Содержание мелатонина в слюне и воспалительные заболевания пародонта: систематический обзор и метаанализ

Мелатонин — гормон, синтезируемый в соответствии с циркадными ритмами клетками пинеальной железы. Помимо эпифиза, его высвобождение происходит в яичниках, сетчатке глаза, желудочно-кишечном тракте, слюнных железах и собственно тканях десны [1—4]. Своей максимальной концентрации достигает в ночное время суток. Посредством диффузии мелатонин распространяется в биологические жидкости организма, в том числе в слюну, где его уровень составляет ¹/₃ от общей концентрации. Содержание гормона колеблется от 1—5 пг/мл в дневное время до 50 пг/мл во время ночного пика [5].

В сравнении с другими биоматериалами сбор слюны не доставляет сильного дискомфорта. Она содержит большое количество биомолекул, поэтому широко используется даже среди детского населения, в том числе для прогнозирования патологии как ротовой полости, так и других систем организма.

По данным исследования «Global Burden of Disease Study» от 2016 г. [6], воспалительные заболевания пародонта (ВЗП) занимают 11-е место в мире, их распространенность варьирует от 20 до 50% [7, 8]. Помимо патогенных микроорганизмов [9], к развитию ВЗП приводят дисрегуляция иммунного ответа и нарушение антиоксидантных свойств организма. Эти факторы модулируют экспрессию и вирулентность микробиоценозов, что влечет за собой нарушение гомеостатических механизмов. Помимо местных нарушений, ВЗП тесно связаны с системными заболеваниями, что объясняется распространением патогенных микроорганизмов, продуктов их жизнедеятельности, гормонов и других веществ при помощи биологических жидкостей из тканей пародонта в другие органы, и наоборот [10].

В 2006 г. в условиях in vivo было установлено, что мелатонин способен защищать клетки от окислительного стресса значительно эффективнее, чем большинство антиоксидантов, которые нейтрализуют одну молекулу активных форм кислорода, в то время как мелатонин уничтожает до десяти [11]. Гормон действует на иммунную систему путем ингибирования активации транскрипторых факторов, что в свою очередь ингибирует транскрипцию и трансляцию медиаторов воспаления [12]. Однако систематизации результатов эмпирических исследований, изучавших связь между мелатонином и ВЗП, в русскоязычной научной литературе нам обнаружить не удалось.

Цель настоящего обзора — проведение систематического отбора, количественного и качественного синтеза опубликованной научной информации о связи между концентрацией мелатонина в слюне и ВЗП.

Исследование представляет собой систематический обзор с метаанализом, выполненный в соответствии с рекомендациями PRISMA-2020 [13].

Для отбора публикаций использовали следующие критерии включения: диагностическим материалом выступал любой из видов слюны или ротовой жидкости; оценивали состояние пародонта; устанавливали связь между концентрацией гормона и ВЗП; обследование проводили только среди людей.

Поиск публикаций проводился в базах данных PubMed, eLibrary.Ru и ручным поиском сходных по тематике работ методом «снежного кома». К рассмотрению принимались статьи на русском и английском языках, без ограничений по годам публикации. Анализ англоязычных работ проводился в соответствии с критериями PECOS (Population, Exposure, Comparator, Outcome, and Study design) [14].

Для поиска русскоязычных источников в базе данных eLibrary.Ru использовали следующие поисковые запросы: предмет поиска – мелатонин, слюна, пародонт; место поиска — в названии публикации, в аннотации, в ключевых словах, в полном тексте публикации; тип публикации — статьи в журналах; параметры — искать с учетом морфологии; годы публикации — поступившие за все время.

В результате применения поисковой стратегии получено 206 публикаций, но ни одна из них не отвечала критериям включения.

В базе данных PubMed применялась следующая схема поиска: «Melatonin» AND «Saliva*» AND «Periodont*». По данному запросу идентифицированы 37 публикаций, из которых в ходе скрининга были исключены 26 работ.

Дополнительно путем ручного поиска среди пристатейных списков литературы отобранных работ обнаружены еще 9 статей, соответствующих установленным критериям включения и опубликованных в рецензируемых источниках.

Стратегия поиска реализовалась в период с 12 февраля по 19 марта 2024 г. Два автора независимо друг от друга оценивали названия и аннотации публикаций для выявления потенциально подходящих исследований. Полный текст отобранных статей оценивался с использованием вышеуказанных критериев. Предварительный список статей был проверен путем перекрестного поиска соответствующих ссылок. При возникновении разногласий для обсуждения привлекался полный коллектив авторов настоящего обзора.

