CC BY
11«1нноваци в стоматологп», № 1, 2014 ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-ТЕОРЕТИЧНИЙ РОЗД1Л
УДК 616.731-07.23.008+612.045.11
О. А. Макаренко1, д. биол. н., А. В. Скиба1, к. мед. н., Е. П. Ступак2, к. мед. н.,
Государственное учреждение «Институт стоматологии Национальной академии медицинских наук Украины» 2Высшее государственное учебное учреждение Украины «Украинская медицинская стоматологическая академия» МЗ Украины
МУКОЗОПРОТЕКТОРНОЕ ДЕЙСТВИЕ АНТИГИАУЛОРОНИДАЗНЫХ ПРЕПАРАТОВ ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМ САХАРНОМ ДИАБЕТЕ 2 ТИПА
В эксперименте на крысах, которым моделировали сахарный диабет 2 типа, проведена коррекция выявленных нарушений с помощью антигиалуронидазных препаратов. Показано, что используемые препараты оказывают противовоспалительное действие и снижают проницаемость слизистой оболочки для микрофлоры и токсинов, что указывает на ведущую роль дисбиотического фактора в патогенезе стоматологических осложнений при сахарном диабете.
Ключевые слова: диабет, слизистая оболочка щеки и языка, антиоксиданты
О. А. Макаренко1, О. В. Скиба1, О. П. Ступак2
1 Державна установа «1нститут стоматологи Нацюнально1 академи медичних наук Украши» 2Вищий державний навчальний заклад Украши «Украшська медична стоматолопчна академiя» МОЗ Украши
МУКОЗОПРОТЕКТОРНА Д1Я
АНТИПАУЛОРОШДАЗНИХ ПРЕПАРАТ1В ПРИ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМУ ЦУКРОВОМУ Д1АБЕТ1 2 ТИПУ
В експериментi на щурах, котрим моделювали цукровий дгабет 2 типу, проведена корекц1я встановлених порушень за допомогою антигiалуронiдазних препаратiв. Показано, що використат препарати роблять про-тизапальну дiю i знижують проникнють слизовоХ оболонки для мтрофлори i токсинiв, що вказуе на провiдну роль дисбютичного фактору в патогенезi стоматологiчних ускладнень при цукровому дiабетi.
Ключовi слова: дiабет, слизова оболонка щоки i и язика, антиоксиданти
O. A. Makarenko1, A. V. Skyba1, E. P. Stupak2
1 State Establishment "The Institute of Stomatology of the National academy of medical science of Ukraine"
2Higher State Educational Institution of Ukraine "Ukrainian Medical Stomatological Academy" MH of Ukraine
THE MUCOUSPROTECTIVE EFFECTS
OF ANTIHYALURONIDASE PREPARATIONS IN EXPERIMENTAL II TYPE DIABETES
The held investigations have shown that at II type DM the inflammatory-dystrophic processes develop in oral mucous membrane; the growth of the level of inflammatory biochemical markers (elastase and MDA) speaks of it.
One of the reasons of the development of the inflammation in oral mucous membrane at diabetes can be the mis-balance in antioxidant-prooxidant systems for benefit of the last. However, that is not the only reason of the development of the inflammation in oral mucosa. The fact, that antihyaluronidase preparations have anti-inflammatory effect and reduce the permeability of the mucous membrane for the toxins microflora, points at the leading role of dysbiotic factor in the pathogenesis of the stomatological complications of diabetes mellitus.
© Макаренко О. А., Скиба А. В., Ступак Е. П., 2014.
The aim of the given investigation is the comparative study of the influence of different preparations of prebiotics upon the level of inflammatory reaction and the state of antioxidant system in mucous membrane of oral cavity in rats with the experimental II type diabetes mellitus.
The held investigations have shown that at DM II the inflammatory-dystrophic processes develop in mucous membrane of oral cavity; the growth of the level of biochemical markers of inflammation (elastase and MDA) speak of this phenomenon.
The results of the investigations help to hope that the combination of different prebiotics can be very effective for prevention and treatment of patients with diabetes mellitus.
Key words: diabetes, mucous membrane of cheek and tongue, antioxidants,
Известно, что при сахарном диабете развиваются в слизистой оболочке полости рта воспалительно-дистрофические процессы [1-3]. При этом многие авторы отмечают усиление пере-кисного окисления липидов [4, 5] и снижение уровня антиоксидантной защиты [6, 7].
Вместе с тем, в последние годы получены убедительные данные, свидетельствующие о важной роли дисбиотических явлений в полости рта в развитии воспалительно-дистрофических процессов дисбиотического генеза [8, 9].
