Salivary growth factors in patients with chronic periodontitis

Full Text

Актуальность. Хронический пародонтит (ХП) относится к числу наиболее распространённых заболеваний на планете. По данным ряда авторов, им поражены 10–15% населения Земли [1]. Важными факторами развития заболевания считают зубной налёт и плохую гигиену, приводящие к воспалительному поражению десны. Однако этого может быть недостаточно, чтобы вызвать повреждение тканей пародонта. По этой причине принято считать, что наиболее существенную роль в патогенезе ХП имеет дисбаланс между иммунной системой и пародонтогенными микроорганизмами [2–5].

Сложный комплекс развивающихся при ХП межклеточных реакций в тканях пародонта регулируется иммунокомпетентными клетками (нейтрофилами, дендритными клетками, лимфоцитами, макрофагами, плазмоцитами) и синтезируемыми ими цитокинами [6]. Среди последних особое место занимают факторы роста [7]. Это большое семейство полипептидных сигнальных молекул, которые регулируют клеточные реакции при воспалении и регенерации — миграцию, пролиферацию и дифференцировку. Также они влияют на активность апоптоза, ангиогенез и другие разнообразные физиологические и патологические процессы в тканях [8–10].

Значению цитокинов при ХП посвящено значительное количество публикаций. Однако существенно меньше работ, освещающих содержащиеся в слюне/ротовой жидкости (РЖ) факторы роста (ФР) при данном заболевании [9, 11, 12]. В частности, показано, что уровень ФР гепатоцитов (HGF — от англ. hepatocyte growth factor) коррелирует с активностью заболевания, также на него влияет курение [13]. Показано изменение в слюне концентрации ФР эндотелия сосудов (VEGF — от англ. vascular endothelial growth factor), фактора некроза ­опухоли, фактора, индуцируемого гипоксией, ФР соединительной ткани при заболеваниях пародонта [8, 10]. Однако целостная картина патогенетической роли ФР при ХП пока не завершена. Полученные разными авторами данные порой противоречивы. Кроме того, вопрос о клинико-диагностическом значении определения концентрации ФР в РЖ при ХП далёк от окончательного решения.

Цель исследования — определить клиническую ценность концентрации ФР в РЖ при ХП лёгкой степени.

Материал и методы исследования. В проспективном исследовании типа «случай-контроль» были обследованы 30 пациентов с ХП лёгкой степени (основная группа) и 20 практически здоровых добровольцев без патологии пародонта (контрольная группа). Возраст пациентов в основной группе составил 18–46 лет (медиана 39 лет), в группе сравнения — 19–38 лет (медиана 37 лет). Соотношение женщин и мужчин в основной группе составило 1,1, в группе сравнения — 1,0. Различий по половозрастному составу и структуре сопутствующей соматической патологии не установлено.

У пациентов основной группы диагноз ХП лёгкой степени (K05.3 по Международной классификации болезней 10-го пересмотра) был установлен на основании клинико-рентгенологических критериев в соответствии с клиническим рекомендациями (протоколами лечения), утверждёнными Стоматологической ассоциацией России (2013) с изменениями и дополнениями [http://www.e-stomatology.ru/director/protokols/]. Критериями включения в основную группу были возраст пациента 18–50 лет, общесоматическое состояние пациентов в стадии компенсации, отсутствие сопутствующих соматических заболеваний в стадии декомпенсации.

Пациенты основной группы предъявляли жалобы на кровоточивость дёсен при чистке зубов, наличие зубных отложений и чувствительность зубов. При клиническом обследовании у них выявлены гиперемия и отёк папиллярной, маргинальной десны, кровоточивость при зондировании. Зубодесневое прикрепление было нарушено (ключевой клинико-диагностический признак), глубина пародонтальных карманов составляла 4–4,5 мм. У некоторых пациентов отмечена некоторая рецессия десны (1–2 мм), сопровождавшаяся развитием повышенной чувствительности зубов. Подвижность зубов была физиологической. У всех пациентов основной группы в пришеечной области зубов определены минерализованные и неминерализованные зубные отложения.

