CC BY
58
Оригинальные исследования
УДК 616.314.18-002.4:379-008.64-678:547.466.6:577.164.2]-092.9
ВЛИЯНИЕ КОМБИНИРОВАННЫХ ТАБЛЕТОК НА ОСНОВЕ ЭКСТРАКТА ИЗ КОРНЯ ЭХИНАЦЕИ, АСКОРБИНОВОЙ КИСЛОТЫ И ЦИНКА АСПАРАГИНАТА НА ЦИТОКИНОВЫЙ СТАТУС КРЫС С ОСТРЫМ ПАРОДОНТИТОМ НА ФОНЕ
САХАРНОГО ДИАБЕТА 2 ТИПА
Дуда К.М, Клищ И.Н, Марущак М. И' .
ГВУЗ «Тернопольский государственный медицинский университет имени И.Я. Горбачевского
МЗО Украины», Тернополь, Украина
Исследования проводились на белых беспородных крысах-самцах, которым моделировали диабет 2 типа путем введения животным никотинамида и стрептозотоцина. Влияние диабета на течение воспаления при пародонтите изучали на модели воспаления, вызванного острой травмой мягких тканей десны. Выявлено прогрессирующее снижение противовоспалительных цитокинов IL-4 и IL-10 при моделированной патологии. Введение комбинированных таблеток «Эхцивит» крысам с острым пародонтитом на фоне сахарного диабета 2 типа активирует противовоспалительные механизмы на восьмой день эксперимента, о чем свидетельствуют более высокие уровни IL-4 и IL-10 (р<0,001).
Ключевые слова: сахарный диабет 2 типа, острый пародонтит, цитокины, коррекция.
Введение. В настоящее время во всем мире распространенность заболеваний пародонта составляет около 98% [10], тогда как среди населения Украины - 80%, а у 100% лиц старше 40 лет обнаруживают патологические изменения в тканях пародонта [5]. Нужно отметить, что чаще всего встречается острый, агрессивный, быстро протекающий пародонтит, который имеет практически непрерывное рецидивирующее протекание [3].
Известно, что весомый вклад в развитие паро-донтальной патологии имеют не только местные факторы, но и системные процессы, которые ведут к глубоким изменениям внутренней среды организма и к структурному поражению тканей пародонта [1, 2]. Данные А.И. Проданчук и соавт. указывают на большое количество научных работ, изучающих влияние сахарного диабета на развитие и течение воспалительных и воспалительно-дистрофических заболеваний пародонта [8]. Straka M. утверждает, что заболеваемость на генерализированный пародонтит у пациентов с диабетом регистрируется в три раза чаще, чем среди лиц, у которых отсутствует сахарный диабет [13]. Высокая распространенность заболеваний пародонта, их тесная взаимосвязь с соматической патологией, отсутствие эффективных методов диагностики, профилактики и лечения обостряют актуальность этой проблемы.
Цель исследования. Изучить влияние комбинированных таблеток на основе экстракта корня эхинацеи, аскорбиновой кислоты и цинка аспара-гината на характер изменений концентрации интерлейкинов 4 и 10 у крыс с острым пародонтитом на фоне сахарного диабета 2 типа в динамике.
Материалы и методы исследования. Исследование проводили на белых беспородных крысах-сам-цах массой тела 180-200 г, полученных из вивария ТГМУ, согласно требованиям «Правил проведения работ с использованием экспериментальных животных» и соответственно принципам экспериментальной и клинической биоэтики [6]. Животные находились на полноценном рационе вивария со свободным доступом к воде. При выборе экспериментальной модели стрептозотоцин-индуцированного сахарного диабета мы опирались на рекомендации А.А.Спасова и соавт. [9], которые в своей работе показали, что при предварительном введении никотинамида повышается устойчивость р-клеток островков Лангерганса
от повреждающего действия стрептозотоцина. Это позволяет смоделировать состояние, максимально близкое к сахарному диабету 2 типа, который проявляется умеренной и стабильной гипергликемией, присутствием глюкозы в моче без явлений ацидоза. Экспериментальный сахарный диабет вызывали путем однократного внутрибрюшинного введения стрептозотоцина фирмы «Sigma» из расчета 6,5 мг на 100 г массы тела (приготовленном на 0,1 моль цитратном буфере, рН=4,5) с предварительным за 15 мин. введением интраперитонеально никотинамида в дозе 230 мг/кг. Контроль - интактные белые крысы такого же веса, пола и возраста. Развитие сахарного диабета контролировали по возрастанию уровня глюкозы в крови, которую измеряли глюко-зооксидазным методом с использованием набора реактивов «Филисит-диагностика» (Украина). Исследования проводились с 21-ой сутки эксперимента на животных с уровнем глюкозы (14,7 ± 0,29) ммоль/л.
