CC BY
152. Kagazezheva N.H., Kolomiytseva N.S., Doronina N.V. Hormonal regulation of muscle activity. Zdorove - osnova chelovecheskogo potentsiala: problemyi i puti ih resheniya. 2014; 11: 422-424.
3. Grad O.A. Features of the structural organization of the hemomicrocirculatory tract of the rat masticatory muscle. Visnik naukovih doslidzhen. 2017; 124-127.
4. Kaminskiy A.V., Tatarchuk T.F. Hypothyroidism and pregnancy: new recommendations on the features of diagnosis and treatment tactics. Mezhdunarodnyiy endokrinologicheskiy zhurnal. 2017; 2: 152-157.
5. Tkachenko V.I. Hypothyroidism: pathogenetic basis of clinical manifestations. Simeyna meditsina. 2008; 1: 15-19.
6. Shlimkevich I.V., Sinoverska O.B., Ivanishin L.Ya., Hohlyakova O.S. Features of clinical manifestations and microcirculation in children with hypertension. Pediatriya, akusherstvo, ginekologIya.2012; 2: 15-18.
Робота надшшла до редакци 27.07.2021 року.
Рекомендована до друку на зааданш редакцшно1 колеги пiсля рецензування.
УДК 616.311.2-002+616.314.17-008.6):612.015.11]-092.9 DOI http://dx.doi.org/10.5281/zenodo.5593358
П. В. Олекшш
ЗМ1НИ ФУНКЦЮНАЛЬНОГО СТАНУ ПРОЦЕС1В ЛШОПЕРОКСИДАЦП ТА АНТИОКСИДАНТНО1 СИСТЕМИ В ТКАНИНАХ ПАРОДОНТА ЗА УМОВ ФОРМУВАННЯ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ПАРОДОНТИТУ ТА ШМОБШВАЦШНОГО СТРЕСУ
Львiвський медичний шститут
Summary. Olekshij P. V. CHANGES OF LIPOPEROXIDATION PROCESSES AND ANTIOXIDANT SYSTEM IN PERIODONTAL TISSUES UNDER THE CONDITIONS OF EXPERIMENTAL PERIODONTITIS AND IMMOBILIZATION STRESS. - Lviv Medical
Institute. The aim: to determine the changes in the processes of lipoperoxidation and antioxidant protection in periodontal tissues during the formation of experimental periodontitis (EP) and immobilization stress (IS). Material and methods. Experimental studies were performed on 40 guinea pigs (males), body weight 0.18-0.21 kg, Guinea pigs were divided into four groups (10 in each): the first - intact animals - control; the second (experimental) group - animals with experimental periodontitis under conditions of immobilization stress (3 rd day), the third group included guinea pigs with EP and IS on the 5 th day of the combined model process, to IV -animals with EP and IS 15 th day. Experimental periodontitis was modeled by the method of ZR Jogan (1983). Immobilization stress was reproduced by the method of PD Horizontov (1996). We selected fixed days (3 rd, 5 th and 15 th ) for studies that corresponded to the classic stages of acute inflammation. Condition of free radical lipid oxidization in periodontal tissues was determined on maintenance content of malonic dialdehyde by method of Corobeynikov E.G. (1989) and diene conjugates by method of Gavrylov V.G., Myshkorudna M. I.(1989). The degree of activity of antioxidant defence was estimated on maintenance enzymes - superoxidedismutase by method of R. Fried (1975), catalase by the method of B. Holmes, C. Masters (1970), glutationperoxidase method of Arkhipova O. G.(1988).
© Олекшш П. В.
Results and discussion. Gradual increasing of lipid peroxydations products - malonic dialdehyde, diene conjugate had been determined on the 3 rd, 5 th and 15 th days of experimental periodontitis and immobilization stress development in this research. Primary increasing of the indices of superoxidedismutase, glutationperoxidase and catalase has been investigated in periodontal tissues on the 3 rd day with the following decreasing of these enzymes from the 5th day of experiment. It testified about imbalance in antioxidant and prooxydant systems, especially on the 5th and 15 th days of the study, which exacerbates the inflammatory process in periodontal tissues and also triggers a cascade of other mechanisms of damage.
Key words: periodontitis, stress, malonic dialdehyde, diene conjugate, superoxidedismutase, catalase, glutationperoxidase.