Для систематизации отобранной информации извлекали следующие данные: авторы, год публикации, тип исследования, тип слюны, возраст пациентов, общее число обследованных, уровень мелатонина в слюне, метод его лабораторной диагностики, заболевания пародонта и индекс для их определения, метод статистической обработки данных, основные результаты.

Общее число отобранных в систематический обзор работ — 20 (рис. 1). В метаанализ вошли 7 публикаций, где данные были представлены в сопоставимом виде.

Рис. 1. Блок-схема отбора публикаций для включения в систематический обзор.

Метаанализ проводили с помощью метода случайных эффектов. В качестве величины эффекта использовали d Коэна (Cohen’s d). Учитывая, что этот показатель склонен к завышению величины эффекта на выборочных совокупностях <15, дополнительно провели анализ с расчетом g Хеджеса (Hodges’s g). Взвешенные различия для мер эффекта представляли с 95% доверительными интервалами (ДИ). Гетерогенность результатов метаанализа рассчитывали с помощью критерия Q. Вариабельность величины эффекта оценивали с помощью критериев T², I² и H².

Графически результаты метаанализа представляли в виде «лесного графика» (forest plot). Эффект малых выборок оценивали с помощью критерия Бегга. Вероятность смещения результатов из-за избирательности публикаций (publication bias) оценивали с помощью метода «trim-and-fill» Дюваля и Твиди.

Для оценки устойчивости результатов проводили анализ чувствительности – поочередно удаляли каждое из исследований и повторно оценивали результаты.

Все расчеты производили с помощью программного обеспечения Stata, v.18,0 (Stata Corp, TX).

Все 20 статей, отвечающих критериям включения, были опубликованы в 2003—2023 гг. Большинство исследований были проведены в Индии — 7. Из всех отобранных работ в 3 был обозначен поперечный тип исследования, в 13 — случай-контроль. Общее число обследованных — 1058 человек, из которых 348 не имели ВЗП. Возраст пациентов в исследованиях варьировал от 18 до 65 лет. В ряде исследований [15—18] авторы установили пол пациентов в качестве критерия включения. Не было обнаружено ни одной публикации, посвященной изучению ВЗП и мелатонина у детей или подростков.

В метаанализ были включены 7 работ типа случай-контроль, в которых исследователи оценивали нестимулированную цельную слюну. В случаях, когда в качестве меры рассеяния использовали стандартную ошибку среднего (SEM — Standard Error of Mean), подсчет среднеквадратического отклонения (SD) проводили вручную перед включением в метаанализ.

Использование слюны в качестве биоматериала в лабораторной диагностике обусловлено разнообразным количественным составом макро- и микроэлементов, гормонов, микроорганизмов, продуктов их обмена и других биологически активных веществ. В большинстве исследований авторы собирали нестимулированную цельную слюну. Реже была представлена стимулированная слюна. Дополнительно в отдельных исследованиях оценивали десневую жидкость. На качество и количество слюны влияют не только общее состояние пациента, место и время, но и методы забора. В исследованиях, проведенных в Саудовской Аравии, Испании и Иране, авторы изучают содержание мелатонина в стимулированной цельной слюне. Забор материала происходил в утренние часы, перед процедурой участникам было рекомендовано воздержаться от приема пищи. Материал собирали в две порции, для анализа использовали слюну, собранную только в последние 5 мин. Среди других методик выделяют сбор слюны с помощью ватного тампона [19], аспирацией стерильным шприцем [20], с использованием специализированных приборов [21, 22], путем сплевывания [18, 23—25], методом пассивного слюноотделения [16]. Забор десневой жидкости осуществлялся микрокапиллярными пипетками. Только в двух работах [21, 26] описана подготовка помещения к сбору материала: поскольку свет подавляет секрецию мелатонина, забор осуществлялся при низкоинтенсивной освещенности.

В качестве лабораторного метода оценки уровня мелатонина в слюне в 75% отобранных работ исследователи использовали иммуноферментный анализ (ИФА), реже применяли радиоиммунный метод (РИА). РИА — токсичный анализ, поэтому используется редко. Количественная оценка концентрации мелатонина достигается путем сравнения ферментативной активности исследуемых биообразцов с кривой ответа, построенной с использованием определенных стандартов.

