Уровень перекисного окисления липидов слюны как предиктор осложнений дентальной имплантации

Авторы:
  • Н. Б. Асташина
    Пермский государственный медицинский университет им. акад. Е.А. Вагнера Минздрава России, Пермь, Россия
  • Д. В. Плюхин
    Южно-Уральский государственный медицинский университет Минздрава России, Челябинск, Россия
  • Д. Ю. Соснин
    Пермский государственный медицинский университет им. акад. Е.А. Вагнера Минздрава России, Пермь, Россия
  • О. А. Мудрова
    Пермский государственный медицинский университет им. акад. Е.А. Вагнера Минздрава России, Пермь, Россия
Журнал: Стоматология. 2019;98(3): 31-34
Просмотрено: 946 Скачано: 76

Введение

Актуальной проблемой современной стоматологии являются своевременное прогнозирование результатов дентальной имплантации (ДИ) и снижение рисков развития осложнений [1]. Несмотря на многообразие первичных этиологических факторов, непосредственной причиной несостоятельности дентальной имплантации, по мнению большинства исследователей, является воспалительный процесс в периимплантатной области [1, 2]. Поэтому в качестве лабораторных показателей, отражающих риск развития осложнений, весьма перспективным объектом исследования представляются продукты свободнорадикального окисления. Целесообразность подобного подхода определяется тем, что воспаление уже на самых ранних стадиях сопровождается развитием окислительного стресса различной степени выраженности [2, 3], что было неоднократно продемонстрировано и в отношении воспалительных осложнений ДИ [2, 4]. Перспективным объектом исследования в диагностике осложнений и прогнозе остеоинтеграции при ДИ является слюна, полностью отвечающая требованиям к современным методам лабораторной экспресс-диагностики, в том числе и в диагностике нарушений окислительного метаболизма [5].

Цель настоящего исследования — изучение уровня продуктов перекисного окисления липидов в слюне для разработки метода ранней диагностики осложнений и прогноза эффективности остеоинтеграции при дентальной имплантации.

Материал и методы

Выполнено когортное обсервационное исследование. Исследование проведено с соблюдением этических принципов проведения медицинских исследований с участием людей в качестве субъектов, изложенных в Хельсинкской декларации Всемирной организации здравоохранения. На его проведение получено одобрение этического комитета ФГБОУ ВО «Пермский государственный медицинский университет им. акад. Е.А. Вагнера» Министерства здравоохранения Российской Федерации.

В исследование включены 53 пациента с диагностированными осложнениями имплантологического лечения, в виде периимплантита (код по МКБ-10: Т84.7), которые составили основную группу наблюдения. Группу сравнения составил 31 пациент с благополучным исходом Д.И. Группу контроля составили 13 клинически здоровых лиц с санированной полостью рта. Представленные группы были сопоставимы по возрастно-половому составу, наличию и выраженности наиболее распространенных факторов риска развития осложнений Д.И. На этапе обследования пациентов, предшествующем ДИ, не было выявлено никаких клинических признаков (включая данные стандартных лабораторных и инструментальных методов, данные анамнеза) неблагополучия или патологии костной ткани альвеолярного отростка. Диагностика периимплантита осуществлялась в ходе клинического, рентгенологического и лабораторного исследований при повторном обращении пациентов. Сбор нестимулированной слюны осуществляли по методике, предложенной М.М. Пожарицкой [6]. Слюну собирали через 1,5—2 ч после завтрака. Обследуемого просили в положении сидя опустить голову и держать рот открытым в течение 2 мин. Секретирующаяся слюна (базальная, нестимулированная секреция) аккумулировалась на дне полости рта. Слюну собирали стеклянной пипеткой, переносили в пластиковую пробирку. Процедуру повторяли несколько раз до получения не менее 2—3 мл биоматериала.

В слюне, полученной на этапе подготовки к ДИ, определяли содержание продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ) [7—9]. Использованный методический подход основан на феномене перегруппировки двойных связей в диеновые конъюгаты при переокислении полиненасыщенных жирных кислот, сопровождающейся появлением максимума поглощения при 230—238 нм. Дальнейшая окислительная деструкция липидов сопровождается появлением еще одного максимума в спектре поглощения при 260—290 нм, обусловленного триеновыми конъюгатами и различными карбонильными интермедиатами ПОЛ [8]. Последние в свою очередь способны взаимодействовать со свободными аминогруппами фосфолипидов, аминолипидов, белков с образованием соединений типа шиффовых оснований, представляющих категорию конечных продуктов перекисного окисления липидов. Изосбестическая точка большинства изомеров шиффовых оснований, не зависящая от их вида, находится в области 400—404 нм, что позволяет производить их количественную спектрофотометрическую детекцию [9]. Изложенные особенности ПОЛ-индуцированных сдвигов в спектре поглощения липидов позволяют осуществлять параллельную регистрацию как первичных и вторичных, так и конечных продуктов ПОЛ (т.е. диеновых конъюгатов, кетодиентов и сопряженных триенов и шиффовых оснований соответственно). В качестве экстрагента использовалась смесь гептана (особо чистый, Экос-1, Россия. ТУ 20.14.11−209−44493179−2016) и изопропилового спирта (особо чистый, Экос-1, Россия. ТУ 2631−064−44493179−01 с изм. 1, 2), что позволяет разделять липидную вытяжку на фазы различной полярности. При этом гептановая фаза сосредотачивает большую часть триацилглицеридов, в то время как водноспиртовая фаза содержит основное количество мембранных фосфолипидов [8].

