CC BY
35
УДК 577.175.44:[612.311.1:612.313.6]
МЕХАНИЗМЫ ПОВЫШЕНИЯ ЙОДСОДЕРЖАЩИМИ ТИРЕОИДНЫМИ ГОРМОНАМИ СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ УСТОЙЧИВОСТИ ТВЕРДЫХ ТКАНЕЙ ЗУБА © Городецкая И.В., Масюк Н.Ю.
УО «Витебский государственный ордена Дружбы народов медицинский университет», Беларусь, 210023, Витебск, ул. Фрунзе, 27
Резюме
Цель. Изучить влияние йодсодержащих гормонов щитовидной железы в формировании структурно-функциональной устойчивости эмали к кариесогенным воздействиям.
Методика. Мерказолил вводили в дозе 25 мг/кг в течение 30 сут., затем до 60 сут. в половинной дозе, Ь-тироксин - в малых дозах (1,5-3,0 мкг/кг в течение 28 сут., затем до 60 сут. 1,5 мкг/кг). В качестве кариесогенных факторов использовали диету Стефана (в течение 60 сут.), краудинг-стресс (по 40 крыс в клетке в течение 1-го месяца, по 30 - в течение 2-го) и их комбинацию. Резистентность твердых тканей зуба оценивали по величине теста эмалевой резистентности, реминерализационную силу слюны - по её микрокристаллизации и минерализующему потенциалу; активность перекисного окисления липидов (ПОЛ) в слюне - хемилюминисцентным методом. Данные обработаны статистически с использованием непараметрических методов (81ай8йса 6.0).
Результаты. Мерказолил снижает, малые дозы Ь-тироксина увеличивают резистентность эмали ко всем примененным кариесогенным воздействиям за счет влияния на интенсивность ПОЛ и реминерализационные свойства слюны.
Заключение. Установлены механизмы повышения йодсодержащими гормонами щитовидной железы устойчивости твердых тканей зуба к кариесу - антиоксидантный и нормализующий минерализующий потенциал слюны.
Ключевые слова: йодсодержащие тиреоидные гормоны, стресс, резистентность эмали, перекисное окисление липидов, слюна
MECHANISMS OF THE INCREASE OF THE STRUCTURAL AND FUNCTIONAL STABILITY OF DENTAL SOLID TISSUES BY IODINE-CONTAINING THYROID HORMONES Gorodetskaya I.V., Masiuk N.Y.
Vitebsk State Order of Peoples' Friendship Medical University, 27, Frunze Av., 210032, Vitebsk, Republic of Belarus
Abstract
Objective. To study the effect of iodine-containing thyroid hormones on the formation of structural and functional resistance of the enamel to cariogenic influences.
Methods. Mercazolilum was injected at a dose of 25 mg/kg for 30 days, then at half-dose till the 60th day), L-thyroxine in small doses (1.5-3.0 mcg/kg for 28 days, then at a dose of 1.5 mcg/kg till 60th day). The cariogenic influences were the diet of Stephan (within 60 days), crowding-stress (40 animals in a cage in the 1st month, 30 ones in the 2nd month), and their combination. The resistance of dental solid tissues was evaluated by the test of resistance of the enamel, the remineralizing strength of the saliva -by its microcrystallisation and mineralizing potential; the activity of lipid peroxidation in the saliva - by the chemiluminescence method. The data were processed statistically with the help of the nonparametric methods (Statistica 6.0).
Results. Mercazolilum decreases while small doses of L-thyroxine increase the resistance of enamel to all the applied cariogenic influences due to the action to the intensity of lipid peroxidation and remineralizing properties of the saliva.
Conclusion. The antioxidant and the normalizing mineralizing potential of the saliva mechanisms of the increase of the resistance of dental solid tissues was established.
Keywords: iodine-containing thyroid hormones, stress, resistance of the enamel, lipid peroxidation, saliva
Введение
В основе патогенеза повреждения твердых тканей зубов лежит снижение структурно-функциональной устойчивости эмали (СФУ), важнейшими механизмами которого являются нарушение реминерализующей способности слюны и активация перекисного окисления липидов (ПОЛ), наблюдающиеся как при развитии стресс-реакции, так и при нарушении функции щитовидной железы. Цель исследования - изучить влияние йодсодержащих тиреоидных гормонов (ИТГ) в формировании СФУ эмали к кариесогенным воздействиям, моделируемым содержанием животных на высокоуглеводной диете, в условиях скученности и комбинацией указанных факторов, и раскрыть его механизмы, связанные с влиянием на интенсивность ПОЛ и реминерализационные свойства слюны.
Методика
В эксперимент брали 21-дневных беспородных крыс-самцов с массой тела 30-40 г. Всего исследовано 130 животных, составивших 13 групп: 1 - интактная, 2 - контрольная (введение 1% крахмального клейстера), 3 - кариесогенная диета (КГД), 4 - стресс, 5 - КГД + стресс, 6 -мерказолил (М), 7 - М + КГД, 8 - М + стресс, 9 - М + КГД + стресс, 10 - L-тироксин (L-T4), 11 -L-T4 + КГД, 12 - L-T4 + стресс, 13 - L-T4 + КГД + стресс. В качестве кариесогенного рациона использовали высокоуглеводную диету Стефана (1966) на протяжении 2 месяцев [8]. В роли стрессирующего воздействия применяли краудинг-стресс - скученное содержание животных в стандартных пластиковых клетках размером 20х30х40 см в течение 60 сут. (по 40 крыс - в течение первых 30 сут., по 30 - до конца опыта) [4]. Функцию щитовидной железы угнетали путем интрагастрального введения крысам М в 1% крахмальном клейстере (25 мг/кг в течение первого месяца, в течение второго - в половинной дозе). Введение малых доз L-T4 осуществляли аналогичным образом: на протяжении первых 28 сут. от 1,5 до 3,0 мкг/кг, постепенно наращивая дозу, затем до окончания эксперимента в дозе 1,5 мкг/кг. С целью исключения влияния на изучаемые параметры процедуры введения крахмального клейстера животным контрольной группы, крысам, содержавшимся на КГД и/или подвергнутым стрессу без введения препаратов, клейстер вводили таким же образом.