Влияние сахарного диабета на течение воспалительного процесса при пародонтите изучали на модели воспаления, вызванного острой травмой мягких тканей десны [7]. Животным под тиопенталовым наркозом (30 мг/кг) с губной стороны к тканям па-родонта нижнего резца подводили рабочую головку ультразвукового генератора - излучатель от ультразвукового скейлера ART (Великобритания), и в течение 60 сек. осуществляли однократное направленное влияние колебаниями ультразвуковой частоты при следующих параметрах воздействия: частота колебаний 50 кГц, мощность излучения 1,2 Вт-см 2 при экспозиции воздействия 60 сек. Операцию проводили на 21-е сутки после первого введения стрептозотоци-на при уровне глюкозы (14,7±0,29) ммоль/л. Через 1 и 7 суток после операции крыс декапитировали под тиопенталовым наркозом (50 мг/кг). Группами сравнения служили животные с экспериментальным сахарным диабетом 2 типа и крысы с острой механической травмой мягких тканей десны. Контролем служил материал от интактных животных.
Для комбинированных таблеток «Эхцивит», которые мы применяли 1 раз в сутки, условно терапевтическую дозу для лабораторных животных определяли по общему содержанию активных веществ (экстракта корня эхинацеи - 100 мг/табл., аскорбиновой кислоты - 300 мг/табл. и цинка аспарагината - 25 мг/табл., всего: 425 мг/табл.), которая составляет для крыс -
Журнал Гродненского государственного медицинского университета № 2, 2014 г. 85
Оригинальные исследования
37 мг/кг, но если определять эту дозу по содержанию экстракта корня эхинацеи, то она составляет 10 мг/кг. Исследуемые образцы суспензировали с дистиллированной водой и вводили в течение трех недель после первого введения стрептозотоцина и в течение следующих первых и 8 -ми суток моделирования острого пародонтита внутрижелудочно с помощью металлического зонда в расчете на 1 мл/кг.
В сыворотке крови животных определяли концентрацию интерлейкинов 4 (IL-4) и IL-10 иммуноферментным методом с использованием анализатора Stat Fax (USA). Концентрацию цитокинов выражали пг/мл. Полученные цифровые данные обрабатывались методом вариационной статистики. Статистическую обработку цифровых данных осуществляли с помощью программного обеспечения «Excel» («Microsoft», США) и «STATISTICA» 6.0 («Statsoft», США) с использованием параметрических и непараметрических методов оценки полученных данных. Для всех показателей рассчитывали значение средней арифметической выборки (М), ее дисперсии и ошибки средней (m). Достоверность различий значений между независимыми количественными величинами определяли при нормальном распределении по критерию Стьюдента, в других случаях - с помощью U-критерия Манна-Уитни [4].
Результаты и обсуждение. Цитокины относятся к центральным регуляторам иммунного гомеостаза и обладают широким спектром биологических эффектов, являются важнейшими регуляторами функций практически всех клеток системы иммунитета. Анализ результатов исследования показал достоверное снижение концентрации противовоспалительных цитокинов в сыворотке крови крыс с экспериментальным сахарным диабетом 2 типа (табл. 1), что совпадает с данными других авторов [12].
При экспериментальном остром пародонтите отмечено достоверное снижение концентрации IL-4 на 2-е сутки опыта с прогрессирующим уменьшением до конца седьмого дня, когда уровень изучаемого показателя был меньше на 50,9% относительно контрольных значений (р<0,001). Анализируя динамику другого противовоспалительного цитокина, установили тенденцию к снижению IL-10 в течение первых суток с достоверным уменьшением его концентрации на 28,4% в сыворотке крови крыс на восьмой день острого пародонтита у интактных животных (р<0,001).
