Актуальность

Неинвазивная высокоспецифичная диагностика становится приоритетом современной медицины и стоматологии, а исследование слюны в свою очередь представляет особый интерес для науки. За последние десятилетия выросли показатели распространенности воспалительных заболеваний пародонта, существенно меняясь в сторону увеличения количества более тяжелых форм нозологии. Научное сообщество все больше содействует открытию и изучению новых биомаркеров в слюне, удобных для объективного количественного определения и способных достоверно отражать патологическое состояние десны, тем самым помогая раннему выявлению и мониторингу пародонтита [1].

Слюна — жидкость, секретируемая крупными (околоушными, подчелюстными и подъязычными) и мелкими второстепенными слюнными железами, расположенными по всей слизистой оболочке полости рта [2, 3]. Первичная изотоничная слюна секретируется крупными слюнными железами, своим электролитным составом напоминая плазму крови. В просвете выводных протоков происходит всасывание минеральных компонентов из первичной слюны, тем самым трансформируя изотоничную слюну в гипотоничную [4, 5]. Попадая в полость рта, слюна смешивается и дополняется слущенным эпителием слизистой оболочки, иммунных клеток, остатков пищи и микроорганизмов. Исходя из ранее сказанного, необходимо понимать, что в полости рта находится биологическая жидкость со сложным составом, которая называется «смешанная слюна», или «ротовая жидкость» [6].

Ротовая жидкость — это экзокринный секрет, который состоит примерно на 95—99% из воды, а также из белков (общий белок, альбумин, глобулин), ферментов (альфа-амилаза, трансфераза, пероксидаза, гиалуронидаза, ферменты цикла трикарбоновых кислот, ферменты тканевого дыхания, щелочная и кислая фосфатаза, аргиназа, липаза, ферменты антиоксидантного действия и др.), иммуноглобулинов — IgA, IgM, IgG, антимикробных факторов, гликопротеинов слизистой оболочки (муцин), глюкозы, азотных соединений, олигопептидов и электролитов, обладающих важным значением для нормального функционирования микроэкологической системы пародонта [7, 8].

Пародонт представляет собой комплекс тканей, которые окружают и удерживают в альвеоле зуб. В него включены: десна, надкостница, цемент корня зуба, костная ткань альвеолы и периодонтальная связка [9]. В течение последних десятилетий выросли показатели распространенности воспалительных заболеваний пародонта, существенно меняясь в сторону увеличения количества более тяжелых форм нозологии [10]. По данным N. Kassebaum и соавт. [11], пародонтит занимает шестое место в мире среди списка наиболее встречаемых заболеваний общесоматического характера.

Поскольку неинвазивная высокоспецифичная диагностика становится приоритетом современной медицины, в частности стоматологии, исследование слюны в последние годы представляет особый интерес для науки.

В работе Э.М. Гильмиярова и соавт. (2016) [12] «Метаболические характеристики ротовой жидкости при хроническом генерализованном пародонтите средней степени тяжести» было проведено исследование основных показателей активности ферментов минерального, белкового и липидного обменов в ротовой жидкости у клинически здоровых лиц и пациентов с хроническим генерализованным пародонтитом средней степени тяжести. Авторами было отмечено, что при наличии деструктивных процессов в тканях пародонта отмечается нарушение метаболического профиля ротовой жидкости.

На основании этих данных нами была сформирована цель исследования — провести обзор современных публикаций и метаанализов, рассматривающих различные биомаркеры слюны с позиции диагностики воспалительных заболеваний пародонта.

Материал и методы

Был проведен систематический обзор в зарубежных и отечественных базах данных за последние 5 лет:

1. Кокрановская библиотека (The Cochrane Central Register of Controlled Trials (CENTRAL) www.thecochranelibrary.com

2. Электронная база данных Medline www.ncbi.nlm.nih.gov

3. Российская научная база данных elibrary https://www.elibrary.ru/.

Поиск проводился в октябре 2022 г.