Тиреоидный статус характеризовали по частоте сердечных сокращений (ЧСС), регистрируемой с помощью компьютерного электрокардиографа «Поли-спектр-8/Л» во 2 стандартном отведении, и по изменению прироста массы тела животных. Напряженность общего адаптационного синдрома оценивали по изменению относительной массы (ОМ) органов-маркеров стресса - надпочечников (ОМН), селезенки (ОМС), тимуса (ОМТ), которую рассчитывали как отношение абсолютной массы органов к массе тела, а также по состоянию слизистой оболочки желудка (СОЖ), характеризуемому по методу Тарасенко и соавторов (2001) по: 1) тяжести поражения, выражаемой в баллах: 0 баллов - нет изменений, 1 балл - эрозии, 2 балла - единичные язвы, 3 балла -множественные язвы, 4 балла - пенетрирующие или прободные язвы; 2) частоте поражения -отношению числа животных, имевших дефекты слизистой, к общему количеству крыс в группе, выраженному в процентах; 3) множественности поражения - числу повреждений у 1 крысы; 4) язвенному индексу (ЯИ) - сумме тяжести, частоты и множественности поражения.
СФУ эмали изучали с помощью теста эмалевой резистентности (ТЭР) по методу Окушко В.Р. (1984). Интенсивность окрашивания эмали метиленовым синим оценивали по стандартной 10-балльной шкале: 1-3 балла - высокая резистентность эмали, 4-5 баллов - средняя, 6-7 баллов -пониженная, 8-10 баллов - крайне низкая. Для раскрытия механизмов влияния тиреоидного статуса на устойчивость эмали определяли интенсивность ПОЛ, микрокристаллизацию слюны (МКС), ее минерализующий потенциал (МПС).
Слюноотделение стимулировали внутрибрюшинным введением крысам пилокарпина в дозе 0,5 мг/кг. Активность ПОЛ в слюне исследовали хемилюминисцентным методом, описанным Кузьминой Е.И., Нелюбиным А.С. и Щенниковой М.К. (1983), с использованием в качестве индуктора перекиси водорода по значению максимальной интенсивности сигнала (I max) и светосумме (S). Антиоксидантную активность (АОА) слюны оценивали по тангенсу угла убывания сигнала после достижения им максимальной интенсивности (tg а2) без учета знака (-).
Для определения МКС и МПС по методике Леуса П. А. (1977) на чистое обезжиренное предметное стекло с помощью пипетки наносили 3 капли слюны. Их высушивали, после чего исследовали под микроскопом Leica с увеличением в 40 раз. Тип МКС оценивали по характеру рисунка кристаллов:
I тип - кристаллы имеют призматическую, удлиненную форму, их структура хорошо выражена; II тип - кристаллы небольших размеров, не имеют четкой пространственной ориентации; III тип -большое количество аморфных структур, единичные мелкие кристаллы. МПС выражали в баллах: 0 баллов - отсутствие кристаллических структур, 1 балл - хаотически расположенные структуры неправильной формы, 2 балла - тонкая сетка линий, 3 балла - отдельные небольшие кристаллы на фоне сетки, 4 балла - кристаллы средних размеров с древовидной структурой, 5 баллов - крупные кристаллы, напоминающие папоротник. Для каждой крысы вычисляли среднее значение баллов, установленных в 3 каплях. МПС от 0,0 до 1,0 балла оценивали как очень низкий, от 1,1 до 2,0 - как низкий, от 2,1 до 3,0 - как удовлетворительный, от 3,1 до 4,0 - как высокий, от 4,1 до 5,0 - как очень высокий. Животных умерщвляли декапитацией под уретановым наркозом (1 г/кг).
Таблица 1. Влияние кариесогенной диеты, стресса и их сочетания на относительную массу надпочечников, селезенки и тимуса у животных с различным тиреоидным статусом_
№ Группа животных ОМН, мг/г ОМС, мг/г ОМТ, мг/г
1 Интактная 0,23 (0,20; 0,28) 4,44 (3,92; 4,85) 3,73 (3,54; 3,91)