Пациенты контрольной группы не предъявляли жалоб, связанных с состоянием дёсен, и имели условно здоровый пародонт. При клиническом обследовании папиллярная, маргинальная десна была бледно-розовой без видимых патологических изменений. Зубодесневое прикрепление нарушено не было, десна плотно прилежала к шейкам зубов. Рецессий десны не определено. Подвижность зубов была физиологической. У всех пациентов контрольной группы отмечен хороший уровень индивидуальной гигиены полости рта.

Клиническое обследование и лечение пациентов проведено в стоматологической клинике ФГБОУ ВО «Уральский государственный медицинский университет» Минздрава России. При проведении исследований соблюдали этические принципы, принятые Хельсинской декларацией Всемирной медицинской ассоциации (2000). Проведение данного исследования было одобрено локальным этическим комитетом Уральского государственного медицинского университета (протокол №3 от 19.03.2021).

Наряду с основными методами клинического обследования оценивали стоматологические индексы: упрощённый индекс гигиены полости рта по Green–Vermillion (1964), папиллярно-маргинально-альвеолярный индекс в модификации C. Parma (1960), пародонтальный индекс Рассела.

У всех обследованных исследовали нестимулированную РЖ, которую получали не ранее чем через 3 ч после приёма пищи, полоскания полости рта и собирали в пробирки Saliva Caps Set, а затем замораживали. Исследование выполнено в соответствии с разработанным в нашей лаборатории протоколом. Пробы хранили при температуре –40 °С не более 3 мес. В пробах РЖ определяли ФР нервов β (NGF-β — от англ. nerve growth factor), HGF, эпидермальный ФР (EGF — от англ. epidermal growth factor), VEGF-A, тромбоцитарный ФР (PDGF-BB — от англ. platelet-derived growth factor).

Концентрацию ФР определяли методом мультипараметрического флюоресцентного анализа с магнитными микросферами (xMAP-технология, Luminex 200, USA) с использованием тест-систем ProcartaPlex Human Cytokine/Chemokine/Growth Factor Panel 1 (45 plex) Invitrogen, еBioscience (USA). Исследование проводили согласно протоколу производителя. Биологический образец инкубировали в 96-луночном планшете со смесью окрашенных инфракрасными флюоресцентными красителями магнитных микросфер, нагруженных моноклональными антителами, специфичными для исследуемых цитокинов, и стрептавидин-R-фикоэритрина.

Полученную суспензию пропускали через проточную камеру Luminex 200. Для обнаружения магнитных частиц прибор имеет два лазера: красный для различения спектральной сигнатуры и зелёный для определения уровня флюоресценции стрептавидин-R-фикоэритрина, который пропорционален количеству белка в пробе. Концентрацию каждого ФР рассчитывали на основе средней интенсивности флуоресценции частиц по калибровочному графику с помощью программного обеспечения xPONENT.

Статистическая обработка данных проведена с использованием непараметрических критериев. Результаты в таблицах представлены как медиана (Ме), и межквартильный диапазон (Q₁, Q₃). Достоверность различий (р) оценивали при помощи критерия Манна–Уитни.

Для определения клинической ценности параметров рассчитывали диагностическую чувствительность и диагностическую специ­фичность, использован ROC-анализ в соответствии с ГОСТ Р 53022.3-2008 «Технологии лабораторные клинические». Кроме того, оценивали прогностическую ценность положительного результата (ПЦ) по формуле:

ПЦ=[ИП/(ИП+ЛП)]×100%,

где ИП — истинно положительный результат; ЛП — ложноположительный результат.

Для решения задач многомерной статистики использовали программу Gretal, расчёт диагностических характеристик показателей и про­гностической ценности производился с использованием приложения для EXEL 2007 Analyse-it.