Результаты

По данным анализа литературы, показатели слюны чувствительны к воспалению тканей пародонта, равносильно как и биохимические параметры крови изменяются при патологическом процессе в организме. За последние годы накоплено достаточно разнородных данных о пользе и клиническом применении различных биомаркеров в диагностике пародонтита [13—28].

Известно, что иммуноглобулины (Ig) являются важнейшими специфическими защитными факторами слюны. Преобладает в слюне секреторный иммуноглобулин A (sIgA), который образуется из плазматических клеток слюнных желез. Также в составе ротовой жидкости присутствуют IgG и IgM, но уже в меньшем количестве. Ig влияют на микробиоту полости рта, препятствуя прикреплению бактерий или ингибируя бактериальный метаболизм [13].

Во многих исследованиях были предприняты попытки определить взаимосвязь между уровнями sIgA в слюне и различными формами заболеваний пародонта. Была обнаружена положительная корреляция между тяжестью воспаления и концентрацией IgA. При изучении специфических Ig было обнаружено, что в слюне пациентов с пародонтитом более высокие уровни IgA и IgG к пародонтальным патогенам (P. gingivalis, T. denticola) по сравнению с группой контроля [14].

Отдельно можно выделить ферменты слюны, а именно энзимы, и интерес к ним в диагностическом плане. Лизоцим (N-ацетил-мурамил-гидролаза) — антимикробный фермент, способный расщеплять бактериальную оболочку, точнее — пептидогликановый каркас клеточной стенки, вызывая гидролиз молекулы по гликозидным связям [8]. В свою очередь пероксидаза — фермент, продуцируемый ацинарными клетками слюнных желез. Он нейтрализует перекись водорода, вырабатываемую микроорганизмами полости рта, и снижает выработку кислоты в биопленке зубов, уменьшая тем самым накопление зубного налета. Пациенты с низким уровнем лизоцима и пероксидазы в слюне более восприимчивы к накоплению зубного налета, что считается фактором риска развития пародонтита [8, 14].

В ряде исследований была изучена взаимосвязь между неферментативными, неиммуноглобулиновыми белками в слюне и заболеваниями пародонта. К ним относятся муцины MG1 и MG2. Физиологические функции MG1 и MG2 — это цитопротекция, смазывание, защита от обезвоживания и поддержание необходимой вязкости секрета. Муцин MG2 влияет на агрегацию и прилипание бактерий и, как известно, взаимодействует с A. actinomycetemcomitans, таким образом, снижение концентрации MG2 в слюне может увеличить колонизацию этого патогена [15].

В многочисленных исследованиях (Ž. Popović и соавт.) описано влияние активности ферментов при воспалительном процессе в слизистой оболочке десны и тканях пародонта [8, 15]. К примеру, лактоферрин представляет собой железосвязывающий гликопротеин, вырабатываемый слюнными железами, который, конкурентно связывая железо, подавляет рост микроорганизмов, для метаболизма которых необходим этот элемент [16]. Гистатин в свою очередь нейтрализует липополисахариды в мембране грамотрицательных бактерий. Он также подавляет активность ферментов, участвующих в разрушении пародонта, и блокирует высвобождение гистамина из тучных клеток, тем самым предотвращая развитие воспаления в полости рта. Авторы также обратили внимание на фибронектин. Это гликопротеин, который способствует избирательной адгезии и колонизации одних видов бактерий, ингибируя другие. Он опосредует адгезию между клетками, а также участвует в хемотаксисе, миграции, воспалении, заживлении ран и восстановлении тканей пародонта [8, 15].

Ž. Popović и соавт. (2021) считают, что увеличение концентрации цистатинов приводит к повышению коллагенолитической активности, что в свою очередь провоцирует разрушение тканей при пародонтите [15].

Известно, что фактор активации тромбоцитов (PAF) является мощным фосфолипидным медиатором воспаления. G. Maftei и соавт. (2021) обнаружили зависимость между PAF и активностью воспаления пародонта [17]. Другие исследования показали аналогичные результаты, но ни один из авторов не обсуждал потенциальную диагностическую значимость [10].

