В генетической базе многих мультифакториальных хронических заболеваний — как общесоматических, так и заболеваний пародонта, определяются полиморфизмы, которые вызывают высокую цитокинную биологическую активность и клинически проявляются более выраженным деструктивным процессом [3, 4]. Исследование зависимости течения пародонтита от генетических особенностей пациента является перспективной задачей, решение которой позволит использовать данные генетических тестов для прогнозирования характера течения болезни при ее начальных проявлениях.

Цель настоящей работы — установить взаимосвязь клинических проявлений пародонтита, полиморфизма генов воспалительных цитокинов и системного уровня продукции цитокинов у больных.

В исследование были включены 150 больных от 18 до 60 лет с хроническим генерализованным пародонтитом разной степени тяжести, в полости рта у которых было не менее 20 зубов. Пациенты обращались самостоятельно или были направлены другими специалистами по поводу активных проявлений пародонтита на кафедру терапевтической стоматологии Омской государственной медицинской академии (ОмГМА). Клиническое обследование включало оценку состояния тканей пародонта, конусно-лучевую компьютерную томографию (КЛКТ) с оценкой состояния опорных твердых тканей, челюстей. Выраженность клинических признаков воспаления в полости рта и некоторых лабораторных показателей определяли так: выражен сильно, умеренно, слабо (табл. 1).

Клиническую неоднородность (гетерогенность) заболевания по совокупной оценке изменений в тканях и выраженности клинических проявлений воспаления у больных ранжировали на три группы — три варианта течения болезни, которые условно обозначены нами так: агрессивное течение; умеренно прогрессирующее; медленно прогрессирующее. Группу сравнения составили 150 условно здоровых лиц — добровольные доноры крови обоих полов без клинических проявлений воспаления в полости рта.

Молекулярно-генетическое исследование проводилось в лаборатории медицинской генетики ЦНИЛ ОмГМА (табл. 2).

В качестве источника ДНК использовали лейкоциты периферической крови. Для выделения ДНК использовали метод фенол-хлороформной экстракции с этанольным осаждением. Анализ однонуклеотидных замен проводился методом полимеразной цепной реакции (ПЦР) с использованием рестрикционной эндонуклеазы Ama86I (для IL-1β C–511T) и TaqI (для IL-1β С+3953Т и TNFα G-308A) на амплификаторе Терцик («ДНК-Технология», Россия) с последующим электрофорезом в агарозном геле с бромистым этидием. Для определения полиморфизма генов IL-1RN (VNTR интрон 2) и IL-4 (VNTR интрон 3) использовали метод аллель-специфической ПЦР.

Содержание цитокинов в периферической крови больных пародонтитом и условно здоровых доноров оценивали иммуноферментным методом с использованием коммерческих тест-систем Вектор-Бест, согласно инструкции от производителя в ЦНИЛ ОмГМА.

КЛКТ проводилась на стоматологическом (дентальном) компьютерном томографе PIСASSO TRIO («KoYo», Южная Корея) с получением изображений в аксиальной проекции с толщиной среза 0,2—0,6 мм и построением мультипланарных реконструкций (МПР) в прямых и косо-направленных проекциях.

Статистический анализ полученных данных проводился с использованием пакета программ Statistica 6.0 и MedCalc Version 11.6.1.0. Проверка нулевой и альтернативной гипотез осуществлялась (в зависимости от типа данных и поставленных задач) с помощью U-критерия Манна—Уитни для парного сравнения независимых выборок критерия χ² с поправкой Иэйтса, коэффициента Спирмена (выявление корреляций). Для представления данных использовали медиану (Me) — мера положения — и интерквартильный размах (QL-QH) — мера рассеяния. Нулевая гипотеза отвергалась при p<0,05 [2].

«Агрессивное» течение пародонтита характеризовалось: кровоточивостью при чистке зубов, приеме грубой пищи, иногда — самопроизвольной; умеренно выраженными такими клиническими проявлениями, как отек межзубных сосочков, гноетечение из пародонтальных карманов, боль, зуд в деснах. При этом определялись быстрая (более 7% за год) неравномерная резорбция опорной кости, сочетание угловых и горизонтальных дефектов кости, поражение фуркаций зубов, наличие зон кости с нарушением замыкательных пластинок. В течение года фиксировалось более 3 обострений болезни, часто — с изменением общего состояния организма (повышение температуры тела, боль в суставах, снижение аппетита), средний возраст в данной группе больных — 34,4±3,8 года.