Результаты и обсуждение. Объективными показателями состояния полости рта служат стоматологические индексы пародонтального здоровья (папиллярно-маргинально-альвеолярный индекс и пародонтальный индекс Рассела) и упрощённый индекс гигиены полости рта. Их значения были заметно повышены у пациентов с ХП, например величина папиллярно-маргинально-альвеолярного индекса была в 4,5 раза выше, чем у пациентов контрольной группы (р <0,05), что подтверждает корректность установленного диагноза и отражает заметное нарушение пародонтального здоровья.

Механизмы повреждения ткани пародонта разнообразны, и, как было показано выше, в них участвуют ФР [13–15]. Это послужило обоснованием для определения концентрации некоторых из них в РЖ при ХП (табл. 1). В результате было установлено повышение уровня NGF-β в 2,2 раза, EGF — в 3 раза, VEGF — в 1,9 раза (р <0,05) в сравнении с добровольцами с интактным пародонтом. Концентрация PDGF-BB не изменялась.

 

Таблица 1. Концентрация ростовых факторов при хроническом пародонтите

Ростовые факторы, пкг/мл	Контрольная группа	Основная группа (хронический пародонтит)	р
NGF-β, Ме (Q1; Q3)	17,6 (8,8–28,0)	38,4 (6,3–49,03)	0,001
НGF, Ме (Q1; Q3)	781,5 (408,7–1405,9)	341,3 (196,9–790,6)	0,02
EGF, Ме (Q1; Q3)	116,2 (74,5–303,7)	357,3 (334,0–510,2)	0,001
VEGF-A, Ме (Q1; Q3)	144,4 (72,2–858,4)	269,0 (185,5–814,1)	0,03
PDGF-BB, Ме (Q1; Q3)	24,4 (12,2–15,2)	24,0 (6,6–74,7)	0,07

Примечание: NGF-β — фактор роста нервов β; НGF — фактор роста гепатоцитов; EGF — эпидермальный фактор ­роста; VEGF-A — фактор роста эндотелия сосудов; PDGF-BB — тромбоцитарный фактор роста.

 

Полученные нами результаты об изменении концентрации нейропептидов и ФР соответствуют данным других авторов [8, 13]. Однако вопрос о том, можно ли считать эти ФР биомаркёрами ХП, остаётся открытым.

Объективным инструментом для оценки клинической ценности лабораторных тестов — диагностической чувствительности и диагностической специфичности — служит ROC-­анализ. Такой подход показал, что наибольшей клинической ценностью обладают NGF-β, EGF и VEGF-A (табл. 2).

 

Таблица 2. Диагностическая ценность факторов роста в ротовой жидкости при хроническом пародонтите

Показатель	Критическая точка	Диагностическая чувствительность, %	Диагностическая специфичность, %	AUC	Ценность положительного результата, %
NGF-β	32,9	89,1	91,1	0,89	85
HGF	333,1	87,2	87,6	0,78	69
EGF	345,2	92,3	96,1	0,93	91
VEGF-A	284,8	87,1	95,3	0,92	90
PDGF-BB	12,4	85,7	62,1	0,69	62

Примечание: NGF-β — фактор роста нервов β; НGF — фактор роста гепатоцитов; EGF — эпидермальный фактор ­роста; VEGF-A — фактор роста эндотелия сосудов; PDGF-BB — тромбоцитарный фактор роста.

 

В дополнение к диагностической чувствительности и диагностической специфичности была рассчитана предсказательная ценность положительного результата. Этот показатель в отличие от чувствительности и специфичности зависит от распространённости заболевания. Учитывая, что распространённость ХП у населения старше 30 лет достаточно высока, положительный результат теста делает более вероятными кандидатами на роль биомаркёров воспаления и повреждения тканей пародонта при ХП такие ФР, как NGF-β, EGF, VEGF-A. В то же время прогностическая ценность других ФР — HGF и PDGF-BB — низка, что не позволяет рассматривать данные параметры в качестве биомаркёров ХП.