2 Контроль 0,24 (0,21; 0,29) 4,53 (4,03; 4,98) 3,76 (3,45; 3,99)
р 1-2 р>0,05 р>0,05 р>0,05
3 КГД 0,24 (0,20; 0,31) 4,41 (4,04; 4,97) 3,69 (3,28; 3,86)
р 2-3 р>0,05 р>0,05 р>0,05
4 Стресс 0,33 (0,285; 0,40) 3,44 (3,12; 3,91) 2,67 (2,46; 3,12)
р 2-4 р<0,05 р<0,001 р<0,001
р 3-4 р<0,05 р<0,01 р<0,001
5 КГД + стресс 0,34 (0,26; 0,38) 3,35 (3,11; 4,02) 2,71 (2,23; 3,14)
р 2-5 р<0,05 р<0,001 р<0,001
р 3-5 р<0,05 р<0,01 р<0,001
р 4-5 р>0,05 р>0,05 р>0,05
6 Мерказолил 0,19 (0,16; 0,25) 3,90 (3,46; 4,18) 3,16 (2,69; 3,52)
р 2-6 р<0,05 р<0,01 р<0,01
7 Мерказолил + КГД 0,17 (0,14; 0,25) 4,03 (3,51; 4,44) 3,12 (2,88; 3,49)
р 6-7 р>0,05 р>0,05 р>0,05
р 2-7 р<0,05 р<0,05 р<0,01
р 3-7 р<0,05 р<0,05 р<0,01
8 Мерказолил + стресс 0,17 (0,13; 0,25) 3,16 (2,64; 3,39) 2,37 (1,96; 2,65)
р 6-8 р>0,05 р<0,01 р<0,001
р 2-8 р<0,05 р<0,001 р<0,001
р 7-8 р>0,05 р<0,01 р<0,001
р 4-8 р<0,001 р<0,05 р<0,05
9 Мерказолил + КГД + стресс 0,15 (0,11; 0,24) 3,05 (2,43; 3,36) 2,34 (1,75; 2,60)
р 6-9 р>0,05 р<0,001 р<0,01
р 2-9 р<0,05 р<0,001 р<0,001
р 7-9 р>0,05 р<0,001 р<0,001
р 8-9 р>0,05 р>0,05 р>0,05
р 5-9 р<0,01 р<0,05 р<0,05
10 Ь-тироксин 0,23 (0,19; 0,30) 4,47 (3,98; 4,91) 3,73 (3,35; 4,01)
р 2-10 р>0,05 р>0,05 р>0,05
11 Ь-тироксин + КГД 0,22 (0,20; 0,32) 4,38 (4,16; 4,85) 3,78 (3,55; 3,98)
р 10-11 р>0,05 р>0,05 р>0,05
р 2-11 р>0,05 р>0,05 р>0,05
р 3-11 р>0,05 р>0,05 р>0,05
12 Ь-тироксин + стресс 0,23 (0,19; 0,34) 3,89 (3,62; 4,26) 3,13 (2,79; 3,44)
р 10-12 р>0,05 р<0,05 р<0,01
р 2-12 р>0,05 р<0,01 р<0,01
р 11-12 р>0,05 р<0,05 р<0,01
р 4-12 р<0,05 р<0,05 р<0,05
13 Ь-тироксин + КГД + стресс 0,26 (0,22; 0,34) 3,76 (3,51; 4,15) 3,10 (2,73; 3,58)
р 10-13 р>0,05 р<0,01 р<0,01
р 2-13 р>0,05 р<0,01 р<0,01
р 11-13 р>0,05 р<0,01 р<0,05
р 12-13 р>0,05 р>0,05 р>0,05
р 5-13 р<0,05 р<0,05 р<0,05
Примечание. Здесь и далее: число животных в каждой группе - 10; р - обозначение статистической значимости различий
Таблица 2. Влияние тиреоидного статуса на тяжесть и множественность поражения слизистой оболочки желудка у животных, получавших кариесогенную диету, подвергнутых стрессу и их
сочетанию
№ Группа животных Тяжесть, баллы Множественность, число поражений
0 1 2 3 4 0 1 2 3 4
1 Интактная 10 (100) - - - - 10 (100) - - - -
2 Контроль 9 (90) 1 (10) - - - 9 (90) 1 (10) - - -
р 1-2 >0,05 >0,05
3 КГД 9(90) | - | 1(10) | - | - 9(90) | 1(10) |-|-| -
р 2-3 >0,05 >0,05
4 Стресс 4 (40) | - | 2 (20) | 4 (40) | - 4 (40) | - | 2 (20) | 3 (30) | 1 (10)
р 2-4 <0,05 <0,05
р 3-4 <0,05 <0,05
5 КГД + стресс 3 (30) | - | 3 (30) | 4 (40) | - 3 (30) | - | 3 (30) | 4 (40) | -
р 2-5 <0,01 <0,01
р 3-5 <0,01 <0,01
р 4-5 >0,05 >0,05
6 Мерказолил 5(50) | 2 (20) | 2 (20) | 1 (10) | - 5(50) | 1 (10) | 3 (30) | 1 (10) | -
р 2-6 <0,05 <0,05
7 Мерказолил + КГД 5 (50) | - | 3 (30) | 2 (20) | 5 (50) | - | 2 (20) | 1 (10) | 2 (20)
р 6-7 >0,05 >0,05
р 2-7 <0,05 <0,05
р 3-7 <0,05 <0,05
8 Мерказолил + стресс - - 2 (20) 7 (70) 1 (10) - - 2 (20) 5 (50) 3 (30)
р 6-8 <0,01 <0,01
р 2-8 <0,001 <0,001
р 7-8 <0,05 <0,05
р 4-8 <0,05 <0,05
9 Мерказолил + КГД + стресс - - 2 (20) 6 (60) 2 (20) - - 2 (20) 6 (60) 2 (20)
р 6-9 <0,05 <0,001
р 2-9 <0,05 <0,001
р 7-9 <0,05 <0,01
р 8-9 >0,05 >0,05
р 5-9 <0,05 <0,05
10 Ь-тироксин 10 (100) - - - - 10 (100) - - - -
р 2-10 >0,05 >0,05
11 Ь-тироксин + КГД 9(90) | 1 (10) | - | - | - 9(90) | 1(10) |-|-| -
р 10-11 >0,05 >0,05
р 2-11 >0,05 >0,05
р 3-11 >0,05 >0,05
12 Ь-тироксин + стресс 8 (80) 1 (10) 1 (10) - - 8 (80) - 2 (20) - -
р 10-12 >0,05 >0,05
р 2-12 >0,05 >0,05
р 11-12 >0,05 >0,05
р 4-12 <0,05 <0,05
