CC BY
12"Ысник стоматологи№ 2, 2013
8. Chumakova M.M., Kidagidze Z.G. Influence of levamisole on cytotoxic activity of normal lymphocytes in tissue culture. Bul.experim. biol. i meditsiny. 1979; 11: 581-582.
9. Ottemes J.D., Torchia A.S., Bilven M.L. Interaction of levamisole ansmercaptans duringthymocyte proliferation induced by concanavalin A. Cell. Immunol. 1979; 1(43):62-69.
10. Tyring S.K., Lefkowitz S. Induction of interferon by levamisole and concanavalin A in HA/ICR mouse spleen cells. Experimentia. 1980:36:1323-1324.
11. Gariner E.M.S. Levamisole augmentation of PPD-induced lymphocyte proliferation/S. Aft.Med. J. 1981;4(59):109-110.
12. Gulling E.V., Dyugovskaya L.A. Inhibition of reagin synthesis in the respiratory tract in the local application of certain limfocitotropic substances. Doklady AN USSR. 1980;10:72-73.
13. Gulling E. V., Pisanko V. N. Influence of of levamisole on the development of delayed-type hypersensitivity. Vrachebnoye delo. 1981;1:101-103.
14. Yusubov Y.A. Patogenez, diagnostika i lecheniye osteomiyelitov chelustey u detey: kiln.-experimen. issled. [The pathogenesis, diagnosis, and treatment of osteomyelitis of jaws in children: klin.-experimen. investig.]. Abstract of dissertation for doctor medical sciences. Kiev 1988: 45.
15. Korenman I. M. Extraktsiya v analize organicheskikh veschestv [Extraction in the analysis of the organic substances]. Moskow, Khimiya; 1977: 150.
16. Nechayeva L. Y., Galatenko N. A., Bifius N. N. Extraction-photometric determination of levamisole out of the drug with prolonged immunomodulating effect. Farmatsiya. 1989; 2:24-27.
Hagiftm.na 22.04.13
УДК 615.31:546.172.6:616.716.85/.87-001-003.93-092.9
А. Г. Гулюк, д. мед. н., Е. В. Желнин, к. мед. н.
Государственное учреждение «Институт стоматологии Национальной академии медицинских наук Украины» Харьковский национальный медицинский университет
МЕТАБОЛИТЫ ОКСИДА АЗОТА ПРИ ПОСТТРАВМАТИЧЕСКОЙ РЕГЕНЕРАЦИИ АЛЬВЕОЛЯРНОЙ КОСТИ У КРЫС В УСЛОВИЯХ ВВЕДЕНИЯ ДЕКСАМЕТАЗОНА
После травмы альвеолярной кости у крыс наблюдается кратковременное повышение содержания общих метаболитов оксида азота (N0) - на 7-ые сутки и длительное повышение содержания нитрит-аниона (в течение 45-и суток) в крови. При остеопорозе отмечается медленное, значительное и длительное нарастание содержания общих метаболитов N0. Во все исследуемые после травмы сроки обнаруживаются достоверные различия в содержании нитрит-аниона между группами крыс без патологии костной ткани и с остеопорозом.
Ключевые слова: альвеолярная кость, посттравматическая регенерация, метаболиты N0.
19
А.Г. Гулюк, €. В. Желнт
Державна установа «1нститут стоматологи Нащонально'1 академи медичних наук Украши» Харювський нащональний медичний ушверситет
МЕТАБОЛ1ТИ АКСИДУ АЗОТУ ПРИ ШСЛЯТРАВМАТИЧНШ РЕГЕНЕРАЦП АЛЬВЕОЛЯРНО1 К1СТКИ У ЩУР1В В УМОВАХ ВВЕДЕННЯ ДЕКСАМЕТАЗОНУ
Шсля травми альвеолярной к1стки у щур1в спостер^аеться короткочасне збтьшення вм1сту загальних метаболгтгв N0 (на 7-му добу) I довготривале збтьшення вм1сту нтрит-ашону (на протяз1 45 д1б). При остеопороз1 в1дм1чаеться повтьне, виражене I тривале наростання вм1сту загальних метаболгтгв N0. В ус1 термши досл1дження знайдено в1ро-г1дш в1дмтност1 вм1сту ттрит-атону м1ж групами щур1в без патологи тстковог тканини I з остеопорозом. Ключовi слова: альвеолярна тстка, тслятравматична ре-генеращя, метабол1ти N0.
