Ряд актуальных проблем современной стоматологии связан с отсутствием сведений о иммунологическом статусе пациента. Успех ортопедической реабилитации больных с приобретенными дефектами твердых тканей зубов и челюстей не только зависит от выбора конструкции протеза, применения новых технологий и материалов, но и тесно связан с состоянием местного иммунологического статуса пациента. Оценка иммунологических показателей ротовой жидкости на этапах ортопедической реабилитации может стать важным критерием оценки качества проводимого лечения, служить одним из методов профилактики ошибок и послеоперационных осложнений [1].

Хроническая травма, нанесенная несостоятельной ортопедической конструкцией, может привести к воспалению, при котором высвобождаются химические медиаторы иммунной системы, такие как цитокины, простагландины и фактор некроза опухоли. Воспаление приводит к окислительному стрессу и может вызвать генетические и эпигенетические изменения, повреждающие ДНК, ингибирующие ее репарацию, изменяющие факторы транскрипции и приводящие к канцерогенезу [2]. Хроническое воспаление участвует во всех стадиях канцерогенеза, т.е. инициации, промоции и прогрессии. В постоянно воспаленной ткани избыточное образование активных форм кислорода может вызвать геномную нестабильность, что приводит к развитию рака [3].

Диагностика — это всегда алгоритм, эффективность которого зависит от качества собранной информации. Существующие на сегодняшний день методы контроля качества ортопедической реабилитации, такие как реопародонтография, проба Шиллера—Писарева и др., требуют особого оснащения кабинета, дополнительных манипуляций и времени на прием. Многие пациенты не соглашаются на проведение некомфортных диагностических процедур. В данном случае основополагающим моментом будет являться доверительное отношение пациента к лечащему врачу, который, в свою очередь, должен объяснить всю необходимость и правильность выбранного метода диагностики [4]. В связи с этим крайне важна разработка доступной диагностической системы, которая позволит анализировать местную иммунную реакцию в тканях протезного ложа [5]. Разработка тест-системы поможет врачу с наименьшими затратами времени и труда на ранней стадии определить воспалительный процесс, спрогнозировать ход лечения и реабилитации. Анализ слюны с использованием тест-системы позволит провести диагностику неинвазивно и минимизировать время процедуры.

Саливаомика — это наука о комплексном изучении слюны, ее компонентов и их функций [6]. За последнее десятилетие исследований саливаомики выяснилось, что слюна не является однородной жидкостью. С появлением методов разделения компонентов слюны стало больше возможностей для эффективной идентификации биомаркеров, связанных с заболеваниями полости рта [7]. В 2008 г. консорциумом Калифорнийского университета в Сан-Франциско и Лос-Анджелесе и Исследовательского института Скриппса была опубликована важная работа, в которой были идентифицированы, каталогизированы и аннотированы 1166 белков в слюне человека, составляющих первый диагностический алфавит слюны [8].

Считается, что биомаркеры в слюне отражают биомаркеры в крови, но часто их уровень в слюне выше, чем в крови. Хорошим примером является дискриминационная панель биомаркеров слюны для выявления рака полости рта. Она включает такие маркеры, как интерлейкин (IL)-1β, спермидин (SAT), антизим-1 (OAZ1) и IL-8, которые обеспечивают наилучший прогноз в диагностике плоскоклеточного рака полости рта в отличие от показателей сыворотки крови [9]. Использование панели из нескольких биомаркеров дает более достоверную диагностическую и прогностическую информацию, чем анализ отдельно взятых биомаркеров. Такой подход является наиболее многообещающим в выявлении воспаления слизистой оболочки протезного ложа. Однако специализированная панель биомаркеров слюны, позволяющая определить степень воспаления на этапах ортопедической реабилитации, на российском рынке не представлена.

Сравним существующие способы количественного анализа слюны, которые применимы для диагностики отдельных иммунных биомаркеров воспаления.

1. Твердофазный иммуноферментный анализ (ИФА). Чаще всего применяют вариант сэндвич-метода. В процессе ферментативной реакции происходит изменение интенсивности окраски лунок, которую измеряют на автоматическом фотометре для планшетов. ИФА отличается высокой чувствительностью и специфичностью [8], стабильностью при хранении всех ингредиентов для проведения анализа (год и более), небольшой стоимостью диагностических наборов, возможностью ранней диагностики воспаления [10]. Преимуществом метода являются объективный и автоматизированный учет результатов, использование минимального объема исследуемого материала, легкость в отслеживании динамики развития воспалительного процесса. Врачу требуется только собрать небольшое количество слюны пациента. Однако этот метод не лишен недостатков. Время готовности результатов анализа слюны составляет 1—2 сут, что значительно уступает последним разработкам в области нанотехнологий.