Умеренно прогрессирующее течение пародонтита по выраженности основных клинических проявлений мало отличалось от агрессивного течения, однако резорбция опорной кости была умеренной (4—6% за год); отмечалось сочетание угловых и горизонтальных дефектов только в отдельных зонах челюстей, выявлялось поражение лишь отдельных фуркаций зубов; замыкательные пластинки кости чаще были сохранными. В среднем за год фиксировалось 2 обострения, которые только иногда сопровождались изменением общего состояния организма. Средний возраст в данной группе больных — 51,1±3,9 года.

Медленно прогрессирующее течение пародонтита характеризовалось наличием у пациентов слабых клинических проявлений в полости рта в сочетании с медленной (до 3% за год) равномерной резорбцией опорной кости. Отмечено не более 1 обострения в течение года, и протекало оно без изменения общего состояния организма. Средний возраст в данной группе больных — 41,4±4,6 года.

При анализе распределения частот генотипов и аллелей генов воспалительных цитокинов у больных пародонтитом статистически значимо чаще встречались полиморфные варианты в позициях –511 Т, +3953Т гена IL-1β; 3R (VNTR интрон 3) гена IL-4 и генотипы С/Т и Т/Т в промоторной области в позиции (–511) и в 5-м экзоне (+3953) гена IL-1β, 2R/4R (VNTR интрон 2) гена IL-1RN и генотип 3R/3R (VNTR интрон 3) гена IL-4 (табл. 3), что вполне согласуется с известными данными относительно IL-1β и IL-1RN, за исключением полиморфного варианта гена IL-4 (VNTR интрон 3) [9]. По данным литературы, носительство полиморфных вариантов в позициях –511 Т, +3953Т гена IL-1β определяет повышенную в 2—4 раза выработку IL-1β [10]. Подобные данные имеются и для генов TNFα, хотя обнаруженные мутации физиологически проявляются не всегда, имеются и популяционные отличия [5].

Уровень IL-1β, TNFα, IL-4 в сыворотке крови больных пародонтитом оказался статистически значимо выше, хотя определялась значительная вариабельность уровней цитокинов и в крови больных, и в крови доноров (табл. 4).

Комбинации полиморфных вариантов генов IL-1β в позициях (–511, +3953), IL-1RN (VNTR интрон 2), TNFα в позиции — 308, IL-4 (VNTR интрон 3), ассоциированные с типом течения пародонтита, распределились таким образом, что вполне обосновали наше предположение о связи между «агрессивностью» течения пародонтита и генетически обусловленной высокой продукцией воспалительных цитокинов (табл. 5).

Обнаружены особенности в распределении частот генотипов и полиморфных вариантов генов воспалительных цитокинов у больных с разным клиническим течением пародонтита. В группе пациентов с агрессивным течением достоверно чаще встречались носители полиморфных вариантов 2R гена IL-1RN (VNTR интрон 2), –308А гена TNFα. В группе с умеренно прогрессирующим течением пародонтита доминировали носители полиморфной позиции +3953Т гена IL-1β. У лиц с агрессивным и умеренно прогрессирующим течением пародонтита статистически значимо чаще, чем в группе с медленно прогрессирующим, определялись носители биаллельного полиморфизма в позициях –511 Т и +3953Т гена IL-1β. Среди больных с медленно прогрессирующим течением пародонтита было наименьшее число носителей полиморфных вариантов всех изученных генов (табл. 6).

Но при оценке уровня цитокинов в сыворотке крови у больных с выделенными типами клинического течения болезни статистически значимых различий не установлено (табл. 7).

