Состояние врожденного иммунитета ротовой полости у беременных женщин с кариесом зубов


Т.В. ГАЙВОРОНСКАЯ1, В.А. ПРОХОДНАЯ2, С.O. СУРМЕНОВА2

1Кубанский государственный медицинский университет, 350063, г. Краснодар, ул. Седина, д. 4

2Ростовский государственный медицинский университет, 344718, г. Ростов-на-Дону, пер. Нахичеванский, д. 29

Гайворонская Татьяна Владимировна — доктор медицинских наук, профессор, заведующая кафедрой хирургической стоматологии и челюстно-лицевой хирургии, проректор по учебной и воспитательной работе, тел. (861) 268-54-83, e-mail: T.Gaivoronskaya@rambler.ru1

Проходная Виктория Александровна — кандидат медицинских наук, доцент кафедры стоматологии № 1, тел. (863) 250-41-98, e-mail: ms.victoria111@mail.ru2


Сурменова Светлана Олеговна — аспирант кафедры стоматологии № 1, тел. (863) 250-41-98, e-mail: ms.victoria111@mail.ru2

В статье представлены результаты определения уровня антимикробного протеина лактоферрина и антибактериальных пептидов дефензинов и кателицидинов в ротовой жидкости у 207 беременных женщин с кариесом зубов в различные сроки гестационного периода. В качестве контрольных групп обследованы здоровые небеременные женщины (n=32) и здоровые беременные женщины без кариеса зубов (n=31). Результаты исследования показали, что у беременных женщин в течение гестационного периода наблюдается последовательный прирост лактоферрина и кателицидина LL37 в ротовой жидкости, препятствующий развитию кариеса зубов. При этом достоверных изменений -дефензина 1-3 в динамике не наблюдалось. Развитие кариеса зубов при беременности сопровождалось повышением во 2-м триместре уровня всех трех изучаемых факторов врожденного иммунитета ротовой полости с последующим снижением -дефензина 1-3 и кателицидина LL37 в ротовой жидкости. Следовательно, истощение резервов секреции -дефензина 1-3 и кателицидина LL37 клетками эпителия и нейтрофилами в ротовой полости способствовало развитию кариеса зубов.

Ключевые слова: беременность, кариес зубов, ротовая жидкость, антимикробный протеин, антибактериальные пептиды.

 


V.A. PROKHODNAYA1, T.V. GAYVORONSKAYA2, S.О. SURMENOVA2

1Kuban State Medical University, 4 Sedina St., Krasnodar, Russian Federation, 350063

2Rostov State Medical University, 29 Nakhichevanskiy per., Rostov-on-Don, Russian Federation, 344718

State of the innate immunity of the buccal cavity in pregnant women with dental caries 

Gayvoronskaya TV. — D. Med. Sc., Professor, Head of the Department of Surgical Stomatology and Maxillofacial Surgery, Vice Rector on Educational and Pedagogical Work, tel. (861) 268-54-83, e-mail: T.Gaivoronskaya@rambler.ru1

Prokhodnaya V.A. — Cand. Med. Sc., Associate Professor of the Department of Stomatology № 1, tel. (863) 250-41-98, e-mail: ms.victoria111@mail.ru2

Surmenova S.O. — postgraduate student of the Department of Stomatology № 1, tel. (863) 250-41-98, e-mail: ms.victoria111@mail.ru2

The paper presents the results of measurement of antimicrobial protein lactoferrin and antibacterial peptides defensins and сatelicidins in the oral fluid in 207 pregnant women with caries at various stages of gestational period. The control groups were healthy non-pregnant women (n=32) and healthy pregnant women without caries (n=31). The results of the study showed that pregnant women showd a steady increase of lactoferrin and сatelicidinLL37 in oral fluid during gestational period, which prevents the development of caries. However, reliable changes in the levels of defensins 1-3 in dynamics were not observed. The development of dental caries during pregnancy was associated with increases in the level of all three studied factors of innate immunity the mouth in the 2nd trimester, followed by a decline of defensins 1-3 and catelicidin LL37 in oral fluid. Therefore, the depletion of the reserves of the secretion defensins-1-3 and catelicidin LL37 by epithelial cells and neutrophils in the oral cavity contributed to the development of caries.

