CC BY
18
йО! 10.29254/2077-4214-2019-1-1-148-53-56
УДК 61.314.17-002:616.13-004.6]-02-036.3:576.32/.36
Островская С. С., Шаторная В. Ф., Герасимчук П. Г., Леонова Г. А.
МОЛЕКУЛЯРНО-БИОЛОГИЧЕСКИЕ СВЯЗИ ПАРАДОНТИТА И АТЕРОСКЛЕРОЗА ГУ «Днепропетровская медицинская академия Министерства здравоохранения Украины» (г. Днепр)
Связь публикации с плановыми научно-исследовательскими работами. Данная работа является фрагментом научной темы кафедры «Развитие и морфофункциональное состояние органов и тканей экспериментальных животных и людей в норме, в онтогенезе под влиянием внешних факторов», № гос. регистрации 0111и009598.
Более ста лет назад впервые были получены факты о том, что оральный сепсис и удаление зубов являются причиной инфицирования сердечных тканей (инфекционного эндокардита), затем был составлен длинный список разнообразных системных заболеваний, связанных с очаговой одонтогенной инфекцией [1]. Резкое увеличение сообщений по этой теме последовало после получения данных о потенциальной связи парадонтита (ПД) с атеросклерозом (АС) [2].
Известно, что повышенный уровень С-реактивного белка (СРБ), который ассоциируется с риском АС, может наблюдаться в течение многих лет, что свидетельствует о наличии в организме низкосортного системного воспаления, вероятно, возникающего в организме задолго до появления АС. Одной из областей, где может возникать такое воспаление, являются стоматологические инфекции и различные формы ПД. И те и другие широко распространены среди групп населения, подверженных риску развития АС. Однако до сих пор не ясно, являются ли периодонтальные патогены действительно этиологическими агентами или выступают лишь факторами, сопутствующими АС [3].
В этой статье приведен обзор публикаций, в которых рассматривается современное понимание мо-лекулярно-биологических взаимодействий между ПД и АС и биологические основания считать ПД потенциальным фактором риска развития сердечнососудистых заболеваний (ССЗ), в том числе АС.
Известно, что различные микробиомы имеют решающее значение для структурных, иммунологических и метаболических функций в организме человека и являются ключевыми для здоровья. Микро-биом полости рта в этом отношении имеет особое значение, потому что именно здесь обеспечивается идеальное местообитание для микробов [4]. Большинство, из приблизительно 1000 видов оральных бактерий, которые были идентифицированы, считаются комменсальными, т.е. не вызывают никаких патологических процессов. Они совместно с хозяином выполняют определенные функции в формировании иммунного ответа, защищают от повреждения эпителиальные клетки и подавляют рост патогенных микроорганизмов [5]. Прогресс последних десятилетий в технологиях секвенирования (определения нуклеотидной последовательности ДНК и РНК) выявил гетерогенное распределение бактериальных таксонов в ротовой полости [6]. Показано, что каж-
дый человеческий рот обладает уникальным бактериальным разнообразием, состоящим в среднем примерно из 150 бактериальных таксонов [7]. Примерно 280 бактериальных видов из ротовой полости были идентифицированы с помощью молекулярных методов, в основном, с использованием исследований клонирования на основе генов 16S рРНК [8].
Причины ПД и АС многообразны и включают сложное взаимодействие между генетическими, экологическими факторами и образом жизни. Возраст, курение, злоупотребление алкоголем, расовая, этническая принадлежность, образование и социально-экономический статус, сахарный диабет и избыточный вес или ожирение - все эти факторы связанны как с АС, так и с ПД [9]. Роль курения в наблюдаемой связи между ПД и АС является критической, а прекращение курения становится важнейшим компонентом поддержания здоровья и профилактики многих заболеваний, включая ПД и АС. При этом ПД может быть важным фактором при определении рецидивирующих ССЗ у пациентов с инфарктом миокарда (ИМ), а не только маркером воздействия курения сигарет [10].
В качестве потенциальных связей между ПД и АС были предложены несколько патофизиологических путей. Эти пути включают как прямое, так и косвенное взаимодействие между пародонтальными патогенами и эндотелием сосудов, которые влияют на атеросклеротический процесс.
