Состояние иммунной системы и эндогенная интоксикация при экспериментальном пародонтите Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

© ДАНИЛОВА И.Г., ГЕТТЕ И.Ф., АБИДОВ М.Т., КИСЕЛЬНИКОВА Л.П., ЮШКОВ Б.Г., ШАРАПОВА НЕ., ГОСЬКОВ И.А.

СОСТОЯНИЕ ИММУННОЙ СИСТЕМЫ И ЭНДОГЕННАЯ ИНТОКСИКАЦИЯ ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМ ПАРОДОНТИТЕ

И.Г. Данилова, И.Ф. Гетте, М.Т. Абидов, Л.П. Кисельникова, Б.Г. Юшков, Н.Е.

Шарапова, И. А. Госьков Институт иммунологии и физиологии УрО РАН, Екатеринбург, директор - акад. РАН и РАМН, проф. В. А. Черешнев; НИИ иммунопатологии, директор - М.Т. Абидов г.

Москва; Институт стоматологии г. СПб, ректор - д.м.н., Р. А. Фадеев.

Резюме. При экспериментальном пародонтите у крыс местные воспалительные процессы сопровождались развитием эндогенной интоксикации на уровне целого организма. Благодаря иммуномодулирующему действию тамерита на макрофагальную активность снижались эндогенная интоксикация и процессы воспаления в ротовой полости. Пародонтит на фоне иммуносупресии протекал без признаков воспаления, но с более выраженными дистрофическими изменениями.

Ключевые слова: эндогенная интоксикация, пародонтит, тамерит, иммуносупрессия. В настоящее время известно, что развитие различных патологических состояний сопровождается возникновением синдрома эндогенной интоксикации (ЭИ) [1, 2, 6], при этом в крови и тканях накапливаются низкомолекулярные вещества и белки с небольшой молекулярной массой, получившие название молекулы средней массы (МСМ).

Общепризнанно, что основной причиной возникновения пародонтита является воспалительная реакция, которая в конечном итоге приводит к деструкции зубодесневого соединения, периодонтальной связки и резорбции альвеолярной костной ткани [3, 4].

Можно предположить, что местный воспалительный процесс при пародонтите, будет также способствовать развитию эндогенной интоксикации (ЭИ), образованию и выделению в кровь регуляторных веществ, медиаторов и цитокинов [3, 4, 8].

В крови, как и в десневой и ротовой жидкостях, возрастает содержание неспецифических и специфических защитных факторов, а также регуляторных веществ, показателей ПОЛ.

[8, 10, 12]. В крови увеличивается содержание С - реактивного белка, церулоплазмина, антитрипсина, растет активность фосфолипазы А2 и фагоцитарная активность лейкоцитов.

При пародонтите определение большей части отдельных диагностических показателей (мочевина, остаточный азот, билирубин) является малоинформативным.

В то же время существует интегральный показатель, учитывающий всю массу продуктов ЭИ и отражающий степень ее тяжести. Широкое распространение в научных исследованиях и практической работе получил метод определения МСМ по поглощению в ультрафиолетовой области при длинах волн 200-280нм после осаждения белков биологического материала раствором трихлоруксусной кислоты [1]. Показатель МСМ увеличивается до наступления необратимых изменений и имеет прогностическое значение. Степень ЭИ при пародонтите можно оценить по содержанию МСМ в плазме крови, эритроцитах и по мочевинному гемолизу эритроцитов. Проницаемость мембран эритроцитов может быть моделью состояния мембран других клеток организма при ЭИ. Проницаемость мембран оценивают по гемолизу эритроцитов в смесях растворов мочевины и хлористого натрия [5]. Увеличение содержания МСМ в эритроцитах и подверженности эритроцитов гемолизу являются признаками менее тяжелого состояния организма, чем увеличение содержания МСМ в плазме крови.

Описанные процессы во многом зависят от состояния иммунной системы в целом, которая и определяет течение воспаления как типового патологического процесса, а также системы фагоцитирующих мононуклеаров (СФМ) в частности. Течение воспалительного процесса зависит от деятельности СФМ, поскольку клетки этой системы обладают способностью не только фагоцитировать чужеродные агенты и продукты клеточного метаболизма, расщепляя их с помощью набора гидролитических и окислительных ферментов, но и выделять многочисленные цитокины и ростовые факторы, ускоряющие регенераторные процессы в пораженных тканях [13].