2. Новейшие технологии в области микрочипов и нанотехнологий позволяют стоматологам поставить диагноз за 8—10 мин [11]. Ученые из США уже в 2010 г. проводили анализ биомаркеров рака полости рта с помощью нанобиочипа (NBC) [12]. При использовании биочипов Cytokine Array одновременно можно анализировать уровни IL-1α, IL-1β, IL-2, IL-4, IL-6, IL-8, IL-10, фактора роста эндотелия сосудов (VEGF), IFN-γ, эпидермального фактора роста (EGF) и фактора некроза опухоли альфа (TNF-α) в биологических жидкостях пациента [13]. Для расшифровки результата необходим специализированный анализатор. Он представляет собой полностью автоматизированную систему с массивом биочипов, способную в короткие сроки провести анализ биоматериала. Область нанотехнологий открывает блестящее будущее для диагностики таких серьезных заболеваний, как рак полости рта. В связи с тем, что спрос на данный вид диагностики в ортопедической стоматологии ограничен, производство тест-систем на основе биочипов может оказаться нерентабельным.

3. Иммунохроматографический анализ (ИХА). Основан на принципе тонкослойной хроматографии и включает реакцию между антигеном и соответствующим ему антителом в биологическом материале. Метод быстрый и высокочувствительный, но разработка специализированного ИХА для исследований в стоматологии — чрезвычайно трудоемкий и высокотехнологичный процесс [14]. Получение результатов требует точного соблюдения технологических требований и наличия специального считывающего устройства — ридера.

Существует несколько провоспалительных и противовоспалительных цитокинов, которые потенциально могут войти в диагностическую панель тест-системы. Провоспалительный IL-1β играет важную роль в индуцировании воспалительного и иммунологического ответа на воздействие повреждающего фактора. IL-1β повышает уровень простагландинов, металлопротеиназ и провоспалительных цитокинов, таких как IL-6, трансформирующий фактор роста бета (TGF-β), связанных с процессом остеокластогенеза [15]. Повышенная экспрессия TGF-β приводит к активации ядерного фактора каппа В в клетках периодонтальной связки, остеобластах и остеоцитах, что оказывает негативное влияние на восстановление кости [16]. IL-8 привлекает и активирует нейтрофилы в очаг воспаления. Реакция нейтрофилов на IL-8 характеризуется миграцией клеток, высвобождением гранулярных ферментов и другими внутриклеточными и внеклеточными изменениями. Компоненты соединительной ткани разрушаются ферментами нейтрофильных клеток, высвобождающимися при активации [17]. Провоспалительные цитокины играют важную роль в патогенезе заболеваний пародонта с точки зрения разрушения как твердых, так и мягких тканей. IL-1β и IL-6, секретируемые макрофагами (M1), индуцируют экспрессию матриксных металлопротеиназ (MMPs) в фибробластах, вызывая разрушение коллагеновых волокон [18]. IL-10 необходим для поддержания целостности и гомеостаза тканевых эпителиальных слоев. Он подавляет провоспалительные реакции и ограничивает разрушение тканей, вызванное воспалением [19]. В 2022 г. турецкие ученые оценили уровни инфламмасомы NLRC4, IL-1β, IL-10 в слюне при различных клинических состояниях пародонта. Для количественного определения маркеров использовали ИФА [20]. В результате были обнаружены значимые корреляции провоспалительного IL-1β и противовоспалительного IL-10 в слюне пациентов с воспалением пародонта. Изучение инфламмасомы NLRC4, по мнению авторов, требует более крупного рандомизированного клинического исследования. A.I. Dongari-Bagtzoglou и J.L. Ebersole в своем исследовании показали, что фибробласты пораженного пародонта продуцируют большее количество IL-6 и IL-8, чем фибробласты контрольных групп [21]. Z. Nakudashvili и соавт. провели сравнительный анализ влияния зубных протезов из различных материалов на иммунологический гомеостаз полости рта. Установка зубного протеза вызвала увеличение воспалительной реакции в течение первых дней, интенсивность которой постепенно уменьшалась, полностью она исчезла в конце первого месяца наблюдения. Показателем степени воспалительного процесса в данном исследовании являлось количество IL-1β и IL-10 в слюне [22]. В фазе воспаления VEGF концентрируется в области приобретенного дефекта и способствует привлечению остеохондропрогениторных клеток, индуцирует образование хряща, стимулирует резорбцию хряща и его замену костью. Однако ингибирование VEGF нарушает превращение хрящевой мозоли в костную мозоль [23]. Д.Ю. Соснин и соавт. изучили концентрацию VEGF в смешанной слюне и сыворотке крови пациентов в норме и с генерализованным пародонтитом. Концентрацию VEGF определяли методом ИФА с использованием тест-системы («Вектор-Бест», Россия). Медианные значения VEGF в слюне были в 5,49 раза выше, чем в сыворотке крови [24]. Высокое содержание биомаркера VEGF в слюне здоровых людей и снижение его уровня во время воспаления указывает на важную роль этого белка в процессах репарации тканей под протезом.

