. Nibali et al., 2013; W. Kye et al., 2013]. За літературними даними, в різних країнах світу від 50 до 90 % населення страждає від пародонтиту різного ступеня тяжкості. Поширеність пародонтиту в Україні становить 75–85 %, а в близько 95 % осіб віком понад 40 років виявляють патологічні зміни в тканинах ясен [іг, 2010; B. Noack, S. Fischer, 2012].

Основний етіологічний фактор запальних процесів у пародонті – грамнегативні анаеробні мікроорганізми, головним компонентом зовнішніх мембран яких є ліпополісахарид, що має потужний прозапальний ефект та індукує сильну відповідь імунної системи [P. Ramberg et al., 2003; и др., 2004]. Доведено взаємозв’язки між захворюваннями пародонта і соматичною патологією, зокрема з хворобами шлунково-кишкового тракту, серця, легень, печінки [T. G. Shrihari, 2012; A. Amano, H. Inaba, 2012].

Цукровий діабет за своїм соціальним і медичним значенням займає одне з провідних місць у загальній структурі захворюваності й характеризується тяжкістю лікування і серйозним прогнозом. Ряд літературних даних вказує на те, що цукровий діабет є вагомим фактором ризику розвитку запальних захворювань ротової порожнини [R. S. Levine, 2013; R. S. Leite et al., 2013]. Проте, особливості патогенезу пародонтиту, що виникає на фоні супутнього діабету, механізми, які лежать в основі впливу діабету на патогенез пародонтиту, можливості лікування такої поєднаної патології на сьогодні все ще потребують детальнішого вивчення.

Перебіг будь-яких запальних захворювань, у тому числі й пародонтиту, тісно пов’язаний із порушеннями захисних систем організму, зокрема системи імунного та антиоксидного захисту, а також з активацією оксидативного стресу [D. V. Sculley, S. C. Langley-Evans, 2013; G. Pendyala et al., 2008]. Діабет, у свою чергу, також асоціюється з розвитком запальних процесів в органах, а гіперглікемія призводить до ураження білків сполучної тканини і кісткового матриксу [T. Mandrup-Poulsen, 2013; M. Saito, K. Marumo, 2013]. Відомо, що важливу роль у розвитку запалення, зокрема шляхом стимуляції індуцибельної форми синтази оксиду азоту (iNOS), відіграють інтерлейкіни [C. C. Otenio et al., 2013; A. Rizzo et al., 2012]. При пародонтиті у тканинах ясен спостерігають підвищений вміст високоактивної iNOS [І. В. Чайковська, 2008]. Було показано, що порушення продукування про - й антизапальних інтерлейкінів мають місце також і при діабеті [A. Al-Shukaili, 2013]. Надмірне утворення NO, що відбувається при стимуляції iNOS прозапальними цитокінами й ендотоксинами патогенної мікрофлори ротової порожнини, призводить до нітрооксидативного стресу, який разом з активацією процесів ліпопероксидації та окисної модифікації білків може викликати посилену дезінтеграцію компонентів сполучної тканини, що і зумовлює прогресування розвитку пародонтиту. Проте залишається нез’ясованим питання, як супутній цукровий діабет впливає на вищезазначені патобіохімічні механізми запального процесу в тканинах пародонта. Тому оцінка стану імунної та антиоксидної систем, процесів вільнорадикального окиснення і системи оксиду азоту, а також дослідження метаболізму в органічному та мінеральному компонентах сполучної тканини набувають важливого значення як у вивченні механізмів формування, так і в розробці методів лікування пародонтиту, асоційованого із цукровим діабетом. Очевидно, що стратегія лікування запалення пародонта, поєднаного з діабетом, повинна будуватися з урахуванням патогенетичних механізмів ураження тканин ясен. Логічно, що потенційним позитивним ефектом у цьому випадку повинен володіти комплекс засобів, які б одночасно мали антиоксидний ефект, коригували порушення імунної системи і системи оксиду азоту.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами.

Дисертаційну роботу виконано в рамках міжкафедральної планової НДР ДВНЗ «Тернопільський державний медичний університет імені І. Я. Горбачевського МОЗ України» «Біохімічні механізми токсичності наночастинок різної природи та інших антропогенних і біогенних токсикантів в біологічних системах» (№ держреєстрації – 0112U000542). Автор є співвиконавцем цієї теми.

Мета роботи: дослідити біохімічні та імунні механізми ураження тканин пародонта ендотоксином грамнегативної мікрофлори у тварин із цукровим діабетом і патогенетично обґрунтувати ефективні підходи до комплексної корекції метаболічних порушень за даної поєднаної патології.

Завдання дослідження:

1. Дослідити зміни окиснювальних процесів і антиоксидного статусу в щурів при розвитку ліпополісахаридного запалення тканин ясен без супутньої соматичної патології і на фоні інсулінозалежного цукрового діабету, викликаного стрептозотоцином.

2. Встановити роль оксиду азоту в патогенезі пародонтиту, асоційованого із цукровим діабетом, дослідити взаємозв’язок між змінами функціонального стану NO-синтази в тканинах пародонта і ступенем тяжкості запального процесу в ньому.

