CC BY
18ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-ТЕОРЕТИЧШ ПИТАННЯ БЮЛОГП ТА МЕДИЦИНИ
УДК 616.153:577.152:616.633:612.31 DOI http://dx.doi.org/10.5281/zenodo.3608257
А. В. Марков 1, А. П. Левицкий 2, И. А. Селиванская 2, Азари Мехрдад Мохаммад Али3
ПАРОДОНТОПРОТЕКТОРНОЕ ДЕЙСТВИЕ ГЕЛЯ «БИОТРИТ-ДЕНТА» ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМ ПЕРОКСИДНОМ ПАРОДОНТИТЕ
1 Львовский национальный медицинский университет им. Данилы Галицкого
2ГУ «Институт стоматологии и челюстно-лицевой хирургии Национальной академии медицинских наук Украины» (г. Одесса) 3Одесский национальный медицинский университет
Summary. Markov A. V., Levitsky A. P., Selivanskaja I. A., Azari Mehrdad Mohammed Ali. PERIODONTOPROTECTIVE ACTION OF THE BIOTRIT-DENTA GEL WITH THE EXPERIMENTAL PEROXIDE PERODONTITIS. - Lviv National Medical University named after Danylo Galytskij; SE «The Institute of Stomatology and Maxillo-Facial Surgery of the National Academy of Medical Science of Ukraine», Odessa; Odessa National Medical University; e-mail: flavan. ua@gmail.com. Aim: To determine the periodontoprotective effect of oral applications of "Biotrit-Denta" gel on a model of peroxide periodontitis. Materials and methods: "Biotrit-Denta" phytogel, containing wheat germ extract and peppermint leaf extract was used. Peroxide periodontitis was reproduced in rats fed 1 ml of peroxide sunflower oil (PSO) for 2.5 months. The activity of elastase, catalase, urease, lysozyme and the content of malondialdehyde (MDA) were determined in the gum. Phosphatase activity, calcium and protein were determined in periodontal bone tissue. The degree of dysbiosis was calculated by the ratio of the relative activities of urease and lysozyme, the antioxidant-prooxidant API index was calculated by the ratio of catalase activity and MDA content, the mineralizing index was calculated by the ratio of alkaline and acid phosphatases, and the degree of mineralization was calculated by the ratio of calcium and protein. Results: In rats treated with PSO, elastase, urease, MDA, and dysbiosis levels increased in the gums, however, lysozyme, catalase and IPA index decreased, and acid phosphatase activity increased in bone tissue, alkaline phosphatase activity decreased, and mineralizing index decreased and degree of mineralization. The application of the "Biotrit-Denta" gel in the gum reduced the level of elastase, MDA, urease, the degree of dysbiosis and increased the activity of catalase, lysozyme, the IPA index, and in the bone tissue increased calcium content, mineralizing index and mineralization, as well as decreased periodontal atrophy.
Conclusion: "Biotrit-Denta" gel has a periodontoprotective effect.
Key words: periodontium, peroxide periodontitis, oral gel, bone tissue.
