Изменение провоспалительных цитокинов у пациентов с хроническим пародонтитом на фоне метаболического синдрома в зависимости от пола и возраста

Авторы:
  • Н. Б. Петрухина
    Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова Минздрава России, Москва, Россия; Центральный научно-исследовательский институт стоматологии и челюстно-лицевой хирургии Минздрава России, Москва, Россия
  • О. А. Зорина
    Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова Минздрава России, Москва, Россия; Центральный научно-исследовательский институт стоматологии и челюстно-лицевой хирургии Минздрава России, Москва, Россия
  • Е. В. Ших
    Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова Минздрава России, Москва, Россия
  • Е. В. Картышева
    Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова Минздрава России, Москва, Россия
  • А. В. Кудрявцев
    Центральный научно-исследовательский институт стоматологии и челюстно-лицевой хирургии Минздрава России, Москва, Россия
  • И. С. Беркутова
    Центральный научно-исследовательский институт стоматологии и челюстно-лицевой хирургии Минздрава России, Москва, Россия
Журнал: Стоматология. 2018;97(6): 38-44
Просмотрено: 1387 Скачано: 194

Актуальность

Метаболический синдром (МС) в последнее десятилетие является точкой междисциплинарных пересечений специалистов медицины. Связано это не только с прогрессирующей распространенностью заболевания среди населения планеты, но и с накопленными данными о МС и возможностью изучения взаимовлияния заболеваний на организм человека. МС все больше переходит в разряд эпидемии, охватывающей современную цивилизацию. Согласно данным Международной диабетической федерации, МС определяется наличием висцерального ожирения, а также наличием не менее двух из представленных факторов: гипертриглицеридемия, снижение уровня липопротеинов высокой плотности (ЛПВП), повышение уровня холестерина, гипертония и повышенная гликемия натощак [7]. Хронический пародонтит в свою очередь также является широко распространенным заболеванием, и в ряде клинических исследований показано, что имеется двунаправленная связь между пародонтитом и МС [3]. Рядом исследований установлено, что маркеры воспаления в различных компонентах МС могут регулировать воспалительный процесс в пародонте, а продукты воспаления пародонта повышают уровень системных цитокинов, что дополнительно усиливает липолиз и приводит к увеличению циркулирующих триглицеридов и обострению инсулинорезистентности [1, 2, 5, 6]. В ряде клинических исследований показано, что пол человека оказывает значительное влияние на иммунную систему и также найдены подтверждения гендерных отличий иммунных реакций, особенно при заболеваниях пародонта [4]. Предполагается, что такие факторы, как стероидные гормоны и генетическая детерминированность обоих полов, влияют на возможность развития пародонтита. Вместе с тем еще недостаточно данных, позволяющих провести более детальное изучение гендерных особенностей и изменений клинико-лабораторных показателей у пациентов с хроническим генерализованным пародонтитом (ХГП) и М.С. Роль возраста, пола и количественного состава провоспалительных медиаторов в пародонтальных карманах (ПК) пациента редко учитываются врачами-стоматологами в клинической практике, что может являться причиной низкой эффективности лечения.

Цель исследования — повысить эффективность диагностики и лечения ХГП у пациентов с МС, изучив изменения провоспалительных медиаторов в содержимом ПК в зависимости от пола и возраста пациента.

Материал и методы

Для изучения состава провоспалительных медиаторов в содержимом ПК были обследованы 537 пациентов с ХГП и МС в возрасте от 35 до 65 лет. Средний возраст пациентов составил 52,9±7,5 года. В исследовании приняли участие 243 (45,25%) женщины и 294 (54,75%) мужчины. Кроме деления по половому признаку, было сформировано три возрастные группы пациентов: 1-я группа — пациенты 35—44 лет, 2-я группа 45—54 лет, 3-я группа — пациенты в возрасте от 55—65 лет (табл. 1).

Таблица 1. Распределение обследованных пациентов по степени тяжести ХГП, полу и возрасту

Клиническое обследование пациентов включало сбор жалоб и анамнеза, осмотр, определение индекса гигиены OHI-S (J. Green, J. Vermillion, 1964), индекса кровоточивости Мюллемана (H. Muhlemann, 1971) в модификации Коуэлла (I. Cowell, 1975). Основаниями для постановки диагноза ХГП была совокупность клинических показателей, а также деструкция костной ткани, которую определяли с помощью ортопантомографии. Для получения содержимого ПК у пациентов с ХГП и МС использовали стерильные, стандартные по размеру полоски фильтровальной бумаги, которые вводили в ПК на 30 с, затем помещали в пробирку эппендорф со стерильным физиологическим раствором (1 мл) на 40 мин. Спустя указанное время с помощью пинцета полоски бумаги вынимали, содержимое эппендорфа анализировали, определяя концентрацию цитокинов. Определение уровней цитокинов (ИЛ-1β, ИЛ-6, ИЛ-4, ФНО-α) в исследуемых образцах содержимого ПК проводили методом твердофазного иммуноферментного анализа с использованием соответствующих тест-систем фирмы Biosource (Europe S.A.). Учет результатов иммуноферментного анализа осуществляли с использованием фотометра для микропланшетов при длине волны 450 нм. Концентрацию цитокинов определяли по калибровочной кривой в пг/мл.