Реферат. Олекший П. В. ИЗМЕНЕНИЯ ПРОЦЕССОВ ЛИПОПЕРОКСИДАЦИИ И АНТИОКСИДАНТНОЙ СИСТЕМЫ В ТКАНЯХ ПАРОДОНТА ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМ ПАРОДОНТИТЕ И ИММОБИЛИЗАЦИОННОГО СТРЕССА. - Цель: установить особенности изменений процессов липопероксидации и антиоксидантной защиты в тканях пародонта при экспериментальном пародонтите (ЭП) и иммобилизационном стрессе (ИС). Материал и методы. Экспериментальные исследования проводились на 40 морских свинках (самцах) массой тела 0,18-0,21 кг, Морские свинки распределяли на четыре группы (по 10 в каждой): первая - интактные животные - контроль; вторая (исследовательская) группа - животные с экспериментальным пародонтитом и иммобилизационным стрессом (3-е сутки), к III группе относили морские свинки с ЭП и ИС на 5-е сутки комбинированного модельного процесса, в IV - животные с ЭП и ИС (15-е сутки). Экспериментальный пародонтит моделировали методом З.Р.Жоган (1983). Иммобилизационный стресс воспроизводили по методу П.Д. Горизонтов (1996). Нами были выбраны фиксированные суток (3-е, 5-е и 15-е) для исследований, которые соответствовали классическим стадиям острого воспалительного процесса. Состояние свободнорадикального окисления липидов в тканях пародонта определяли по содержанию диеновых коньюгатов методом В.Г. Гаврилова, М.И. Мышкорудной (1989), и малонового диальдегида методом Е.Н.Коробейникова (1989). Степень активности антиоксидантной защиты оценивали по содержанию ферментов супероксиддисмутазы методом R. Fried (1975), каталазы методом B. Holmes, C. Masters (1970) и глутатионпероксидазы методом Архиповой О.Г. (1988). Результаты и обсуждение. В работе установлено постепенный рост продуктов свободнорадикального окисления - диеновых конъюгатов и малонового диальдегида на все этапы формирования экспериментального пародонтита и иммобилизационного стресса. Установлено первоначальное повышение активности супероксиддисмутазы, каталазы и глутатионпероксидазы в тканях пародонта на 3-е сутки, с последующим снижением этих ферментов с 5-ых суток эксперимента, что свидетельствовало о нарушении равновесия между прооксидантной и антиоксидантной системами, особенно на 5-е и 15-е сутки исследования, что усиливает воспалительный процесс в тканях пародонта, а также запускает каскад других механизмов повреждения.
Ключевые слова: пародонтит, стресс, малоновый диальдегид, диеновые коньюгаты, супероксиддисмутаза, каталаза, глутатионпероксидаза.
Реферат. Олекшш П. В. ЗМ1НИ ФУНКЦЮНАЛЬНОГО СТАНУ ПРОЦЕС1В ЛШОПЕРОКСИДАЦП ТА АНТИОКСИДАНТНО1 СИСТЕМИ В ТКАНИНАХ ПАРОДОНТА ЗА УМОВ ФОРМУВАННЯ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ПАРОДОНТИТУ ТА ШМОБШВАЦШНОГО СТРЕСУ Мета: з'ясувати особливосп змш процеав лшопероксидацп i антиоксидантного захисту в тканинах пародонта тд час формування експериментального пародонтиту (ЕП) та iммобiлiзацiйного стресу (1С). Матерiал та методи. Експериментальш дослщження проводились на 40 морських свинках (самцях), масою тша 0,18-0,21 кг, що утримувалися на стандартному рацюш вiварiю Львiвського нацюнального медичного ушверситету iм. Данила Галицького. Морсьш свинки розподшяли на чотири групи (по 10 у кожнш): перша - штактш тварини - контроль; друга (дослщна) група - тварини з експериментальним пародонтитом та iммобiлiзацiйним стресом (3-я доба), до III групи ввдносили морсьш свинки з ЕП та 1С на 5-у добу комбшованого
модельного процесу, до IV - тварини з ЕП та 1С (15-а доба). Нами були вибраш фшсоват доби (3-я, 5-а та 15-а) для дослщжень, як1 ввдповвдали класичним стадiям гострого запального процесу. Експериментальний пародонтит моделювали за методом З. Р. Жоган (1983). 1ммобшзацшний стрес вiдтворювали за методом П. Д. Горизонтова (1996). Стан в№норадикального окиснення лiпiдiв у тканинах пародонта визначали за вмiстом дieнових кон'югатiв за методом В. Г. Гаврилова, М. I. Мишкорудно! (1989), i малонового дiальдегiду за методом Е. Н. Коробейникова (1989). Стутнь активностi антиоксидантно! системи оцiнювали за вмiстом ферменпв - супероксиддисмутази за методом R. Fried (1975), каталази за методом R. Holmes, C. Masters (1970), глутатюнпероксидази — за методом Архиповой О. Г. (1988). Результати та ix обговорення. У робот встановлено поступове зростання продуктiв вiльнорадикального окиснення - дieнових кон'югатiв та малонового дiальдегiду на усi доби формування ЕП та 1С. Встановлено початкове тдвищення активностi супероксиддисмутази, каталази та глутатюнпероксидази в тканинах пародонта на 3-ю добу, з наступним зниженням цих ферменпв з 5-! доби експерименту, що свiдчило про порушення рiвноваги мгж прооксидантною та антиоксидантною системами, особливо на 5-у i 15-у доби дослвдження, що посилюе запальний процес в тканинах пародонта, а також запускае каскад шших механiзмiв пошкодження.