Реферат. Марков А. В., Левицкий А. П., Селиванская И. А., Азари Мехрдад Мохаммад Али. ПАРОДОНТОПРОТЕКТОРНОЕ ДЕЙСТВИЕ ГЕЛЯ «БИОТРИТ-ДЕНТА» ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМ ПЕРОКСИДНОМ ПАРОДОНТИТЕ. - Цель: Определить пародонтопротекторное действие оральных аппликаций геля «Биотрит-Дента» на модели пероксидного пародонтита. Материалы и методы: Использовали фитогель «Биотрит-Дента», содержащий экстракт из проростков пшеницы и экстракт листьев мяты. Пероксидный пародонтит воспроизводили у крыс, получавших с кормом по 1 мл пероксидного подсолнечного масла (МММ) в течение 2,5 месяцев. В десне определяли активность эластазы, каталазы, уреазы, лизоцима и содержание малонового диальдегида (МДА). В костной ткани пародонта определяли активность фосфатаз, содержание кальция и белка. По соотношению относительных активностей уреазы и лизоцима рассчитывали степень дисбиоза, по соотношению активности каталазы и содержания МДА рассчитывали
© Марков А. В., Левицкий А. П., Селиванская И. А., Азари Мехрдад Мохаммад Али
антиоксидантно-прооксвдантный индекс АПИ, по соотношению активностей щелочной и кислой фосфатаз рассчитывали минерализующий индекс, а по соотношению содержания кальция и белка - степень минерализации. Результаты: У крыс, получавших ППМ, в десне увеличивалась активность эластазы, уреазы, содержание МДА, степень дисбиоза, однако снижались активность лизоцима, каталазы и индекс АПИ, а в костной ткани повышалась активность кислой фосфатазы, но снижалась активность щелочной фосфатазы, снижался минерализующий индекс и степень минерализации. Аппликации геля «Биотрит-Дента» в десне снижали уровень эластазы, МДА, уреазы, степень дисбиоза и повышали активность каталазы, лизоцима, индекса АПИ, а в костной ткани увеличивало содержание кальция, минерализующий индекс и степень минерализации, а также снижало степень атрофии пародонта.
Заключение: Гель «Биотрит-Дента» обладает пародонтопротекторным действием.
Ключевые слова: пародонт, пероксидный пародонтит, оральный гель, костная ткань.
Реферат. Марков А. В., Левицький, Селiванська I. О., Азарi Мехрдад Мохаммад Алг ПАРОДОНТОПРОТЕКТОРНА Д1Я ГЕЛЮ "БЮТРИТ-ДЕНТА" ПРИ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМУ ПЕРОКСИДНОМ ПАРОДОНТИТ1. Мета. Визначити пародонтопротекторну дiю оральних аплiкацiй гелю "Бютрит-Дента" на моделi пероксидного пародонтиту. Матерiали i методи. Використовували фiтогель "Бютрит-Дента", що мiстить екстракт з проростков пшеницi i екстракт листя м'яти. Пероксидний пародонтит вiдтворювали у щурiв, що отримували з кормом по 1 мл пероксидно! соняшниково! оли (ПСО) впродовж 2,5 мюящв. У яснах визначали активнiсть еластази, каталази, уреази, лiзоциму i вмют малонового дiальдегiду (МДА). У шстковш тканинi пародонту визначали активнiсть фосфатаз, вмют кальцiю i бiлку. По сшвввдношенню вiдносних активностей уреази i лiзоциму розраховували ступiнь дисбiозу, по сшввщношенню активностi каталази i вмюту МДА розраховували антиоксидантно-прооксидантний iндекс АП1, по спiввiдношенню активностей лужно! i кисло! фосфатаз розраховували мiнералiзуючий iндекс, а по спiввiдношенню вмюту кальцiю i бiлку -стутнь мiнералiзацil.
Результати. У щурiв, що отримували ПСО, в яснах збшьшувалась актившсть еластази, уреази, вмiст МДА, стутнь дисбиозу, проте знижувалися актившсть лiзоциму, каталази i iндекс АП1, а в кiстковiй тканинi тдвищувалася активнiсть кисло! фосфатази, але знижувалася активнiсть лужно! фосфатази, знижувався мiнералiзуючий iндекс i ступiнь мiнералiзацi!. Апикацд гелю "Бiотрит-Дента" в яснах знижували рiвень еластази, МДА, уреази, стутнь дисбюзу i пiдвищували активнiсть каталази, лiзоцима, iндекса АП1, а в шстковш тканиш збiльшувало вмiст кальцш, мiнералiзуючий iндекс i ступiнь мiнералiзацi!, а також знижували ступiнь атрофи пародонту. Висновок. Гель "Бiотрит-Дента" мае пародонтопротекторну дш.
Ключовi слова: пародонт, пероксидний пародонтит, оральний гель, шсткова тканина.