13 Ь-тироксин + КГД + стресс 7 (70) 1 (10) 1 (10) 1 (10) - 7 (70) 2 (20) - 1 (10) -
р 10-13 >0,05 >0,05
р 2-13 >0,05 >0,05
р 11-13 >0,05 >0,05
р 12-13 >0,05 >0,05
р 5-13 <0,05 <0,05
Таблица 3. Влияние йодсодержащих гормонов щитовидной железы на устойчивость эмали, минерализующий потенциал, активность перекисного окисления липидов и антиоксидантных систем в слюне в условиях нахождения крыс на кариесогенной диете, скученного содержания и комбинации этих воздействий_
№ Группа животных ТЭР, баллы МПС, баллы Б, мВ*с I тах, мВ tg а2
п=10 п=10 п=7 п=7 п=7
1 Интактная 1,5 (1,0; 3,0) 3,50 (2,67; 4,00) 4,21 (4,06; 4,31) 0,37 (0,33; 0,46) 0,446 (0,423; 0,481)
2 Контроль 2,0 (1,0; 3,0) 3,33 (2,67; 4,33) 4,17 (4,05; 4,26) 0,41 (0,37; 0,47) 0,441 (0,418; 0,472)
р 1-2 р>0,05 р>0,05 р>0,05 р>0,05 р>0,05
3 КГД 6,0 (5,0; 7,0) 2,00 (1,67; 3,00) 5,88 (5,70; 5,98) 0,56 (0,50; 0,59) 0,296 (0,268; 0,322)
р 2-3 р<0,001 р<0,01 р<0,01 р<0,01 р<0,01
4 Стресс 4,0 (2,0; 5,0) 2,67 (2,33; 3,33) 6,26 (6,18; 6,39) 0,62 (0,60; 0,66) 0,225 (0,204; 0,248)
р 2-4 р<0,05 р<0,05 р<0,01 р<0,01 р<0,01
р 3-4 р<0,01 р>0,05 р<0,01 р<0,01 р<0,05
5 КГД + стресс 8,0 (7,0; 9,0) 1,50 (1,33; 2,33) 7,38 (7,21; 7,59) 0,71 (0,67; 0,76) 0,168 (0,139; 0,195)
р 2-5 р<0,001 р<0,001 р<0,01 р<0,01 р<0,01
р 3-5 р<0,05 р<0,05 р<0,01 р<0,01 р<0,01
р 4-5 р<0,001 р<0,001 р<0,01 р<0,01 р<0,05
6 Мерказолил 4,0 (2,0; 5,0) 2,33 (2,00; 3,00) 3,33 (3,11; 3,69) 0,35 (0,31; 0,38) 0,375 (0,348; 0,416)
р 2-6 р<0,05 р<0,01 р<0,01 р<0,05 р<0,01
7 Мерказолил + КГД 8,0 (6,0; 9,0) 1,50 (1,33; 2,33) 6,01 (5,93; 6,25) 0,60 (0,58; 0,64) 0,206 (0,161; 0,247)
р 6-7 р<0,001 р<0,05 р<0,01 р<0,01 р<0,05
р 2-7 р<0,001 р<0,001 р<0,01 р<0,01 р<0,01
р 3-7 р<0,05 р<0,05 р<0,05 р<0,05 р<0,01
8 Мерказолил + стресс 6,0 (5,0; 7,0) 1,84 (1,33; 2,33) 6,44 (6,31; 6,64) 0,66 (0,64; 0,74) 0,154 (0,103; 0,181)
р 6-8 р<0,01 р<0,05 р<0,01 р<0,01 р<0,01
р 2-8 р<0,001 р<0,001 р<0,01 р<0,01 р<0,01
р 7-8 р<0,05 р>0,05 р<0,01 р<0,05 р<0,05
р 4-8 р<0,01 р<0,01 р<0,05 р<0,05 р<0,01
9 Мерказоли + КГД +стресс 9,0 (8,0; 10,0) 1,00 (0,67; 2,00) 7,69 (7,54; 7,96) 0,79 (0,76; 0,86) 0,060 (0,037; 0,112)
р 6-9 р<0,001 р<0,001 р<0,01 р<0,01 р<0,01
р 2-9 р<0,001 р<0,001 р<0,01 р<0,01 р<0,01
р 7-9 р<0,05 р>0,05 р<0,01 р<0,05 р<0,01
р 8-9 р<0,001 р<0,05 р<0,01 р<0,01 р<0,05
р 5-9 р<0,05 р<0,05 р<0,05 р<0,01 р<0,01
10 Ь-тироксин 1,5 (1,0; 3,0) 3,84 (3,00; 4,33) 3,67 (3,43; 3,83) 0,40 (0,35; 0,46) 0,520 (0,476; 0,533)
р 2-10 р>0,05 р>0,05 р<0,01 р>0,05 р<0,01
11 Ь-тироксин + КГД 4,0 (3,0; 5,0) 2,67 (2,33; 3,33) 4,49 (4,41; 4,85) 0,48 (0,46; 0,54) 0,369 (0,316; 0,397)
р 10-11 р<0,01 р<0,01 р<0,01 р<0,05 р<0,01
р 2-11 р<0,01 р<0,05 р<0,01 р<0,05 р<0,05
р 3-11 р<0,01 р<0,05 р<0,01 р<0,05 р<0,01
12 Ь-тироксин + стресс 2,0 (1,0; 3,0) 3,67 (2,67; 4,00) 4,16 (4,05; 4,38) 0,44 (0,42; 0,47) 0,410 (0,373; 0,471)
р 10-12 р>0,05 р>0,05 р<0,01 р>0,05 р<0,01
р 2-12 р>0,05 р>0,05 р>0,05 р>0,05 р>0,05
р 11-12 р<0,01 р<0,05 р<0,01 р<0,05 р<0,01
р 4-12 р<0,05 р<0,05 р<0,01 р<0,01 р<0,01
13 Ь-тироксин+ КГД +стресс 5,5 (4,0; 6,0) 2,33 (1,67; 3,00) 5,33 (5,20; 5,97) 0,55 (0,52; 0,62) 0,265 (0,191; 0,294)
р 10-13 р<0,001 р<0,001 р<0,01 р<0,01 р<0,01
р 2-13 р<0,001 р<0,01 р<0,01 р<0,01 р<0,01
р 11-13 р<0,05 р>0,05 р<0,01 р<0,05 р<0,01
р 12-13 р<0,001 р<0,01 р<0,01 р<0,01 р<0,01
5-13 р<0,01 р<0,05 р<0,01 р<0,01 р<0,01
Изменилось и распределение типов МКС: число крыс с I типом по сравнению с контролем уменьшилось на 50% - до 10%, со II, напротив увеличилось на 40% - до 80%. У 10% животных появился III тип, не наблюдавшийся в контроле (рис.).
