Клинико-диагностические характеристики саливарных матриксных металлопротеиназ как потенциальных биомаркеров при хроническом пародонтите

Хронический пародонтит (ХП) остается одним из распространенных заболеваний зубочелюстной системы, приводящим к существенным негативным медико-социальным последствиям [1—3]. В результате поражения пародонта не только происходят потеря зубов и ухудшение качества жизни, но и повышается риск развития различных заболеваний — сердечно-сосудистых, психических, онкологических и др. [4—7]. Поэтому изучение патогенеза ХП и разработка на этой основе новых стратегий диагностики, лечения и профилактики сохраняют свою актуальность.

Многочисленные исследования в данной области позволили выявить целый ряд биомаркеров поражения пародонта в ротовой жидкости (РЖ) среди них цитокины, острофазные белки, маркеры оксидативного стресса и др. [8—12]. Вместе с ними показаны изменения уровня матриксных металлопротеиназ (ММП) в РЖ при ХП [13, 14].

ММП — семейство цинксодержащих эндопептидаз, катализирующих реакции деградации компонентов внеклеточного матрикса. ММП продуцируются различными клетками организма, в частности нейтрофилами, моноцитами, макрофагами, лимфоцитами, тучными клетками, фибробластами, остеокластами, хондроцитами, кератиноцитами, эндотелиоцитами, миоцитами и некоторыми другими типами клеток. У человека известно >25 ферментов этого семейства, которые принимают участие в различных физиологических и патологических процессах в организме. Они обеспечивают ремоделирование, поддержание гомеостаза ткани, что особенно важно для ангиогенеза и заживления ран. Нарушение продукции ММП ассоциировано с некоторыми заболеваниями [15—17], в частности показано повышение их уровня в слюне и десневой жидкости при ХП [13—16].

Однако клинико-диагностическое значение этих ферментов при поражении пародонта не установлено.

Цель данного исследования — установить диагностическую эффективность ММП в РЖ при ХП.

Работа основана на обследовании 30 пациентов (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. Диагноз «хронический пародонтит» (К05.3, МКБ-10) был установлен на основании клинико-рентгенологических критериев в соответствии с клиническими рекомендациями (протоколами лечения), утвержденными Стоматологической ассоциацией России (2013) с изменениями и дополнениями [https://www.e-stomatology.ru/director/protokols/]. У всех пациентов был определен пародонтит средней или тяжелой степени. Критериями включения в основную группу были возраст пациентов 18—50 лет, общесоматическое состояние пациентов в стадии компенсации, пациенты, обратившиеся к стоматологу с жалобами на кровоточивость десен, пациенты на поддерживающей пародонтальной терапии.

Наряду со стандартным клиническим обследованием оценивались стоматологические индексы: упрощенный индекс гигиены полости рта (OHI-S) по Green—Vermillion (1964), папиллярно-маргинально-альвеолярный индекс (PMA) в модификации C. Parma (1960), парадонтальный индекс Рассела (ПИ).

У всех обследованных исследовали нестимулированную РЖ, которую получали не ранее чем через 3 ч после приема пищи, полоскания полости рта и собирали в пробирки Saliva Caps Set, а затем замораживали. Пробы хранили при температуре –40 °C в течение 3 мес. В пробах определяли ММП-1, -7, -8, -12, -13 методом мультипараметрического флуоресцентного анализа с магнитными микросферами (Xmap-технология, «Luminex») с использованием тест-систем ProcartaPlex Human MMP Panel-5 plex Invitrogen («eBioscience») и мультиплексного анализатора Luminex 200 с программным обеспечением xPONENT.

Статистическая обработка данных проводилась с использованием непараметрических критериев. Результаты в таблицах представлены как медиана (Me), и интерквартильный диапазон (Q1, Q3). Достоверность различий (p) оценивали при помощи критерия Манна—Уитни.

Для определения диагностической значимости лабораторных параметров — диагностической чувствительности (ДЧ) и диагностической специфичности (ДС) — использован ROC-анализ [18]. 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, расчет диагностических характеристик показателей и прогностической ценности производился с использованием приложения для EXEL 2007 — Analyse-it.

Исследование проведено в соответствии с принципами Хельсинкской декларации Всемирной медицинской ассоциации (Helsinki, 2000) и одобрено локальным этическим комитетом ( протокол №10 от 16.12.18).

Объективными показателями состояния полости рта являются стоматологические индексы пародонтального здоровья — РМА, ПИ и гигиены полости рта (OHS-S). Все они были заметно повышены у пациентов с ХП (табл. 1), например РМА — в 4,5 раза, что подтверждает корректность установленного диагноза и отражает заметное нарушение «пародонтального» здоровья, проявляющееся в развитии пародонтита, а ПИ указывает на тяжесть заболевания [19].