A. G. Guliuk, Ye. V. Zhelnin
State Establishment "The Institute of Stomatology of the National academy of medical science of Ukraine" Kharkiv national Medical University
NITRIC OXIDE METABOLITES IN POSTTRAUMATIC REGENERATION OF ALVEOLAR BONE IN RATS ON THE BACKGROUND OF DEXAMETHASONE ADMINISTRATION'
ABSTRACT
We hypothesized about NO metabolism disturbance in posttraumatic regeneration of alveolar bone in the prior administration of dexamethasone.
The purpose of research: The study of NO metabolites content in the blood after an injury of the alveolar bone in rats on the background of dexamethasone administration. Methods: 70 male rats (WAG) were divided into 4 groups: group 1 - intact (n=8), group 2 - osteoporosis (n=12), group 3 -mandible injury (n=24) group 4 - osteoporosis+ mandible injury (n=26). Groups 2 and 4 were injected dexamethasone (1.675 mg/kg), 3 - saline in a volume equivalent to a solution of dexamethasone i.m. once a day for 2 weeks. After 2 weeks rats of groups 3 and 4 of were exposed to injury of mandible. Rats of 3rd and 4th groups were killed at 7, 14, 28, 45 days after injury. The content of total NO metabolites and nitrite anion in the blood was determined in all groups.
Results: In rats of 3rd group an increase in the content of common NO metabolites on the 7th day and of nitrite anion (during the 45 days) in the blood as compared with intact rats were revealed. Regeneration in rats of 4th group was characterized by more pronounced and prolonged rise in the level of common NO metabolites and nitrite anion. In all study periods after the injury significant differences in the content of nitrite anion between animals of 3rd and 4th groups were revealed. Conclusion: In posttraumatic regeneration of alveolar bone in osteoporosis NO metabolism is disturbed. Metabolites of NO (especially nitrite anion) are sensitive criteria of disturbances in posttraumatic regeneration of alveolar bone. Keywords: alveolar bone, posttraumatic regeneration, nitric oxide metabolites.
© Гулюк А. Г., Желнин Е. В., 2013.
Оксид азота (N0) - медиатор внутриклеточных и межклеточных взаимодействий, важнейший медиатор иммунной системы [1,2]. Все многообразие биологических эффектов N0 можно разделить на 3 типа: ре-гуляторное влияние N0; защитное действие N0 (ан-тиоксидантная активность, защита от токсического воздействия цитокинов, ингибирование адгезии лейкоцитов); повреждающее действие N0 (ингибирова-ние активности ферментов, нарушение структуры ДНК, индукция процессов ПОЛ, снижение антиокси-дантного потенциала и др.). Два первых типа эффектов осуществляются за счет достаточно стабильных концентраций N0. Третий тип эффектов реализуется значительно большими концентрациями N0. Именно с повреждающим действием N0 связана его роль в нарушениях иммунитета [1, 3]. Известно, что системное нарушение биосинтеза и метаболизма цитокинов приводит к нарушениям иммунологического характера [4, 5], а провоспалительные цитокины являются триггером синтеза избыточного количества N0. Ранее показано, что изменение процессов ремоделирования альвеолярной кости под влиянием дексаметазона сопровождается увеличением концентрации провоспа-лительных цитокинов в крови [6]. Последнее, в свою очередь, приводит к увеличению содержания нитрит-аниона. Естественно было предположить, нарушение метаболизма N0 при посттравматической регенерации альвеолярной кости в условиях предварительного введения дексаметазона.
Цель настоящего исследовании. Изучение содержания метаболитов оксида азота в крови при травме альвеолярной кости у крыс в условиях введения дексаметазона.