100% 80% 60% 40% 20% 0%
к д
с дс м мд мс мдс т тд тс тдс
Рис. Влияние йодсодержащих гормонов щитовидной железы на распределение типов микрокристаллизации слюны. Число животных в каждой экспериментальной группе - 10. Обозначения групп животных: И - интактная, К - контрольная, Д - кариесогенная диета, С -стресс, ДС - кариесогенная диета + стресс, М - мерказолил, МД - мерказолил + кариесогенная диета, МС - мерказолил + стресс, МДС - мерказолил + кариесогенная диета + стресс, Т -тироксин, ТД - тироксин + кариесогенная диета, ТС - тироксин + стресс, ТДС - тироксин + кариесогенная диета + стресс
Другим возможным механизмом является обнаруженная нами активация ПОЛ в слюне, судя по повышению S - на 41% и I max - на 37%, связанная с угнетением АОА в ней, - падением tg а2 на 33% (р<0,01) (табл. 3).
Скученное содержание крыс привело к увеличению ОМН на 36% (р<0,05), снижению ОМС на 24%, ОМТ - на 29% (р<0,001), ульцерации СОЖ у 60% животных, с тяжестью 2 балла у 20%, 3 балла - у 40% крыс, множественностью 2, 3 и 4 язвы у 20%, 30% и 10% животных соответственно (р<0,05), ЯИ 3,9. Это свидетельствует о том, что нахождение крыс в условиях скученности привело к развитию стресс-реакции. Значение ТЭР, как и в группе «КГД», увеличилось, однако менее существенно - в 2 раза (p<0,05). Величина ТЭР отражала средний уровень СФУ эмали. В полном соответствии с менее выраженным изменением ТЭР находилось и меньшее нарушение минерального состава слюны - падение МПС в 1,25 раза (р<0,05), и менее существенное изменение распределения типов МКС: количество крыс, у которых наблюдался I тип, по сравнению с контролем снизилось на 40% - до 20%, имевших II тип настолько же увеличилось -до 80%, III тип не наблюдался. Вместе с тем, интенсификация ПОЛ, как и падение АОА в слюне, были более значительными: S увеличилась на 50%, I max - на 48%, tg а2 снизился на 49% (р<0,01). Следовательно, краудинг-стресс вызывает уменьшение СФУ эмали зубов, однако менее выраженное, чем нахождение животных на КГД, но при этом провоцирует более существенную активацию ПОЛ в слюне, обусловленную более глубокой депрессией АОА. Это указывает на значение и других, не связанных с интенсификацией ПОЛ, механизмов в формировании устойчивости твердых тканей зуба при стрессе.
Сочетанное воздействие КГД и скученного содержания животных вызвало также же, как стресс, увеличение ОМН - на 43% (р<0,05), уменьшение ОМС и ОМТ- на 26% и 28% (р<0,001), ульцерацию СОЖ - у 70% животных с тяжестью 2 балла у 30%, 3 балла у 40% крыс, множественностью 2 и 3 язвы у 30% и 40% животных (р<0,01), ЯИ 4,3. Значение ТЭР возрастало наиболее выраженно - в 4 раза (p<0,001) и указывало на крайне низкий уровень СФУ эмали. Этому соответствовали: 1) существенное нарушение минерализующих характеристик слюны: значение МПС упало в 2,22 раза (р<0,001), наблюдались только II и III типы МКС в соотношении 1:1, т.е. по отношению к контролю количество крыс со II типом было на 10% выше, отсутствовал I тип и появился III тип; 2) значительная интенсификация ПОЛ: повышение S на 77% (р<0,01), I max - на 71% (р<0,01), в результате наибольшего снижения tg а2 - на 62% (р<0,01).
Введение М повысило прирост массы тела животных на 10% (158 (133; 168) г у контрольных крыс и 174 (164; 191) г в группе «М») (р<0,05) и снизило ЧСС на 19% (388 (359; 412) ударов/мин в контроле и 313 (187; 365) ударов/мин в группе «М») (р<0,01), что позволяет заключить, что избранная нами доза привела к развитию гипотиреоидного состояния. ОМ исследованных органов снижалась: ОМН - на 21% (р<0,05), ОМС - на 14%, ОМТ - на 16% (р<0,01) (табл. 1). У 50% животных наблюдалась ульцерация СОЖ с тяжестью 1 балл у 20%, 2 балла у 20%, 3 балла у 10% крыс, множественностью 1, 2 и 3 язвы у 10%, 30% и 10% животных (р<0,05) (табл. 2), ЯИ 2,4.
и
Величина ТЭР повышалась в 2 раза (p<0,05) (табл. 3), что указывало на средний уровень СФУ эмали. Минерализующая сила слюны ухудшалась - значение МПС падало в 1,43 раза (р<0,01) (табл. 3), как и распределение типов МКС: число животных с I типом составило только 10%, тогда как со II - 90%, т. е. по сравнению с таковым в контроле количество крыс, имевших I тип, уменьшилось на 50%, II тип - увеличилось настолько же (рис. 1). Вместе с тем, снижалась и интенсивность ПОЛ: S падала на 20% (р<0,01), I max - на 15% (р<0,05). При этом АОА в слюне также уменьшалась - tg а2 снижался на 15% (р<0,01).
Применение КГД у гипотиреоидных крыс, как и у эутиреоидных, не привело к изменению ОМ стресс-сенситивных органов и не повлияло на состояние СОЖ (р>0,05 по отношению к группе «М»). Вместе с тем, у них наблюдалось большее снижение СФУ эмали - величина ТЭР по сравнению с её значением в группе «М» повысилась в 2 раза (p<0,001), что свидетельствует о крайне низком уровне резистентности эмали, и стала больше, чем в группе «КГД», в 1,33 раза (p<0,05). Большее падение СФУ твердых тканей зуба было связано: 1) с большим снижением МПС: по сравнению с группой «М» он уменьшался в 1,55 раза (р<0,05), вследствие чего становился ниже, чем в группе «КГД», в 1,33 раза (р<0,05); 2) с большим нарушением МКС: в отличие от группы «М» не наблюдался I тип МКС, число крыс со II типом уменьшилось на 40% -до 50%, у остальных животных наблюдался III тип. По сравнению с группой «КГД» число крыс, имевших II тип, было меньше на 30%, III тип, напротив, больше на 40%, отсутствовал I тип; 3) с более существенной интенсификацией ПОЛ - по отношению к группе «М» показатель S увеличился на 80% (р<0,01), I max - на 71% (р<0,01), обусловленной большим угнетением АОА в слюне: tg а2 уменьшился на 45% (р<0,05).