Key words: pregnancy, dental caries, oral fluid, antimicrobial protein, antibacterial peptides.

 

В современных концепциях патогенеза кариеса зубов значительное внимание уделяется нарушением защитных антимикробных механизмов тканевых барьеров (слизистой оболочки ротовой полости) [1]. Антимикробные протеины (АМП) и антибактериальные (или антимикробные) пептиды (АБП) являются факторами врожденного иммунитета и содержатся практически во всех секретах организма, включая ротовую жидкость [2]. Источниками секреции АМП и АБП выступают клетки эпителия и фагоцитирующие клетки крови, в первую очередь нейтрофилы [3]. К антимикробным протеинам относят лактоферрин, обладающий бактериостатической активностью [4]. Лактоферрин разрушает внешнюю оболочку микробов и способствует реализации бактерицидного действия лизоцима. Антибактериальные пептиды — дефензины и кателицидины — оказывают бактерицидное действие на грамотрицательные и грамположительные бактерии, грибы, оболочечные вирусы, простейшие, осуществляя их киллинг [5]. Одним из основных эффектов АМП является индукция продукции противовоспалительного цитокина интерлейкина-8, играющего ключевую роль, по мнению многих авторов, в сдерживании кариозного процесса [6]. Если роль лактоферрина в ротовой жидкости у беременных женщин изучалась [7, 8], то особенности секреции дефензинов и кателицидина LL37 у беременных пациенток с кариесом зубов в динамике гестационного периода не освещены в литературных данных.

Цель работы — изучить особенности антимикробного иммунитета ротовой полости беременных женщин на различных этапах гестационного периода и установить причинно-следственные связи с течением кариеса зубов.

Материалы и методы исследования

У 207 беременных женщин с кариесом зубов (клиническая группа) последовательно во все три триметра беременности (первый — 8-12 недель, второй — 13-27 недель, третий — 28-40 недель беременности) изучали состояние антимикробного иммунитета ротовой полости по концентрации в ротовой жидкости лактоферрина, кателицидина LL-37 и -дефензина 1-3. Диагностику и классификацию кариеса зубов осуществляли согласно протоколу ведения больных «Кариес зубов» (2006) и Международной классификации стоматологических болезней на основе МКБ-10 (коды К02.0-К02.3). В качестве контрольных групп обследованы здоровые небеременные женщины (n=32) и здоровые беременных женщины без кариеса зубов (n=31). Изучение особенностей течения кариеса зубов в клинической группе осуществляли путем определения распространенности и интенсивности кариеса зубов по индексу КПУз (число зубов с кариесом, пломбой, удаленные зубы).

Количественное определение лактоферрина в ротовой жидкости проводилось методом твердофазноrоиммуноферментноrо анализа с использованием набора реагентов «Лактоферрин-стрип» («ВекторБест»). Результат выражали в мкг/мл. Содержание кателицидина LL-37 определяли методом иммуноферментного анализа с использованием набора реактивов фирмы НycultBiotechhumanLL-37 ELISA (Нидерланды). Результат выражали в нг/мл. Содержание -дефензина в ротовой жидкости определяли с помощью иммуноферментного анализа. При этом использовали набор реагентов для определения альфа-дефензина 1-3 (HBT, Нидерланды). Контролем служил HNP-1 (humanneutropilpeptide-1). Единицей содержания -дефензина в крови были нг/мл. Обработку результатов проводили на автоматическом ридере EL 808 фирмы BIO-TEKINSTRU-MENTS (США). Статистический анализ результатов исследования проводился с помощью программы STATISTICA 10.0 (StatSoftInc., США).

Результаты

Содержание АМП и АБП в ротовой жидкости у больных клинической группы и здоровых доноров отражено в таблице 1.

Таблица 1.