Используя ИФА, A. Korostoff и соавт. исследовали уровни IL-1, IL-6, IL-8, VEGF-A и TNF в слюне и обнаружили, что все пять цитокинов были повышены в группе пациентов с плоскоклеточным раком языка по сравнению с контрольными группами [25]. Используя массив, в котором анализировалась экспрессия 50 цитокинов, присутствующих в слюне пациентов с плоскоклеточным раком полости рта (OSCC) I стадии до и после хирургического лечения, T. Kamatani и соавт. [26] показали значительное снижение слюнного IL-1β после хирургической резекции. Аналогично этому сообщалось о высоких уровнях IL-8, IL-6, IL-1β, MIP-1β и IP-10 в слюне перед хирургическим вмешательством у пациентов с OSCC I стадии [27]. Данные результаты свидетельствуют о том, что воспалительные цитокины слюнных желез могут служить как маркерами воспаления, так и маркерами рецидива онкологического заболевания. Хроническая травма, нанесенная несостоятельной ортопедической конструкцией, изменяет популяцию воспалительных клеток и уровень цитокинов слюны местно. IL-6 служит маркером системного воспаления [28], что исключает этот цитокин из диагностической панели тест-системы.

IL-4 является ключевым противовоспалительным цитокином с соответствующим действием в воспаленной ткани пародонта. Исследования также показывают, что IL-4 подавляет выработку других цитокинов, включая L-1β, TNF-α и L-6 [29]. В исследовании Г.А. Хацкевича и соавт. была выявлена связь динамики уровней IL-4 и IL-8 в ротовой жидкости с эффективностью оперативного вмешательства при хронических деструктивных процессах в челюсти. В ротовой жидкости до и после операции определяли концентрации цитокинов IL-4 и IL-8. В результате исследования было выявлено, что хронические деструктивные процессы в челюсти сопровождались значительным повышением уровней IL-8 и IL-4 в ротовой жидкости. При успешном лечении снижались изначально высокие уровни IL-4 на фоне остающихся высокими уровней IL-8. По мнению исследователей, дисбаланс прововоспалительных и противовоспалительных цитокинов может быть признаком неэффективности проведенного лечения и предвестником рецидивов остеонекроза [30]. Согласно анализу доступной литературы, цитокины входят в панели диагностики воспалительных заболеваний пародонта. Состав панелей зависит от цели исследования. Есть основания предполагать, что именно IL-1β, IL-4, IL-8, IL-10, VEGF- A и TGF-β наиболее информативны в диагностике воспаления слизистой протезного ложа.

Лидером российского рынка систем ИФА цитокинов в биологических жидкостях на сегодняшний день является ЗАО «Вектор-Бест» (Новосибирск). В каталоге «Вектор-Бест» представлены наборы на 14 цитокинов по 96 тестов в каждом. Так как для диагностики воспаления необходима детекция нескольких биомаркеров, то для проведения одного исследования врачу нужно приобрести несколько наборов ИФА. Каждый набор включает 96 тестов на один цитокин. Реализовать весь набор необходимо не позднее 4 нед с момента проведения первого теста. Количественный анализ слюны не является основным методом диагностики в стоматологии, с высокой долей вероятности комплекты «Вектор-Бест» не будут использованы в полном объеме до истечения срока годности. В настоящее время в стоматологии не существует специализированных тест-систем по определению наличия и степени воспалительного процесса в слюне. Дальнейшие исследования маркеров воспаления позволят определить оптимальный набор цитокинов для разработки диагностической тест-системы в стоматологии. Сокращение количества показателей цитокинов и индивидуализация тест-системы сделают доступным данный вид диагностики и повысят качество оказываемой стоматологической помощи.

Вывод

Анализ зарубежной и отечественной литературы по исследованию слюны за последние несколько лет показал, что количественный состав цитокинов слюны является важным диагностическим критерием оценки воспалительных заболеваний полости рта. Содержание IL-1β, IL-4, IL-8, IL-10, VEGF-A и TGF-β прямо коррелирует с воспалением слизистой в области протезного ложа. Ряд достоинств ИФА позволяют использовать его в рамках стоматологического приема, однако на данный момент система ИФА для использования в стоматологии не представлена на рынке. Разработка и дальнейшее применение тест-системы сделает возможной раннюю диагностику воспаления и снизит риск развития хронического воспаления в период ортопедической реабилитации пациентов, использующих замещающие протезы.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.