Эти данные послужили основанием для использования лечебно-профилактических средств при сахарном диабете [10].
Целью настоящего исследования стало сравнительное изучение действия различных препаратов пребиотиков на уровень воспалительной реакции и состояние антиоксидантной системы в слизистой полости рта крыс с экспериментальным сахарным диабетом 2 типа.
Материалы и методы исследования. Исследования были проведены на 49 белых крысах линии Вистар (самцы, 5 месяцев, масса 260±10 г). 7 крыс служили контролем (норма), а
у 42 крыс моделировали сахарный диабет 2 типа (СД 2) по методу [11], путем внутримышечного введения протамин сульфата в дозе 4,5 мг/кг 2 раза в день.
Все крысы были распределены в 7 групп по 7 крыс в каждой (табл. 1). Крысы 2-ой группы получали аппликации на слизистую полости рта чистого геля карбоксиметилцеллюлозы (Na-соль) с концентрацией 2,5 % в дозе 0,5 мл на крысу. Крысы 3-й группы получали аппликации геля с лизоцимом (препарат "Afilact" производства фирмы "CHR Hangen", Дания), крысы 4-й группы получали аппликации геля с кверцетином (фармпрепарат, производство фирмы "Merck", Германия, крысы 5-й группы получали апликации) геля с виноградрадной мукой (сухие измельченные листья винограда сорта "Изабелла", крысы 6-й группы получали с питьевой водой водный экстракт из ягод черники с концентрацией экстрактивных вирусов 4,5 % и крысы 7-й группы получали аппликации геля с мукозином (ацетоновый порошок слизистой оболочки тонкой кишки свиньи).
Таблица 1
Характеристика групп крыс СД 2 типа, получавших лечебно-профилактические препараты (во всех группах п=7)
№ п/п Группы Препарат Доза на 1 крысу
1 Норма (интактные) --
2 СД 2 типа + плацебо гель КМЦ 0,5 мл
3 СД 2 типа + лизоцим гель + яичный лизоцим 0,5 мл 1 мг
4 СД 2 типа + кверцетин гель + кверцетин 0,5 мл 1 мг
5 СД 2 типа + виноградная мука гель + виноградная мука 0,5 мл 10 мг
6 СД 2 типа + водный экстракт из ягод черники гель + водный экстракт из ягод черники 2 мл
7 СД 2 типа + мукозин гель + мукозин 0,5 мл 10 мг
Препараты пребиотиков начинали вводить с первого дня опыта в течение двух недель. Умерщвление животных осуществляли на 14-й день под тиопенталовым наркозом (20 мг/кг) путем
тотального кровопускания из сердца. Иссекали слизистую щеки и языка и готовили из них гомо-генаты на 0,05М трис-НС1 буфера рН 7,5 с концентрацией 20 и 50 мг/мл соответственно. Для
биохимических исследований использовали на-досадочную жидкость после центрифугирования гомогенатов при 2500 g в течение 15 минут при температуре +4°С.
Воспалительную реакцию слизистой оболочки полости рта оценивали по приросту содержания (МДА) [12] и увеличению активности эластазы [13]. Состояние антиоксидантной системы оценивали по активности каталазы [14] и по уровню антиоксидантно-прокосидантного индекса АПИ (соотношение активности каталазы и концентрации МДА [13]).
Результаты исследования и их обсуждение. В табл. 2 представлены результаты определения одного из биохимических маркеров воспаления активности эластазы, источником которой являются, главным образом, лейкоциты [13]. Как видно из представленных данных, активность эластазы достоверно возрастает в слизистой полости рта крыс с СД 2. Все изученные препараты пребиотиков снижают активность эластазы, однако достоверно лишь виноградная мука, водный экстракт из ягод черники и мукозин (да и то лишь в слизистой щеки).
Таблица 2
Влияние лечебно-профилактических препаратов на активность эластазы в слизистой щеки и языка крыс с СД 2 типа
№ Группы Активность эластазы, мк-кат/кг
п/п щека язык
1 Норма (интактные) 38 ± 3 53 ± 2
2 СД 2 типа + плацебо 55 ± 4 р < 0,01 62 ± 4 р < 0,05
48 ± 2 54 ± 4
3 СД 2 типа + лизоцим р < 0,05 р: > 0,05 р > 0,7 р: > 0,1
46 ± 4 55 ± 4
4 СД 2 типа + кверцетин р > 0,05 р: > 0,05 р > 0,7 р: > 0,1
46 ± 2 56 ± 5
5 СД 2 типа + виноградная мука р < 0,05 р: < 0,05 р > 0,5 р: > 0,3
43 ± 3 55 ± 2
6 СД 2 типа + водный экстракт из ягод черники р > 0,05 р: < 0,05 р > 0,3 р: > 0,2
43 ± 3 56 ± 4
7 СД 2 типа + мукозин р > 0,05 р:< 0,05 р > 0,5 р: > 0,3
Примечание : р - по сравнению с группой № 1; р: - по сравнению с группой № 2.
