Применение лазерных технологий в стоматологии приобретает все более широкий размах. Используется ряд лазерных установок с разными длинами волн и мощностью. С помощью лазеров возможно проведение гингивопластики, гингивэктомии, френулопластики [6], операций на пародонте [4, 5], обработка каналов в эндодонтии [7] и лечение периимплантита [9]. Оптимистично оцениваются перспективы применения в стоматологии эрбиевого лазера с длиной волны 2940 нм.

Воздействие лазерного излучения на различные ткани живого организма является достаточно сложным процессом, зависящим от многих факторов, а именно: длины волны излучения, режима генерации (импульсный и непрерывный), мощности излучения, плотности ткани и времени экспозиции. Установлено, что лазерное излучение дает выраженный противовоспалительный эффект, оказывает бактериостатическое и бактерицидное действие [12], стимулирует тканевый иммунитет и процессы регенерации [1].

Экспериментальные морфологические исследования подтверждают безопасность применения лазерного облучения [1, 11]. Вместе с тем не изучены сдвиги в метаболизме клеток, подвергнутых лазерному воздействию. Имеются единичные публикации, оценивающие с помощью биохимических исследований состояние клеток тканей пародонтального комплекса после лазерного облучения in vitro [8, 10, 11].

Известно, что процессы деструкции и пролиферации, протекающие после повреждения тканей, находятся под сложным гуморальным контролем различных цитокинов, в том числе интерлейкинов (ИЛ), которые регулируют действие моноцитов, гранулоцитов и макрофагов, участвующих в очищении раны для последующей ее регенерации. Ряд цитокинов - ИЛ-1β, ИЛ-8, ИЛ-6, фактор некроза опухоли-α (ФНО-α) обладают мощной провоспалительной и катаболической активностью. Показано, что ИЛ-1β играет предоминантную роль в деструкции тканей, активирует синтез Т-лимфоцитов, которые в свою очередь секретируют ИЛ-2, что свидетельствует об активации иммунного ответа в ответ на повреждение целостности ткани. В то же время противовоспалительные цитокины ИЛ-4 ингибируют развитие Т-клеток воспаления, так как блокируют выработку ИЛ-1β. К противовоспалительным цитокинам также относится ИЛ-10. Все эти вышеперечисленные белки принимают активное участие в процессах регенерации тканей при повреждении [2].

В связи с вышеизложенным целью настоящего исследования явилось изучение содержания провоспалительных и противовоспалительных ИЛ в динамике заживления раневого дефекта после воздействия эрбиевым лазером на слизистую оболочку щеки крыс.

В эксперименте были использованы 36 беспородных крыс-самцов массой 250-300 г, содержавшихся на стандартном рационе вивария. Животные находились в соответственно оборудованном виварии с достаточным освещением и вентиляцией в специальных пластмассовых клетках, закрывающихся металлической сеткой. Крысам под эфирным наркозом проводили иссечение слизистого лоскута на внутренней стороне щеки. С левой стороны раневая поверхность была сформирована Er:YAG лазером с длиной волны 2940±2 нм, мощностью 4 Вт, импульсом 700 мкс в режиме «long», частотой 20 мГц и временем экспозиции 15 с под водным охлаждением. На правой стороне щеки крыс иссечение слизистой проводилось стандартным хирургическим скальпелем. Крыс всех экспериментальных групп декапитировали под эфирным наркозом с соблюдением правил эвтаназии, согласно Хельсинкской декларации о гуманном отношении к животным, в 1, 2, 3, 5 и 7-е сутки. В качестве контроля были взяты образцы слизистой оболочки полости рта у крыс (n=6), не подвергавшихся хирургической операции. Ткань слизистой оболочки щеки в области дефекта выделяли и гомогенизировали в фарфоровой ступке на льду, с добавлением 0,5 М раствора трис-HCl буфера (рН 7,3). Гомогенат центрифугировали в течение 15 мин при 3000 об/мин. В полученной надосадочной жидкости иммуноферментным методом определяли содержание (в пг на 1 мг ткани) провоспалительных интерлейкинов - ИЛ-1β и ИЛ-6, противовоспалительных - ИЛ-4 и ИЛ-10 с помощью коммерческих тест-наборов ИФА «Бест». Статистическую обработку полученных данных проводили с использованием пакета прикладных программ Statistica 7.0. Значимость различий для количественных переменных между группами оценивалась по критерию Манна-Уитни. Для анализа взаимосвязи признаков применялся корреляционный анализ по Спирмену. Статистически значимыми считались различия при p<0,05.