Содержание АМП и АБП в ротовой жидкости у больных клинической группы и здоровых доноров

ПоказательКлиническая группа,

n=207

Здоровые

доноры,

n=32

Здоровые беременные женщины,

n=31

1-й триместр
Лактоферрин, мкг/мл2,31±0,11*°1,15±0,081,83±0,04*
-дефензины 1-3, пг/мл3,23±0,17*4,48±0,353,89±0,43
Кателицидин LL37, пг/мл1,42±0,10*°2,51±0,162,04±0,12*
2-й триместр
Лактоферрин, мкг/мл2,79±0,13*°1,15±0,082,15±0,14*
-дефензины 1-3, пг/мл3,67±0,25*°4,48±0,354,50±0,29
Кателицидин LL37, пг/мл2,18±0,18*2,51±0,162,34±0,15
3-й триместр
Лактоферрин, мкг/мл3,11±0,24*°1,15±0,082,42±0,20*
-дефензины 1-3, пг/мл3,10±0,26*°4,48±0,354,67±0,42
Кателицидин LL37, пг/мл1,15±0,09*°2,51±0,162,74±0,19

Примечание: * — достоверные отличия по сравнению со здоровыми донорами при p<0,05; ° — достоверные отличия по сравнению со здоровыми беременными женщинами

 

У беременных женщин во все периоды беременности уровень лактоферрина ротовой жидкости по сравнению со здоровыми донорами был выше. У пациенток клинической группы повышение содержания лактоферрина в ротовой жидкости относительно уровня здоровых доноров было выражено в большей мере по сравнению с беременными без стоматологической патологии: в 1-м триместре на 100,9% против 59,1, во 2-м триместре на 142,6% против 87, в 3-м триместре на 170,4% против 110,4. Повышение лактоферрина в ротовой жидкости у беременных женщин на фоне кариеса зубов или при его отсутствии можно рассматривать как средство компенсации, обеспечивающее защиту слизистой оболочки ротовой полости от колонизации микробов. Активация этого фактора мукозального иммунитета была более выраженной на фоне кариеса зубов у беременных пациенток.

У беременных женщин без кариеса зубов по сравнению со здоровыми донорами содержание -дефензина 1-3 во все периоды беременности достоверно не отличалось (p>0,05). Имелась лишь тенденция к снижению -дефензина 1-3 в 1-й триместр беременности на 13,2%. У беременных пациенток на фоне кариеса уровень -дефензина 1-3 в ротовой жидкости по сравнению со здоровыми донорами был снижен: в 1-м триместре на 27,9% (p<0,05), во 2-м — на 18,1% (p<0,05), в 3-м — на 30,6% (p<0,05).

Таким образом, с развитием кариеса зубов при беременности было связано снижение АБП-дефензина 1-3, наиболее выраженное в 1-м и 3-м триместрах беременности. Данный факт можно рассматривать как проявление несостоятельности мукозальной врожденной защиты ввиду физиологической иммуносупрессии беременных, необходимой для предотвращения иммунологического отторжения эмбриона. У беременных женщин без кариеса достоверного снижения -дефензина 1-3 не наблюдалось. Следовательно, наметившееся в 1-й триместр гестационного периода ограничение продукции -дефензина 1-3 далее во 2-м и 3-м триместрах не реализовалось.

У беременных женщин без кариеса зубов по сравнению со здоровыми донорами в 1-м триместре беременности наблюдалось статистически значимое снижение содержания кателицидина LL 37 в ротовой жидкости на 18,7% (p<0,05). Во 2-м и 3-м триместрах содержание данного АБП не отличалось от уровня у здоровых доноров.

У беременных женщин с кариесом зубов во все три триместра беременности концентрация кателицидина LL37 в ротовой жидкости была снижена: в 1-м триместре на 43,4% (p<0,05), во 2-м — на 13,1% (p<0,05), в 3-м — на 54,2% (p<0,05). Следовательно, депрессия антимикробных факторов врожденной иммунной защиты способствовала развитию кариеса зубов у беременных женщин.

На следующем этапе была проанализирована динамика АМП и АБП в течение гестационного периода. У беременных женщин без кариеса зубов лактоферрин слюны с повышением срока беременности повышался. К 3-му триместру беременности по сравнению с начальным периодом различие между уровнями лактоферрина стало достоверным. Так, в 3-м триместре уровень лактоферрина в ротовой жидкости возрос на 32,2% (p<0,05) по сравнению с 1-м триместром. У беременных женщин с кариесом зубов последовательное возрастание содержания лактоферрина сопровождалось достоверным повышением показателя по сравнению с его начальным уровнем во 2-м триместре на 20,8% (p<0,05), а в 3-м на 34,6% (p<0,05).