В табл. 3 представлены результаты определения содержания МДА - второго биохимического маркера воспалительной реакции [13]. Как видно из этих данных, при СД 2 достоверно возрастает содержание в слизистой полости рта МДА (р<0,001). Все испытанные препараты пре-биотиков, за исключением лизоцима, достоверно снижают содержание МДА в слизистой полости рта. Эти данные свидетельствуют о том, что в механизме антидисбиотического действия лизо-цима действует иной механизм, не связанный с образованием кислородсодержащих бактерицидных соединений. Возможно, в механизме анти-дисбиотического действия лизоцима задействованы его иммуностимулирующие и прямые ан-тиэндотоксиновые свойства [15].
В табл. 4 представлены результаты определения в слизистой полости рта активности анти-оксидантного фермента каталазы. Как видно из этих данных, у крыс с СД 2 типа активность ка-талазы мало изменяется. Почти не влияют на этот показатель испытанные препараты пребио-тиков, за исключением кверцетина, который достоверно увеличивает каталазную активность. Эти данные могут свидетельствовать о том, что био-флаваноиды усиливают систему антиоксидант-ной защиты как за счет прямого антиоксидантно-го действия, так и за счет индукции антиокси-дантных ферментов.
Таблица 3
Влияние лечебно-профилактических препаратов на содержание МДА в слизистой щеки и языка крыс с СД 2 типа
№ п/п Группы Содержание МДА, ммоль/кг
щека язык
1 Норма (интактные) 27,84 ± 0,64 5,28 ± 0,24
2 СД 2 типа + плацебо 37,27 ± 1,26 р < 0,001 9,85 ± 0,33 р < 0,001
3 СД 2 типа + лизоцим 35,74 ± 1,47 р < 0,01 р1 > 0,1 9,29 ± 0,19 р < 0,01 р1 > 0,05
4 СД 2 типа + кверцетин 29,31 ± 0,74 р > 0,05 р1 < 0,01 6,50 ± 0,48 р < 0,05 р1 < 0,05
5 СД 2 типа + виноградная мука 30,34 ± 0,61 р < 0,05 р1 < 0,1 8,10 ± 0,29 р < 0,001 р1 < 0,05
6 СД 2 типа + водный экстракт из ягод черники 31,94 ± 0,64 р < 0,05 р: < 0,01 6,41 ± 0,28 р < 0,05 р1 < 0,05
7 СД 2 типа + мукозин 30,98 ± 0,77 р < 0,05 р1 < 0,01 7,60 ± 0,29 р < 0,02 р1 < 0,05
Примечание: р - по сравнению с группой № 1; р1 - по сравнению с группой № 2
Таблица 4
Влияние лечебно-профилактических препаратов на активность каталазы в слизистой щеки и языка крыс с СД 2 типа
№ п/п Группы Активность каталазы, мкат/кг
щека язык
1 Норма (интактные) 5,06 ± 0,16 4,06 ± 0,11
2 СД 2 типа + плацебо 4,82 ± 0,26 р > 0,05 3,80 ± 0,10 р > 0,05
3 СД 2 типа + лизоцим 5,01 ± 0,21 р > 0,6 р1 > 0,3 4,08 ± 0,12 р > 0,6 р1 > 0,05
4 СД 2 типа + кверцетин 5,73 ± 0,25 р < 0,05 р1 < 0,05 4,12 ± 0,10 р > 0,3 р1 < 0,05
5 СД 2 типа + виноградная мука 5,02 ± 0,21 р > 0,6 р1 > 0,3 3,89 ± 0,16 р > 0,3 р1 > 0,1
6 СД 2 типа + водный экстракт из ягод черники 5,41 ± 0,28 р > 0,3 р1 > 0,2 4,08 ± 0,07 р > 0,08 р1 > 0,05
7 СД 2 типа + мукозин 5,01 ± 0,25 р > 0,6 р1 > 0,3 3,98 ± 0,08 р > 0,3 р1 > 0,3
Пр имечание: р - по сравнению с группой № 1; р1
Баланс прооксидантной и антиоксидантной систем организма отражает индекс АПИ, результаты определения которого представлены в табл. 5. Как видно из этих данных, у крыс с СД 2 в слизистой полости рта снижается индекс АПИ,
- по сравнению с группой № 2.