Материалы и методы исследования. Эксперимент проведен на 70 половозрелых крысах-самцах
линии WAG. Животные были разделены на 4 группы: группа 1 - интактные; группа 2 - остеопороз, вызванный введением дексаметазона из расчета 1,675 мг/кг 1 раз в сутки внутримышечно в течение 2 недель [7]; группе 3 и 4 наносили травматическое повреждение нижней челюсти в виде перфорационного (сквозного дырчатого) дефекта диаметром 2 мм [8]. До проведения операции группе 3 вводили внутримышечно физиологический раствор в объеме, эквивалентном раствору дексаметазона, ежедневно в течение 2-х недель, группе 4 - дексаметазон в дозе 1,675 мг/кг ежедневно внутримышечно в течение 2-х недель. Оперативное вмешательство осуществляли под общим наркозом (аминазин 10 мг/кг, кетамин 50мг/кг) в условиях асептики и антисептики. Крыс 3-й и 4-й групп выводили из эксперимента на 7, 14, 28 и 45 сутки после травмы. Во всех группах определяли содержание суммарных метаболитов NO и нитрит-аниона в крови [9]. Животных всех групп выводили из эксперимента с соблюдением требований Европейской конвенции о защите позвоночных животных, которые используются для исследовательских и других научных целей. Результаты исследований обрабатывали стандартными методами вариационной статистики на персональном компьютере с использованием прикладных программ «Б1ай1а-6».
Результаты исследований и их обсуждение. В
группе 2 (остеопороз) под влиянием глюкокортикои-дов содержание общих метаболитов NO снижается на треть по сравнению с интактными животными (табл. 1). Что касается нитрит-аниона, то его концентрация под влиянием дексаметазона (в противоположность общим метаболитам NO) увеличивается в сравнении с интактными животными в 1,3 раза (табл. 2).
Группы Сроки наблюдения (сутки)
7-е 14-е 28-е 45-е
Группа 1 (интактные) 92,75±8,81 (n=8)
Группа 2 (остеопороз) 61,83±4,33 Pj < 0,05 (n= 12)
Группа 3 (травма нижней челюсти) 128,42±14,48 Pj < 0,02 (n=6) 110,11±9,72 (n=6) 109,87±10,58 (n=6) 49,94±4,28 Pj < 0,02 P3 < 0,02 (n=6)
90,37±7,28 P2 < 0,05 P3 < 0,05 (n=6) 154,59±16,74 120,27±14,48 Pj < 0,05 P2 < 0,01 (n=7)
Группа 4 (остеопороз + травма нижней челюсти) Pj < 0,02 P2 < 0,05 P3 < 0,05 (n=6) 106,00±10,26 P3 < 0,05 (n=7)
Примечание : Р1 - достоверно относительно интактной группы;
Р2 - достоверно относительно 3 группы;
Р3 - достоверно относительно предыдущего срока.
Таблица 1
Содержание общих метаболитов оксида азота в сыворотке крови крыс после травмы альвеолярной кости
"Вiсник стоматологИ", № 2, 2013
21
Таблица 2
Содержание нитрит-аниона в сыворотке крови крыс после травмы альвеолярной кости
Группы Сроки наблюдения (сутки)
7-е 14-е 28-е 45-е
Группа 1 (интактные) 6,39±0,62 (п=8)
Группа 2 (остеопороз) 8,17±1,27 Р! < 0,05 (п= 12)
Группа 3 (травма нижней челюсти) 7,94±0,83 Р! < 0,05 (п=6) 11,83±1,26 Р! < 0,01 Р3 < 0,02 (п=6) 12,34±1,58 Р! < 0,01 (п=6) 9,29±1,39 Р! < 0,05 Р3 < 0,05 (п=6)
14,25±1,58 14,13±1,37 Р! < 0,001 Р2 < 0,05 (п=6) 21,01±1,07 7,07±0,53 Р2 < 0,05 Р3 < 0,01 (п=7)
Группа 4 (остеопороз + травма нижней челюсти) Р! < 0,001 Р2 < 0,01 Р3 < 0,02 (п=6) Р! < 0,001 Р2 < 0,02 Р3 < 0,05 (п=7)
Примечание : Р1 - достоверно относительно интактной группы
Р2 - достоверно относительно 3 группы
Р3 - достоверно относительно предыдущего срока
В группе 3 (травма нижней челюсти) содержание общих метаболитов N0 в крови достоверно повышено только на 7-ые сутки после травмы, в дальнейшем постепенно снижается до нормы, а на 45-ые сутки оказывается ниже физиологических значений (табл. 1). Исследование содержания нитритов в крови этой группы крыс обнаруживает следующую картину. Анализ концентрации стабильного метаболита N0 -нитрит-аниона показал его достоверное увеличение во все сроки наблюдения, т.е. на протяжении 1,5 месяцев в сравнении с интактными животными (табл. 2). Максимальное повышение отмечено на 14-ые и 28-ые сутки, когда содержание нитрит-аниона повышается в 1,8 и 1,9 раза соответственно в сравнении с нормой. Однако с течением времени отмечается снижение этого показателя. Так, на 45-ые сутки содержание нитрит-аниона достоверно ниже, чем на 28-ые сутки.