Таблица 1 - Уровень провоспалительных цитокинов у крыс с моделируемым острым пародонтитом на фоне экспериментального сахарного диабета 2 типа в динамике (М±т)
Экспериментальная модель IL-4 IL-10
сыворотка крови
Контроль (n=12) 3,42±0,26 16,79±0,57
Сахарный диабет (n=12) 2,55±0,15* 13,47±0,95*
Острый пародонтит, 2-ые сутки (n=12) 2,27±0,11* 15,29±0,55
Сахарный диабет+острый пародонтит, 2-ые сутки (n=12) 2,47±0,21* 12,12±0,34*
Острый пародонтит, 8-ые сутки (n=12) 1,68±0,12*# 12,03±0,22*#
Сахарный диабет+острый пародонтит, 8-ые сутки (n=12) 1,5±0,12*# 10,15±0,20*#
Примечание: * — разница достоверна по сравнению с контрольными животными (р<0,05), # — разница достоверна по сравнению с животными одной экспериментальной модели в разные сутки (р<0,05).
Mealey B.L. и Rose L.F. показали, что при сахарном диабете цитокины сами по себе обладают большим деструктивным потенциалом, особенно при обострениях хронического воспаления тканей пародонта [11]. В нашем исследовании при моделировании у крыс острого пародонтита на фоне сахарного диабета 2 типа отмечено достоверное уменьшение через первые сутки концентрации противовоспалительных цитокинов на 27,7% (р<0,001) с прогрессирующим снижением к восьмому дню IL-4 в 2,3 раза и IL-10 -в 1,7 раза относительно контроля (р<0,001) (табл. 1). Предположено, что при остром пародонтите на фоне экспериментального сахарного диабета 2 типа увеличивается воспалительная реакция и происходит диз-регуляция продукции интерлейкинов, что проявляется гиперпродукцией провоспалительных цитокинов, которые блокируют синтез противовоспалительных цитокинов.
При введении комбинированных таблеток «Эх-цивит» крысам с острым пародонтитом на фоне сахарного диабета 2 типа отмечено достоверное увеличение концентрации IL-10 на 15,1% относительно опытной группы до лечения (р<0,05) на 2-е сутки эксперимента. Такая же тенденция выявлена и через 7 суток моделирования острого пародонтита на фоне сахарного диабета 2 типа, о чем свидетельствует достоверно более высокий уровень IL-10 при применении «Эхцивита» (на 14,1% по отношению к исследуемой патологии без медикаментозной коррекции на эти же сутки (р<0,001)) (рис. 1). Анализируя динамику другого противовоспалительного цитокина на фоне применения комбинированных таблеток «Эх-цивит » установлена тенденция к повышению концентрации IL-4 на второй день эксперимента с достоверным ростом его уровня через 7 суток (на 19,8% по отношению к исследуемой патологии без медикаментозной коррекции на эти же сутки (р<0,001)) (рис. 1).
Рисунок 1 - Влияние комбинированных таблеток на концентрацию провоспалительных цитокинов в сыворотке крови крыс с острым пародонтитом на фоне сахарного диабета 2 типа в динамике
Примечание: * — разница достоверна по сравне-
нию с животными до и после коррекции (р<0,05-0,001)
Учитывая многокомпонентность таблеток «Эхци-вит», можно предположить, что эхинацея пурпурная проявляет избирательное иммуностимулирующее действие, повышает функциональную активность и количество Т-лимфоцитов, которые активно секре-тируют противовоспалительные цитокины, а аскорбиновая кислота и цинк, кроме антиоксидантных свойств, проявляют противовоспалительное действие путем снижения секреции провоспалительных цитокинов и активации продукции противовоспалительных интерлейкинов. При острой травме
86 Журнал Гродненского государственного медицинского университета № 2, 2014 г.
Оригинальные исследования
мягких тканей десны на фоне сахарного диабета 2 типа экстракт корня эхинацеи, проявляя иммуномодулирующие свойства, потенцирует действие аскорбиновой кислоты и цинка аспарагината, что ведет к уменьшению деструктивных процессов в пародонте.