Введение. Перекиси липидов играют важную патогенную роль в развитии ряда заболеваний [1], в том числе и в развитии пародонтита [2].
Общеизвестна защитная функция антиоксидантов при пероксидной патологии [3]. Одними из наиболее эффективных антиоксидантов являются биофлавоноиды [4]. Богатейшим источником последних являются проростки пшеницы, на основе которых разработан препарат «Биотрит» и его содержащие средства «Биотрит С», «Биотрит-плюс», зубные эликсиры «Биодент-2», «Биодент-3» и «Биодент-4» [5]. Наиболее выраженным пародонтопротекторным и кариеспрофилактическим действием обладает таблетированный препарат «Биотрит-Дента», в состав которого входит «Биотрит», лецитин, цитрат Са, МаР, витамин С, декаметоксин [6].
Для пролонгирования терапевтического действия «Биотрит-Дента» нами предложена рецептура мукозоадгезивного фитогеля «Биотрит-Дента» следующего состава:
1. Добавка диетическая «Биотрит-Дента» - 10%;
2. Водно-спиртовый экстракт листьев мяты (содержание спирта 50 %, экстрактивных веществ 5 %) - 10%;
3. Бензоат натрия - 2 %;
4. Подсластитель «Свитли-350» - 0,01 %;
5. Карбоксиметилцеллюлозы натриевая соль (КМЦ-№) - 4 %;
6. Вода дистилированная - до 100 %.
На гель «Биотрит-Дента» оформлены технические условия (ТУ У 20.4-13903778032:2012), рецептура (РЦ У 20.4-13903778-032/25:2018) и получено разрешение МЗУ на применение (№ 602-123-20-2/21388 от 14.05.2018). Опытный промышленный выпуск геля осуществляет НПА «Одесская биотехнология».
Цель исследования: определить пародонтопротекторное действие оральных аппликаций геля «Биотрит-Дента» на модели экспериментального пероксидного пародонтита.
Материалы и методы исследования
Эксперименты были проведены на 20 белых крысах линии Вистар (самцы, 7 месяцев, исходная живая масса 238-253 г), разделенных на 3 группы: 1-ая - контроль (6 крыс) получала стандартный рацион вивария; 2-ая (7 крыс) получала с кормом по 1 мл пероксидного подсолнечного масла (МММ) [7]; 3-я (7 крыс) получала ППМ и ежедневные аппликации фитогеля «Биотрит-Дента» в дозе 0,5 мл на крысу. Продолжительность эксперимента составила 2,5 месяца, после чего осуществили эвтаназию крыс (под тиопенталовым наркозом, 20 мг/кг) путем тотального кровопускания из сердца, иссекали десну и выделяли челюсти для подсчета кариозного поражения зубов, измерения степени атрофии альвеолярного отростка и для биохимического анализа костной ткани альвеолярного отростка нижней челюсти.
В гомогенате десны определяли активность эластазы [8], уреазы [9], лизоцима [9], каталазы [10] и содержание малонового диальдегида (МДА) [10]. В гомогенате костной ткани определяли содержание белка [11], кальция [11], активность щелочной (ЩФ) и кислой (КФ) фосфатаз [11].
По соотношению относительных активностей уреазы и лизоцима рассчитывали степень дисбиоза [9], а по соотношению активности каталазы и содержания МДА - индекс АПИ [10].
По соотношению ЩФ/КФ рассчитывали минерализующий индекс, а по соотношению содержания кальция и белка рассчитывали степень минерализации костной ткани [12].
Результаты и их обсуждение
В таблице 1 представлены результаты определения ряда биохимических показателей
десны.
