CYTOKINE PROFILE OF ORAL FLUID IN CASE OF TRAUMATIC FRACTURES OF THE LOWER JAW AND THE PRESENCE OF THIRD MOLARS IN THE ORAL CAVITY OF PATIENTS


Cite item

Full Text

Abstract

The aim is to determine the level of cytokines in the oral fluid (OF) of patients with traumatic fractures of the mandible, when there are third molars in the oral cavity and to determine their effect on oral homeostasis.

Objects and methods. 82 people aged 18-60 years participated in the work, divided into 3 groups. Group 1 – 43 patients with mandibular fracture and presence of more than two-thirds of molars in the oral cavity. Group 2 – 18 patients with mandibular fracture, without third molars. Group 3 – 21 people without a fracture of the lower jaw, in whose mouth there were more than two-thirds of molars. The levels of IL-1β, IL-6, IL-8, and TNF-α in OF were determined using standard enzyme immunoassay kits. The data was processed statistically.

Results. A comparison of the indicators of groups 1 and 3 revealed a significant increase in the level of IL-6 z=4.15 (H=20.43, p=0.0001) and the level of IL-8 z=3.08 (H=12.29, p=0.0064) in patients with a jaw fracture. A significant increase in IL-8 levels was determined in group 2 individuals compared with group 3 – z=2.74 (H=12.29, p=0.0064).

The comparison of groups 1 and 4 in terms of TNF-α showed a tendency to a significant difference of z=1.60, (H=4.65, p=0.19), and the data of group 2 in comparison with group 4 were significantly higher than z=1.97, (H=4.65, p=0.19). Comparing the results of groups 3 and 4 with each other revealed a significant difference of z=1.75, (H=4.65, p=0.19).

Conclusion. The profile of the level of I cytokines in the OF indicates that the presence of third molars in the oral cavity in fractures of the mandible negatively affects the homeostasis of the oral cavity, which is the basis for expanding the indications for their removal in order to prevent infectious and inflammatory complications.

Full Text

Введение. Совершенствованию комплексного лечения травматических переломов челюстей уделяется достаточно большое внимание врачами челюстно-лицевыми хирургами [1]. Однако, несмотря на постоянную разработку и внедрение новых методов, направленных на повышение эффективности специализированной медицинской помощи указанному контингенту пациентов, частота осложнений варьирует от 10% до 41%, что свидетельствует о недостаточной эффективности существующих подходов к лечению на современном этапе [2, 3]. Известно, что в последние десятилетия все больше врачей-специалистов при разработке диагностических и прогностических тестов в качестве объекта исследования выбирают ротовую жидкость (РЖ). Указанный выбор обусловлен тем, что, являясь одной из жидкостных сред организма она достаточно информативна, не требует проведения инвазивных манипуляций, доступна и может быть собрана для анализа необходимое число раз в течение суток [4]. На текущий момент в периодической печати встречается все больше работ, посвященных исследованию уровню содержания цитокинов в биологических средах организма человека как при соматических заболеваниях, так и при хирургической патологии челюстно-лицевой области и шеи [5, 6]. При этом только отдельные исследования посвящены анализу уровня цитокинов при травматических переломах нижней челюсти [7].