Ключовi слова: пародонтит, стрес, малоновий дiальдегiд, дiеновi кон'югати, супероксиддисмутаза, каталаза, глутатiонпероксидаза.
Вступ. У структурi запальних захворювань пародонту одне з проввдних мiсць належить хрошчному генералiзованому пародонтиту (ГП), який вражае понад 90 % населення планети середнього вшу, а в останш роки вiдзначаеться його неухильне зростання серед оаб молодого i середнього вшу [4]. Загальноприйнятим етiологiчним фактором захворювань пародонта е пародонтопатогенна мшрофлора, яка в незначнш кiлькостi метиться у порожнинi рота людини [5]. У разi виникнення сприятливих обставин (наявносп системних захворювань, зниження загально! чи мюцево! резистентностi) вона швидко розмножуеться i викликае ураження пародонта: пнпвгг чи пародонтит [4, 9]. Установлено, що ^м порушень мшробюценозу ротово! порожнини, значне мiсце в розвитку ГП мае дисбаланс iмунокомпетентних i бар'ерних систем, нервово! i гормонально! регуляци, порушення трофiки тканин пародонта та рiвноваги в системi перекисне окиснення лiпiдiв (ПОЛ)-перекисне окиснення бiлкiв/антиоксидантна система (АОС), але ще не всi аспекти ще! проблеми вивчено.
Процеси лшопероксидаци вiдiграють важливу роль не тiльки за фiзiологiчних умов, але i при патологи, особливо при ГП. Ввдомо, що запалення, стрес, гiпоксiя викликають порушення рiвноваги мiж ПОЛ та АОС, що е одшею з найважливших ланок патогенезу багатьох захворювань [8].
Метою даного дослвдження стало з'ясування особливостей змiн процесiв лшопероксидаци i антиоксидантного захисту в тканинах пародонта тд час формування експериментального пародонтиту (ЕП) та iммобiлiзацiйного стресу (1С).
Матерiал та методи досл1джень. Експериментальш дослвдження проводились на 40 морських свинках (самцях), масою тiла 0,18-0,21 кг, що утримувалися на стандартному рацюш вiварiю Львiвського нацiонального медичного унiверситету iм. Данила Галицького. Морсьш свинки розподiляли на чотири групи (по 10 у кожнiй): перша - штактш тварини -контроль; друга (дослщна) група - тварини з експериментальним пародонтитом та iммобiлiзацiйним стреом (3-я доба), до III групи ввдносили морськ1 свинки з ЕП та 1С на 5-у добу комбшованого модельного процесу, до IV - тварини з ЕП та Ю (15-а доба).
Експериментальний пародонтит моделювали за методом З.Р.Жоган (1983) [3]. Ымобшзацшний стрес ввдтворювали за методом П.Д. Горизонтова (1996) [2]. Нами були вибраш фшсоваш доби (3-я, 5-а та 15-а) для дослщжень, яш ввдповщали класичним стадiям гострого запального процесу. Уах експериментальних тварин утримували в стандартних умовах вiварiю Львiвського нацiонального медичного ушверситету iм. Данила Галицького. Евтаназш тварин проводили шляхом декапiтацil з дотриманням Свропейсько! конвенцil про захист хребетних тварин, яш використовуються для експериментальних та шших наукових
цшей (Страсбург, 1985).
Стан вшьнорадикального окиснення лшщв у тканинах пародонта визначали за вмятом д1енових кон'югапв за методом В.Г. Гаврилова, М.1. Мишкорудно! (1989) [1], i малонового дiальдегiду за методом Е.Н. Коробейникова (1989) [6]. Стутнь активностi антиоксидантно! системи оцшювали за вмiстом ферментiв - супероксиддисмутази (СОД) за методом R. Fried (1975) [10], каталази (КТ) за методом R. Holmes, C. Masters (1970) [11], глутатюнпероксидази (ГПО) за методом Архиповой О.Г. (1988) [7]. Статистичне опрацювання одержаних даних здшснювали за методом Стьюдента.