В немногочисленных исследованиях изучались уровни свободных аминокислот в слюне больных и здоровых лиц в зависимости от состояния пародонта. Отмечено, что у пациентов могут быть повышены уровни отдельных аминокислот, особенно пролина [18], однако другие авторы пришли к выводу, что уровни аминокислот в ротовой жидкости (включая GCF) не имеют диагностического значения для заболеваний пародонта [19].

Немаловажную роль в патофизиологии воспалительного процесса тканей пародонта играют факторы роста. Эпидермальный фактор роста (EGF) участвует в заживлении ран в ротовой полости и обладает гормоноподобными свойствами. Фактор роста эндотелия сосудов (VEGF) представляет собой многофункциональный ангиогенный цитокин, играющий важную роль в воспалении и заживлении ран. D. Alreja и соавт. было обнаружено, что этот цитокин является компонентом цельной слюны. Более высокие уровни EGF и VEGF были обнаружены в цельной слюне пациентов с пародонтитом [20].

H. Parlak и соавт. выдвигалось предположение, что маркеры эпителия десны, а именно кератины эпителия, могут быть использованы в качестве индикатора заболеваний пародонта, однако нет исследований, демонстрирующих четкую связь между количеством или типом эпителиальных клеток или конкретных типов кератинов в слюне и прогрессированием пародонтита [21].

Большой интерес представляет определение скрытой крови в смешанной слюне при наличии воспаления десны, а именно изучение концентрации гемоглобина [3].

Доказана роль определенных видов бактерий в патогенезе заболеваний пародонта, например Streptococcus и Actinomyces viscous [22]. Исследования также показали наличие пародонтопатических микроорганизмов — A. actinomycetemcomitans, P. gingivalis, P. intermedia и T. denticola — в цельной слюне, которая служит для них питательной средой. В случае снижения напряженности местного иммунитета избыточный рост пародонтопатогенных бактерий, как известно, приводит к развитию воспаления в тканях пародонта, прогрессированию патологического процесса и осложнениям системного характера [8, 22].

При комплексной оценке комбинации биохимических маркеров остеокальцина, коллагеназы, простагландина E2, макроглобулина альфа-2, эластазы и щелочной фосфатазы сообщалось о повышении диагностической чувствительности и специфичности на 80 и 91% соответственно [23].

По данным результатов исследования биохимических маркеров также можно отметить следующее:

— повышенные уровни остеокальцина в сыворотке крови были обнаружены в периоды быстрого обновления костной ткани, например при остеопорозе, множественной миеломе и во время заживления переломов;

— концентрация остеопонтина в ротовой жидкости увеличивалась прямо пропорционально прогрессированию заболевания, а после проведения консервативного лечения уровень маркера снижался;

— показатель поперечно-связанного телопептида коллагена I типа (ICTP) имеет особую специфичность к резорбции кости, а также изменения его концентрации в ответ на лечение пародонтита [10].

Известно, что при прогрессирующем разрушении тканей пародонта коллаген десны и периодонтальной связки расщепляется интерстициальными коллагеназами клеток-хозяев. За этот процесс отвечают матриксные металлопротеиназы (MMP) [24].

Среди всех MMP наиболее полезной для мониторинга течения заболеваний пародонта, а также для отслеживания эффективности терапии авторы считают матриксную металлопротеиназу 8 (MMP-8), желатиназу (MMP-9) и коллагеназу-3 (MMP-13). Известно, что уровень MMP-8 сильно повышен в слюне пациентов с заболеваниями пародонта. Желатиназа (MMP-9) продуцируется нейтрофилами и расщепляет межклеточное вещество коллагена. В своем исследовании V. Rangbulla и соавт. обнаружили двукратное увеличение среднего уровня MMP-9 у пациентов с прогрессирующей потерей соединительной ткани пародонта [24].

В исследованиях была изучена чувствительность этого соединения к резорбции кости непосредственно при пародонтите, а также изменения его концентрации в ответ на лечение [18]. Данный показатель имеет многообещающие результаты на сегодняшний день.