Цитокины – биологически активные факторы, являющиеся продуктами многих клеток различных тканей и органов, вырабатывающиеся ими в течение жизнедеятельности в ответ на внешние воздействия, в том числе патогенные. Они способны оказывать влияние на пролиферацию, дифференциацию и функциональную активность клеток-мишеней. Известно несколько вариантов проявления их биологической активности в зависимости от включения в процесс различных внутриклеточных систем при передаче сигналов от рецептора. Как правило, это обусловлено особенностями конкретных клеток-мишеней [8]. Во-первых, цитокины обеспечивают иммунный ответ на местном уровне, который развивается путем формирования типичной воспалительной реакции с классическими ее проявлениями: отеком, гиперемией, болью, повышением температуры, нарушением функции. Воспаление развивается в ответ на повреждение и/или проникновение в ткани инфекционного агента при участии провоспалительных цитокинов, к которым, в первую очередь, следует относить интерлейкин-1 (IL-1), интерлейкин-6 (IL-6), фактор некроза опухоли (TNF), хемокинины [9]. Во-вторых, интерлейкин-8 (IL-8) ‒ это гликопротеид, относсящийся к группе хемокинов, веществ, основная функция которых заключается в обеспечении миграции в зону воспаления клеток различных типов (лейкоцитов, моноцитов, эозинофилов, лимфоцитов и т. д.). Важным его свойством является способность воздействовать на эндотелий сосудов, усиливая адгезию нейтрофилов к его поверхности. Кроме того, IL-8 индуцирует хемотаксис гранулоцитов, моноцитов и лимфоцитов в инфекционно-воспалительном очаге. Он способен активировать нейтрофилы, стимулируя их дегрануляцию. Данный гликопротеид может усиливать выработку провоспалительных цитокинов мононуклеарными клетками [10]. Фактор некроза опухоли (TNF) – многофункциональный провоспалительный цитокин, в основном синтезирующийся моноцитами и макрофагами, способный влиять на липидный обмен, коагуляцию, устойчивость к инсулину, функционирование эндотелия [11]. TNF стимулирует продукцию интерлейкинов (IL-1 отвечающего за реакцию воспаления; IL-6 – основного медиатора острых воспалительных процессов в тканях; IL-8 или фактора, активирующего нейтрофилы), интерферона-гамма, активирует лейкоциты, один из наиболее важных факторов защиты от внутриклеточных паразитов и вирусов, активирует ядерный транскрипционный фактор (NF-кВ). Избыточная продукция TNF способствует развитию расстройств гемодинамики, обуславливает цитотоксический воздействие на клетки организма. Изменения уровня содержания TNF у человека ассоциированы с различными заболеваниями [12, 13].

Известны результаты исследований РЖ при травматических переломах челюстей [14], в том числе данные иммунологических показателей, включая уровень содержания цитокинов [2]. В тоже время следует отметить, что в специальных источниках периодической печати не встречено работ о влиянии третьих моляров, находящихся в полости рта пациентов с травматическими переломами нижней челюсти на профиль цитокинов в РЖ, а, следовательно, на гомеостаз полости рта в целом. Изложенное позволяет заключить, что каждый из перечисленных фактов, как и их совокупность подтверждают актуальность избранной авторами темы и обосновывают выполненное целенаправленное исследование профиля цитокинов ротовой жидкости при травматических переломах нижней челюсти и наличии в полости рта пациентов третьих моляров.

Цель исследования – определить уровень содержания цитокинов в ротовой жидкости пациентов при травматических переломах нижней челюсти, когда в полости рта имеются третьи моляры и определить их влияние на гомеостаз полости рта.

Объекты и методы. Исследование выполнено в соответствии с основными биоэтическими нормами Хельсинской декларации Всемирной медицинской ассоциации об этических принципах проведения научно-медицинских исследований. Исследованию предшествовало положительное заключение комиссии по биоэтике учреждения образования «Белорусский государственный медицинский университет». В нем принимали участие 82 человека в возрасте 18-60 лет (57 (70%) мужчины и 25 (30%) женщин), от каждого из которых было получено информированное согласие на участие в научно-исследовательной работе. Критериями включения в исследование были: возраст от 18 лет и старше, а также отсутствие каких-либо фоновых и сопутствующих заболеваний.

Все указанные лица были разделены на группы наблюдения следующим образом. Группу 1 составили 43 пациента (52%), у которых в полости рта находилось более двух третьих моляров и при помощи лучевых методов исследования был верифицирован травматический перелом нижней челюсти без смещения [15]. Группа 2 включала 18 пациента (22%), в полости рта которых третьи моляры отсутствовали, но при помощи лучевых методов исследования был верифицирован травматический перелом нижней челюсти без смещения [15]. Комплекс диагностических мероприятий пациентам с травматческими переломами нижней челюсти осуществляли в строгом соответствии с клиническим протоколом утвержденным Министерством здравоохранения Республики Беларусь от 14.07.2017 № 80, что соответствует коду S02.6 по Международной классификации болезней десятого пересмотра (МКБ-10). Группа 3 (контрольная 1) состояла из 21 человека (26%), в полости рта которых присутствовало более двух третьих моляров и не было травматического перелома нижней челюсти.