Недавно полученные данные [11] свидетельствуют, что ПД и АС взаимодействуют друг с другом посредством системного высвобождения специфических про- и противовоспалительных цитокинов, небольших сигнальных молекул и ферментов, которые модулируют инициирование и прогрессирование хронической воспалительной реакции, связанной с обоими заболеваниями. Периодонтальные патогены были идентифицированы в пределах атероскле-ротических поражений и тромбов, выделенных у пациентов с ИМ. С ПД также связаны повышенные концентрации в сыворотке крови липопротеида низкой плотности (LDL холестерина), который является устойчивым фактором риска для АС, поскольку он скапливается на внутренних артериальных стенках, что приводит в дальнейшем к появлению бляшек и закупорке просветов сосудов, образуются тромбы и развивается АС. Кроме того показано, что статины, используемые для лечения АС, эффективно предотвращают или уменьшают интенсивность развития ПД. Накапливаются данные об общих факторах генетической восприимчивости, характерных для обоих заболеваний. Эти данные подтверждают наличие общих черт у патогенных механизмов, участвующих в обоих воспалительных заболеваниях.
Системное воспаление тестируется несколькими воспалительными маркерами, в том числе, как от-
мечалось выше, СРБ. Целый ряд эпидемиологических исследований свидетельствуют о том, что СРБ является предиктором будущих ССЗ, включая ИМ, инсульт, периферическую артериальную болезнь и внезапную сердечную смерть [12].
Дополнительные воспалительные маркеры, связанные с AC, включают липопротеинсвязанные фос-фолипазы A2 [13], матриксные металлопротеиназы, тканевые ингибиторы матричной металлопротеиназы [14] и фибриноген [15].
ПД аналогично связан с повышением системных воспалительных маркеров - факторы некроза опухоли-а, IL-1, IL-6 и IL-8 [16]. Воспаление при ПД сопровождается клеточной активацией, которая включает молекулы клеточной адгезии и активацию ядерного фактора-кВ. В результате взаимодействие между эндотелием, моноцитами и тромбоцитами может стать проатерогенным [17], косвенно способствующим АС с неблагоприятным исходом, вызванным разрывом атероматозной бляшки, что наблюдается у пациентов с ПД [18]. Имеются данные, свидетельствующие о том, что при ПД СРБ продуцируется локально, но в какой степени он связан с циркулирующим СРБ, который определяется при ПД, пока не ясно [19].
Продемонстрирована связь между степенью тяжести ПД и риском развития ишемической болезни сердца и инсульта [20]. Эта ассоциация также может быть вызвана основной характеристикой воспалительного ответа, который является причиной высокого риска развития как ПД, так и АС. Показано, что ПД обеспечивает биологическую нагрузку эндотоксина (липополисахарида) и воспалительных цито-кинов (особенно TxA2, IL-1 beta, PGE2 и TNF-альфа), которые в свою очередь инициируют и усугубляют атерогенез и тромбоэмболические процессы.
Исследование проводилось среди ветеранов в США. Средние показатели потери костной массы и глубины карманов возле каждого зуба измерялись у 1147 мужчин в период с 1968 по 1971 год. Показано, что у 207 мужчин развилась ишемическая болезнь сердца (ИБС), 59 умерли от ИБС, а 40 имели инсульты. Уровни потери костной массы и суммарная частота ИБС, в том числе со смертельным исходом, указывали на наличие биологического градиента между тяжестью ПД и возникновением ССЗ.
Рассматривалась связь между ПД и случаев цере-броваскулярных нарушений (ЦВН). Группа обследованных включала 9962 взрослых мужчин и женщин в возрасте от 25 до 74 лет (США). Установлено, что ПД являлся важным фактором риска для ЦВН, в том числе для негеморагического инсульта [21].