В исследовании N. Arias-Bujanda и соавт. (2020) [25] был проведен систематический обзор и метаанализ работ, посвященных изучению маркеров пародонтита в слюнной жидкости. Авторами также оценивалась специфичность и чувствительность различных биомаркеров на основании данных литературы с помощью математического анализа. Всего 32 биомаркера было изучено на предмет диагностической ценности, 13 (40,6%) из которых являлись медиаторами воспаления или иммунного ответа, 9 (28,1%) — ферментами, 6 (18,8%) — веществами, связанными с повреждением тканей пародонта, а 4 (12,5%) классифицированы как «прочие».

В результате исследования было выявлено, что наибольшая доказательная база была представлена для биомаркеров: матриксные металлопротеиназы MMP-8 и MMP-9; ИЛ-1β и ИЛ-6; гемоглобин. Диапазон чувствительности и специфичности получился достаточно широким для пяти биомаркеров и составлял: 87,8—62,4% (93,3—55,6 и 86,7—48,1%) для MMP-8; 85,5—57,6% (93,1—33,3 и 82,7—48,1%) для MMP-9; 90,0—54,4% (88,0—53,8 и 96,8—51,9%) для ИЛ-1β; 91,3—50,9% (88,0—53,3 и 96,7—48,1%) для ИЛ-6; 76,1—62,2% (75,9—66,7 и 78,6—60,7%) для гемоглобина [25].

Таким образом, самые высокие значения чувствительности для диагностики пародонтита были получены для ИЛ-1β (78,7%), а затем MMP-8 (72,5%), ИЛ-6 и гемоглобина (72,0%); самое низкое значение чувствительности — для MMP-9 (70,3%). С точки зрения оценки специфичности лучший результат был у MMP-9 (81,5%), затем ИЛ-1β (78,0%) и гемоглобин (75,2%); MMP-8 имеет самую низкую специфичность. Что касается полезности и эффективности MMP-8 и ИЛ-1β, с учетом оценок точности, полученных в результате метаанализа, 67,2% от общего количества положительных тестов на ИЛ-1β указывают на истинно положительный результат; в то время как из общего количества отрицательных тестов на ИЛ-1β 78,7% показали бы истинно отрицательный результат. Для теста MMP-8 эти проценты составят 63,4 и 75,2 соответственно [25].

Авторы сделали вывод, что MMP-8, MMP-9, ИЛ-1β, ИЛ-6 и гемоглобин являются биомаркерами с хорошими характеристиками для выявления пародонтита у здоровых лиц. MMP-8 и ИЛ-1β — наиболее исследованные показатели, они имеют достаточно высокую (70,5%) эффективность для диагностики периодонтита [25].

Внимание исследователей диагностических маркеров пародонтита также привлек RANK, классический участник костного ремоделирования. В работе A. Teodorescu и соавт. [26] говорится о значительном повышении RANK в смешанной слюне пациентов с воспалительными заболеваниями пародонта. Причем авторы отметили взаимосвязь между уровнем RANK и степенью тяжести пародонтита.

В работе M. Yewale и соавт. (2022) [27] выполнен метаанализ, направленный на оценку роли костных биомаркеров в диагностике и мониторинге воспалительных заболеваний пародонта. Был проведен поиск литературы в таких базах данных, как Medline и Scopus, для включения научных статей. При первичном поиске было выявлено около 914 статей, из них оригинальных 11.

По результатам анализа, наиболее чувствительным и специфичным костным биомаркером, применяемым в диагностике пародонтита, был RANKL. Маркер ICTP, который имеет особую специфичность к резорбции кости и представляет потенциально диагностическую ценность при заболеваниях пародонта, также отличался высокой доказательностью в качестве прогностического фактора прогрессирования воспаления [27].