Для исследования 0,5 мл слюны переносили в чистую стеклянную пробирку объемом 20 мл, добавляли 5,0 мл смеси гептана и изопропилового спирта (1:1), после перемешивания производили экстракцию липидов в течение 20 мин, поместив образцы на орбитальном шейкере PSU-10i («Biosan», Латвия). Скорость вращения шейкера — 100 об/мин. Полученные экстракты переносили в центрифужные пробирки, подвергали центрифугированию при 3000 об/мин в течение 20 мин (ОПН-8, ОАО ТНК «Дастан», Кыргызская Республика). К очищенным липидным экстрактам, перенесенным в отдельные стеклянные пробирки, добавляли 5,0 мл смеси гептана и изопропилового спирта (3:7), образцы тщательно перемешивали, после чего производили разделение гептановой и изопропанольной фаз липидного экстракта. С этой целью в каждую из пробирок дополнительно вносили по 1,0 ед. соляной кислоты (химически чистая, АО «Вектон», Россия) с рН=2, образцы тщательно перемешивали, и оставляли на 20 мин для разделения экстракта на фазы. После разделения гептановую фазу экстракта переносили в отдельные пробирки. К изопропанольной фазе липидного экстракта добавляли 1,0 г NaCl (чистый для анализа, АО «Вектон», Россия). После отделения водной фазы очищенный изопропанольный экстракт также переносили в отдельные пробирки.

Показатели оптической плотности, отражающие уровень продуктов ПОЛ, регистрировали с использованием спектрофотометра СФ-56 (ОКБ «Спектр», Россия). В качестве оптического контроля использовали гептановые и изопропанольные экстракты, проведенные через все этапы за исключением внесения биологического материала, который заменялся эквиобъемным количеством воды. Результаты выражали в виде индекса окисления (единицы окислительного индекса), для чего рассчитывали соотношения Е232220 и Е278220, Е400220, которые отражают относительный уровень первичных, вторичных и конечных продуктов ПОЛ соответственно [7—9].

Повторное взятие слюны осуществлялось через 4 мес после дентальной имплантации (группа сравнения) или в случае верификации периимплантита (основная группа). Результаты лабораторного исследования сопоставлены с клиническими наблюдениями.

Статистическую обработку полученных результатов проводили с помощью пакета программ Statistica v. 8 («Stat Soft Inc.», США). Для каждого массива данных рассчитывали параметры описательной статистики: медиану (Me) и интерквартильный диапазон (25%—75% процентиля). Массивы данных оценивали на наличие и степень выраженности выбросов. Характер распределения полученных результатов оценивали с использованием критерия Шапиро—Уилка. Полученные результаты позволили отвергнуть нулевую гипотезу о нормальном характере их распределения. Это послужило основанием для отказа от использования параметрических критериев при выполнении дальнейшего статистического анализа. Для сравнения двух зависимых выборок использовали критерий Вилкоксона, для сравнения двух независимых — U-критерий Манна—Уитни.

Результаты и обсуждение

Содержание молекулярных продуктов перекисного окисления липидов в слюне пациентов статистически значимо превышало соответствующие контрольные значения на этапе обследования, предшествующем имплантации. Выявлен относительно более высокий уровень практически всех исследованных категорий изопропанол-растворимых продуктов перекисного окисления липидов (табл. 1 и 2).

Таблица 1. Содержание гептан-растворимых продуктов перекисного окисления липидов в слюне пациентов с различными исходами дентальной имплантации
Таблица 2. Содержание изопропанол-растворимых продуктов перекисного окисления липидов в слюне пациентов с различными исходами дентальной имплантации
Такого рода проявления окислительного стресса могут быть следствием вторичного отсутствия зубов и способствовать развитию патологических процессов.

В связи с этим следует особо отметить, что саливарный уровень продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ) в группе пациентов, у которых впоследствии были выявлены воспалительные осложнения ДИ (основная группа), был статистически значимо выше.

Пациенты группы с неблагоприятным исходом дентальной имплантации (основная группа) имели не только исходно высокие значения (до проведения ДИ) саливарного уровня молекулярных продуктов ПОЛ, но и демонстрировали их относительно высокое содержание на послеоперационном этапе (в сопоставлении с показателями пациентов с благополучным исходом ДИ, группа сравнения), что наиболее заметно в отношении конечных продуктов: шиффовых оснований (см. табл. 2).