Результаты и обсуждение

При исследовании иммунологического состава ПК была установлена тенденция к увеличению концентрации исследуемых цитокинов во всех возрастных группах в зависимости от степени тяжести ХГП, однако степень такого повышения для разных медиаторов существенно варьировала в различных группах (табл. 2 и

Таблица 2. Гендерные особенности изменения показателей системного воспаления (в пг/мл) в содержимом ПК у пациентов с ХГП и МС в различных возрастных группах Примечание. * — достоверные различия по полу.
3).

Таблица 3. Зависимость от возраста содержания цитокинов (в пг/мл) в содержимом ПК у пациентов с ХГП различной степени тяжести на фоне МС

ФНО-α. Содержание ведущего провоспалительного иммуноцитокина острой фазы ФНО-α при легкой степени ХГП в возрастной группе пациентов от 35 до 44 лет не имело значимых различий у пациентов мужского и женского пола. Во втором и третьем изучаемых возрастных периодах как у мужчин, так и у женщин при легкой степени ХГП отмечалось незначительное повышение концентрации ФНО-α в содержимом П.К. Таким образом, значения ФНО-α в содержимом ПК не имели статистически значимых отличий в возрастных группах и по гендерному признаку внутри возрастных групп у пациентов с легкой степенью ХГП на фоне МС.

При средней степени ХГП в возрастной группе 35—44 лет отмечено статистически незначимое увеличение содержания ФНО-α в содержимом ПК в группе женщин по сравнению с группой мужчин. В возрастной группе 45—54 лет отмечено статистически значимое превышение содержания ФНО-α в группе женщин по сравнению с группой мужчин (соответственно 998,56±21,5 и 848,34±24,5 пг/мл; р<0,05). В возрастной группе 55—65 лет также отмечено некоторое превышение значения ФНО-α у женщин по сравнению с мужчинами, которое не явилось статистически значимым (соответственно 1045,33±31,56 и 945,81±32,33 пг/мл; p>0,05).

При иммунологическом исследовании тяжелой степени ХГП у пациентов на фоне МС были получены аналогичные результаты в группе со средней степенью ХГП: содержание ФНО-α было выше у женщин, статистически значимые различия выявлены в возрастной группе 45—54 года (соответственно 1145,87±35,11 и 905,78±35,6 пг/мл; р<0,05) (рис. 1).

Рис. 1. Зависимость уровня ФНО-α в содержимом ПК от тяжести ХГП в анализируемых группах с учетом возраста и пола.

Проведенный анализ уровня ФНО-α в группе обследованных пациентов в зависимости только от степени тяжести ХГП без учета возраста не показал существенного различия в группах с легкой и средней степенью тяжести (значения составили соответственно 622,5±24,2 и 642,3±28,7 пг/мл). В то же время средний уровень ФНО-α в группе пациентов с тяжелой степенью ХПГ и МС (1069,9±34,1 пг/мл) статистически значимо (р<0,05) превышал среднее значение как в группе пациентов с легкой, так и в группе пациентов со средней степенью тяжести (рис. 2).

Рис. 2. Зависимость уровня ФНО-α в содержимом ПК от степени тяжести ХГП у пациентов с МС.

ИЛ-1β. Практически не выявлено отличий в уровне ИЛ-1β в зависимости от степени тяжести в среднем по группам (легкая 147,4±33,6 пг/мл, средняя 160,3±34,6 пг/мл, тяжелая 160,5±30,7 пг/мл). Различий средних значений по гендерному признаку при разной степени тяжести также не установлено (см. табл. 2). Выявлена обратная коррелятивная зависимость между повышением ИЛ-1β и возрастом: наиболее значимое повышение ИЛ-1β как у мужчин, так и у женщин независимо от степени тяжести выявлено в возрастной группе от 35 до 44 лет (легкая 176,5±28,56 пг/мл, средняя 180,9±32,3 пг/мл, тяжелая 181,3±33,9 пг/мл), в то время как в старшей возрастной группе аналогичные значения составили 125,5±35,3, 133,1±35,09 и 131,9±27,8 пг/мл.