Таким образом, содержание нитритов в крови животных в ответ на механическую травму альвеолярной кости изменяется значительнее (нарастает) по сравнению с общим содержание метаболитов N0.
В группе 4 (травма нижней челюсти на фоне ос-теопороза) после оперативного вмешательства изменения в концентрации метаболитов N0 в крови носят фазный характер: на 7-ые сутки их концентрация достоверно увеличивается под влиянием травмы, но не выходит за рамки значений интактных крыс, к 14-ым суткам достигает максимума (превышает интактные значения в 1,7 раза) и аналогичный показатель в группе 3 (без применения дексаметазона) в 1,4 раза, на 28-ые сутки снижается по сравнению с предыдущим сроком, а на 45-ые сутки наблюдается вторая волна подъема.
Таким образом, увеличение содержания общих метаболитов N0 запаздывает по сравнению с группой 3 (табл.1). Несмотря на отмеченное снижение содержания общих метаболитов N0 под влиянием глюко-кортикоидов, после нанесения травмы их концентра-
ция быстро нарастает, превышая показатели группы 3 в соответствующие сроки. Чрезмерное нарастание этого показателя однозначно расценивается как формирование вторичного иммунодефицитного состояния [1,10]. Обращает также внимание тот факт, что в динамике исследования отмечаются достоверные отличия содержания метаболитов N0 в крови между 3-й и 4-й группами на 7-ые, 14-ые и, особенно, 45-ые сутки.
Содержание нитрит-аниона в группе с травмой нижней челюсти на фоне остеопороза увеличивается с 7-х суток, достигая максимума на 28-ые сутки, когда его концентрация в 1,7 раза превышает показатели группы 3, в 2,6 раза - значения до операции и в 3,3 раза - норму. На 45-ые сутки содержание нитрит-аниона в крови резко снижается. Во все исследуемые сроки отмечаются достоверные различия между показателями 3-й и 4-й групп.
Избыточное количество метаболитов N0, наблюдаемое в группе животных с травмой альвеолярной кости после предварительного введения дексаметазо-на, может вести к угнетению обмена веществ в костной ткани при воспалении, угнетать рост и диффе-ренцировку остеобластов [8]. Ещё один важный патогенетический аспект влияния избыточных количеств N0 на остеогенез состоит в том, что при воспалении с выраженными общими проявлениями резко возрастает продукция супероксиданиона макрофагами и по-лиморфноядерными нейтрофилами. Отмечается быстрое сопряжение реакции между избыточным количеством N0 и супероксиданином с образованием пе-роксинитрита. Последний обладает гораздо большей реакционной способностью, чем N0 и супероксид анион, является сильным ДНК-расщепляющим агентом, стимулирует апоптоз и мутацию различных клеток, подавляет транспорт электронов в митохондриях [1,10]. С учетом данного факта становится очевидным замедление процессов репаративной регенерации кос-
тей нижней челюсти после её перелома у крыс в условиях чрезмерного поступления в организм нитрата натрия [8,11,12]. Авторы установили негативное влияние образования пероксинитрита на течение ре-паративной регенерации после перелома нижней челюсти. Полученные нами на более щадящей модели травмы альвеолярной кости данные подтверждают первостепенное значение оксида азота и его метаболитов в нарушении процессов репаративной регенерации костной ткани челюсти и представляют их, особенно нитриты, достаточно чувствительными показателями нарушения остеогенеза.