Целью работы явилась оценка влияния состояния иммунной системы на изменения показателей ЭИ при развитии экспериментального пародонтита.

Материалы и методы Эксперимент был проведен на 35 беспородных белых крысах с массой тела 210-250 грамм, которых содержали на обычном рационе вивария. Животных разделили на три группы: 1 - интактные (10 крыс), 2 - контрольные, у которых моделировали пародонтит (12), в 3 - животных пародонтит моделировался на фоне иммуносупрессии (13 крыс), 4 -пародонтитом проводили лечение тамеритом (13). В качестве модулятора макрофагальной активности был выбран отечественный препарат тамерит. Препарат вводили в десну из расчета 2 мг/кг массы крысы в течение 7 дней.

Иммуносупрессию проводили путем инъекции Сандимун-неорал, препарата циклоспорина А «Sandoz» Швейцария, иммуносупрессирующее действие которого не вызывает общетоксического влияния, а избирательно угнетает пролиферацию и активность Т-лимфоцитов, подавляет продукцию интерлейкина-2, не оказывая влияния на макрофаги [11]. Для создания иммуносупрессии препарат вводился из расчета 2 мг/кг массы крысы внутрибрюшинно в течение всего эксперимента. Пародонтит моделировали путем разрушения зубодесневого соединения в области нижних резцов под ингаляционным наркозом с последующим введением измельченного зубного камня с двух сторон резцов [7]. Через 14 дней после операции наблюдались пародонтитоподобные изменения. Визуальные наблюдения констатировали: отечность, гиперемию десен, патологические карманы в области нижних резцов, появление гноя и подвижности зубов.

Подсчет эритроцитов и лейкоцитарной формулы у всех групп животных осуществлялся на гематологическом анализаторе «Cell-Dyn - 3500R» фирмы «Abbot diagnostic» (США).

В экстрактах плазмы крови и эритроцитов с трихлоруксусной кислотой (ТХУ) определяли содержание молекул средней массы (МСМ) по методу М.Я. Малаховой в модификации [9] на спектрофотометре DU-7500 фирмы «Beckman» (США), результат выражали в единицах оптической плотности.

Проницаемость эритроцитарных мембран определяли методом В.Н. Колмакова, В.Г. Радченко [5]. Степень гемолиза выражали в % гемолизированных эритроцитов по отношению к эталону.

Вычисления и статистическая обработка результатов исследования выполнены с помощью программного пакета Microsoft Excel 7.0 для Windows 95. Определяли средние арифметические значения в группах, ошибки средних арифметических. Сравнение средних значений показателей в группах проводилось по t- критерию Стьюдента для независимых выборок с поправкой на различие дисперсий.

Результаты и обсуждение

При моделировании пародонтита наблюдали следующие морфологические изменения: полнокровие сосудов микроциркуляторного русла в периодонтальной ткани, стромальный отек и очаги лимфостаза, характер инфильтрата - лимфогистиоцитарный с небольшим числом полиморфноядерных лейкоцитов, тучноклеточная реакция периваскулярно.

Также отмечались признаки мезенхимной дистрофии в виде набухания и деструкции волокнистых структур соединительной ткани и костных элементов альвеолярного отростка.

В группе животных пролеченных тамеритом признаки воспалительного процесса и дистрофических изменений не обнаружены, что соответствовало визуальным наблюдениям, которые зарегистрировали розовые десны, отсутствие признаков отека, гноетечения.

В группе животных, которым моделировался пародонтит на фоне иммуносупрессии, не было установлено классической воспалительной реакции в тканях пародонта. Структурные изменения носили альтеративный характер с разрушением связочного аппарата зуба и очаговой деструкции костной ткани альвеолы. В прилегающих тканях было отмечено полнокровие сосудов микроциркуляторного русла, множественные кровоизлияния. Процессы повреждения тканей пародонта на фоне иммуносупрессии развивались без участия макрофагальной реакции и клеток воспалительного инфильтрата.