Указанные группы пациентов были сопоставимыми по полу (χп2=209,48, р=0,00), возрасту (χп2=17,53, р=0,001) и по соматическому статусу. Данные уровня содержания цитокинов практически здоровых соматически и стоматологически лиц, были взяты из специальной литературы [16, 17] и учтены, как группа 4 (контрольная 2).

Всем лицам, участвующим у исследовании осуществляли клиническое стоматологическое обследование в соответствии с рекомендациями Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ): определяли индекс кариеса, пломб, удаленных зубов (КПУ), на основании которого рассчитывали уровень интенсивности кариеса (УИК); определяли упрощенный индекс гигиены полости рта Грина-Вермиллиона (O-HIS); комплексный периодонтальный индекс (КПИ). При проведении исследований была учтена возможность прямого и опосредованного влияния некоторых факторов на результаты. В связи с этим у всех обследованных лиц в анамнезе не было соматических заболеваний, травм и операций (кроме той, по поводу которой они находились на стационарном лечении), требующих медицинской реабилитации. В полости рта пациентов не было пломб из амальгамы, металлических коронок, дентальных имплантатов.

РЖ для иммунологических исследований собирали у обследуемых в утренние часы суток, натощак, в стерильные пробирки, не ранее, чем через 30 минут после чистки зубов. Пробы маркировали и сохраняли до обработки в морозильнике для хранения крови при температуре – 70°С. Определение уровней содержания IL-1β, IL-6, IL-8, TNF-α в РЖ выполняли при помощи стандартных наборов для иммуноферментного анализа в соответствии с инструкциями фирм-производителей, результат выражали в пг/мл [18]. Полученные данные обрабатывали статистически с помощью пакета прикладных программ «Statistica 10.0». При распределении признака, отличном от нормального, проводили расчет медианы (Me), нижнего (LQ) и верхнего (UQ) квартилей. Значимость показателей сравниваемых групп определяли на основании критерия Краскела-Уоллиса (H). Анализ качественных данных проводили с использованием χ2 Пирсона. Результат принимали за статистически значимый при p<0,05.

Результаты и их обсуждение. Все наблюдавшиеся пациенты имели высокий УИК, O-HIS находился в пределах 2,1-2,5, составлял 2,4±0,2 и расценивался как неудовлетворительный. Значения КПИ были в интервале 2,1-3,5, равнялись 3,4±0,1, что указывало на среднюю степень тяжести поражения периодонта. Результаты обследования стоматологического статуса согласуются с данными Т.Э. Зоирова, Д.Т. Бобамуратовой, А.Т. Элназарова (2019) и И.Д. Ушницкого и соавт. (2015) [19, 20]. Результаты обследования пациентов позволяют заключить, что составляемые группы пациентов не имели достоверных различий по полу, возрасту, соматическому и стоматологическому статусу, следовательно, были сопоставимыми.