Исследование саливарного протеома, в частности определение концентрации цитокинов в РЖ, представляет собой новое направление в пародонтологии. В предыдущих исследованиях нами получены многочисленные данные о повышении содержания цитокинов, острофазовых белков, матриксных металлопротеиназ и других пептидов, некоторые из которых служат биомаркёрами поражения пародонта и других заболеваний [2, 3, 6].

В настоящее время авторы обсуждают вопрос о возможности использования ФР в качестве биомаркёров ХП. К примеру, M.M. Taskan и соавт. (2019) в своём исследовании показали, что концентрация VEGF при ХП снижается в сравнении с контрольной группой [16]. Возможно, сказанное выше противоречит нашим данным, потому что исследование РЖ проведено у пациентов с высокой степенью активности ХП.

Один из участвующих в патогенезе ХП цитокинов — NGF-β, поскольку он стимулятор пролиферации и дифференцировки не только нейронов, но и буккального эпителия, а также является одним из медиаторов боли, сопровождающей развитие данного заболевания [17–19]. В свете этого мы считаем вполне закономерным установленное нами повышение саливарного уровня NGF-β.

Аналогичные изменения в РЖ при ХП обнаружены и со стороны уровня EGF, что расценено нами как один из компенсаторных механизмов, направленных на повышение сниженного репаративного потенциала десны. Возможно, при тяжёлом поражении пародонта данный показатель будет снижен. Как было отмечено выше, наши данные не в полной мере согласуются с результатами исследования некоторых авторов [14]. Это относится к определению уровня PDGF-BB в РЖ при ХП, который оставался неизменным у пациентов в нашем исследовании. Вероятно, полученный результат связан с тем обстоятельством, что наше исследование проведено у пациентов с лёгкой степенью ХП, а нарастание концентрации PDGF-BB характерно для тяжёлого течения ХП.

В целом полученные данные укладываются в современную концепцию патогенеза ХП, подчёркивая вклад ФР в механизмы развития воспаления, пролиферации и неоангиогенеза [11].

Выводы

1. Настоящее исследование показало, что при хроническом пародонтите происходит изменение уровня фактора роста гепатоцитов, фактора роста нервов β, сосудистого эндотелиального фактора роста и эпидермального фактора роста в ротовой жидкости при лёгкой степени хронического пародонтита, что подтверждает их активное участие в патогенезе заболевания.
2. Фактор роста нервов β, сосудистый и эпидермальный факторы роста характеризуются достаточной клинической ценностью и претендуют на роль кандидатов-биомаркёров лёгкой степени хронического пародонтита.

 

Участие авторов. В.В.Б. — руководитель работы, разработка концепции исследования, редактирование текста; Л.Г.П. — выполнение иммунохимических исследований, анализ данных, написание текста, оформление рукописи; Е.А.С. и Е.Н.С. — сбор клинического материала, консультирование пациентов; А.Ю.М. — выполнение иммунохимических исследований, статистический анализ данных; Ю.В.М. — консультация клинической части исследования.
Источник финансирования. Данная работа проведена в рамках государственного задания «Предикторы старения в полости рта и возможность их использования для персонификации стоматологического лечения», госрегистрация №121032300110-4.
Конфликт интересов. Авторы заявляют от отсутствии конфликта интересов по представленной ­статье.

About the authors

V V Bazarnyi

Ural State Medical University

Email: vlad-bazarny@yandex.ru
Russian Federation, Yekaterinburg, Russia

L G Polushina

Ural State Medical University

Author for correspondence.
Email: polushina-larisa@bk.ru
Russian Federation, Yekaterinburg, Russia

E A Sementsova

Ural State Medical University

Email: vanevs@mail.ru
Russian Federation, Yekaterinburg, Russia

A Yu Maksimova

Ural State Medical University

Email: oreshek92@list.ru
Russian Federation, Yekaterinburg, Russia

E N Svetlakova

Ural State Medical University

Email: svet_anel11@mail.ru
Russian Federation, Yekaterinburg, Russia

Yu V Mandra

Ural State Medical University

Email: jmandra@mail.ru
Russian Federation, Yekaterinburg, Russia

References

Supplementary files