Анализ показателей периферической крови показал, что общее количество лейкоцитов в крови у крыс с пародонтитом достоверно возрастает, что является закономерным при развитии любого воспалительного процесса, а их рост в периферической крови свидетельствует о том, что местный воспалительный процесс в ротовой полости приобретает характер общего воспалительного процесса. Данные изменения вызваны

увеличением абсолютного и относительного содержания моноцитов крови, которым, как известно, принадлежит ведущая роль в патогенезе воспаления [12, 13]. Содержание сегментоядерных нейтрофилов уменьшалось.

После лечения тамеритом содержание лейкоцитов, сегментоядерных нейтрофилов, моноцитов нормализуется. Это является одним из важнейших признаков снижения воспалительных процессов в тканях пародонта (табл. 1).

У экспериментальных животных на фоне введения иммунодепрессанта не обнаружено значительных изменений параметров периферической крови по сравнению с контрольными животными, можно отметить лишь возрастание числа нейтрофильных гранулоцитов (табл. 1).

Исследования показателей ЭИ показали, что процент гемолизированных эритроцитов у животных с пародонтитом увеличивается по сравнению с интактными животными.

Таблица 1

Показатели периферической крови экспериментальных животных

Примечание: * - различия с интактными животными достоверны при Р < 0,05 ;**

— с контрольными животными достоверны Р < 0,05.

У животных с пародонтитом, развившимся на фоне иммуносупрессии, при всех объемных соотношениях мочевина: хлорид натрия, % гемолизированных эритроцитов значительно ниже соответствующих значений интактных животных (табл. 2). Это свидетельствует о снижении проницаемости эритроцитарной мембраны. По мнению ряда авторов, соответствующие изменения связаны с хроническим патологическом процессом, разрушением клеток тканей пародонта, слюнных желез и выходом в кровь литических ферментов, способных расщеплять пептиды плазмы крови, которые, осаждаясь на мембране эритроцитов, уменьшают их проницаемость [9].

Исследование спектрограмм ТХУ-экстрактов плазмы крови и эритроцитов позволило оценить тяжесть ЭИ при экспериментальном пародонтите.

Введение тамерита нормализовывало параметры мочевинного гемолиза эритроцитов при любых соотношениях мочевины и хлорида натрия. Это связано со стабилизацией проницаемости мембраны эритроцитов, что в свою очередь способствует восстановлению их функциональных свойств (табл. 2).

В плазме крови крыс с пародонтитом количество МСМ, поглощающих при длинах волн 254 нм и 280 нм, почти в 2 раза больше, чем у интактных животных. В эритроцитах крыс с пародонтитом зарегистрировано достоверное накопление МСМ, поглощающих только при одной длине волны - 280 нм. Зафиксировано отсутствие увеличения в эритроцитах крыс с пародонтитом МСМ, поглощающих при длине волны 254 нм, что, вероятно, можно объяснить загруженностью мембраны эритроцитов не патологическими пептидами, а транспортируемыми эритроцитами гормонами белковой природы.

Таблица 2

Проницаемость эритроцитарных мембран (ПЭМ) по мочевинному гемолизу при возрастающей концентрации мочевины ( % гемолизированных эритроцитов)

Примечание: * — различия с интактными животными достоверны при Р < 0,05;** — с контрольными животными достоверны при Р < 0,05.

Повышение оптической плотности ТХУ-экстрактов как эритроцитов, так и плазмы указывает на тяжесть патологического процесса, при котором функциональная система детоксикации не в состоянии обезвредить патологические продукты, накапливающиеся в плазме при развитии пародонтита.

Таблица 3

Молекулы средней массы (МСМ) в плазме крови и эритроцитах

(в единицах оптической плотности)

Примечание: * - различия с интактными животными достоверны при Р < 0,05 ;** -с контрольными животными достоверны при Р < 0,05.

После введения тамерита МСМ как в плазме крови, так и в эритроцитах при той и другой длине волны становятся сравнимы с уровнем интактных животных. Это является важнейшим показателем снижения тяжести ЭИ (табл. 3).

Содержание МСМ у иммуносупрессированных животных соответствует значениям интактных животных, что, по-видимому, связано с отсутствием воспалительного процесса в тканях пародонта (табл. 3).