Факторы риска развития АС, могут быть снижены с помощью правильного лечения ПД. Согласно ме-таанализу [22], лечение ПД уменьшало плазменные концентрации СРБ, IL-6, фактора некроза опухоли-а (TNF-а), тромботического фактора (фибриногена) и метаболических факторов, таких как триглицериды, общий холестерин, холестерин высокой плотности (HDL) и гликозилированный гемоглобин-НЬА1, что стимулировало восстановление эндотелиальной функции. Однако по данным другого количественного анализа эколого-эпидемиологических исследований [23], эти улучшения были краткосрочными, что указывает на необходимость дальнейшего изучения влияния долгосрочных эффектов лечения ПД на развитие АС. В процессе рандомизированного исследования ПД и ССЗ (n = 303) [24] выявлено влияние лечения ПД на вторичный признак ССЗ (снижение концентрации СРБ в сыворотке). Неблагоприятные сердечно-сосудистые показатели, в том числе признаки развития АС, наблюдали с равной частотой в обеих группах лечения, однако более серьезные неблагоприятные исходы были зарегистрированы в контрольной группе, где лечение ПД не проводилось.
Недавно опубликованные данные свидетельствуют о том, что регулярное стоматологическое обследование (один или несколько ежегодных посещений стоматолога) по сравнению с эпизодическими обследованиями значительно снижало риск развития инсульта [25]. Показано также, что риск инсульта был самым высоким среди субъектов, которые никогда не посещали дантиста [11].
Из приведенных данных следует, что во многих случаях эффективной профилактикой ПД, инициирующего и поддерживающего низкосортное системное воспаление, которое провоцирует развитие ССЗ, в том числе АС, на сегодняшний день является регулярное стоматологическое наблюдение с раннего подросткового периода.
Литература
1. Aarabi G, Eberhard J, Reissmann DR, Heydecke G, Seedorf U. Interaction between periodontal disease and atherosclerotic vascular disease -fact or fiction? Aterosclerosis. 2015;241(2):555-60.
2. Mattila KJ. Dental infections as a risk factor for acute myocardial infarction. Eur Heart Journal. 1993;14(suppl K):51-3.
3. Chun YH, Chun KR, Olguin D, Wang HL. Biological foundation for periodontitis as a potential risk factor for atherosclerosis. Journal of Periodontal Res. 2005;40(1):87-95.
4. Cho I, Blaser MJ. The human microbiome: at the interface of health and disease. Nat Rev Genet. 2012;13(4):260-70.
5. Round JL, Mazmanian SK. The gut microbiota shapes intestinal immune responses during health and disease. Nat Rev Immunol. 2009;9(5): 313-23.
6. Mark Welch JL, Rossetti BJ, Rieken CW, Dewhirst FE, Borisy GG. Biogeography of a human oral microbiome at the micron scale. Proc Natl Acad Sci USA. 2016;113(6):791-800.
7. Utter DR, Mark JL, Welch GG. Borisy Individuality, stability and variability of the plaque microbiome. Front Microbiol. 2016;7:564-70.
8. Mager DL, Ximenez-Fyvie LA, Haffajee AD, Socransky SS. Distribution of selected bacterial species on intraoral surfaces. Journal of Clin Periodontol. 2003;30(7):644-54.
9. Hujoel PP, Drangsholt M, Spiekerman C, DeRouen TA. Periodontal disease and coronary heart disease risk. JAMA. 2000;284:1406-10.
10. Dorn JM, Genco RJ, Grossi SG, Falkner KL, Hovey KM, Iacoviello L, et al. Periodontal disease and recurrent cardiovascular events in survivors of myocardial infarction (MI): the Western New York Acute MI Study. Journal of Periodontol. 2010;81(4):502-11.
11. Pietiäinen M, Liljestrand JM, Kopra E, Pussinen PJ. Mediators between oral dysbiosis and cardiovascular diseases. Eur Journal Oral Sci. 2018;126(l):26-36.
12. Kaptoge S, Di Angelantonio E, Lowe G, Pepys MB, Thompson SG, Collins R, et al. Emerging Risk Factors Collaboration. C-reactive protein concentration and risk of coronary heart disease, stroke, and mortality: an individual participant meta-analysis. Lancet. 2010;375(9709):132-40.
13. Lerman A, McConnell JP. Lipoprotein-associated phospholipase A2: a risk marker or a risk factor? Am Journal of Cardiol. 2008;101(12A):11F-22F.
14. Heslop CL, Frohlich JJ, Hill JS. Myeloperoxidase and C-reactive protein have combined utility for long-term prediction of cardiovascular mortality after coronary angiography. Journal of Am Coll Cardiol. 2010;55(11):1102-9.