Динамика α-дефензина 1-3 у беременных женщин в течение гестационного периода на фоне кариеса зубов и его отсутствия была ко 2-му триместру однонаправленной, а в 3-м триместре разнонаправленной. На фоне кариеса зубов ко 2-му триместру уровень -дефензина 1-3 достоверно возрос на 13,6% (p<0,05) по сравнению с начальным содержанием АБП в слюне. У пациенток без кариеса зубов во 2-м триместре наметилась лишь тенденция к повышению содержания пептида, сохраняющаяся в 3-м триместре. В клинической группе в 3-м триместре концентрация -дефензина по сравнению с предыдущим этапом наблюдения снижалась и практически возвращалась к исходному уровню.

У беременных женщин как на фоне кариеса зубов, так и без него во 2-м триместре беременности по сравнению с начальным периодом наблюдения уровень кателицидина LL37 в слюне повышался, соответственно, на 53,5% (p<0,05) и 14,7% (p<0,05). В 3-м триместре у беременных женщин без кариеса зубов рост кателицидина LL37 в ротовой жидкости продолжился. Соответствующий прирост по сравнению с начальным этапом составил 34,3% (p<0,05). У пациенток на фоне кариеса зубов к 3-му триместру беременности уровень кателицидина LL37 резко снизился: относительно 2-го триместра на 47,2% (p<0,05), а 1-го триместра — на 19%.

Таким образом, у беременных женщин в течение гестационного периода наблюдается последовательный прирост лактоферрина и кателицидина LL37 в ротовой жидкости, препятствующий развитию кариеса зубов. При этом достоверных изменений -дефензина 1-3 не наблюдалось. У пациенток клинической группы развитие кариеса зубов при беременности сопровождалось повышением во 2-м триместре уровня всех трех изучаемых АМП и АБП в слюне с последующим снижением -дефензина 1-3 и кателицидина LL37 в ротовой жидкости. Следовательно, истощение резервов секреции -дефензина 1-3 и кателицидина LL37 клетками эпителия и нейтрофилами в ротовой полости способствовало развитию кариеса зубов.

Анализ результатов корреляционного анализа взаимосвязи между индексом КПУ и содержанием антимикробных пептидов в ротовой жидкости беременных женщин клинической группы показал, что для факторов врожденной иммунной защиты наиболее тесные прямые корреляции были установлены между содержанием лактоферрина слюны и индексом КПУ. Соответствующий коэффициент корреляции Пирсона имел величину r=0,78 при высокой доверительной значимости (p=0,0001). Также достоверную, но обратную связь, несколько слабее по выраженности, обнаружили между содержанием кателицидина LL37 в ротовой жидкости и индексом КПУ — коэффициент корреляции имел отрицательную величину r=-0,6 при p=0,002. Взаимосвязь между дефензинами и индексом КПУ установлена не была, соответствующий коэффициент имел низкое по модулю значение при доверительной вероятности, превышающей критический уровень 0,05.

Таким образом, с повышением интенсивности кариеса зубов у беременных женщин была установлена прямая связь с лактоферрином ротовой жидкости и обратная связь с содержанием в слюне кателицидина LL37. Следовательно, маркером интенсивности кариозного поражения зубов у беременных женщин может выступать уровень лактоферрина в ротовой жидкости. Снижение в слюне кателицидина LL37 отражает супрессию врожденного иммунитета в ротовой полости и может выступать патогенетическим звеном прогрессирования кариеса зубов при беременности.

Выводы

1. Маркером интенсивности кариозного поражения зубов у беременных женщин может выступать уровень лактоферрина в ротовой жидкости.

2. Снижение в слюне кателицидина LL37 отражает супрессию врожденного иммунитета в ротовой полости и расценивается как патогенетическое звено в прогрессировании кариеса зубов при беременности.