Для окончательного решения вопроса о возможности использования метаболитов NO для прогнозирования течения посттравматического периода требуется сопоставление обнаруженных нарушений метаболизма NO с гистоморфологическими процессами в альвеолярном отростке, что и составит задачу наших дальнейших исследований.
Выводы. 1. При посттравматической регенерации альвеолярной кости в условиях остеопороза, вызванного дексаметазоном, нарушается метаболизм NO.
2. Метаболиты NO, особенно нитрит-анион, являются чувствительными критериями нарушения посттравматической регенерации альвеолярной кости.
Список литературы
1. Бондарь Т. Н. Система L-аргинин/оксид азота и иммунитет / Т. Н. Бондарь // Експериментальна i клжчна медицина. -2009. - № 3. - С. 4-8.
2. Проблема оксида азота в неврологии / [Малахов В. А., Зав-городняя А. Н., Лычко В. С. и др.]. - Сумы : Издательство СумГПУ им. А.С. Макаренка, 2009. - 242 с.
3. Звягинцева Т. В. Роль метаболитов оксида азота в механизмах развития экспериментального ожога / Т. В. Звягинцева, А.
B. Кривошапка, Е. В. Желнин // Експериментальна i клшчна медицина. - 2011. - Т. 2, № 51. - С. 5-9.
4. Козина О. В. Метаболизм нитрозотиолов при аллергическом воспалении / О. В. Козина // Бюллетень СО РАМН. - 2010. -Т. 30, № 1. - С. 109-116.
5. Звягинцева Т. В. Метаболитотропная терапия хронических ран / Т. В. Звягинцева, И. В. Халин. - Х. : Вировець А.П. «Апостроф», 2011. - 180 с.
6. Желнин Е. В. Маркеры остеогенеза и их связь с процессами ремоделирования альвеолярной кости в эксперименте / Е. В. Желнин // Актуальш проблеми сучасно1 медицини: Вкник Украш-сько1 медично1 стоматолопчно1 академп. - 2012. - Т. 12, Вип. 4. -
C. 126-130.
7. Yasear A. Y. Effect of dexamethasone on osteoclast formation in the alveolar bone of rabbits / A. Y. Yasear, S. A. Hamouda // Iraqi Journal of Veterinary Sciences. - 2009. - Vol. 23, № 1. - P. 13-16.
8. Дсдух Н. В. Регенерацiя гастки при ашментарному остео-порозi (експериментальне дослщження) / Н. В. Дедух, О. А. Ншо-льченко // Ортопедия, травматология и протезирование. - 2009. - № 2. - С. 34-40.
9. Покровский М. В. Скрининг-метод определения уровня метаболитов оксида азота в сыворотке крови экспериментальных животных / М. В. Покровский, В. А. Метельская, Е. Б. Артюшкова // Актуальные вопросы фармакологии и фармации: сборник трудов межвузовской научной конференции, посвященной памяти профессора В.В.Пичугина и 75-летию КГМУ, 2009. - С. 255-257.
10. Протизапальний вплив N-стеарошетаноламшу на експе-риментальну ошкову травму у щурiв / Н. М. Гула, А. А. Чумак, А. Г. Бердишев [та ш.] // Украшський бiохiмiчний журнал. - 2009. - Т. 81, № 2. - С. 107-116.
11. Должкова К. П. NO-залежш мехашзми регенерацп исток нижньо1 щелепи за умов надходження в оргашзм штрату натрто : автореф. дис. на здобуття наук. ступеня канд. мед. наук : спец. 14.03.04 „Патс^зюлопя" / К. П. Должкова. - Х., 2011. - 20 с.
12. Должкова К. П. Вплив пригшчення та шдукцп NO-синтаз на бiохiмiчний склад мстково1 тканини нижньо1 щелепи при вщт-воренш ïï перелому на тл хрошчно! штоксикацп штратом натрш /
К. П. Должкова, В. О. Костенко // Проблеми екологи та медицини. - 2010. - Т. 14, № 1-2. - С. 35-38.