Результати дослщження та Тх обговорення. Результати бiохiмiчних дослiджень свщчать, що у тварин за умов розвитку експериментального пародонтиту та iммобiлiзацiйного стресу наявш характернi ознаки розвитку оксидативного стресу. Так, вже на 3-ю добу розвитку ЕП та 1С виявлено значне тдвищення вмiсту ДК на 68,4% (р<0,05) проти групи тварин контролю. Шзшше, на 5-у та 15-у доби експерименту спостерiгалося ще суттeвiше зростання рiвня ДК в тканинах пародонта на 73,6% (р<0,05) i 81,0% (р<0,05) проти I групи мурчамв, що свщчить про стимуляцш процесiв вiльнорадикального окиснення (рис. 1).
Визначення вмюту МДА в тканинах пародонта дало можливють встановити поступове його зростання на 39,7% (р<0,05) на 3-ю добу в порiвняннi з контрольними величинами. Рiвень дослiджуваного маркера збшьшуеться i в подальшi доби експерименту вщповщно на 74,2% та на 83,6% на 5-у та 15-у доби ЕП та 1С (р<0,05) порiвняно з штактними морськими свинками, що вказуе надмiрне утворення продукпв перекисного окиснення лiпiдiв.
формування ЕП та 1С (% вiд контролю).
Щодо активностi ферментiв антиоксидантно! системи в тканинах пародонта тварин за умов формування ЕП та 1С виявлено !х неоднонаправлеш змши протягом усiх перiодiв розвитку експерименту. При визначенш активностi СОД в тканинах пародонта вiдмiчаeмо поступове пiдвищення И на 20,3% (р<0,05) на 3-ю добу в порiвняннi з першою групою морських свинок, а вже на 5-у та 15-у доби виявлено достовiрне И зниження вщповщно на 29,5% (р<0,05) та на 53,0% (р<0,05) проти показник1в штактно! групи, що дае тдставу стверджувати про пригнiчення антиоксидантного захисту (рис. 2).
Аналопчний напрям змiн встановлено шд час дослiдження активностi каталази в тканинах пародонта. Так, на 3-ю добу ЕП та 1С виявлено тдвищення И активносп вщповщно на 23,0% (р<0,05), а надалi спостертаеться зниження активностi КТ на 40,1% (р<0,05) та на 52,8% (р<0,05) вiдповiдно на 5-у та на 15-у доби при порiвняннi з контролем, що вказуе спочатку на стимуляцш, а згодом на супресш дослщжуваного ензиму (рис. 2).
Важливим маркером, який доповнюе характеристику попередшх, е
глутатюнпероксидаза. 3-я доба формування ЕП та 1С супроводжувалася вагомим зростанням активносп ГПО в тканинах пародонта на 49,3% (р<0,05) проти контролю i протилежнi И змiни фiксуeмо в подальшi доби розвитку експерименту. Актившсть ГПО знижуеться на 39,5% (р<0,05) та на 61,7% (р<0,05) ввдповвдно на 5-у та на 15-у доби порiвняно з I групою тварин (рис. 2).
1%0 140 120 100 80 60
И
—
Щ
Ш\\ 1
Рис. 2. Актившсть ферменпв АОС у тканинах пародонта морських свинок в динамщ формування ЕП та 1С (% вщ контролю).
Висновки. Таким чином, проведений комплекс бiохiмiчних дослвджень показник1в вiльнорадикального окиснення i антиоксидантного захисту показав вираженi змiни впродовж формування експериментального пародонтиту та iммобшзацiйного стресу, яке проявляеться надмiрним накопиченням продуктiв ПОЛ (зростае рiвень ДК i МДА) та рiзноспрямованими змшами системи антиоксидантного захисту: спочатку ввдбулося зростання активностi ферментiв СОД, КТ, ГПО, як можливий компенсаторний мехашзм, а потiм !х зниження, що свiдчило про порушення клiтинного гомеостазу та розвиток оксидативного стресу, особливо на 5-у i 15-у доби дослвдження, що посилюе запальний процес в тканинах пародонта, а також запускае каскад iнших механiзмiв пошкодження.