Таблица 1
Влияние аппликаций геля «Биотрит-Дента» на биохимические показатели десны крыс,
получавших переокисленное подсолнечное масло (Ш1М)
Показатели 1 гр. Контроль 2 гр. ППМ 3 гр. ППМ + «Биотрит-Дента»
Эластаза, мк-кат/кг 37,3±3,5 57,9±1,6 р<0,01 47,6±1,0 р<0,05; р:<0,01
МДА, ммоль/кг 18,4±1,4 31,8±1,5 р<0,01 22,4±2,0 р>0,05; р:<0,05
Уреаза, мк-кат/кг 0,73±0,12 0,99±0,06 р<0,05 0,80±0,07 р>0,3; р:<0,05
Лизоцим, ед/кг 141±12 102±8 р<0,05 130±8 р>0,3; р:<0,05
Каталаза, мкат/кг 8,59±0,07 7,52±0,11 р<0,01 8,26±0,13 р<0,05; р:<0,05
Индекс АПИ 4,67±0,12 2,36±0,10 р<0,01 3,69±0,13 р<0,05; р:<0,05
Степень дисбиоза 1,00±0,16 1,69±0,22 р<0,05 1,20±0,18 р>0,3; р:>0,05
Примечания: р - в сравнении с гр. 1; р1 - в сравнении с гр. 2.
Видно, что у крыс, получавших МММ. достоверно возрастает уровень биохимических маркеров воспаления [10]: активность эластазы и содержание МДА. Аппликации геля «Биотрит-Дента» достоверно снижают уровень обоих маркеров воспаления. что свидетельствует об антивоспалительном действии препарата.
У крыс. получавших МММ. достоверно возрастает в десне активность уреазы, являющейся маркером микробного обсеменения [9]. Аппликации геля «Биотрит-Дента» нормализуют этот показатель.
Активность лизоцима, являющегося показателем состояния неспецифического иммунитета [9], напротив, достоверно снижается у крыс, получавших МММ, и полностью восстанавливается после аппликаций геля «Биотрит-Дента».
Активность антиоксидантного фермента каталазы также снижается под влиянием МММ и достоверно возрастает у крыс, получавших аппликации геля «Биотрит-Дента».
В таблице 2 представлены результаты определения ряда биохимических показателей костной ткани альвеолярного отростка нижней челюсти. Из этих данных видно, что у крыс, получавших ППМ, наблюдается тенденция к снижению содержания кальция и достоверное снижение активности ЩФ. Лри этом достоверно возрастает активность кислой фосфатазы. Аппликации геля «Биотрит-Дента» увеличивают содержание кальция, белка, активность ЩФ и снижают активность КФ.
Таблица 2
Влияние аппликаций геля «Биотрит-Дента» на биохимические показатели альвеолярной _кости крыс, получавших переокисленное подсолнечное масло (МММ)_
Шказатели 1 гр. Контроль 2 гр. ИЛМ 3 гр. МММ + «Биотрит-Дента»
Кальций, г/кг 69,2±5,6 57,1±3,9 р>0,05 75,8±5,9 р>0,05; р:<0,05
Белок, г/кг 16,6±1,2 17,3±0,7 р>0,3 18,3±1,0 р>0,1; р:>0,1
ЩФ, мк-кат/кг 46,1±3,5 33,7±3,3 р<0,05 47,0±4,2 р>0,3; р:<0,05
КФ, мк-кат/кг 2,3±0,1 3,7±0,2 р<0,01 2,3±0,2 р=1; р:<0,05
Мримечания: см. табл. 1.
На рис. 1 показан характер изменений минерализующего индекса и степени минерализации в альвеолярной кости.
24
О
И
£ 20 х
К
=@ 16
9
12
л 5Т
X
л X О С си Н О
Контроль
ППМ
ППМ+" Биотрит-Дента"
группы
□ Минерализующий индекс □ Степень минерализации
Рис. 1. Влияние геля «Биотрит-Дента» на минерализующий индекс и степень минерализации альвеолярной кости крыс, получавших МММ * - в сравнении с гр. «Контроль»; ** - в сравнении с гр. «МММ»
5
4
3
8
2
1
4
0
Видно, что у крыс, получавших ППМ, достоверно снижается минерализующий индекс и степень минерализации, а аппликации геля «Биотрит-Дента» нормализуют оба показателя, что свидетельствует об остеопротекторном (в данном случае, пародонтопротекторном) действии фитогеля «Биотрит-Дента».