главным образом, за счет увеличения содержания МДА. Применение пребиотиков оказало стимулирующий эффект на индекс АПИ, однако разные участки слизистой отреагировали по-разному. Так, если в слизистой щеки стимули-
рующее действие всех пребиотиков (за исключением кверцетина) оказалось статистически недостоверным, то в слизистой языка все пребио-тики (кроме лизоцима) достоверно повысили ин-
декс АПИ, хотя и не вернули его к показателю нормы. Больше всего повышали индекс АПИ в слизистой языка такие препараты как виноградная мука и водный экстракт из ягод черники.
Таблица 5
Влияние лечебно-профилактических препаратов на индекс АПИ в слизистой щеки и языка крыс с СД 2 типа
№ п/п Группы АПИ
щека язык
1 Норма (интактные) 1,82 ± 0,15 7,69 ± 0,73
2 СД 2 типа + плацебо 1,29 ± 0,11 р < 0,05 3,86 ± 0,41 р < 0,01
3 СД 2 типа + лизоцим 1,40 ± 0,10 р < 0,05 р1 > 0,5 4,39 ± 0,43 р < 0,01 р1 > 0,1
4 СД 2 типа + кверцетин 1,95 ± 0,17 р > 0,3 р1 < 0,01 4,93 ± 0,39 р < 0,01 р1 < 0,05
5 СД 2 типа + виноградная мука 1,62 ± 0,14 р > 0,1 р1 > 0,1 6,33 ± 0,64 р > 0,05 р1 < 0,05
6 СД 2 типа + водный экстракт из ягод черники 1,69 ± 0,16 р > 0,3 р1 > 0,05 6,37 ± 0,59 р > 0,05 р1 < 0,01
7 СД 2 типа + мукозин 1,62 ± 0,13 р < 0,01 р1 > 0,3 5,39 ± 0,48 р < 0,05 р1 < 0,05
Приме чание : р - по сравнению с группой № 1; р1
Таким образом, проведенные исследования показали, что при СД 2 в слизистой полости рта развиваются воспалительно-дистрофические процессы, о чем свидетельствует повышение уровня биохимических маркеров воспаления (эластазы и МДА). Одной из причин развития воспаления в слизистой полости рта при диабете может быть нарушение баланса антиоксидантно-прокосидантных систем в пользу последних. Однако это не единственная причина развития воспаления в слизистой полости рта. То обстоятельство, что пребиотики оказывают антивоспалительный эффект может указывать на ведущую роль дисбиотического фактора в патогенезе стоматологических осложнений сахарного диабета. Результаты наших исследований дают основания надеяться на то, что сочетание разных пребиоти-ков может оказаться весьма эффективным способом профилактики и лечения больных сахарным диабетом.
Список литературы
1. Орехова А. Ю. Особенности клинических проявлений патологии слизистой оболочки полости рта у больных сахарным диабетом (обзор литературы) / А. Ю. Орехова, Э. С. Силина, Т. В. Демченко, Н. В. Цыбульская // Пародонтология. - 2003. - № 4 (29). -С. 14-18.
- по сравнению с группой № 2.
2. Безкоровайна М. З. 1сторичш та сучасш погляди на морфолого-функцюнальний стан слинних залоз, слини, зубiв i пародонта на тлi цукрового дiабе-ту / М. З. Безкоровайна, М. М. Якимець // Здобутки ктшчно! i експериментально! медицини. - 2006. -№ 2. - С. 17-21.
3. Сахарный диабет и воспалительные процессы в полости рта / М. А. Райан, Р. Вильямс, С. Гросси [и др.] // Пародонтология. - 2006. - № 4 (40). - С. 6265.
4. Петрович Ю. А. Исследование окислительно-восстановительных процессов и углеводного обмена по параметрам смешанной слюны и десневой жидкости при пародонтите и сахарном диабете / Ю. А. Петрович, С. М. Киченко, Р. П. Подорожная, М. Запрялова // Российский стоматологический журнал. -2002. - № 5. - С. 11-14.
5. Сергеева-Кондраченко М. Ю. Клинико-патогенетические аспекты развития осложнений при сахарном диабете 1 типа и возможности их коррекции / М. Ю. Сергеева-Кондраченко // Международный эндокринологический журнал. - 2007. - № 6 (12). -С. 26-34.
6. Роль антиоксидантных ферментов и анти-оксиданта пробукола в антирадикальной защите Р-клеток поджелудочной железы при аллоксановом диабете / В. З. Ланкин, В. И. Корчин, Г. Г. Коновалова [и др.] // БЭБИМ. - 2004. - Т. 137, № 1. - С. 27-30.