Скученное содержание гипотиреоидных крыс в отличие от стресса у эутиреоидных животных не привело к увеличению ОМН (р>0,05 по отношению к группе «М»), вызвало меньшее снижение ОМС - на 19% (р<0,01), ОМТ - на 21% (р<0,001) и, вместе с тем, большую ульцерацию СОЖ: у всех крыс, с тяжестью 2 балла у 20%, 3 балла у 70% и 4 балла у 10% животных, множественностью 2, 3 и 4 язвы у 20%, 50% и 30% крыс (р<0,01), ЯИ 7,0. Снижение СФУ эмали также было большим: по сравнению с группой «М» значение ТЭР увеличилось в 1,5 раза (p<0,01), отражая пониженный уровень резистентности твердых тканей зуба, вследствие чего стало больше, чем в группе «Стресс», в 1,5 раза (р<0,01). Это происходило из-за: 1) более существенного падения МПС: по отношению к аналогичному показателю в группе «М» он снизился в 1,27 раза (р<0,05), в результате чего был меньше, чем в такой же группе эутиреоидных крыс, в 1,45 раза (р<0,01); 2) большего нарушения распределения типов МКС: в отличие от группы «М» отсутствовал I тип МКС, число крыс со II типом уменьшилось на 10% - до 80%, у 20% животных наблюдался III тип. В противоположность группе «Стресс» не было I типа МКС и появился III тип; 3) более значительной активации ПОЛ: по отношению к его значению в группе «М» показатель S возрос на 93%, I max - на 89%, связанной с более существенной депрессией АОА в слюне: tg а2 уменьшился на 59% (р<0,01).
Сочетанное воздействие КГД и стресса на гипотиреоидных крыс в противоположность эутиреоидным не вызвало увеличения ОМН и привело к меньшему снижению ОМС - на 22%, ОМТ - на 26% (р<0,001), но большей ульцерации СОЖ: изъязвления наблюдались у 100% животных, с тяжестью 2 балла у 20%, 3 балла у 60%, 4 балла у 20% крыс и множественностью 2, 3 и 4 язвы у 20%, 60% и 20% животных (р<0,001), ЯИ 7,0. Величина ТЭР повышалась наиболее значительно - в 2,25 раза (p<0,001 по отношению к группе «М»), что указывает на крайне низкий уровень резистентности эмали. В результате этого значение ТЭР было больше, чем в аналогичной группе эутиреоидных крыс, в 1,13 раза (р<0,05). Это коррелировало: 1) с наибольшим снижением МПС - в 2,33 раза (р<0,001), вследствие чего он был меньше его величины в группе «КГД + стресс» в 1,5 раза (р<0,05); 2) с наихудшим распределением типов МКС: в отличие от группы «М» отсутствовал I тип, число крыс со II типом уменьшилось на 60% - до 30%, у большинства животных (70%) появился III тип МКС. По сравнению с распределением типов МКС в группе «КГД + стресс» количество крыс, имевших II тип МКС, было ниже, а III - выше на 20%; 3) с наибольшей стимуляцией ПОЛ: по отношению к группе «М» показатель S увеличился на 131%, I max - на 126%, связанной с наиболее глубоким угнетением АОА в слюне - tg а2 уменьшился на 84% (р<0,01).
Введение Ь-Т4 не изменяло прирост массы тела и ЧСС, составивших в группе «Ь-Т4» 156 (142; 174) г и 389 (365; 406) ударов/мин (p>0,05). Следовательно, выбранные нами дозы могут быть охарактеризованы, как близкие к физиологическим. Их применение не привело к изменению ОМ стресс-сенситивных органов (табл. 1), состояния СОЖ (табл. 2), значения ТЭР, уровня МПС (р>0,05) (табл. 3) и, вместе с тем, улучшило распределение типов МКС: I тип наблюдался у 90% крыс, II тип - у 10% (разница по сравнению с контролем в обоих случаях 30%) (рис. 1). Кроме того, введение Ь-Т4 незначительно ограничило интенсивность ПОЛ в слюне - S снизилась на 12% (р<0,01) за счет стимуляции её АОА - tg а2 повысился на 18% (р<0,01) (табл. 3).
Получение КГД животными, которым вводили Ь-Т4, равно как и эутиреоидными, не привело к изменению ОМ исследуемых органов и состояния СОЖ (р>0,05). Величина ТЭР хотя и повысилась, но менее существенно, чем в такой же группе эутиреоидных крыс, - по сравнению с группой «Ь-Т4» в 2,67 раза (p<0,01), что свидетельствовало о среднем уровне резистентности твердых тканей зуба. Вследствие этого значение ТЭР было в 1,5 раза ниже (p<0,01), чем в группе «КГД». Меньшее, чем у эутиреоидных животных, получавших КГД, снижение СФУ эмали было обусловлено: 1) меньшим падением МПС - по отношению к группе «Ь-Т4» в 1,44 раза (р<0,01), вследствие чего он был в 1,34 раза больше (p<0,05) по сравнению с его величиной в группе «КГД»; 2) меньшим нарушением МКС: по сравнению с группой «Ь-Т4» количество животных, имевших I тип МКС, уменьшилось на 60% - до 30%, II тип, наоборот, увеличилось на 60% - до 70%, поэтому по отношению к эутиреоидным крысам аналогичной группы число животных, имевших I тип МКС, было больше на 20%, со II типом - меньше на 10%, III тип отсутствовал вовсе; 3) ограничением под влиянием Ь-Т4 интенсификации ПОЛ за счет повышения АОА в слюне: по сравнению с группой «Ь-Т4» S увеличилась только на 22% (р<0,01), I max - на 20% (р<0,01), tg а2 уменьшился на 32% (р<0,01).