15. Green D, Foiles N, Chan C, Schreiner PJ, Liu K. Elevated fibrinogen levels and subsequent subclinical atherosclerosis: the CARDIA Study. Atherosclerosis. 2009;202:623-31.
16. Loos BG. Systemic markers of inflammation in periodontitis. Journal of Periodontol. 2005;76(l):2106-15.
17. Chun YH, Chun KR, Olguin D, Wang HL. Biological foundation for periodontitis as a potential risk factor for atherosclerosis. Journal of Periodontal Res. 2005;40(1):87-95.
18. Offenbacher S, Elter JR, Lin D, Beck JD. Evidence for periodontitis as a tertiary vascular infection. Journal of Int Acad Periodontol. 2005;7:39-48.
19. Maekawa T, Tabeta K, Kajita-Okui K, Nakajima T, Yamazaki K. Increased expression of C-reactive protein gene in inflamed gingival tissues could be derived from endothelial cells stimulated with interleukin-6. Arch Oral Biol. 2011;56(11):1312-8.
20. Beck J, Garcia R, Heiss G, Vokonas PS, Offenbacher S. Periodontal disease and cardiovascular disease. Journal of Periodontol. 1996;67(10): 1123-37.
21. Wu T, Trevisan M, Genco RJ, Dorn JP, Falkner KL, Sempos CT. Periodontal disease and risk of cerebrovascular disease: the first national health and nutrition examination survey and its follow-up study. Arch. Intern. Med. 2000;160(18):2749-55.
22. Teeuw WJ, Slot DE, Susanto H, Gerdes VE, Abbas F, D'Aiuto F, et al. Treatment of periodontitis improves the atherosclerotic profile: a systematic review and meta-analysis. Journal of Clin Periodontol. 2014;41(1):70-9.
23. D'Aiuto F, Orlandi M, Gunsolley JC. Evidence that periodontal treatment improves biomarkers and CVD outcomes. Journal of Clin Periodontol. 2013;40(14):85-105.
24. Beck JD, Couper DJ, Falkner KL, Graham SP, Grossi SG, Gunsolley JC, et al. The Periodontitis and Vascular Events (PAVE) pilot study: adverse events. Journal of Periodontol. 2008;79(1):90-6.
25. Sen S, Giamberardino LD, Moss K, Morelli T, Rosamond WD, Gottesman RF, et al. Periodontal disease, regular dental care use, and incident ischemic stroke. Stroke. 2018;49(2):355-62.
МОЛЕКУЛЯРНО-БЮЛОГ1ЧН1 ЗВ'ЯЗКИ ПАРАДОНТИТА ТА АТЕРОСКЛЕРОЗУ Островська С. С., Шаторна В. Ф., Герасимчук П. Г., Леонова Г. О.
Резюме. Розглядаеться сучасне розумшня молекулярно-бюлопчних взаемодш парадонтитами та атеросклерозом. Причини виникнення цих захворювань рiзноманiтнi i включають складну взаемод^ мiж способом життя людини, генетичними, еколопчними, сощальними й шшими факторами. Парадонтит i атеросклероз взаемодшть один з одним за допомогою системного вивтьнення специфiчних про- i протизапальних цитокишв, сигнальних молекул (С-реактивного бшка, фактора некрозу пухлини-а, IL-1, IL-6 i IL-8) i ферменлв, що модулюють шщ^вання i прогресування хрошчноТ запальноТ реакцп, зв'язаноТ з обома захворюваннями. Фактори ризику Тхнього розвитку можуть бути знижеш за рахунок регулярного стоматолопчного спостере-ження з раннього пщл^кового вшу.
^K>40Bi слова: парадонтит, атеросклероз, фактори ризику.
МОЛЕКУЛЯРНО-БИОЛОГИЧЕСКИЕ СВЯЗИ ПАРАДОНТИТА И АТЕРОСКЛЕРОЗА Островская С. С., Шаторная В. Ф., Герасимчук П. Г., Леонова Г. А.