7. Балаболкин М. И. Роль окислительного стресса в патогенезе сосудистых осложнений сахар-
ного диабета и прменение витаминов и микроэлементов для их лечения и профилактики / М. И. Балабол-кин // Реф. сборник "Новости науки и техники". - Серия "Медицина". - вып. "Клин. Эндокринология". -2006. - № 6. - С. 1-7.
8. Прозапальна дш лшополкахариду на слизо-ву оболонку порожнини рота щурiв / Левицький А.П., Дем'яненко С.О., Макаренко O.A. [та ш.] // Одеський медичний журнал. - 2010. - № 2 (118). - С. 9-11.
9. Ступак Е. П. Развитие дисбиоза и воспаления в десне крыс с аллоксановым диабетом / Е. П. Ступак, А. К. Николишин, О.А. Макаренко, И. А. Се-ливанская // Вюник стоматологи. - 2012. - № 6 (спецвыпуск). - С. 127.
10. Ульянов А. М. Инсулярная система животных при хроническом дефиците гепарина / А. М. Ульянов, Ю. А. Тарасов // Вопросы медицинской химии. - 2000. - Т. 46, № 2. - С. 149-154.
11. Стальная И. Д. Метод определения малонового диальдегида с помощью тиобарбитуровой кислоты. В кн.: "Современные методы в биохимии" / И. Д.
Стальная, Т. Г. Гаришвили - М.: Медицина, 1977. -С. 66-68.
12. Биохимические маркеры воспаления тканей ротовой полости: Метод, рекомендации / Левицкий А.П., Деньга О.В., Макаренко O.A. [и др.]. -Одесса, 2010. - 16 с.
13. Гирин С. В. Модификация метода определения активности каталазы в биологических субстратах / С. В. Гирин // Лабораторная диагностика. - 1999.
- № 4. - С. 45-46.
14. Левицкий А. П. Лизоцим вместо антибиотиков / А. П. Левицкий - Одесса: КП ОГТ, 2005. -74 с.
15. Ступак Е. П. Влияние пробиотиков на биохимические маркеры воспаления и антиоксидантной защиты в десне крыс с экспериментальным диабетом 2 типа / Е. П. Ступак // Укр. стомат. альмонах. - 2012.
- № 4. - С. 10-14.
УДК 611.018.4+616.716.4
З. Ш. Какабадзе1'3, д. мед. н., Г. Т. Менабде2, д. мед. н., М. З. Какабадзе1, И. Д. Амиранашвили2, д. мед. н., А. Н. Мачавариани2, К. М. Мазмишвили2, Т. М. Грдзелидзе2, К. С. Шанава1, К. Ш. Чуткерашвили1, Е.Р. Беришвили1'3, д. мед. н.
1 Кафедра клинической анатомии Тбилисского Государственного медицинского университета 2Научно-исследовательский медицинский институт Государственного университета им. Ильи 3Отделение трансплантации клеток и тканей Грузинского национального Института медицинских исследований
г. Тбилиси, Грузия
ВОЗМОЖНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ДЕЦЕЛЮЛЯРИЗИРОВАННОГО, ЛИОФИЛИЗИРОВАННОГО И РЕЦЕЛЮЛЯРИЗИРОВАННОГО КОСТНОГО МАТРИКСА ДЛЯ ЗАМЕЩЕНИЯ ДЕФЕКТОВ НИЖНЕЙ ЧЕЛЮСТИ В ЭКСПЕРИМЕНТЕ
У КРЫС
Представленная работа касается возможности применения децелюляризированного, лиофилизированного и рецелюляризированного костного матрикса для хирургического лечения обширных костных дефектов.
Эксперимент проведен на крысах линии Lewis. В качестве костного матрикса для заполнения дефекта кости нижней челюсти использовали алло-трансплантат, полученный от крыс-доноров. После децелюляриза-ции и лиофилизации рецелюляризацию костного матрикса проводили стволовыми клетками костного мозга.
Проведенные исследования показали, что через 1 месяц после трансплантации костный дефект был полностью закрыт вновь образованной костной тканью.
Ключевые слова: децелюляризация, рецелюляризация, костная ткань.
© Какабадзе З. Ш, Менабде Г.Т., Какабадзе М. З., Амиранашвили И. Д., Мачавариани А. Н., Мазмишвили К. М., Грдзелидзе Т. М., Шанава К. С., Чуткерашвили К. Ш., Беришвили Е.Р., 2014.
