Воспалительные заболевания тканей пародонта широко распространены и являются не только медицинской, но и социальной проблемой [2]. Несмотря на очевидные успехи науки и повышение в целом качества лечения, распространенность этой патологии неуклонно растет [1]. Патогенез воспалительных заболеваний пародонта (ВЗП), в частности хронического генерализованного пародонтита (ХГП), сложен, некоторые его аспекты остаются неизученными [20].
Данные литературы свидетельствуют о том, что у больных с ВЗП происходят значительные изменения микроциркуляции, отмечаются сосудистые, внутрисосудистые и внесосудистые нарушения. Микроциркуляторные нарушения возникают на ранних этапах заболевания и имеют большое значение для его развития и прогрессирования [1-3, 20, 35].
Ключевая роль в регуляции микроциркуляции принадлежит эндотелию сосудов [11]. Основные функции нормального эндотелия - участие в формировании гистогематических барьеров; регуляция тонуса сосудов путем синтеза и выделения вазоконстрикторов и вазодилататоров; тромборезистентность благодаря антиагрегантным, антикоагулянтным и фибринолитическим свойствам; участие в иммунных реакциях за счет синтеза цитокинов, а также выработка антигенов к макрофагам; регуляция роста гладкомышечных клеток и ремоделирование сосудистого русла путем синтеза факторов роста и их ингибиторов [28, 33].
Эндотелиальная дисфункция возникает при разных патологических процессах и в ряде случаев определяет их развитие и исход [25]. По данным многих исследований, она развивается и при пародонтите [16, 35]. Здесь мы рассмотрим механизмы развития эндотелиальной дисфункции и ее роль в возникновении локальных нарушений микроциркуляции в тканях пародонта, а также системные последствия указанных изменений.
1. Механизмы повреждения эндотелия при ВЗП
Пародонтопатогенные микроорганизмы оказывают прямое повреждающее действие на эндотелий сосудов. Один из механизмов повреждения эндотелия - адгезия и инвазия, в частности, Porphyromonas gingivalis в эндотелиальные клетки [26]. Кроме того, важным звеном повреждения эндотелия является развитие оксидативного стресса. Показано, что инфицирование P. gingivalis культуры клеток HAEС (human coronary artery endothelial cells) вызывает повышение генерации активных форм кислорода в эндотелиоцитах [24].
По данным некоторых исследований, P. gingivalis вызывают нарушения адгезии и апоптоз эндотелиальных клеток в культурах BCAEC (bovine coronary artery endothelial cells), HMVEC (human microvascular endothelial cells) [18, 29, 31]. Многие аспекты механизмов активирования апоптоза эндотелиоцитов пародонтопатогенными микроорганизмами остаются неизученными. Однако имеются данные [31], свидетельствующие о разрушении альфа-тубулина и бета-1-интегрина, а также снижении активации ERK1/2 под воздействием экстрактов P. gingivalis, что, по мнению авторов, может способствовать проапоптотическим эффектам.
Таким образом, повреждение эндотелия сосудов при пародонтите происходит непосредственно под влиянием пародонтопатогенных бактерий и осуществляется различными механизмами.
2. Нарушения функций эндотелия сосудов в патогенезе локальных микроциркуляторных изменений при ВЗП
Повреждение эндотелия у больных с ВЗП тесно связано с нарушениями во внутрисосудистом компоненте микроциркуляции: активацией и агрегацией тромбоцитов, гемокоагуляцией и сдвигами реологии крови [1, 3]. Так как повреждение эндотелия сосудов и обнажение субэндотелиальных слоев вызывает спазм сосуда, запускает реакции агрегации тромбоцитов, процесса свертывания крови, прекращается образование антиагрегантов [13].
У больных с ВЗП изменения антиагрегантной, антикоагулянтной и фибринолитической активности эндотелия сосудов являются важным патогенетическим механизмом развития внутрисосудистых нарушений микроциркуляции [3].
Согласно данным ряда исследований, изменение антиагрегантных свойств эндотелия сосудистой стенки у больных ХГП сопряжено с экзоцитозом телец Вейбеля-Паладе под влиянием пародонтопатогенных бактерий [14], а также с обнажением субэндотелиальных слоев вследствие повреждения эндотелиоцитов [14, 23]. Показано, что пародонтопатогенные бактерии вызывают повышение экспрессии фактора фон Виллебранда эндотелием, что стимулирует адгезию к нему тромбоцитов [32]. При этом установлено, что под влиянием протеаз пародонтопатогенной микрофлоры снижается экспрессия тромбоцитарно-эндотелиальных молекул клеточной адгезии (PECAM-1) [34]. Известно, что PECAM-1 ингибирует агрегацию тромбоцитов, индуцированную связыванием коллагена и гликопротеидного рецептора GPVI [22]. Следовательно, снижение активности PECAM-1 будет оказывать проагрегационное действие.