На рис. 2 показаны результаты определения пораженности зубов кариесом и степени атрофии альвеолярного отростка. Видно, что у крыс, получавших ППМ, достоверно возрастает пораженность зубов кариесом и степень атрофии. Аппликации геля «Биотрит-Дента» практически нормализуют оба показателя.
«
s к
о
N
cS Л О
к
X
Я к
6 -
5 -
4 -
3 -
о
я & 2
и
о
4
о
5
1 -
30
26
s S
о Л н
22
hQ
к
18 14
О
10
Контроль
ППМ
ППМ "Биотрит-Деита"
*
0
группы
□ Число кариозных поражений □ Степень атрофии
Рис. 2. Влияние геля «Биотрит-Дента» на пораженность зубов кариесом и степень атрофии альвеолярного отростка нижней челюсти крыс, получавших ППМ. *, ** - см. рис. 1.
Таким образом, нами установлено, что гель «Биотрит-Дента» совершенно безвреден и оказывает лечебно-профилактическое действие на зубы и ткани пародонта, что дает веские основания считать фитогель «Биотрит-Дента» вполне пригодным для профилактики стоматологических заболеваний (кариеса зубов, пародонтита, стоматитов) и остеопороза.
Выводы
1. ППМ вызывает повышение в десне уровня маркеров воспаления, снижение уровня защитных факторов (лизоцима и каталазы) и увеличивает степень дисбиоза.
2. ППМ вызывает в костной ткани снижение уровня кальция и щелочной фосфатазы, повышает активность кислой фосфатазы, что приводит к существенному снижению минерализующего индекса и увеличению степени атрофии альвеолярного отростка.
3. Оральные аппликации геля «Биотрит-Дента» снижают уровень маркеров воспаления в десне, степень дисбиоза и восстанавливают активность лизоцима.
4. В костной ткани аппликации геля «Биотрит-Дента» восстанавливают степень минерализации и минерализующий индекс, уменьшают степень атрофии пародонта.
Литература:
1. Khajuria A. Lipid peroxidation / A. Khajuria // Everyman's Sci. - 1997. - 32, № 3. - P. 109-113.
2. Воскресенский О. Н. Роль перекисного окисления липидов в патогенезе пародонтита / О. Н. Воскресенский, Е. К. Ткаченко // Стоматология. - 1991. - № 4. - С. 5-10.
3. Мороз К. А. Роль пероксидно! оксидаци лтдш у розвитку патологи пародонта / К. А. Мороз // Експериментальна та клшчна фiзiологiя i бiохiмiя. - 2004. - № 2. - С. 91-101.
4. Бутюгин И. А. Сравнительный анализ эффективности местного применения антиоксидантов в комплексном лечении хронического генерализованного пародонтита / И. А. Бутюгин, Н. В. Корнилова, О. В. Абрамов // Стоматология. - 2013. - Т. 92, № 2. - С. 3134.
5. Левицкий А. П. Лечебно-профилактические зубные эликсиры (учебное пособие) / А. П. Левицкий - Одесса: КП ОГТ, 2010. - 246 с.
6. Фитоадаптогены в профилактике и лечении кариеса зубов / А. П. Левицкий, О. А. Макаренко, О. В. Деньга [и др.] - Одесса: КП ОГТ, 2013. - 119 с.
7. Перекисная модель стоматита / Левицкий А. П., Макаренко О. А., Почтарь В. Н. [и др.] // Вюник стоматологи. - 2005. - № 4. - С. 7-10.
8. Левицкий А. П. Методы определения активности эластазы и ее ингибиторов: методические рекомендации / А. П. Левицкий, А. В. Стефанов - К.: ГФЦ, 2002. - 15 с.