Таким образом, при экспериментальном пародонтите местные патологические процессы в полости рта способствуют развитию общей эндогенной интоксикации на уровне организма. Модулирование функционального состояния макрофагов тамеритом полностью снимает воспалительную реакцию и эндогенную интоксикацию при экспериментальном пародонтите. Ингибирование функций иммунной системы способствует ослаблению местных воспалительных реакций и исчезновению признаков системного воспаления. Снижение реактивности иммунной системы приводит к более выраженным дистрофическим изменениям и подавлению регенераторных процессов в тканях пародонта.

STATE OF IMMUNE SYSTEM AND ENDOGENIC INTOXICATION IN EXPERIMENTAL PERIODONTITIS

I.G. Danilova, I.F. Gette, M.T. Abidov, L.P. Kiselenkova, B.G. Yushkov, N.E. Sharapova,

I.A. Goskov

Institute of immunology and physiology; Institute of immunopathology; Institute of

stomatology.

In experimental periodontitis rats have local inflammatory processes which are accompanied by development of endogenous intoxication on the organic level. Endogenous intoxication decreased because of immunomodulatory activity of tamerit on macrophage activity. Also inflammatory processes in oral cavity were decreased. Periodontitis against a background immunesupression had no signs of inflammatory, but had more expressed dystrophic changes.

Литература

1. Азизов Ю.М., Семавин И.Е., Нуждин И. Л. Диагностическая значимость показателей кислоторастворимой фракции плазмы крови и мочи больных перитонитом /

Использование современных лабораторных методов в диагностике и контроле за лечением. - М.,1992. - С. 91-94.

2. Габриэлян Н.И., Липатова В.И. Опыт использования показателя средних молекул в крови для диагностики нефрологических заболеваний у детей// Лабор. дело .-1984.- № 3.-С. 138-140.

3.Григорян А.С. Грудянов А.И., Рабухина Н.А. и др. Болезни пародонта. Патогенез, диагностика, лечение. - М: Мед. информац. агентство, 2004.- 320 с.

4. Иванюшко Т.П. Ганковская Л.В., Ковальчук Г.П. Комплексное изучение механизмов развития хронического воспаления при пародонтите // Стоматология. - 2000. - Т.79, № 4.-С. 13-16.

5.Колмаков В.Н., Радченко В.Г. Значение определения проницаемости эритроцитарных мембран в диагностике хронических заболеваний печени// Терап. архив.- 1982.- № 5.- С. 59-62.

6.Корочкин И.М., Чукаева И.И., Литвинова С.М. и др. Определение содержания среднемолекулярных пептидов в крови больных с острым инфарктом миокарда // Лабор. дело.- 1988. - № 9.- С. 15-18.

7.Новикова И. А., Ронь Г. И., Глинских Н. П. и др. Экспериментальное обоснование использования клеточной культуры фибробластов в комплексном лечении воспалительных заболеваний пародонта // Инст. стоматологии. - 2003. - №2 (19). - С. 4345.

8.Романов А. Е., Николаева Е.Н., Фомичева Е.М. и др. Характеристика лейкоцитарных маркеров у больных с хроническим генерализованным пародонтитом в фазе обострения // Стоматология. - 2003. - Т.82, № 6. - С. 13-16.

9.Пестряева Л.А. Разработка информативных лабораторных критериев в оценке степени тяжести эндогенной интоксикации при патологически протекающей беременност: автореф. дис...канд. биолог. наук / Институт физико-химической медицины.- Москва.-2002.-26 с.

10.Современные аспекты клинической пародонтологии / Под ред. А.Л. Дмитриевой. -М.: МЕДпресс, 2001. -127 с.

11.Справочник Видаль. Лекарственные препараты в России. - М.: АОЗТ. Астра фарм. Сервис, 1997.

12.Цепов Л. М. Николаев А.И. Диагностика и лечение заболеваний пародонта.- М.:

МЕД пресс - информ, 2002. -189 с.

13.Черешнев В. А. Юшков Б.Г., Климин В.Г. и др. Иммунофизиология.- Екатеринбург, 2002. - 258 с.