ИЛ-4. Практически не было значимых различий в повышении уровня ИЛ-4 в среднем по группам пациентов с легкой и средней степенью тяжести (соответственно 17,9±2,1 и 16,9±2,07 пг/мл). В группе пациентов с ХГП тяжелой степени выявлено более высокое значение 21,6±2,2 пг/мл, которое статистически значимо не отличалось от значений в среднем по группе пациентов с ХГП легкой и средней степенью тяжести. При анализе значений в зависимости от степени тяжести в различных возрастных группах по гендерному признаку существенных отличий также не выявлено. Несколько более высокие значения ИЛ-4 выявлены в более молодой возрастной группе: соответственно при легкой степени 19,9±2,3 пг/мл, средней — 22,9±2,1 пг/мл, тяжелой — 24,8±2,3 пг/мл.

ИЛ-6. Выявлена прямая связь между степенью тяжести ХГП и повышением уровня ИЛ-6: легкая степень 2,45±0,3 пг/мл; средняя — 2,75±0,3 пг/мл; тяжелая — 2,96±0,24 пг/мл в среднем по группе обследованных пациентов. Анализ повышения уровня ИЛ-6 в возрастном аспекте показал, что наиболее выраженное повышение отмечено в возрастной группе от 35 до 44 лет при всех степенях деструктивного поражения пародонта. При анализе результатов с точки зрения гендерного аспекта во всех анализируемых возрастных группах с разной степенью тяжести более выраженное повышение уровня ИЛ-6 имело место у женщин (рис. 3).

Рис. 3. Зависимость уровня ИЛ-6 в содержимом ПК от тяжести ХГП в анализируемых группах с учетом возраста и пола.

На следующем этапе нашего исследования была разработана прогностическая модель на основе использования для аппроксимации логарифмической функции, которая позволяла рассчитать риск утяжеления деструктивного поражения пародонтального комплекса в зависимости от уровня ФНО-α в содержимом П.К. При анализе содержимого ПК пациента измеряют концентрацию ФНО-α и подставляют это значение в математическое выражение:

W= –3,2+1,2·log10(Y),

где W — риск развития тяжелой степени ХГП в зависимости от цитокинового профиля содержимого ПК; Y — концентрация ФНО-α в содержимом ПК (в пг/мл).

Графическая иллюстрация зависимости риска развития тяжелой степени ХГП от концентрации ФНО-α в содержимом ПК показана на рис. 4.

Рис. 4. График зависимости риска тяжелого течения ХГП от концентрации ФНО-α в содержимом ПК.
На рисунке представлено, что с повышением концентрации ФНО-α в содержимом ПК риск развития ХГП тяжелой степени возрастает.

Для каждого больного в исследовательской группе был рассчитан риск развития тяжелой степени ХГП от концентрации ФНО-α в содержимом П.К. Далее методом ROC-анализа определено критическое значение W (точка cut-off), равное 0,3, при превышении которого с максимальными диагностической чувствительностью и специфичностью формировалось заключение о высоком добавочном риске развития тяжелой степени ХГП.

Если W ≥0,3, то риск утяжеления степени деструкции при ХГП высокий, а при W <0,3 — низкий. Данное заключение формируется с диагностической чувствительностью 91,2% и специфичностью 70,8%.

На рис. 5 представлена

Рис. 5. ROC-кривая как соотношение диагностической чувствительности и специфичности для определения риска развития тяжелых деструктивных изменений в пародонте по цитокиновому профилю содержимого ПК.
ROC-кривая при различных значениях коэффициента прогноза W. В табл. 4 также
Таблица 4. Соотношение чувствительности и специфичности при различных значениях коэффициента прогноза W для определения риска развития тяжелых деструктивных изменений в пародонте по цитокиновому профилю содержимого пародонтального кармана Примечание. * — разделительная точка cut-off.
отражены значения диагностической чувствительности и специфичности, согласно которым величина W, равная 0,3, имела наибольшую чувствительность и специфичность.

Площадь под ROC-кривой имела высокое значение 0,862±0,05 (z=7,3; p<0,001) с доверительным интервалом 0,765—0,959, что свидетельствовало о высокой диагностической значимости определения риска W утяжеления степени деструкции пародонтального комплекса по цитокиновому профилю содержимого ПК.

Заключение

В результате нашего исследования выявлено, что степень повышения провоспалительного цитокина острой фазы ФНО-α в содержимом ПК коррелировала с увеличением возраста (коэффициент корреляции r=0,82). Средний уровень ФНО-α в группе пациентов с тяжелой степенью ХПГ на фоне МС статистически значимо (р<0,05) превышал аналогичный показатель в группе пациентов с легкой, а также со средней степенью поражения пародонта. Во всех анализируемых группах у женщин уровень ФНО-α в содержимом ПК был более высоким, чем у мужчин, в возрастной группе 45—54 года при средней и тяжелой степени ХГП это различие было статистически значимым.