Резюме. Рассматривается современное понимание молекулярно-биологических взаимодействий между парадонтитами и атеросклерозом. Причины возникновения этих заболеваний многообразны и включают сложное взаимодействие между образом жизни человека, генетическими, экологическими, социальными и другими факторами. Парадонтит и атеросклероз взаимодействуют друг с другом посредством системного высвобождения специфических про- и противовоспалительных цитокинов, сигнальных молекул (С-реактивного белка, фактора некроза опухоли-а, IL-1, IL-6 и IL-8) и ферментов, которые модулируют инициирование и прогрессирование хронической воспалительной реакции, связанной с обоими заболеваниями. Факторы риска их развития могут быть снижены за счет регулярного стоматологического наблюдения с раннего подросткового возраста.
Ключевые слова: парадонтит, атеросклероз, факторы риска.
MOLECULAR-BIOLOGICAL ASSOCIATIONS BETWEEN PERIODONTITIS AND ATHEROSCLEROSIS Ostrovska S. S., Shatorna V. F., Gerasimchuk P. G., Leonova G. O.
Abstract. The fact that oral sepsis and the extraction of teeth are the cause of infective endocarditis has long been known, numerous data on the connection between periodontitis and atherosclerosis were obtained.
The causes of periodontitis and atherosclerosis are diverse and include a complex interaction between lifestyle, genetic, environmental and other factors. Age, smoking, alcohol abuse, race/ethnicity, education and socioeconomic status, diabetes and overweight are all factors associated with both atherosclerosis and periodontitis. The role of smoking in the observed association between periodontitis and atherosclerosis is critical, and smoking cessation becomes an essential component of maintaining health and preventing many diseases, including periodontitis and atherosclerosis, while periodontitis can be an important factor in determining recurrent cardiovascular diseases in patients with myocardial infarction, and not just a marker of the effects of cigarette smoking. It has been shown that periodontitis and atherosclerosis interact with each other through the systemic release of specific pro-and antiinflammatory cytokines, small signaling molecules and enzymes that modulate the initiation and progression of the chronic inflammatory response associated with both diseases.
Periodontal pathogens were identified within atherosclerotic lesions and blood clots, isolated from patients with myocardial infarction. LDL cholesterol, a persistent risk factor for atherosclerosis, is also associated with periodontitis and the statins used to treat atherosclerosis effectively prevent or reduce the development of periodontitis. Data on
common factors of genetic susceptibility which is characteristic of both diseases are being accumulated. These data confirm the presence of common features in the pathogenic mechanisms involved in both inflammatory diseases.
Systemic inflammation is tested by several inflammatory markers, including C-reactive protein, which is a predictor of future cardiovascular diseases, including myocardial infarction, stroke, peripheral arterial disease and sudden cardiac death. Paradontitis is similarly associated with the increase in systemic inflammatory markers except for C-reactive protein, - tumor necrosis factors a, IL-1, IL-6 and IL-8. This is accompanied by cell activation with the inclusion of cell adhesion molecules and activation of nuclear factor-кВ. As a result, the interaction between endothelium, monocytes and platelets can become proatherogenic, indirectly contributing to atherosclerosis with an unfavourable outcome due to rupture of atheromatous plaque, which is observed in patients with periodontitis.
Risk factors for cardiovascular diseases, especially atherosclerosis, can be reduced with the help of proper treatment of periodontitis and its effective prevention. Today, the most important is regular dental follow-up from early adolescence.
Key words: periodontitis, atherosclerosis, their interrelation.
Рецензент - проф. Блаш С. М. Стаття надшшла 12.12.2018 року
DOI 10.29254/2077-4214-2019-1-1-148-56-60 УДК 616.314-083:528.315-38
Пантус А. В., Рожко М. М., Ярмошук I. Р., Грекуляк В. В., Когут В. Л.
ПОШИРЕН1СТЬ ТА ЕТЮЛОПЧН1 ЧИННИКИ ВИНИКНЕННЯ ДЕФЕКТ1В К1СТОК
ЛИЦЕВОГО СКЕЛЕТУ ДВНЗ «1вано-Франк1вський нацюнальний медичний ушверситет» (м. 1вано-Франк1вськ)
Зв'язок публшацп з плановими науково-дослщ-ними роботами. Робота е фрагментом НДР «Комплексна оцшка та оптимiзацiя методiв прогнозування, дiагностики та лтування стоматолопчних захворю-вань у населення рiзних втових груп», № державно! реестраци 0114и001788.