Корреляционный анализ выявил взаимосвязь между продукцией уровня цитокинов в пределах 1 клинической группы. Так, отмечена прямая средняя корреляционная связь между уровнем IL-1β в сыворотке крови и уровнем TNFα (r=0,52; t(N-2)=3,37; р<0,008), а также между уровнем IL-1β в сыворотке крови и уровнем IL-4 (r=0,49; t(N-2)=2,98; р<0,006). Можно предположить, что повышенная выработка IL-1β, связанная с носительством полиморфных вариантов гена IL-1β или 2R гена IL-1RN (VNTR интрон 2) или их комбинациями, сопровождается повышенной выработкой TNFα и IL-4 в ходе реализации воспаления. Многие известные цитокины демонстрируют идентичность биологических эффектов и могут компенсировать недостаток других медиаторов воспаления. В связи с этим оценка системного уровня продукции цитокинов у больных пародонтитом, на наш взгляд, малоинформативна.

Наращивание уровня изучаемых цитокинов в сыворотке крови проявляется воздействием на мишени непосредственно в тканях пародонта и обусловливает особенности гистопатологической картины [1]. Важнейшие свойства IL-1 — стимуляция пролиферации зрелых Т-лимфоцитов; увеличение продукции IL-2, IL-4, TNFα; стимуляция фагоцитоза — хорошо известны. Основными клетками-продуцентами IL-1, TNFα, IL-4 в организме являются моноциты/макрофаги, а также Т- и В-лимфоциты, нейтрофильные лейкоциты, клетки эндотелия. Имеются данные о том, что уровень IL-1β коррелирует с плотностью расположения макрофагов и лимфоцитов в воспалительных инфильтратах [7]. Показано, что носители полиморфного варианта 2R гена IL-1RN (VNTR интрон 2) имели более длительное и выраженное воспаление слизистой оболочки желудка, а при наличии гаплотипа –511Т гена IL-1β/2R гена IL-1RN (VNTR интрон 2) определялось раннее начало и длительное выраженное течение болезни [6].

Вероятно, и у больных пародонтитом с разными генетическими характеристиками реализация воспаления на структурном уровне, в органе-мишени — слизистой оболочке десны — имеет особенности, так как именно клетки воспалительного инфильтрата и популяции эпителиальных клеток, реагирующих опосредованно, являются непосредственным источником и (или) мишенью для цитокинов. Показано, что экспрессия IL-1β коррелирует с экспрессией прорезорбтивных цитокинов и протеиназ (ММР-1, -2 и -9 и RANKL) при прогрессировании пародонтита и в период активной потери альвеолярной кости. TNFα играет важную роль в прогрессировании пародонтита; как показано, повышенную экспрессию TNFα обнаруживают в пораженных тканях пародонта; экспрессия TNFα значительно повышается в десневой жидкости на участках, где произошла потеря прикрепления десны и костной ткани [8]. Чрезмерная выработка воспалительных цитокинов прямо и косвенно способствует более выраженному и быстрому разрушению мягких тканей слизистой оболочки десны и опосредованно — индукции дифференцировки и активности остеокластов, а следовательно, и резорбции костной ткани, в комплексе с другими факторами определяя гетерогенность клинической картины хронического воспаления в пародонте.

Данные генетических тестов о полиморфизме генов воспалительных цитокинов и анализ их ассоциаций как неизменяемых характеристик человека могут быть использованы для оценки прогноза течения пародонтита на этапе начальных проявлений болезни.

Итак, вышеизложенное позволяет сделать следующие выводы:

— у больных пародонтитом и условно здоровых доноров имеются различия в распределении частот генотипов и полиморфных аллелей генов цитокинов IL-1β –511 C>T, IL-1β +3953 C>T, IL-4 (VNTR интрон 3), при этом системный уровень продукции IL-1β, TNFα и IL-4 (в период обострения болезни) повышен в 2—4 раза;

— течение хронического генерализованного пародонтита ассоциируется с особенностями распределения частот генотипов и полиморфных аллелей генов цитокинов IL-1RN (VNTR интрон 2), TNFα–308 G>A и IL-4 (VNTR интрон 3); гаплотипов IL-1β –511 T/IL-1β +3953 T/IL-1RN 2R; различий в системном уровне продукции IL-1β, TNFα и IL-4 (в период обострения болезни) не определяется.