Выводы
1. При экспериментальном остром пародонтите на фоне сахарного диабета 2 типа происходят нарушения функционирования иммунной системы, которые ха-растеризуются прогрессирующим снижением противовоспалительных цитокинов IL-4 и IL-10, что указы-
Литература
1. Горбачева И. А. Единство системных патогенетических механизмов при заболеваниях внутренних органов, ассоциированных с генерализованым пародонтитом / И. А. Горбачева, А. И. Кирсанов, Л. Ю. Орехова // Стоматология.
- 2004. - № 3. - С. 6-11.
2. Заверная А. М. Методы оценки и коррекции имунных нарушений у больных дистрофически-воспалительными и воспалительно-дистрофическими заболеваниями пародон-та и слизистой оболочки полости рта / А. М. Заверная , Т. Н. Волосовец, А. С. Андрусенко // Дентальные технологии . - 2005. - № 5/6. - С. 13-15.
3. Клинико-лабораторное обоснование эффективности лечения агрессивных форм пародонтита / Д. А. Мамедли, А. Ч. Пашаев, С. А. Мамедова // Стоматология детского возраста и профилактика. - 2009. - Т. 8, № 2. - С. 1-20.
4. Лапач С. Н. Статистические методы в медико-биологических исследованиях с использованием Excel / С. Н. Лапач, А. В. Чубенко, П. Н. Бабич - К.: Морион, 2000. - 320 с.
5. Мащенко И. С. Иммунологические и гормональные аспекты патогенеза генерализованого пародонтита / И. С. Мащенко // Вюн. стоматол. Спещальний випуск. - 2003. -№ 1. - С. 22-25.
6. Науково-практичш рекомендацп з утримання лабо-раторних тварин та роботи з ними / [Кожем’якш Ю. М., Хромов О. С., Фшоненко М. А., Сайфетдшова Г. А.]. - К.: Авщена, 2002. - 156 с.
7. Патент на корисну модель № 65771: Мачоган В. Р., Авдеев О. В. /Спошб моделювання пародонтиту // Бюлетень №23. - 2011 р.
8. Проданчук А. I. Захворювання пародонта i соматична патолопя / А. I. Проданчук, I. Д. Ююн, М. О. Кройтор // Буковинський медичний вюник. - 2012. - Т. 16, № 2. - С. 164-167.
9. Экспериментальная модель сахарного диабета типа 2 / А. А. Спасов, М. П. Воронкова, Г. Л. Снигур [и др.] // Биомедицина. - 2011. - №3. - С.12-18.
10. Borrell L. N. Analytical epidemiology of periodontitis /
L. N. Borrell, P. N. Papapanou . // J. Clin. Periodontal. - 2005.
- Vol. 32, Suppl 6. - P.132-158.
11. Mealey B. L. Diabetes mellitus and inflammatory periodontal diseases / B. L. Mealey, L. F. Rose // Compend. Contin. Educ. Dent. -2008. - Vol. 29 (7). - P. 402-4088.
12. Serum Levels of Interleukin 10 (IL-10) in Patients with Type 2 Diabetes / N. Yaghini, M.. Mahmoodi, GhR. Asadikaram [et al.] // IRCMJ. - 2011. - Vol. 13, Iss. 10. - P. 752.
13. Straka M. Parodontitis a diabeetesmellitus / M. Straka // Progresdend. - 2001. - № 6. - P. 10-12.
вает на их участие в патогенезе острого пародонтита.
2. При введении комбинированных таблеток на основе экстракта корня эхинацеи, аскорбиновой кислоты и цинка аспарагината крысам с острым пародонтитом на фоне сахарного диабета 2 типа активируются противовоспалительные механиз-
мы на восьмой день эксперимента, о чем свидетельствуют более высокие уровни IL-4 и IL-10 при применении «Эхцивита» соответственно на 19,8 % и 14,1 % по отношению к исследуемой патологии без медикаментозной коррекции (р<0,001).
Literatura
1. Gorbacheva I. A. Edinstvo sistemnih patogeneticheskih mehanizmov pri zabolevaniyah vnutrennih organov, assotsiirovannyih s generalizovanyim parodontitom / I. A. Gorbacheva, A. I. Kirsanov, L. Yu. Orehova // Stomatologiya.
- 2004. - №3. - S. 6-11.