Вступ. Лтування хворих з дефектами щелепно-лицево! дшянки на сьогодшшнш час е найбтьш актуальною проблемою не ттьки стоматологи, але й для щелепно-лицево! реконструктивно! хiрургп. Найбтьш поширеними етюлопчними чинниками, що призводять до дефеклв щелепно-лицево! дтянки можуть бути запальш процеси, травми, кисти щелеп, доброяшсш або злояшсш пухлини.
Розповсюдженiсть запальних процесiв щелепно-лицево! дiлянки з року в рт збiльшуеться. Змшю-еться не ттьки частота, але й характер проттання запальних процесiв [1]. Одшею з цих патологiй, яка потребуе складно! та комплексно! реабтп"аци е од-онтогенний або гематогенний остеомiелiт щелеп, який в середньому складае 1,41 випадок на 1000 населення. Серед дано! патологи найбтьшу проблему в реабЫтацшнш програмi складае хрошчна форма остеомiелiту, оскiльки призводить до деструкци мст-ково! тканини i потребуе застосування реконструк-тивно! пластики [2].
Близько 60% хворих, ям потребують лiкування становлять з гншними формами запальних проце-ав. Серед даних патологiй важливе мкце займають важкi атиповi форми остеомiелiтiв щелеп [3]. В евро-пейських кражах з високим соцiально-економiчним розвитком розповсюджешсть остеомiелiта щелеп значно знижена, про що свщчать данi Голландсько-го унiверситету з 1996 по 2001 роки. Що стосуеться шших кра!н таких, як lспанiя, то там навпаки спо-стерiгаеться збтьшення частоти хронiчних форм ос-теомiелiту з 8,7% в 1995-2005 роках, до 30,2% в 20052008 роках [4].
Частота виникнення та важшсть його проттан-ня залежать i вiд анатомiчних особливостей мсток
лицевого скелету. На нижнiй щелеп остеомiелiт ви-никае частiше та проттае важче нiж на верхнш, що пов'язано з !хньою анатомiчною будовою, а саме нижня щелепа мае товстий кортикальний шар, а в середин - губчаста речовина [5].
Остеомiелiт щелеп також часто виникае у хворих з супутшми загально-соматичними захворюваннями такими, як цукровий дiабет. Запальний процес при остеомiелiтi, який виникае в кiстковому мозку мае здатшсть на поширення по сусщшх порожнинах з переходом на мсткову тканину, що призводить до вто-ринного некрозу мстки та утворення дефекту в нш. Через особливостi кровопостачання верхньо! щеле-пи, и мiкроархiтектонiку шстково! тканини, а саме менше обширних порожнин, частота виникнення остеомiелiта ще! анатомiчноí дiлянки значно менша.
За даними багатьох авторiв остеомiелiт щелеп зус^чаеться i пiсля травматичних ушкоджень ще-лепно-лицево! дiлянки, вiд побутових травм до вогнепальних поранень [6]. Частота таких форм ос-теомiелiту сягае 30% [7]. Ттьки з 2000 по 2008 роки ттьки по Днтропетровськш областi зафiксовано бiльше 117 госпiталiзованих хворих з середнiм втом 38,07±3,25 роки, з приводу важких хрошчних форм остеомiелiту нижньо! щелепи [8]. За останш 9 ромв значно зросла кiлькiсть хворих з атипово проттаю-чим остеомiелiтом щелеп. Це пояснюеться зростан-ням ктькосл В1Л iнфiкованих хворих iз зниженим iмунологiчним статусом [9]. В дано! категори хворих спостерiгався дифузний остеомiелiт щелеп поедна-ний з флегмонами дектькох анатомiчних просторiв. Дана форма остеомiелiту також протiкала як первин-на хронiчна форма.
Серед дитячо! категори населення, за останнi де-сятирiччя, спостерiгаеться збiльшення частоти шд-гострого остеомiелiту та первинно! хрошчно! форми. Останнi не завжди вчасно дiагностуються, а в частин1 випадмв важко вiдрiзнити вiд неопластичних про-цесiв щелеп [10]. По даним авторiв найбiльш часто зустрiчаеться одонтогенний остеомiелiт, клiнiчне