Таблица 1. Индексы стоматологического здоровья у пациентов с ХП

В литературе последних 5 лет показано, что в патогенезе ХП участвуют некоторые из ММП через реализацию различных механизмов, ведущих к разрушению ткани пародонта. Их активность зависит от различных стимулов [16, 17, 20], включая цитокины, активация синтеза которых при ХП была показана ранее [4, 8, 9, 10]. В данном исследовании нами были рассмотрены ММП в РЖ, участвующие в ремоделировании внеклеточного матрикса (табл. 2).

Таблица 2. Концентрация ММП в РЖ

Концентрация ММП-7 и ММП-12 повышалась в 1,5 раза у пациентов с ХП в сравнении с контрольной группой, уровень ММП-8 — в 2,7 раза (p<0,05).

Уровень ММП-1 и ММП-13 имел тенденцию к снижению в РЖ пациентов с ХП (p>0,05), что совпадает с данными других авторов, отметивших также некоторые половые различия в содержании ММП-13 в РЖ [21].

Аналогичные данные о состоянии ММП в РЖ при ХП были получены ранее другими авторами [13—15], но вопрос о клинико-диагностическом значении этих параметров оставался неопределенным.

Объективным инструментом для оценки диагностической ценности лабораторных тестов — диагностических чувствительности (ДЧ) и специфичности (ДС) — является ROC-анализ [18]. Он включает построение характеристической кривой зависимости ДЧ и ДС, площадь под которой AUC является интегральной количественной оценкой диагностической эффективности теста. Такой подход позволил установить, что среди ММП наибольшей диагностической ценностью обладают ММП-7, -8, -12, -13 (табл. 3).

Таблица 3. Диагностическая эффективность биомаркеров в РЖ при ХП

Наряду с ДЧ и ДС прогностическая ценность положительного результата является дополнительным способом оценки эффективности лабораторного теста (табл. 4).

Таблица 4. Прогностическая ценность положительного результата теста

Как следует из приведенных в табл. 4 результатов, прогностическая ценность ММП-1 и ММП-13 невысока, что не позволило нам рассматривать этот показатель как перспективный лабораторный тест при ХП.

На основании анализа полученных данных, сопоставления табл. 3 и 4, сделано заключение, что наиболее информативными показателями для диагностики хронического пародонтита средней и тяжелой степени является повышение в РЖ концентрации ММП-7 (≥6830 пг/мл), ММП-8 (≥7532 пг/мл) и ММП-12 (≥1504 пг/мл).

В последние годы в научной литературе появился термин «пародонтальное здоровье». Несмотря на многочисленные исследования в этой области, хронический пародонтит остается распространенным заболеванием, что диктует актуальность поиска новых патогенетических механизмов этой патологии. Бесспорно, одним из направлений этого поиска является изучение иммунологических и биохимических параметров ротовой жидкости [22, 23], чему в определенной степени и посвящено это исследование.

В данной работе у пациентов с ХП средней и тяжелой степени выявлено существенное повышение активности ММП-7, -8 и -12, источником которых являются иммунокомпетентные клетки, играющие заметную роль в патогенезе пародонтита [24]. При этом некоторые авторы отмечают, что активность ММП при ХП зависит не только от активности воспалительного процесса, но и от других факторов, в частности пола, возраста пациента и сопутствующей патологии [21, 25]. Сопоставление уровня ММП при ХП с теми субстратами, на которые они воздействуют, указывает на то, что при патологии пародонта происходит деградация коллагеновых и неколлагеновых белков.

Воспалительные заболевания пародонта сопровождаются изменением уровня ММП, которые являются активными участниками патогенеза заболевания и характеризуются достаточно высокой диагностической эффективностью. Определение концентрации ММП-7, -8 и -12 в РЖ может быть диагностическим тестом при ХП.

Финансирование.Работа выполнена в рамках государственного задания «Иммуноррегуляция и иммунный мониторинг реакций повреждения и восстановления тканей полости рта» ФГБОУ ВО «УГМУ» Минздрава России (номер государственной регистрации НИОКТР АААА-А18-118042890061-4).

Участие авторов:

Базарный В.В. — идея исследования, анализ результатов, редактирование текста.

Полушина Л.Г. — выполнение лабораторных исследований, статистическая обработка результатов, написание текста

Максимова А.Ю. — выполнение лабораторных исследований, статистическая обработка результатов

Светалкова Е.Н. — выполнение клинических исследований, анализ результатов

Мандра Ю.В. — консультация клинической части исследования, редактирование текста

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.