3. Оцінити зміни показників метаболізму в органічному та мінеральному компонентах сполучної тканини щурів з пародонтитом без супутньої патології і на фоні стрептозотоцинового діабету.

4. Дослідити характер і ступінь порушень гуморальної ланки імунної системи та цитокінового профілю у тварин з індукованим ендотоксином грамнегативної мікрофлори запаленням тканин пародонта і цукровим діабетом.

5. Вивчити можливість корекції метаболічних порушень, що виникають при запаленні ясен на фоні цукрового діабету, за допомогою модуляторів антиоксидної та імунної систем і системи синтезу оксиду азоту та патогенетично обґрунтувати доцільність їх застосування при даній поєднаній патології.

Об’єкт дослідження: запальні захворювання тканин пародонта на фоні інсулінозалежного цукрового діабету.

Предмет дослідження: прооксидно-антиоксидний статус, система оксиду азоту, імунна система і стан сполучної тканини в щурів при розвитку ліпополісахаридного пародонтиту на фоні цукрового діабету І типу і застосуванні з метою корекції пегільованої супероксиддисмутази (ПЕГ-СОД), імуномодулятора лікопіду та селективного (аміногуанідин) і неселективного (N-нітро-L-аргінін) інгібіторів синтази оксиду азоту.

Методи дослідження: імуноферментні, біохімічні та статистичні методи дослідження.

Наукова новизна одержаних результатів. Уперше комплексно вивчено патогенетичні особливості ураження тканин пародонта ендотоксином грамнегативної мікрофлори ліпополісахаридом в експериментальних тварин з інсулінозалежним цукровим діабетом.

Показано, що супутній цукровий діабет суттєво посилює явища оксидативного стресу (інтенсивність процесів окисної модифікації білків, ліпопероксидації, пригнічення функціонального стану системи антиоксидного захисту) в щурів з ліпополісахаридним пародонтитом.

Уперше встановлено значущість порушень метаболізму NO в механізмах розвитку асоційованого із цукровим діабетом ліпополісахаридного запалення тканин пародонта. Продемонстровано, що нітрооксидативний стрес є важливим фактором негативного впливу ендотоксину грамнегативної мікрофлори на тканини пародонта, а цукровий діабет посилює продукування NO в щурів з пародонтитом.

Виявлено, що при ліпополісахаридному пародонтиті пригнічуються синтетичні процеси у сполучній тканині й активуються реакції остеорезорбції, розпаду глікопротеїнів і протеогліканів, катаболізму колагену, а також порушується фосфорно-кальцієвий обмін. Розвиток пародонтиту на фоні цукрового діабету призводить до ще більшої дезінтеграції сполучної тканини.

Вивчено стан імунної реактивності в щурів з ліпополісахаридним пародонтитом, асоційованим із цукровим діабетом, і в динаміці запальної реакції досліджено цитокіновий статус уражених тварин. Показано, що ліпополісахарид індукує гуморальну ланку імунної системи та призводить до підвищення рівня в сироватці прозапальних цитокінів (ФНП-α, ІЛ-1b) і зниження антизапального ІЛ-4. У щурів з комбінованим ураженням пародонта і b-клітин підшлункової залози зміни показників стану імунної системи ще більше посилюються.

Уперше показано, що аплікації на ясна пегільованої форми супероксиддисмутази та інтрагастральне застосування імуномодулятора лікопіду частково попереджують розвиток оксидативного і нітрооксидативного стресу, пригнічують інтенсивність деструкції сполучної тканини і дещо запобігають продукуванню прозапальних цитокінів у щурів з діабетом, в яких викликали запалення пародонта ендотоксином грамнегативної мікрофлори ліпополісахаридом.

Уперше продемонстровано, що використання специфічного інгібітора iNOS аміногуанідину ефективно пригнічує інтенсивність окиснювальних процесів і попереджує деструкцію сполучної тканини в щурів з пародонтитом, асоційованим із цукровим діабетом. Водночас застосування неспецифічного інгібітора NO-синтази N-нітро-L-аргініну призводить навіть до деякого погіршання показників, що характеризують оксидативний стрес, і не впливає на стан сполучної тканини у тварин з поєднаною патологією. При цьому обидва препарати викликають різке пригнічення синтезу оксиду азоту і достовірно знижують продукування прозапальних цитокінів.

Уперше запропоновано оригінальну комбінацію, що складається з антиоксиданта ПЕГ-СОД, імуномодулятора лікопіду та селективного модулятора синтази оксиду азоту аміногуанідину, і досліджено її коригувальний ефект за умов моделювання пародонтиту на фоні цукрового діабету.

Практичне значення одержаних результатів. Одержані експериментальні дані розкривають нові аспекти патогенезу пародонтиту, викликаного ендотоксинами грамнегативної мікрофлори, поглиблюють існуючі уявлення про можливі механізми впливу цукрового діабету на перебіг запальних процесів у пародонті, що відкриває можливості для вдосконалення шляхів патогенетичної корекції такої поєднаної патології.

Оцінка активності окиснювальних процесів, функціонального стану системи синтезу оксиду азоту, інтенсивності реакцій дезінтеграції сполучної тканини, показників вмісту цитокінів перспективна для підвищення ефективності й надійності діагностики ступеня деструктивних процесів у тканинах пародонта і контролю за ефективністю методів корекції.