Для оценки состояния ротовой полости и постановки диагноза в 4 работах авторы применяли индекс CPI (Community Periodontal Index), рекомендованный Всемирной организацией здравоохранения для использования в эпидемиологических обследованиях [27]. В других статьях [20, 28] описаны критерии хронического процесса, соответствующие классификации Armitage от 1999 г.: большое количество мягкого налета и минерализованных зубных отложений, кровоточивость при зондировании, подвижность зубов, потеря зубодесневого прикрепления >30% и рентгенологические признаки атрофии костной ткани. Самое большое распространение получил индекс Loe & Silness, однако его используют для определения степени и локализации лишь гингивита. Поэтому чаще авторы применяли его комбинацию с измерением глубины пародонтальных карманов. Также описаны методы использования индекса Рассела, PDI (Periodontal Disease Index (Ramfjord 1959)), классификации Тонетти (M.S. Tonetti и соавт., 2018). Авторы трех работ [15, 18, 24] установили свои критерии для постановки диагноза (см. таблицу). К сожалению, наблюдается гетерогенность в методологии исследований, что ставит вопрос о необходимости стандартизации методики обследования пациентов.

Содержание мелатонина в слюне у пациентов с и без воспалительных заболеваний пародонта (ВЗП)

Примечание. N — число обследованных; ИФА — иммуноферментный анализ; РИА — радиоиммунный анализ; SD — стандартное отклонение, SEM — стандартная ошибка среднего, CPI — Community Periodontal Index, PDI — Periodontal Disease Index.

В результате анализа отобранных научных публикаций установлена выраженная неоднородность результатов. Так, из 20 источников в 10% случаев авторы делают вывод о том, что у пациентов с ВЗП уровень мелатонина в слюне выше, чем у лиц без ВЗП, объясняя это тем, что в результате увеличения продукции свободных радикалов происходит повышение уровня гормона, играющего роль антиоксиданта, в слюне. Однако большинство авторов пришли к противоположному результату. Мелатонин, напротив, может разрушаться из-за окислительного стресса. Высвобождение провоспалительных цитокинов, свободных радикалов и активных форм кислорода характеризуется увеличением количества продуктов перекисного окисления. Мелатонин способствует их уничтожению либо косвенно, путем ингибирования активности ферментов, либо напрямую, непосредственно их захватом. Выраженная гетерогенность результатов может быть обусловлена различными методиками сбора, оценки, анализа биообразцов и большим количеством критериев оценки пародонта, учитывающих тот или иной признак. К примеру, исследователи [18] отметили проблему с применением индекса CPI: он не измеряет клиническую потерю прикрепления. Дополнительно ряд авторов заметили тенденцию к снижению уровня мелатонина по мере увеличения тяжести и распространенности пародонтита, что обусловлено антибактериальными и иммуномодулирующими свойствами гормона.

Более детальная информация о биоматериалах, размерах выборок, возрасте обследуемых, уровне слюнного мелатонина, методах оценки пародонта, установленных диагнозах, лабораторных исследованиях, методах статистической обработки данных, представлена в таблице. Метаанализ показал сильную гетерогенность результатов опубликованных исследований. Размер эффекта, представленный в виде d Коэна, варьировал от –4,19 до 1,81, а взвешенное значение составило –1,90 (95% ДИ: –3,47; –0,34), p=0,017, т.е. средние значения мелатонина у лиц с ВЗП и без различались на 1,9 стандартных отклонений, что говорит о сильном эффекте (рис. 2). Повторный анализ с использованием g Ходжеса в качестве меры эффекта дал похожий результат (–1,88, 95% ДИ: –3,41; –0,34), p=0,017, что в абсолютных числах соответствует разности между средними в 14,4 пг/дл. Эффект малых выборок выявлен не был (p=0,368). Кроме того, результат применения метода «trim-and-fill» Дюваля и Твиди не позволил заподозрить искажение результата по причине «публикационного смещения». Однако анализ чувствительности показал, что исключение некоторых исследований [21, 26, 29] приводило к утрате статистической значимости взвешенного эффекта, что говорит о необходимости дальнейшего изучения данного вопроса на более крупных выборках среди взрослых. Кроме того, в литературе отсутствует информация о наличии или отсутствии связи между изучаемыми признаками у детей и подростков.

Рис. 2. Метаанализ исследований содержания мелатонина в слюне у пациентов при наличии и отсутствии воспалительных заболеваний пародонта (ВЗП).

Величина взвешенного эффекта свидетельствует о существенно более низком содержании мелатонина в слюне у взрослых с ВЗП. Большая вариабельность концентраций и выраженная гетерогенность связей, выявленная в отдельных исследованиях, говорят о необходимости проведения более крупных тщательно спланированных исследований с представлением результатов согласно рекомендациям STROBE для последующего количественного синтеза.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.