В 2021 г. на профессиональной встрече Continental European and Scandinavian Divisions Meeting (Brussels, Belgium) были представлены тезисы работы T. Blanco-Pintos и соавт. [14]. Авторами был выполнен метаанализ комбинаций молекулярных биомаркеров, обнаруженных в слюне лиц с пародонтитом. Комбинации ИЛ-1β и ИЛ-6 и ИЛ-6 и MMP-8 были связаны с оценками чувствительности и специфичности 82, 84, 84 и 82% соответственно. Комбинация I ИЛ-1β и MMP-8 имела предполагаемые значения чувствительности и специфичности 79 и 83%. Было определено, что три маркера — ИЛ-1β, ИЛ-6 и MMP-8 имеют чувствительность 81% и специфичность 84%. Четыре же маркера — ИЛ-1β, ИЛ-6, MIP альфа-1 и MMP-8 имели предполагаемые значения чувствительности и специфичности в среднем 78%. Авторами был сделан вывод, что ИЛ-1β и ИЛ-6, ИЛ-6 и MMP-8, а также ИЛ-1β и MMP-8 имеет перспективный потенциал для выявления воспалительных заболеваний пародонта [14].

В 2022 г. M. Grant и соавт. [28] сообщили, что для обнаружения потенциальных биомаркеров в ротовой жидкости был использован подход, основанный на изучении белков и их взаимодействии в организме-протеомике. В исследования вошли 190 участников, включая здоровых испытуемых, пациентов с гингивитом и пародонтитом. Протеом образцов ротовой жидкости был проанализирован количественной масс-спектрометрией для обнаружения биомаркеров. Белки-кандидаты, включенные в короткий список, затем были проверены с помощью иммуноферментного анализа во всех когортах. Для определения наиболее эффективных биомаркеров использовали логистический регрессионный анализ с перекрестной проверкой [28].

M. Grant и соавт. также было идентифицировано 95 белков в образцах и 15 белков-кандидатов были отобраны на основе различий, обнаруженных между исследуемыми группами. Также учитывался возраст и другие параметры общеклинического статуса. Наибольшую эффективность для дифференциальной диагностики здоровья и патологии показали панели, содержащие матриксную MMP-9, S100A8, альфа-1-кислый гликопротеин (A1AGP), пируваткиназу. В группе, где оценивались биомаркеры между интактным пародонтом и гингивитом, были показательны MMP-9, S100A8, A1AGP и пируваткиназа; между пародонтитом легкой и средней степени тяжести высокую достоверность показала панель MMP-9, S100A8, A1AGP, пируваткиназа. Был сделан вывод, что панели биомаркеров, содержащие четыре белка, с учетом возраста или без него могут серьезно облегчить дифференциальную диагностику гингивита и пародонтита. Все панели с лучшими характеристиками включали MMP-9, A1AGP и PK с возможным добавлением S100A8 [28].

Ранее I. Davis и соавт. (2016) на модели животных исследовали слюну собак при естественном прогрессировании гингивита в пародонтита. В данных работах обнаружено 270 и 314 белков в ротовой жидкости и слюне соответственно [1]. H. Kim и соавт. (2020) использовали комбинацию MMP-9 и S100A8 для разработки теста диагностики и прогнозирования пародонтита [5].

По мнению большинства авторов, биомаркеры костного обмена могут служить дополнением к традиционным методам диагностики пародонтита. Они имеют значение для выявления субъектов, подверженных риску разрушения пародонта, а также для оценки результатов лечения.

Многие биомаркеры, связанные с запуском резорбции костной ткани, такие как щелочная фосфатаза, остеокальцин, остеонектин и коллагеновые телопептидазы, были оценены в GCF и смешанной слюне. Эти медиаторы связаны с локальным костным метаболизмом, а также с системными состояниями.

Выводы

Таким образом, данные литературы демонстрируют ценность биомаркеров смешанной слюны не только для выявления наличия воспаления в ротовой полости, но и для дифференциальной диагностики воспалительных заболеваний пародонта.

Полученные данные вызывают определенный интерес не только для дальнейшего изучения изолированных биомаркеров, но и для оценки эффективности применения различных их комбинаций и сочетаний, что может значимо улучшить алгоритм профилактики, а также мониторинг при лечении воспалительных заболеваний пародонта.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.