 

 

ЛИТЕРАТУРА

1. Кулакова Е.В., Елизарова В.М., Пампура А.Н., Виноградова Т.В., Варламов Е.Е. Роль эндогенных антимикробных пептидов (кателицидин LL-37 ) в развитии кариеса у детей с атопическим дерматитом // Лечение и профилактика. — 2013. — № 1. — С. 73-76.

2. Алешина Г.М., КокряковВ.Н., Шамова О.В., Орлов Д.С. и соавт. Cовременная концепция об антимикробных пептидах как молекулярных факторах иммунитета // Медицинский академический журнал. — 2010. — № 4. — С. 149-160.

3. Steinstraesser L. Host defense peptides and their antimicrobial immunomodulatory duality // Immunobiology. — 2010; doi:10.1016/j.imbio.

4. Валышев А.В., Валышева И.В., Бухарин О.В. Роль лактоферрина в противоинфекционной защите // Успехи современной биологии. — 2011. — № 2. — С. 135-144.

5. Иванюшко Т.П., Ганковская Л.В., Шаманаев С.В., Свитич О.А. и др. Изучение содержания дефензинов у больных с гнойно-воспалительными заболеваниями челюстно-лицевой области // Стоматология. — 2014. — № 2. — С. 23-26.

6. Kim J.Y., Park S.C., Hwang I., Cheong H. et al. Protease inhibitors from plants with antimicrobial activity // Int. J. Mol. Sci. — 2009. — Vol. 10. — P. 2860.

7. Макеева И.М., Смирнова Т.Н., Черноусов А.Д., Романченко А.И. и др. Применение лактоферрина в комплексном лечении стоматологических заболеваний (обзор литературы) // Стоматология. — 2012. — № 4. — С. 66-71.

8. Дурново Е.А., Воробьева А.В., Беспалова Н.А., Клочков А.С. и др. Диагностические возможности динамики лактоферрина ротовой жидкости для оценки течения раннего послеоперационного периода при оперативных вмешательствах в полости рта // Медицинский альманах. — 2012. — № 2. — С. 242-246.

 

REFERENCES

1. Kulakova E.V., Elizarova V.M., Pampura A.N., Vinogradova T.V., Varlamov E.E. The role of endogenous antimicrobial peptides (cathelicidin LL-37) in the development of dental caries in children with atopic dermatitis. Lechenie i profilaktika, 2013, no. 1, pp. 73-76 (in Russ.).

2. Aleshina G.M., Kokryakov V.N., Shamova O.V., Orlov D.S. et al. Innovative concept of antimicrobial peptides as molecular factors immunity. Meditsinskiy akademicheskiy zhurnal, 2010, no. 4, pp. 149-160 (in Russ.).

3. Steinstraesser L. Host defense peptides and their antimicrobial immunomodulatory duality. Immunobiology, 2010; doi:10.1016/j.imbio.

4. Valyshev A.V., Valysheva I.V., Bukharin O.V. The role of lactoferrin in the anti-infective protection. Uspekhi sovremennoy biologii, 2011, no. 2, pp. 135-144 (in Russ.).

5. Ivanyushko T.P., Gankovskaya L.V., Shamanaev S.V., Svitich O.A. et al. Studying the content of defensins in patients with purulent-inflammatory diseases of the maxillofacial area. Stomatologiya, 2014, no. 2, pp. 23-26 (in Russ.).

6. Kim J.Y., Park S.C., Hwang I., Cheong H. et al. Protease inhibitors from plants with antimicrobial activity. Int. J. Mol. Sci., 2009, vol. 10, p. 2860.

7. Makeeva I.M., Smirnova T.N., Chernousov A.D., Romanchenko A.I. et al. Application of lactoferrin in the complex treatment of dental diseases (literature review). Stomatologiya, 2012, no. 4, pp. 66-71 (in Russ.).

8. Durnovo E.A., Vorob’eva A.V., Bespalova N.A., Klochkov A.S. et al. Diagnostic possibilities of oral fluid dynamics of lactoferrin for the assessment of the early postoperative period in surgical interventions in the oral cavity. Meditsinskiy al’manakh, 2012, no. 2, pp. 242-246 (in Russ.).