Лiтература:
1. Гаврилов В. Б. Спектрофотометрическое определение содержания гидроперекисей липидов в плазме крови / В. Б. Гаврилов, М. И. Мишкорудная // Лабораторная диагностика ишемической болезни сердца. - К. : Здоровье, 1989. - С. 170-171.
2. Горизонтов П.Д. Стресс и система крови/П.Д.Горизонтов, О.И.Белоусов, М.И.Федотов/, М.: Медицина, 1983.-с.338
3. Жоган З.Р. Клинико-экспериментальное обоснование усовершенствования ортопедических методов при комплексном лечении заболеваний пародонта. Автореф. Дис. К.мед.н., Киев, 1996.-с. 18.
4. Кононова О. В. Ефективнють л^вання загостреного перебiгу генералiзованого пародонтиту у хворих з проявами психоемоцшного стресу / О. В. Кононова // Сучасна стоматологiя. - 2020. - № 2. - С. 24-28.
5. Кононова О.В. Влияние линкомицина на состояние пародонта у крыс с адреналиновым стрессом // Вкник стоматологи, 2016; 96 (3): 26-28.
6. Коробейникова Э. Н. Модификация определения продуктов ПОЛ в реакции с тиобарбитуровой кислотой / Э. Н. Коробейникова // Лабораторное дело. - 1989. - № 7. - С. 8-10.
7. Определение активности пероксидазы в крови // Методы исследования в профпатологии / под ред. О. Г. Архиповой. - М. : Медицина, 1988. - С. 153.
8. Тяжка О. В. Стан перекисного окисления лшщв та антиоксидантно! системи у дггей рiзного вшу / О. В. Тяжка, Я. М. Загородня // Перинатология и педиатрия. - 2016. - № 2. - С. 101-105.
9. Borgnakke W.S. Effect of periodontal disease / Borgnakke W.S., Ylostalo P.V., Taylor G.W., Genco R.J.//10 ISSN 1992-4496. J Periodontal, 84(4 Suppl), 2013. 132-52
10. Fried R. Enzymatic and non-enzymaticassay of superoxide ifilii / R. Fried // Biochemie. - 1975. - Vol. 57, № 5. - P. 657-660.
11. Holmes R. Epigenetic interconversions of the multiple forms of mouse liver catalase / R. Holmes // FEBS Lett. - 1970. - Vol. 11, № 1. - P. 45-48.
References:
1. Gavrilov V.B., Mishkorudnaya M.I. Spectrophotometry determination of lipid hydroperoxides in blood plasma. Laboratornaya diagnostika ishemicheskoy bolezni serdtsa. Kiev, Zdorovye, 1989. 170-171.
2. Gorizontov PD, Belousov OI, Fedotov MI . Stress i systema krovi. M .: Medicine, 1983.p.338.
3. Jogan ZR Clinico-experimentalne obosnovanie usovershenstvovania orthopedichnyx metodiv pry complexnomu likuvanni chvorob parodonta. Author's ref. Dis. Candidate of Medical Sciences, Kyiv, 1996. р.18.
4. Kononova OV Efektyvnist likuvannja zagostrenogo perebigu generalizovanogo parodontytu v chvorych z projavamy psychoemocijnogo stresu. Suchasna stomatologia. 2020. № 2. P. 24-28.
5. Kononova, O.V. (2016). Vlijanie linkomicina na sostojanie parodonta u krys s adrenalinovym stressom. Visnik stomatologii, 96 (3): 26-28.
6. Korobeynikova E.N. Modifikation of determination of LP products in reaction with thiobarbituric acid. Laboratornoe delo 1989; 7: 8-10.
7. Arkhipova O.H. Opredelenie aktivnosti peroksidazy v krovi. Metody issledovaniya v profpatologii. Moscow, Meditsina, 1988. p. 153.
8. Tjashka O.V., Zagorodnja J.M. State of lipid peroxidation and antioxidant system in children of all ages. Perynatologia and pediatria. 2016.2. 101-105.
9. Borgnakke, W.S., Ylostalo, P.V., Taylor, G.W., & Genco, R.J. (2013). Effect of periodontal disease on diabetes: systematic review of epidemiologic observational evidence. J Periodontal, 84(4 Suppl), 135-52 (in English).
10. Fried R. Enzymatic and nonenzymatic assay of superoxide ifilli. Biochemie 1975; 57 (5): 657-660.
11. Holmes R., Masters With. Epigenetic interconversions of the multiple forms of mouse liver catalase. FEBS Lett 1970; 11 (1): 45-48.
Робота надшшла до редакцй 24.08.2021 року.
Рекомендована до друку на зааданш редакцшно! колегй тсля рецензування.