Скученное содержание животных, которым вводили Ь-Т4, в отличие от эутиреоидных крыс не вызвало увеличения ОМН и изменения состояния СОЖ (р>0,05) и привело к меньшему снижению ОМС - на 13% (р<0,05), ОМТ - на 16% (р<0,01). В противоположность эутиреоидным животным аналогичной группы величина ТЭР не изменялась (р>0,05), что указывает на высокую резистентность эмали. Вследствие этого значение ТЭР было в 2 раза ниже (p<0,05) по отношению к его величине в группе «Стресс». Это было обусловлено: 1) отсутствием нарушения минерального состава слюны (р>0,05), в результате чего МПС был в 1,37 раза выше, чем у эутиреоидных стрессированных крыс (p<0,05); 2) менее существенным изменением распределения типов МКС: по сравнению с группой «Ь-Т4» количество животных, имевших I тип МКС, снизилось на 20% - до 70%, II тип увеличилось на 20% - до 30%, вследствие чего по сравнению с эутиреоидными крысами аналогичной группы число животных с I типом МКС было больше на 50%, а со II, наоборот, ниже на 50%; 3) ограничением активации ПОЛ в слюне: по отношению к группе «Ь-Т4» показатель S повысился всего на 13% (р<0,05), I max была такой же (р>0,05), что было связано с меньшей депрессией АОА: tg а2 уменьшился лишь на 20% (р<0,01).
Сочетанное воздействие КГД и стресса на животных, получавших малые дозы Ь-Т4, не сопровождалось, в противоположность такой же группе эутиреоидных крыс, увеличением ОМН и повреждением СОЖ (р>0,05) и характеризовалось значительно меньшим падением ОМС - на 16% (р<0,01) и ОМТ - на 17% (р<0,01). Величина ТЭР возросла в меньшей степени, чем у эутиреоидных крыс аналогичной группы: по отношению к группе «Ь-Т4» - в 3,67 раза (p<0,001), вследствие чего была в 1,45 раза ниже (p<0,001) по сравнению с её значением у эутиреоидных животных. Это свидетельствует о том, что в группе «Ь-Т4 + КГД + стресс» уровень СФУ эмали был пониженным, тогда как в группе «КГД + стресс» - крайне низким. Это было связано: 1) с менее выраженным снижением МПС - в 1,65 раза (р<0,001 по отношению к группе «Ь-Т4»), в результате чего его величина была в 1,55 раза выше (p<0,01) по сравнению с таковой в группе «КГД + стресс»; 2) с меньшим нарушением распределения типов МКС: по отношению к группе «Ь-Т4» число крыс, имевших I тип, снизилось на 80% - до 10%, имевших II тип, повысилось настолько же - до 90%. В отличие от аналогичной группы эутиреоидных животных наблюдался I тип МКС, число крыс со II типом было на 40% больше, отсутствовал III тип; 3) с меньшей, чем у эутиреоидных животных, стимуляцией ПОЛ в слюне: показатель S увеличился только на 45% (р<0,01), I max - на 38% (р<0,01), связанной с менее выраженным снижением АОА -уменьшением tg а2 лишь на 49% (р<0,01).
Обсуждение результатов исследования
Было обнаружено, что как КГД, так и краудинг-стресс вызывают падение кариесрезистентности твердых тканей зуба. Установлены следующие механизмы снижения СФУ эмали в этих условиях: 1) интенсификация ПОЛ, связанная с депрессией АОА в слюне; 2) угнетение минерализующего потенциала слюны. Стресс сам по себе вызывает меньшее, чем КГД, уменьшение СФУ твердых тканей зуба, однако усугубляет её падение, вызванное КГД, в результате наибольшей стимуляции указанных механизмов патогенеза. Экспериментальный гипотиреоз, per se снижающий резистентность эмали, потенцирует выраженность альтерирующих эффектов использованной нами диеты, стресса, а также их сочетанного применения в результате более значительной по отношению к таковой у эутиреоидных животных активации ПОЛ в слюне, более глубокой депрессии ее АОА и более существенного нарушения реминерализующих свойств слюны. Близкие к физиологическим дозы L-14, напротив, лимитируют снижение резистентности эмали и дентина, вызванное применением КГД, изолированным и комбинированным со скученным содержанием
животных, и предупреждают его при краудинг-стрессе. Обнаруженный нами протекторный эффект малых доз Ь-Т4 определяется: 1) ограничением под их влиянием стимуляции ПОЛ в слюне (о чем свидетельствует менее выраженное повышение параметров индуцированной хемилюминесценции) за счет увеличения АОА (меньшее падение тангенса угла убывания сигнала после достижения им максимальной интенсивности); 2) нормализацией минерализующей способности слюны (большими по сравнению с таковыми в аналогичных группах эутиреоидных животных значениями МПС и лучшим распределением типов МКС) в условиях всех примененных нами кариесогенных воздействий.
Антиоксидантный эффект ЙТГ можно объяснить: 1) их геномным действием [9], приводящим к стимуляции синтеза высокоспецифических клеточных белков, в том числе, и антиоксидантных ферментов - супероксиддисмутазы, каталазы, а также повышением под влиянием ЙТГ уровня неферментативных антиоксидантов - восстановленного глутатиона, витаминов-антиоксидантов [2], а-токоферола [7];
2) ограничением под влиянием ЙТГ интенсификации ПОЛ, продемонстрированным в нашей работе, продукты которого инактивируют антиоксидантные ферменты [10];
3) обнаруженным нами снижением ЙТГ напряженности стресс-синдрома. Отсутствие увеличения ОМН при стрессе у животных, получавших М, свидетельствует о «выключении» в условиях гипотиреоза ответа гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы. В полном соответствии с этим находятся меньшее, чем у эутиреоидных крыс, подвергнутых стрессу, уменьшение ОМС и ОМТ, поскольку тимолимфатическую инволюцию обусловливают глюкокортикоиды, и, напротив, большее поражение СОЖ из-за невозможности реализации адаптивного действия кортикостероидов, которое они оказывают в умеренных дозах. Ь-Т4 лимитирует снижение ОМС и ОМТ, а также предупреждает изменение ОМН и состояния СОЖ при изолированном действии стресса и при его сочетании с КГД. Ограничение ЙТГ интенсивности стресс-реакции позволяет предположить возможность минимизации выброса катехоламинов из надпочечников, что уменьшает их стимулирующее действие на активность ПОЛ [5].
