Содержание фосфоинозитидов и их метаболитов в компонентах крови у пациентов с хроническим генерализованным пародонтитом

В последние годы заметно возросло число исследований, связанных с изучением роли фосфоинозитидов (ФИ) и продуктов их метаболизма в процессах нормального функционирования живой клетки, их участия в регуляторной, транспортной, энергетической, рецепторной, пролиферативной и других функциях биологических мембран [1, 3, 8—11]. Однако остается не ясной степень их участия в механизмах возникновения и развития патологических явлений. Доказано, что метаболизм ФИ тесно связан со многими физиологически активными веществами — гормонами, нейромедиаторами, простагландинами (ПГ) и пути метаболизма ФИ, вторичных мессенджеров многократно пересекаются [1, 8, 9, 11]. Роль метаболизма клеток в контроле скорости регенерации и пролиферации изучается не столь интенсивно, как эффекты биологически активных веществ, однако имеются работы, в которых представлены результаты исследования митогенной стимуляции, стимуляции пролиферации специфической сывороткой и пролиферогенной клеточной трансформации различными вирусами [2, 4, 6]. Для всех этих случаев доказано, что скорость обмена ФИ в клетках в пролиферирующем состоянии выше, чем в клетках того же типа, находящихся в состоянии покоя.

Особый интерес к ФИ обусловлен следующими причинами: во-первых, для них характерна чрезвычайно высокая скорость обмена; во-вторых, различные воздействия резко ускоряют обмен полярных групп ФИ; в-третьих, ФИ имеют значительный заряд, являясь высоколабильными соединениями, способными влиять на состояние мембран клеток и регулировать транспорт ионов через мембрану; в-четвертых, продукты распада, которые образуются в результате метаболизма ФИ, являются регуляторами проницаемости кальция; в-пятых, при гидролизе ФИ образуются вторичные мессенджеры — инозиты-1,4,5-трифосфаты и диацилглицерол, регулирующие функцию клеток; в-шестых, появление предраковых заболеваний, доброкачественной опухоли и злокачественных новообразований сопровождается значительными изменениями уровня основного фосфоинозитида в иммунокомпетентных клетках крови или ткани, пораженной паталогическим процессом [4, 5, 6, 12]. Одной из общепринятых к настоящему времени схем метаболизма ФИ является схема, предложенная Митчелом [7]. Поскольку метаболизм ФИ изучается в разных объектах, отдельные его стадии могут не совпадать друг с другом.

Для различных форм ФИ характерен определенный набор жирнокислотных остатков. В составе ФИ на арахидоновую кислоту (АК), в зависимости от вида ткани, приходится от 14 до 18% [16]. К настоящему времени накоплено большое количество данных, подтверждающих значение АК как предшественника целого ряда медиаторов и регуляторов клеточных ответов на внешние сигналы (иммунный ответ, воспалительные реакции и т.д.) [14—16].

Метаболизм АК может осуществляться 2 основными путями. Во-первых, она способна вступать в циклооксигеназную реакцию, в результате чего возможно образование целого ряда физиологически активных веществ — ПГ, простациклина, тромбоксанов [14]. Во-вторых, липооксигеназный метаболизм АК играет весьма важную роль в синтезе лейкотриенов [16].

В процессе репарации главную роль играет АК, так как из нее образуются активные метаболиты. Считается, что высвобождение АК из фосфоинозитидов происходит под действием различных факторов (нейромедиаторов, гормонов, Ca-ионофора, механического и электрического стимулов), хотя до настоящего времени детали этого процесса окончательно не выяснены. Участие ПГ в механизме репарации может состоять в том, что они расширяют и повышают проницаемость микрососудов в очаге воспаления, вызывают агрегацию тромбоцитов, а также дают пирогенный эффект [11, 13]. Ряд исследователей подтверждают существование взаимосвязей между пролиферацией клеток, метаболизмом ФИ (скорость обмена которых в пролиферирующих клетках выше, чем других фосфолипидов) и участием различных ПГ в этих процессах.

Таким образом, анализ данных литературы показывает, что ФИ и продукты их метаболизма, принимая непосредственное участие в регуляторной, транспортной, энергетической, рецепторной и пластической функциях биологических мембран, играют важнейшую роль в реализации различных эффектов клеток. В экспериментальной и клинической стоматологии имеются единичные работы, в которых показана их роль в онкогенезе, прогнозировании результатов имплантации, болезнях пародонта [8]. Полагаем, что некоторые нерешенные вопросы патогенеза пародонтита, их лечения и контроля за лечением могут быть решены после выяснения особенностей обмена ФИ.

Комплексное обследование и лечение прошли 45 пациентов (30 женщин и 15 мужчин) в возрасте от 21 года до 55 лет с генерализованным пародонтитом легкой, средней и тяжелой степеней. Пациенты были разделены на 3 группы (табл. 1).