Результаты измерения уровней ИЛ-1β и ИЛ-4 показали, что независимо от степени тяжести ХГП у пациентов с МС повышение в зависимости от возраста таких значений, как ИЛ-β и ИЛ-4, выявлено в возрастной группе от 35 до 44 лет. Выявлена коррелятивная зависимость между степенью тяжести ХГП и повышением уровня ИЛ-6. Анализ повышения уровня ИЛ-6 в содержимом ПК в возрастном аспекте показал, что наибольшие значения отмечены в возрастной группе от 35 до 44 лет вне зависимости от степени тяжести ХГП. При анализе результатов с точки зрения гендерного аспекта во всех анализируемых возрастных группах с разной степенью тяжести более выраженное повышение уровня ИЛ-6 имело место у женщин.

Таким образом, в результате исследования установлено, что уровень повышения в содержимом ПК ФНО-α и ИЛ-6 коррелировал со степенью тяжести ХГП у пациентов на фоне МС: более высокие значения цитокинов соответствовали более тяжелой степени. Для этих цитокинов определялась четкая гендерная зависимость: при всех степенях тяжести и во всех возрастных группах у женщин отмечались более высокие уровни в содержимом ПК ФНО-α и ИЛ-6 по сравнению с мужчинами. Уровень ФНО-α также коррелировал с возрастом обследованных пациентов. Для цитокинов ИЛ-1β и ИЛ-4 не установлено сопряжения между степенью тяжести и уровнем цитокинов в содержимом ПК. У пациентов с тяжелой степенью содержание цитокинов ИЛ-1β и ИЛ-4 в содержимом ПК более высокое по сравнению с пациентами, имеющими более легкую степень ХГП, однако разница не являлась статистически значимой. Наиболее значимое повышение уровня цитокинов ИЛ-1β и ИЛ-4 выявлялось в возрастной группе от 35 до 44 лет при всех степенях тяжести ХГП.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Зорина Оксана Александровна — проф., зав. отделением терапевтической стоматологии ФГБУ ЦНИИС и ЧЛХ Минздрава России; профессор кафедры стоматологии Института стоматологии ФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский
университет им. И.М. Сеченова» (Сеченовский университет) Министерства здравоохранения Российской Федерации;
https://orcid.org/0000-0002-4143-4513; e-mail: zorina-cniis@yandex.ru; тел.: +7(910)469-3849

Список литературы:

  1. Барер Г., Григорян С., Постнова Н. Роль интерферона и других цитокинов в возникновении и развитии заболеваний пародонта. Cathedra. 2006;5:3:54.
  2. Петрухина Н.Б., Зорина О.А., Ших Е.В., Картышева Е.В. Характеристика микробиоценозов поддесневой биопленки и содержимого кишечника при хроническом генерализованном пародонтите у пациентов с метаболическим синдромом. Стоматология. 2017;96:4:11-20. https://doi.org/10.17116/stomat201796411-19
  3. Зорина О.А., Петрухина Н.Б., Беркутова И.С., Борискина О.А., Картышева Е.В Особенности комплексного лечения хронического генерализованного пародонтита у пациентов с метаболическим синдромом. Учебное пособие. М. 2017.
  4. Широков В.Ю., Иванов А.Н., Данилов А.С. Половые различия изменений функций эндотелия сосудистой стенки в динамике лечения хронического генерализованного пародонтита с использованием миллиметровых волн. Фундаментальные исследования. 2013;9-4:756-759.
  5. Agerbaek MR, Lang NP, Persson GR. Microbiological composition associated with interleukin-1 gene polymorphism in subjects undergoing supportive periodontal therapy. J Periodontol. 2006;77:8:1397-1402. https://doi.org/10.1902/jop.2006.050212
  6. Bartova J, Linhartova PB, Podzimek S, Janatova T, Svobodova K, Fassmann A, Duskova J, Belacek J, Holla LI. The effect of IL-4 gene polymorphisms on cytokine production in patients with chronic periodontitis and in healthy controls. Mediators Inflamm. 2014. https://doi.org/10.1155/2014/185757.
  7. Friedewald VE, et al. The American Journal of Cardiology and Journal of Periodontology Editors’ Consensus: periodontitis and atherosclerotic cardiovascular disease. Am J Cardiol. 2009;104:59-68. https://doi.org/10.1016/j.amjcard.2009.05.002