Согласно полученным данным, после нанесения травмы на слизистую оболочку полости рта крыс эрбиевым лазером в режиме «long» через 1 сут выявилась тенденция к снижению количества ИЛ-1β без изменения содержания ИЛ-6. Через 2 сут достоверно (р<0,05) повышалось количество ИЛ-1β, а содержание ИЛ-6 не отличалось от значений в контрольной группе. На 3-и сутки опыта количество ИЛ-1β снижалось, а содержание ИЛ-6 достоверно (р<0,05) повышалось. Однако на 5-е и 7-е сутки эксперимента количество ИЛ-1β и ИЛ-6 приблизилось к значениям контрольной группы (табл. 1).

Исследование содержания противовоспалительных ИЛ в слизистой оболочке щеки в динамике заживления дефекта, вызванного лазерным излучением, показало достоверное повышение количества ИЛ-4 и ИЛ-10 (р<0,001) во все сроки эксперимента, тогда как в интактной слизистой оболочке полости рта крыс эти цитокины не определялись. Через 1 сут количество ИЛ-4 возрастало до 5,98±1,65 пг/мл. На 2-й и 3-й дни содержание этого цитокина увеличивалось в 2 раза, а на 5-е и 7-е сутки - в 3 раза по сравнению с 1-ми сутками после травмы. Считается, что воспалительный ответ связан с дефицитом продукции ИЛ-4. Установлено, что этот противовоспалительный цитокин, секретируемый Th2-лимфоцитами, конкурирует с липополисахаридами бактерий за молекулу CD14 на мембране макрофагов, уменьшает выработку ими провоспалительных ИЛ, индуцирует апоптоз макрофагов и снижает аэробный метаболизм в фагоцитах. ИЛ-4 ингибирует развитие Т-клеток воспаления, блокируя индукцию ИЛ-1β и ФНО-α, тем самым препятствуя развитию воспаления [3].

В наших опытах содержание ИЛ-10 также достоверно (р<0,001) возрастало во все сроки эксперимента (табл. 2).

Динамика заживления раневого дефекта, возникшего в результате действия режущего инструмента (скальпеля), значительно отличалось от показателей, полученных при воздействии на слизистую оболочку щеки крыс лучом эрбиевого лазера. Так, количество ИЛ-1β имело тенденцию к повышению в 1-е сутки эксперимента, затем снижалось на 2-е сутки и не отличалось от значений в контрольной группе во все последующие сроки эксперимента. Эти изменения в содержании ИЛ-1β наблюдались на фоне недостоверно пониженного количества ИЛ-6.

Следует отметить, что количество ИЛ-4 в слизистой оболочке щеки крыс, оперируемых режущим инструментом, было достоверно (р<0,05) выше в первые 3 сут после оперативного вмешательства по отношению как к контролю, так и к показателям, полученным под воздействием лазерного излучения «long». А к 5-му и 7-му дням опыта различия между двумя группами исчезали. На следующий день после нанесения раны скальпелем наблюдалось еще более выраженное повышение количества ИЛ-10. Эти значения были в 3,5 раза выше по сравнению с данными, полученными в слизистой оболочке щеки крыс после воздействия лазерного излучения. В последующие дни происходило постепенное снижение содержания этого цитокина, и на 3-и и 5-е сутки эксперимента его количество было достоверно (р<0,05) ниже по сравнению с группой животных, травмированных лазерным излучением. К 7-му дню эксперимента данные о содержании ИЛ-10 уже не различались между опытными группами.

Корреляционный анализ показал, что к 7-му дню опыта имеется сильная достоверная линейная положительная связь содержания ИЛ-1β в ранах, нанесенных эрбиевым лазером и скальпелем (R Спирмена = 0,88; р<0,02), а в содержании ИЛ-6 эти значения приближались к достоверно отрицательным линейным связям (R Спирмена = –0,60; р<0,07) (табл. 3).

Отрицательная линейная достоверная связь между показателями опытных групп в 1-й день эксперимента выявлена в содержании ИЛ-10 (R Спирмена = –0,90; р<0,04) и положительная достоверная связь на 2-й день эксперимента (R Спирмена = 0,82; р<0,04).

Известно, что процесс заживления раны состоит из нескольких этапов и включает: формирование грануляционно-фиброзной ткани, пролиферацию и заживление. Настоящее исследование показало различную реакцию клеток слизистой оболочки щеки у крыс в ответ на повреждающие факторы. При действии Er:YAG лазера 2940±2 нм, мощностью 4 Вт, импульсом 700 мкс в режиме «long», частотой 20 мГц и временем экспозиции 15 с происходит развитие воспаления на 2-е сутки со значительным уменьшением в последующие сроки, что приводит к менее выраженному повреждению клеток слизистой оболочки. Под действием режущего инструмента реакция воспаления начинается уже в 1-е сутки, и воспалительный процесс протекает более интенсивно. На 7-й день, когда начинают превалировать процессы пролиферации, содержание цитокинов в обеих группах животных выравниваются.