2. Zavernaya A. M. Metodyi otsenki i korrektsii imunnyih narusheniy u bolnyih distroficheski- vospalitelnyimi i vospalitelno-distroficheskimi zabolevaniyami parodonta i slizistoy obolochki polosti rta / A. M. Zavernaya , T. N. Volosovets, A. S. Andrusenko // Dentalnyie tehnologii . - 2005.
- № 5/6. - S. 13-15.
3. Kliniko-laboratornoe obosnovanie effektivnosti lecheniya agressivnyih form parodontita / D. A. Mamedli, A. Ch. Pashaev, S. A. Mamedova // Stomatologiya detskogo vozrasta i profilaktika. - 2009. - T. 8, № 2. - S. 1-20.
4. Lapach S. N. Statisticheskie metodyi v mediko-biologicheskih issledovaniyah s ispolzovaniem Excel / S. N. Lapach, A. V. Chubenko, P. N. Babich - K.: Morion, 2000.
- 320 s.
5. Maschenko I. S. Immunologicheskie i gormonalnyie aspektyi patogeneza generalizovanogo parodontita / I. S. Maschenko // VIsn. stomatol. SpetsIalniy vipusk. - 2003. - # 1. - S. 22-25.
6. Naukovo-praktichni rekomendacii z utrimannya laboratornix tvarin ta roboti z nimi / [kozhem’yakin yu. m., xromov o. s., filonenko m. a., sajfetdinova g. a.]. - k.: avicena, 2002. - 156 s.
7. Patent na korisnu model № 65771: machogan v. r., avdeev o. v. /sposib modelyuvannya parodontitu // byuleten №23. - 2011 r.
8. Prodanchuk a. i. zaxvoryuvannya parodonta i somatichna patologiya / a. i. prodanchuk, i. d. kiyun, m. o. krojtor // bukovinskij medichnij visnik. - 2012. - t. 16, № 2. - s. 164-167.
9. Eksperimentalnaya model saxarnogo diabeta tipa 2 / a. a. spasov, m. p. voronkova, g. l. snigur [i dr.] // biomedicina. -2011. - №3. - s.12-18.
10. Borrell L. N. Analytical epidemiology of periodontitis /
L. N. Borrell, P. N. Papapanou . // J. Clin. Periodontal. - 2005.
- Vol. 32, Suppl 6. - P.132-158.
11. Mealey B. L. Diabetes mellitus and inflammatory periodontal diseases / B. L. Mealey, L. F. Rose // Compend. Contin. Educ. Dent. -2008. - Vol. 29 (7). - P. 402-4088.
12. Serum Levels of Interleukin 10 (IL-10) in Patients with Type 2 Diabetes / N. Yaghini, M.. Mahmoodi, GhR. Asadikaram [et al.] // IRCMJ. - 2011. - Vol. 13, Iss. 10. - P. 752.
13. Straka M. Parodontitis a diabeetesmellitus / M. Straka // Progresdend. - 2001. - № 6. - P. 10-12.
Журнал Гродненского государственного медицинского университета № 2, 2014 г. 87
Оригинальные исследования
EFFECT OF COMBINED TABLETS ON THE BASIS OF ECHINACEA EXTRACT, ASCORBIC ACID AND ZINC ASPARTATE ON CYTOKINE STATUS OF THE RATS WITH ACUTE PERIODONTITIS
DURING DIABETES MELLITUS TYPE 2
Duda K. M , Klishch IM, Marushchak M. I
SHEE "I.YA. Horbachevsky Ternopil State Medical University", Ternopil, Ukraine
Studies were performed on white mongrel male rats that simulated type 2 diabetes by administering to animals of nicotinamide and streptozotocin. Effect of diabetes on the course of inflammation in periodontitis was studied in a model of inflammation caused by acute trauma of the soft gum tissue. It was detected progressive decline of antiinflammatory cytokines IL-4 and IL-10 in experimental pathology. Introduction combined tablets «Echtsyvit» rats with acute periodontitis and diabetes mellitus type 2 activates antiinflammatory mechanisms on the eighth day of the experiment, as evidenced by higher levels of IL-4 and IL-10 (p < 0,001).
Key words: type 2 diabetes mellitus, acute periodontitis, cytokines, correction.
Адрес для корреспонденции: e-mail: kateryna06@mail.ru
Поступила 28.11.2013
88 Журнал Гродненского государственного медицинского университета № 2, 2014 г.