Ткани пародонта исследовали клиническими, рентгенологическими и лабораторными методами.

Биохимическое исследование заключалось в определении содержания ФИ, АК и ПГЕ₂ в десневой крови.

Для определения содержания ФИ в крови выделяли фракцию фосфолипидов. С этой целью к пробам крови добавляли смесь растворителей хлороформа и метанола в соотношении 1:1 в объеме 3 мл. Затем фильтровали в мерные пробирки с притертой пробкой объемом 20 мл. Осадок на фильтре промывали смесью хлороформа и метанола в соотношении 2:1, содержащей 1% концентрированной соляной кислоты по объему. К фильтрату добавляли 0,4 мл 0,02% раствора хлорида кальция, затем в течение 4—5 мин перемешивали. После четкого расслоения верхнюю фазу отсасывали и четырехкратно промывали смесью хлороформ—метанол (0,02%) — хлорид кальция в соотношении 3:48:47. Исследуемый липидный экстракт наносили на хроматографическую пластинку на расстоянии 2 см от ее края. Затем пластинку помещали в плоскую стеклянную камеру для проточной горизонтальной хроматографии. Фосфолипиды выделяли в системе хлороформ—метанол—7н-аммиак (13,0:7,0:1,0). Фракцию ФИ идентифицировали с помощью цветных тестов фирмы «Sigma» (США). Количество ФИ определяли денситометрическим методом на денситометре «БИАН» (Россия). Результаты выражали в наномолях фосфора ФИ на 1 мг белка.

Содержание АК определяли методом газожидкостной хроматографии: ПГЕ выделяли радиоиммунологическим методом с помощью сцинтилляционного счетчика Mark-3 («Nuclear Chicago», США), применяя набор реагентов («Clinical Assays», США). Содержание АК в крови выражали в процентах, количество ПГЕ — в пг/мл.

Анализ биохимических показателей позволил установить, что количество ФИ в эритроцитах у пациентов с пародонтитом достоверно отличается от такового у здоровых людей (табл. 2).

Содержание ФИ у пациентов с пародонтитом легкой, средней и тяжелой степеней различна. Изменения содержания ФИ ведет к значительному снижению количества АК в эритроцитах у пациентов с пародонтитом. Содержание АК в эритроцитах пациентов с ХГП в независимости от степени поражения достоверно отличается от лиц с интактным пародонтом. Вместе с тем уровень АК в эритроцитах у пациентов с пародонтитом 3-й группы значительно выше такового у пациентов 1-й и 2-й групп.

Определяли также интегральные показатели метаболизма фосфоинозитидов в тромбоцитах у пациентов 1—3-й групп (табл. 3).

Количество ФИ в тромбоцитах у пациентов 2-й и 3-й групп достоверно отличалось от такового у здоровых людей. Изменению метаболизма ФИ способствовало снижение концентрации такой ненасыщенной жирной кислоты, как арахидоновая, у пациентов всех групп. При этом содержание АК в тромбоцитах у пациентов с пародонтитом из 3-й группы было в среднем в 1,3 раза ниже такового у пациентов 1-й и 2-й групп. Изменение метаболизма АК в тромбоцитах приводит к различиям в соотношении уровня ПГЕ у пациентов 1—3-й групп. Содержание ПГЕ в тромбоцитах в контрольной группе значительно выше, чем у пациентов с ХГП. При этом количество ПГЕ в тромбоцитах пациентов с пародонтитом из 3-й группы в среднем в 1,2 раза ниже, чем у пациентов с пародонтитом из 1-й и 2-й групп.

Анализ количества ФИ в лимфоцитах, принадлежащих к числу основных активаторов клеток иммунной системы, позволил установить четкую тенденцию к его увеличению у пациентов по сравнению с контрольной группой (табл. 4).

Количество ФИ в лимфоцитах у пациентов 3-й группы было в среднем в 1,2 раза выше, чем у пациентов 1-й и 2-й групп. Изменение характера метаболизма ФИ способствовало изменению количества АК в лимфоцитах; у пациентов 1—3-й групп оно было выше, чем у здоровых людей, причем у пациентов 3-й группы оно было в среднем в 1,3 раза выше, чем у пациентов 1-й и 2-й групп. То есть, результаты исследования свидетельствуют о нарушении метаболизма ФИ и АК при пародонтите разной степени тяжести.

Таким образом, развитие пародонтита сопровождается изменением количества ФИ, АК и ПГЕ в выделенных клетках крови, причем по мере утяжеления поражения эти изменения усугубляются.

Поскольку содержание ФИ, АК и ПГЕ в крови у пациентов исследуемых групп достоверно различаются, эти показатели можно использовать для дифференциальной диагностики разных степеней поражения пародонта и для оценки эффективности лечения.