Нормализация минерализующей способности слюны ЙТГ может быть связана с их влиянием на ее насыщение ионами кальция, фосфора и на активность фосфатаз [3], от которых зависит степень кристаллизации слюны и постоянное динамическое равновесие обмена минералами между эмалью зубов и ротовой жидкостью.
Для реализации повышающего СФУ эмали эффекта ЙТГ имеют значение и их ограничивающее влияние на интенсификацию протеолиза при стрессе [1], стимуляция скорости слюноотделения [6], имеющие значение в патогенезе кариеса.
Заключение
Таким образом, в ходе исследования была впервые выявлена зависимость структурно-функциональной устойчивости твердых тканей зуба от уровня йодсодержащих тиреоидных гормонов в условиях кариесогенных воздействий, моделируемых нахождением животных на диете с высоким содержанием углеводов, краудинг-стрессом и их сочетанием. Раскрыты её механизмы: антиоксидантное действие йодсодержащих гормонов щитовидной железы и нормализация под их влиянием реминерализационной силы слюны с учетом доказанного значения интенсификации перекисного окисления липидов и нарушения минерализующих свойств слюны в снижении резистентности эмали. В целом, результаты работы экспериментально обосновывают необходимость контроля и коррекции тиреоидного статуса у пациентов, часто обращающихся к стоматологу по поводу кариозного процесса, а также доказывают возможность использования малых доз Ь-Т4 для повышения структурно-функциональной устойчивости твердых тканей зуба.
Литература (references)
1. Городецкая И.В., Гусакова Е.А. Влияние тиреоидного статуса на систему протеолиза при стрессе // Российский физиологический журнал имени И.М. Сеченова. - 2013. - Т.99, №12. - С. 1378-1388. [Gorodetskaya I.V., Gusakova E.A. Rossiyskiy fiziologicheskiy zhurnal imeni I.M. Sechenova. Neuroscience and Behavioral Physiology. - 2013. - V.99, N12. - Р. 1378-1388. (in Russian)].
2. Городецкая И.В., Евдокимова О.В. Влияние изменения тиреоидного статуса на ферментативный и неферментативный компоненты антиоксидантной системы организма при действии стрессоров различной природы // Вестник Гродненского государственного медицинского университета. - 2013. -Т.43, №3. - C. 80-83. [Gorodetskaya I.V., Evdokimova O.V. Vestnik Grodnenskogo gosudarstvennogo
meditsinskogo universiteta. Bulletin of the Grodno State Medical University. - 2013. - V.43, N3. - P. 80-83. (in Russian)].
3. Данилова Л.П., Кремко Л.М., Конопля Е.Е. Гормональная обусловленность изменений кальций-фосфорного обмена и стоматологического статуса при нарушении функции щитовидной железы // Известия НАН Беларуси. Серия биологических наук. - 2001. - №1. - С.77-80. [Danilova L.P., Kremko L.M., Konoplya E.E. Izvestiya NAN Belarusi. Seriya biologicheskih nauk. Proceedigs of the National Academy of Sciences of Belarus. Series of Medical Sciences. - 2001. - N1. - P. 77-80. (in Russian)].
4. Кириллов Н.А., Смородченко А.Т. Гистохимическая характеристика структур лимфоидных органов крыс под действием стресса // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. - 1999. - Т.127, №2. - С. 171-173. [Kirillov N.A., Smorodchenko A.T. Byulleten' ehksperimental'noj biologii i mediciny. Bulletin of Experimental Biology and Medicine. - 1999. - V.127, N2. - P. 171-173. (in Russian)].
5. Щербаков Д.Л., Емельянов В.В., Мещанинов В.Н. Особенности влияния адреналина на перекисное окисление липидов в миелокариоцитах зрелых и старых крыс in vitro // Вестник Уральской медицинской академии науки. Bulletin of the Ural Medical Academy of Science. - 2013. - №4. - С. 102-105. [Shcherbakov D.L., Emel'yanov V.V., Meshchaninov V.N. Vestnik uralskoy meditsinskoy akademicheskoy nauki. - 2013. -N4. - Р. 102-105. (in Russian)].
6. Muralidharan D., Fareed N., Pradeep P.V. et al. Qualitative and quantitative changes in saliva among patients with thyroid dysfunction prior to and following the treatment of the dysfunction // Oral Surgery, Oral Medicine, Oral Pathology and Oral Radiology. - 2013. - V. 115, N5. - Р. 617-623.
7. Rogstad T.W., Sonne C., Villanger G.D. et al. Concentrations of vitamin A, E, thyroid and testosterone hormones in blood plasma and tissues from emaciated adult male Arctic foxes (Vulpes lagopus) dietary exposed to persistent organic pollutants (POPs) // Environmental Research. - 2017. - V.154. - Р. 284-290.
8. Stephan R.M. Effects of different types of human foods on dental health in experimental animals // Journal of Dental Research. - 1966. - V.45, N5. - Р. 1551-1561.
9. Vella K.R., Hollenberg A.N. The actions of thyroid hormone signaling in the nucleus // Molecular and Cellular Endocrinology. - 2017. - N17. - Р. 30169-30170.
10.Wijeratne S.S., Cuppett S.L., Schlegel V. Hydrogen peroxide induced oxidative stress damage and antioxidant enzyme response in Caco-2 human colon cells // Journal of Agricultural and Food Chemistry. - 2005. - V.53, N22. - Р. 8768-8774.
Информация об авторах
Городецкая Ирина Владимировна - доктор медицинских наук, профессор кафедры нормальной физиологии УО «Витебский государственный ордена Дружбы народов медицинский университет». E-mail: gorodecka-iv@mail.ru
Масюк Наталья Юзефовна - аспирант кафедры нормальной физиологии УО «Витебский государственный ордена Дружбы народов медицинский университет». E-mail: koxinor1nata@gmail.com