Таблица 1

Показатели периферической крови экспериментальных животных_____________

Показатель Величины и структура показателей в исследуемых группах

Интактные (п = 10) Пародонтит -контроль (п = 12) Пародонтит+ иммуносупрес-сия (п = 13) Пародонтит+ тамерит (п = 13)

Эритроциты, Т/л 6,0 ± 0,3 5,9 ± 0,1 6,4 ± 0,3 6,0 ± 0,1

Лейкоциты, Т/л 12,0 ± 0,6 14,7 ± 0,9* 15,9 ± 1,3* 12,8 ± 1,0

Эозинофилы, Т/л, (%) 0,179 ± 0,04 1,5 ± 0,3 0,193±0,038 1,6 ± 0,3 0 0 0,374±0,064* 3,0 ± 0,6

Палочкоядерные нейтрофилы, Т/л (%) 0,299±0,03 1,9 ± 0,3 0,257±0,07 1,7 ± 0,4 0,80±0,15* ** 5,2 ± 0,9* 0,238±0,04 1,8 ± 0,3

Сегментоядерные Нейтрофилы, Т/л (%) 1,159±0,07 9,7 ± 0,5 0,938±0,133 6,5 ± 0,8* 2,20±0,30* ** 15,0±2,7 1,045±0,302 10,8 ± 1,8

Лимфоциты, Т/л (%) 10,17±0,52 84,4 ± 0,6 12,74±0,81* 86,2 ± 1,2 12,21±1,38 75,2 ± 3,6 10,47±0,75 82,1 ± 2,0

Моноциты, Т/л (%) 0,306±0,045 2,5 ± 0,3 0,59±0,049* 4,0± 0,2* 0,612±0,059* 4,0 ± 0,4* 0,217±0,035** 1,8 ± 0,3**

Примечание: * - различия с интактными животными достоверны при Р < 0,05 ;**

- с контрольными животными достоверны Р < 0,05.

Таблица 2

Проницаемость эритроцитарных мембран (ПЭМ) по мочевинному гемолизу при возрастающей концентрации мочевины ( % гемолизированных эритроцитов)

Объемное соотношение мочевина: хлорид натрия Величина показателей в исследуемых группах

Интактные (п = 10) Пародонтит -контроль (п = 12) Пародонтит+ иммуносупрессия (п = 13) Пародонтит+ тамерит (п = 13)

40 : 60 7,3 ± 1,3 18,1 ± 1,8* 4,5 ± 0,1 ** 4,8±0,3**

45 : 55 10,4 ± 1,9 49,4 ± 4,8* 5,0 ± 0,2* ** 8,4±0,7**

50 : 50 19,3 ± 2,6 66,6 ± 3,5* 6,3 ± 0,5* ** 17,6±0,9**

55 : 45 45,7 ± 3,6 82,5 ± 4,3* 9,3 ± 2,5* ** 53,4±2,5**

60 : 40 58,6 ± 5,3 93,9 ± 1,0* 27,7 ± 3,2* ** 69,4±3,3**

60:35 91,4 ± 1,6 99,2 ± 0,3* 76,4 ± 2,4 * ** 94,0±0,6**

Примечание: * - различия с интактными животными достоверны при Р < 0,05;** - с контрольными животными достоверны при Р < 0,05.

Молекулы средней массы (МСМ) в плазме крови и эритроцитах

__________(в единицах оптической плотности)________________________

Показатель Величина показателей в исследуемых группах

Интактные (n = 10) Пародонтит -контроль (n = 12) Пародонтит+ иммуносупрессия (n = 13) Пародонтит+ тамерит (n = 13)

МСМ в плазме крови,254 нм 0,089 і 0,05 0,168і 0,07* 0,093 і 0,005** 0,098 і 0,005**

МСМ в плазме крови,280 нм 0,199 і 0,05 0,321 і0,013* 0,182 і 0,007** 0,205 і 0,007**

МСМ в эритроцитах, 254 нм 0,570 і 0,016 0,606 і 0,011 0,602 і 0,0014 0,535 і 0,006* **

МСМ в эритроцитах, 280 нм 0,260 і 0,004 0,313 і 0,008* 0,232 і 0,004** 0,260 і 0,003**

Примечание: * - различия с интактными животными достоверны при Р < 0,05 ;** -с контрольными животными достоверны при Р < 0,05.