Полученные результаты свидетельствуют, что уровень содержания IL-1β в РЖ группы 1 составил 14,15 (9,85-23,30) пг/мл, уровень IL-6 определялся как
16,95 (7,05-85,00) пг/мл, уровень IL-8 равнялся 1705,0 (690,0-1965,0) пг/мл, а уровень содержания TNF-α был 7,5 (5,8-9,2) пг/мл. Уровни содержания цитокинов в РЖ пациентов группы 2 были следующими: IL-1β – 12,10 (9,30-17,60) пг/мл, IL-6 – 9,70 (5,60-250,00) пг/мл, IL-8 – 1930,0 (1440,0-1960,0) пг/мл, TNF-α – 8,7 (7,5-9,8) пг/мл. Показатели исследуемых цитокинов в РЖ пациентов группы 3 (контрольной 1) составляли: IL-1β – 19,00 (10,25-30,90) пг/мл, IL-6 – 5,30 (4,40-7,10) пг/мл, IL-8 – 341,0 (150,0-1450,0) пг/мл, TNF-α – 8,1 (6,4-10,4) пг/мл. При этом показатели уровня содержания цитокинов РЖ в группе 4 (контрольной 2) были следующими: IL-1β – 0,00 (0,00-1,30) пг/мл, IL-6 – 0,00 (0,00-0,70) пг/мл, IL-8 – 386,2 (287,8-538,9) пг/мл и TNF-α – 0,0 (0,0-0,0) пг/мл [16, 17].

При сопоставлении результатов по уровню содержания анализируемых цитокинов в РЖ пациентов групп 1 и 2 выявить достоверные различия не представилось возможным. При сопоставлении полученных показателей группы 1 и группы 3 по критерию Краскела-Уоллиса для множественных сравнений были выявлены достоверные повышение уровня содержания в РЖ IL-6 z=4,15 (H=20,43, p=0,0001) и уровня содержания IL-8 z=3,08 (H=12,29, p=0,0064) у пациентов с травматическим переломом челюсти, что отображено на рисунках 1 и 2.

Рисунок 1 – Бокс-диаграмма сравнительного сопоставления уровня содержания IL-6

в ротовой жидкости в анализируемых группах пациентов.

 

Рисунок 2 – Бокс-диаграмма сравнительного сопоставления уровня содержания IL-8

в ротовой жидкости в анализируемых группах пациентов.

 

Также были выявлено достоверное повышение уровня содержания IL-8 в РЖ пациентов группы 2 при сравнении с результатами группы 3 по критерию Краскела-Уоллиса z=2,74 (H=12,29, p=0,0064). Рост уровня в РЖ провоспалительных медиаторов IL-6 и IL-8, что, по мнению В. А. Проходной, Т. В. Гайворонской (2015) способен активировать воспалительно-деструктивные процессы [21]. Кроме того, в отдельных работах подчеркнуто, что повышение уровня содержания IL-8 в РЖ указывает на активацию клеточных факторов иммунитета в области костной раны и свидетельствует об объеме воспалительного процесса [2, 16]. Результаты сравнительной оценки групп 1 и 4 по уровню содержания TNF-α в РЖ пациентов на основании критерия Краскела-Уоллиса демонстрировали тенденцию к значимому различию z=1,60, (H=4,65, p=0,19), а данные группы 2 в сопоставлении с результатами группы 4 были достоверно выше по указанному критерию z=1,97, (H=4,65, p=0,19). При сопоставительной оценке результатов группы 3 и группы 4 между собой по критерию Краскела-Уоллиса для множественных сравнений было выявлено значимое различие z=1,75, (H=4,65, p=0,19). Сравнительную оценку уровня содержания TNF-α в РЖ пациентов выделенных групп иллюстрирует рисунок 3.

Рисунок 3 – Бокс-диаграмма сравнительного сопоставления уровня содержания TNF-α

в ротовой жидкости в анализируемых группах пациентов.

 

В тоже время в специальной литературе освящен ряд исследований, указывающих, что повышение уровня содержания TNF-α в биологических средах организма человека при травматическом повреждении костной ткани является маркером развития воспалительно-деструктивных осложнений [22, 23].

Заключение. Профиль уровня я цитокинов в РЖ свидетельствует, что присутствие в полости рта третьих моляров при переломах нижней челюсти отрицательно влияет на гомеостаз полости рта, что является основанием для расширения показаний к их удалению с целью профилактики инфекционно-воспалительных осложнений.

×

About the authors

Irina Pohodenko-Chudakova

Belarusian State Medical University

Author for correspondence.
Email: irinapohodenko1968@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-0353-0125

Doctor of Medical Sciences, Professor, Head of the Department of Oral Surgery.