REFERENCES
1. Bondar T. N. L-arginin/nitric oxide system and immunity. Eksperymentalna i klinichna medytsyna. 2009; 3: 4-8.
2. Malahov V. A., Zavgorodnyaya A. N., Lyichko V. S., Dzhanelidze T. T., Voloh F. A. Problema oksida azota v nevrologii [Problem of nitric oxide in neurology]. Sumy, Izdatel'stvo SumGPU im. A.S. Makarenka, 2009: 242.
3. Zvyagintseva T. V., Krivoshapka A. V., Zhelnin E. V. Role of nitric oxide metabolites in the mechanisms of experimental burn. Eksperymentalna i klinichna medytsyna. 2011; 51 (2): 5-9.
4. Kozina O. V. Metabolism of nitrosothiolos at an allergic inflammation. Byulleten SO RAMN. 2010; 1 (30): 109-116.
5. Zvyagintseva T. V., Khalin I. V. Metabolitotropnaya terapiya khronicheskikh ran [Metabolitotropic therapy of chronic wounds]. Kharkov, Virovets A.P. «Apostrof», 2011: 180.
6. Zhelnin E. V. Osteogenesis markers and their relation to the remodeling of the alveolar bone in the experiment. Aktualni problemy suchasnoi medytsyny: Visnyk Ukrainskoi medychnoi stomatologichnoi akademii. 2012; 4 (12): 126-130.
7. Yasear A. Y., Hamouda S. A. Effect of dexamethasone on osteoclast formation in the alveolar bone of rabbits. Iraqi Journal of Veterinary Sciences. 2009; 1 (23): 13-16.
8. Diedukh N. V., Nikolchenko O. A. The regeneration of bone in alimentary osteoporosis (experimental study). Ortopediya, travmatologiya i protezirovanie. 2009; 2: 34-40.
9. Pokrovskij M. V., Metelskaya V. A., Artyushkova E. B. Screening method of definition of nitric oxide metabolites level in serum of blood in experimental animals. Aktualnye voprosy farmakologii i farmacii : sbornik trudov mezhvuzovskoj nauchnoj konferencii, posvyashhyonnoj pamyati professora V.V.Pichugina i 75-letiyu KGMU. 2009: 255-257.
10. Gula N. M., Chumak A A., Berdyshev A. G., Megel O.F., Horidko H. M., Kindruk N. L., Kosiakova H. V., Zhukov O. D. Anti-inflammatory effect of N-stearoylethanolamine on experimental burn wound in rats. Ukrainskyi biokhimichnyi zhurnal. 2009; 2 (81): 107-116.
11. Dolzhkova K. P. NO-zalezhni mekhanizmy reheneracii kistok nyzhnoi shchelepy za umov nadkhodzhennia v organizm nitratu natriiu [NO-dependent mechanisms of regeneration of bones of mandible at the condition of sodium nitrate of entering in organism]. Abstract of dissertation for candidate of medical sciences. Kharkiv, 2011: 20.
12. Dolzhkova K. P., Kostenko V. O. Influence of inhibition and induction of NO-sintaz on biochemical composition of bone tissue of mandible at the modelling of its fracture on the background of chronic intoxication by sodium nitrate. Problemy ekologii ta medytsyny. 2010; 1-2 (14): 35-38.
Поступила 08.04.13
УДК 616.314-002-085 + 242-085.31.547.953.2:615.088
А. Э. Деньга. О. А. Макаренко, д. биол. н.
«Одесский национальный медицинский университет» Государственное учреждение «Институт стоматологии национальной академии медицинских наук Украины»
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ ЛЕЧЕБНО-ПРОФИЛАКТИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА ДЛЯ СОПРОВОЖДЕНИЯ ОРТОДОНТИЧЕСКОГО ЛЕЧЕНИЯ ЗУБОЧЕЛЮСТНЫХ АНОМАЛИЙ У ДЕТЕЙ С НАЧАЛЬНЫМ КАРИЕСОМ ЗУБОВ
Показана в эксперименте на животных высокая эффективность кариеспрофилактического комплекса, разработанного для сопровождения ортодонтического лечения
© Деньга А. Э., Макаренко О. А., 2013.