9. Ферментативный метод определения дисбиоза полости рта для скрининга про- и пребиотиков: методические рекомендации / А. П. Левицкий, О. А. Макаренко, И. А. Селиванская [и др.] - К.: ГФЦ, 2007. - 22 с.
10. Биохимические маркеры воспаления тканей ротовой полости (методические рекомендации) / А. П. Левицкий, О. В. Деньга, О. А. Макаренко [и др.] - Одесса, 2010. -16 с.
11. Экспериментальные методы исследования стимуляторов остеогенеза: методические рекомендации / А. П. Левицкий, О. А. Макаренко, О. В. Деньга [и др.] - К.: ГФЦ, 2005. - 50 с.
12. Ферментативний метод оцшки стану шстково! тканини / А. П. Левицький, О. А. Макаренко, I. В. Ходаков [та т.] / Одеський медичний журнал. - 2006. - № 3. - С. 17-21.
References
1. Khajuria A. Lipid peroxidation. Everyman's Sci. 1997; 32, № 3: 109-113.
2. Voskresenskyi О. N., Tkachenko E. K. The role of lipid peroxidation in the pathogenesis of periodontitis. Stomatologiya. 1991; 4: 5-10.
3. Moroz К. А. The lipids peroxide oxidation role in the development of periodontal pathology. Eksperymentalna ta klinichna fisiologiya i biohimiya. 2004; 2: 91-101.
4. Butyugin I. А., Kornilova N. V., Abramov O. V. Comparative analysis of antioxidants topical application effectiveness in the complex treatment of chronic generalized periodontitis. Stomatologiya. 2013; 92 (2): 31-34.
5. Levitsky A. P. Lechebno-profilakticheskie zubnye eleksiry: uchebnoe posobie [Treatment-and-prophylactic dental elixirs: manual]. Оdessa, КБ ОGТ, 2014: 246.
6. Levitsky A. P., Makarenko O. A., Denga O. V. [et al.] Fitoadaptogeny v profilaktike i lechenii kariesa zubov [Phytoadaptogens in the prevention and treatment of dental caries]. Оdessa, КР ОGТ, 2013: 119.
7. Levitsky A. P., Makarenko O. A., Pochtar' V. N. [et al.] The peroxide model of stomatitis. Visnyk stomatologii. 2005; 4: 7-10.
8. Levitsky A. P., Stefanov A. V. Metody opredeleniya aktivnosti elastazy i eye ingibitorov: metodicheskie rekomendatsii [The methods of the determination of the activity of elastase and its inhibitors: method guidelines]. Kiev, GFK, 2002:15.
9. Levitsky A. P., Makarenko O. A., Selivanskaya I. A. [et al.]. Fermentativnyi metod opredeleniya disbioza polosti rta dlya skrininga pro- i prebiotikov: metodicheskie rekomendatsii [Enzymatic method for determination of oral dysbiosis for screening pro- and prebiotics: method guidelines]. Mev, GFC, 2007: 22.
10. Levitsky A. P., Denga O. V., Makarenko O. A. [et al.]. Biokhimicheskie markery vospaleniya tkaney rotovoy polosti: metodicheskie rekomendatsii [Biochemical inflammation markers of oral cavity tissue: method guidelines]. Оdеssа, KP OGT, 2010: 16.
11. Levitsky A. P., Makarenko O. A., Denga O. V. [et al.]. Eksperimentalnye metody issledovaniya stimulyatorov osteogeneza: metodicheskie rekomendatsii [The experimental methods of the study of osteogenesis stimulators]. Kiev, GFK, 2005: 50.
12. Levitsky A. P., Makarenko O. A., Hodakov I. V. [et al.] Fermentatyvnyi metod otsinki stanu kistkovoyi tkanyny [The enzymatic method for assessing the state of bone tissue]. Оdeskiy medichnyi jurnal. 2006; 3: 17-21.
Робота надшшла в редакщю 02.12.2019 року.
Рекомендована до друку на заадант редакцшно! колегй тсля рецензування