Установлено, что пародонтопатогенные бактерии способны снижать антикоагулянтную активность эндотелия сосудов. В частности, показано, что аргинин- и лизин-специфичные цистеиновые протеазы P. gingivalis вызывают деградацию и инактивацию тромбомодулина в эндотелиальных клетках микрососудов десен у пациентов с пародонтитом, что нарушает функционирование системы протеина С и препятствует удалению активных факторов гемокоагуляции (в том числе тромбина) из кровотока [15]. Кроме того, активация эндотелия в результате либо прямого взаимодействия с пародонтопатогенными бактериями, либо системного воспаления приводит к усиленному выделению тканевого фактора CD142 вследствие увеличения концентрации кальция и протеолитического расщепления, что обеспечивает активацию гемокоагуляционного каскада по внешнему механизму [10]. Данный механизм реализуется даже если субэндотелий и базальная мембрана не обнажены в результате слущивания эндотелия [17]. Было показано, что P. gingivalis в культуре гладкомышечных клеток аорты вызывает не только стимуляцию продукции тканевого фактора CD142, но и ингибирует продукцию его специфического ингибитора (TFP1), что усиливает образование протромбиназы по внешнему механизму [27].
По данным литературы, при пародонтите значительно нарушается и фибринолитическая активность эндотелия сосудистой стенки. Так, установлено, что у больных пародонтитом повышается продукция тканевого активатора плазминогена t-PA, однако одновременно нарастает продукция ингибитора тканевого активатора плазминогена PAI-2 [7].
Особо следует отметить, что у больных ХГП нарушается функция регуляции роста гладкомышечных клеток. Показано, что у них повышается выделение эндотелиального фактора роста (VEGF), что вызывает ремоделирование сосудистого русла [4].
Таким образом, при воспалительных заболеваниях пародонта нарушается тромборезистентность эндотелия сосудистой стенки, что является ключевым патогенетическим механизмом развития локальных микроциркуляторных изменений.
3. Патогенетическая значимость системного нарушения функций эндотелия при ВЗП
Данные литературы свидетельствуют о том, что эндотелиальная дисфункция при пародонтите не ограничивается только микроциркуляторным руслом тканей пародонта, а носит системный характер [5]. Показано, что пародонтопатогенные микроорганизмы вызывают изменение иммунных функций эндотелия. Так, белок теплового шока GroEL Fusobacterium nucleatum вызывает стимуляцию продукции адгезивных белков ICAM-1 (intercellular adhesion molecule-1) и E-селектина [21]. Протеазы P. gingivalis стимулируют продукцию эндотелиальными клетками интерлейкина-8, МСР1 (monocyte chemoattractant protein-1), а также адгезивных молекул ICAM-1 (intercellular adhesion molecule-1) и E-селектина, которые являются хемоаттрактантами для полиморфно-ядерных лейкоцитов и макрофагов, что рассматривается как фактор атерогенеза [9, 12]. Стимуляцию продукции эндотелиальными клетками провоспалительных цитокинов вызывают не только протеазы, но и липополисахариды P. gingivalis путем активации рецепторов TLR4 (Toll-like receptor-4) [19].
Дисфункция эндотелия сосудов, возникающая при пародонтите, оказывает влияние на развитие и течение целого ряда заболеваний и в первую очередь - сердечно-сосудистой системы [8, 30]. В настоящее время изучается роль ХГП как фактора риска развития атеросклероза, артериальной гипертензии, ишемической болезни сердца и других кардиоваскулярных заболеваний [6].
Анализ данных литературы позволяет заключить, что при ВЗП под влиянием пародонтопатогенных бактерий происходит повреждение эндотелия сосудов, что способствует нарушению основных его функций. Возникающая при ВЗП эндотелиальная дисфункция является основным патогенетическим механизмом развития и прогрессирования расстройств микроциркуляции при данной патологии. Кроме того, системный характер эндотелиальной дисфункции при воспалении в тканях пародонта обусловливает их патогенетическую взаимосвязь с широким кругом соматических заболеваний.