Полученные данные позволяют сделать заключение об исходно высоком уровне окислительного стресса как о возможном факторе риска формирования постимплантационных осложнений и описать некоторые механизмы его формирования. Первичные (диеновые конъюгаты) и вторичные (кетодиены и сопряженные триены) продукты ПОЛ, образующиеся на первых стадиях липопероксидации, являются маркерами активности процессов ПОЛ, по их уровню судят об интенсивности процесса в ткани [7, 8]. Шиффовы основания, образующиеся вследствие конъюгации карбонильных производных ПОЛ с азотсодержащими соединениями, являются структурной основой неметаболизируемых маркеров дистрофических процессов в клетке. Существуют сведения о цитотоксических и провоспалительных эффектах этих соединений [9].

Вызывает интерес сходство изменений свободнорадикального окисления при ДИ без осложнений и при периимплантите. Вероятно, умеренная активация ПОЛ при неосложненной ДИ отражает адаптивный характер наблюдаемых изменений свободнорадикального окисления. Умеренная активация окислительного метаболизма имеет позитивное значение для усиления регенеративных процессов, но чрезмерное усиление ПОЛ вызывает развитие вторичной альтерации [3], что с высокой степенью вероятности может оказать негативное влияние как на стабильность минеральной фазы и органического матрикса, так и на функцию клеточных элементов костной ткани [10], приводя к замедлению процессов ремоделирования костной ткани, и, как следствие, к неадекватной остеоинтеграции имплантата.

Таким образом, полученные результаты позволяют рассматривать саливарный уровень оснований Шиффа как информативный показатель, который может быть использован для прогнозирования развития осложнений дентальной имплантации, а также их лабораторного мониторинга.

Выводы

1. Развитие воспалительных осложнений дентальной имплантации сопровождается чрезмерным усилением свободнорадикального окисления, развитием окислительного стресса, что приводит к локальному накоплению продуктов липопероксидации.

2. Высокий уровень продуктов перекисного окисления липидов в слюне выявляется на этапе клинико-лабораторного обследования, предшествующего дентальной имплантации.

3. Наиболее перспективным с точки зрения информативности и прогностической эффективности при прогнозе осложнений дентальной имплантации является повышение саливарного уровня шиффовых оснований.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Для корреспонденции: Асташина Наталья Борисовна — д.м.н., проф., зав. кафедрой ортопедической стоматологии Пермского государственного медицинского университета; https://orcid.org/0000-0003-1135-7833; e-mail: astashina.nb@gmail.com; e-mail: sosnin_dm@mail.ru; https://orcid.org/0000-0002-1232-8826

Список литературы:

  1. Salvi GE, Cosgarea R, Sculean A. Prevalence and mechanisms of peri-implant diseases. Journal of Dental Research. 2017;96(1):31-37. https://doi.org/10.1177/0022034516667484
  2. Guo M, Lin L, Zhang J, Liu M. Role of Reactive Oxygen Species (ROS) and Advanced Glycation End Products (AGE) in the Malfunctioning of Dental Implants. West Indian Medical Journal. 2015;64(4):419. https://doi.org/10.7727/wimj.2014.105
  3. Halliwell B, Gutteridge JMC. Free Radicals in Biology and Medicine. Oxford University Press; 2015. https://doi.org/10.1093/acprof:oso/9780198717478.001.0001
  4. Плюхин Д.В., Цейликман В.Э., Цейликман О.Б., Синицкий А.И. Особенности свободнорадикального окисления липидов и белков плазмы крови при дентальной имплантации и периимплантите. Казанский медицинский журнал. 2015;96(5):756-759. https://doi.org/10.17750/KMJ2015-756
  5. Zhang CZ, Cheng XQ, Li JY, Zhang P, Yi P, Xu X, et al. Saliva in the diagnosis of diseases. International Journal of Oral Science Springer Nature. 2016;8(3):133-137. https://doi.org/10.1038/ijos.2016.38
  6. Гилева О.С., Смирнова Е.Н., Поздняков А.А., Либик Т.В. Особенности диагностики и лечения ксеростомичеcкого синдрома при заболеваниях пародонта и слизистой оболочки полости рта у пациентов с сахарным диабетом 2-го типа. Российский медицинский журнал. 2016;24(20):1340-1345.
  7. Pokorn J, Schmidt S, Parkányiová J. Ultraviolet-Visible Spectrophotometry in the Analysis of Lipid Oxidation. Analysis of Lipid Oxidation. AOCS Publishing; 2005. https://doi.org/10.1201/9781439822395.ch3
  8. Волчегорский И.А., Налимов А.Г., Яровинский Б.Г., Лифшиц Р.И. Сопоставление различных подходов к определению продуктов перекисного окисления липидов в гептан-изопропанольных экстрактах крови. Вопросы медицинской химии. 1989;35(1):127-131.
  9. Львовская Е.И., Волчегорский И.А., Шемяков С.Е. Спектрофотометрическое определение конечных продуктов перекисного окисления липидов. Вопросы медицинской химии. 1991;37(4):92-93.
  10. Нургалеев Н.В., Фаршатова Е.Р., Аглетдинов Э.Ф., Камилов Ф.Х. Метаболизм костной ткани нижней челюсти при длительном поступлении элементов медно-цинковых колчеданных руд в эксперименте. Медицинский вестник Башкортостана. 2012;7(5):78-81.