Belarus, Republic of Belarus, Minsk, 220083, Dzerzhinsky ave., 83

Ali Thergam Abdulameer Ali

Belorussian State Medical University

Email: thergam24@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-4142-5817

Graduate of the graduate school.

Department of Oral Surgery.

Belarus, Republic of Belarus, Minsk, 220083, Dzerzhinsky ave., 83.

References

  1. Juncar M., Tent P.A., Juncar R.I., Harangus A., Mircea R. An epidemiological analysis of maxillofacial fractures : a 10-year cross-sectional cohort retrospective study of 1007 patients. BMC Oral Health 2021; 21: 128. doi: 10.1186/s12903-021-01503-5.
  2. Yuan Yi, Trofimov I.G., Avetikyan V.G. Comporative analysis of lysozyme activation and of cytokine factors (IL-4, IL-8) level in the saliva of patients with mandibular fractures under different methods of mobilization. The Sci. Notes of the Pavlov University 2010; 17 (3): 63-65. (in Russian).
  3. Panesar K., Susarla S. M. Mandibular fractures: diagnosis and management. Semin. Plast. Surg. 2021; 35 (4): 238-249. doi: 10.1055/s-0041-1735818.
  4. Mitronin A.V., Khvorostenko O.A., Ostanina D.A., Mitronin Yu.A. Salivary biomarkers and proteomics : future diagnostic and clinical utilties. Endodontics Today 2021; 19 (3): 171-174. (in Russian). doi: 10.36377/1683-2981-2021-19-3-171-174.
  5. Simbircev A.S., Totoljan A.A. Cytokines in laboratory diagnostics. Infectious diseases. News. Opinions. Training 2015; 11(2): 82‒98. (in Russian).
  6. Ahmadaliev N., Suvonov K., Halmanov B. Cytokine profile of oral fluid in patients with maxillofacial phlegmon. Topical Issues of Surgical Dentistry and Dental Implantology 2023; 1 (1): 22-23. (in Russian).
  7. Paskova E.V., Markelova E.V., Shakhgeldyan K.I., Geltser B.I., Kriger A.B. Role of cytokine-mediated mechanisms in development of post-traumatic mandibular osteomyelitis. Medical Immunology 2019; 21(5): 953-958. (in Russian). doi: 10.15789/1563-0625-2019-5-953-958.
  8. Megha K.B., Joseph, X., Akhil V., Mohanan P.V. Cascade of immune mechanism and consequences of inflammatory disorders. Phytomedicine 2021; 91: 153712. doi: 10.1016/j.phymed.2021.153712.
  9. Popova E.V., Tarasov M.N., Chagina E.A., Tolmachev V.E. Analysis of cytokine status in traumatic injuries of the mandible and their complications. Cytokines and Inflammation 2017; 16 (3): 55‒57. (in Russian).
  10. Meniailo M.E., Malashchenko V.V., Shmarov V.A., Gasatova N.D., Malashchenko O.B., Goncharov A.G., Seledtsova G.V., Seledtsov V.I. A role for interleukin 8 in direct regulation of T cell functional activity. Medical Immunology 2017; 19 (5): 529–536. (in Russian). doi: 10.15789/1563-0625-2017-5-529-536.
  11. Sbojchakov V.B. Tumor necrotic factor. St. Petersburg : SpetsLit. 2017; 608. (in Russian).
  12. Topolyanskaya S.V. Tumor necrosis factor-alpha and age-related pathologies. The Russian Archives of Internal Medicine 2020; 10 (6): 414–421. (in Russian). doi: 10.20514/2226-6704-2020-10-6-414-421.
  13. Rolski F., Błyszczuk P. Complexity of TNF-α signaling in heart disease. J. Clin. Med. 2020; 9 (10): 3267. doi: 10.3390/jcm9103267.
  14. Bazarnyi V.V., Mandra Yu.V., Kopenkin M.A., Abdulkerimov T.Kh., Maximova A.Yu., Polushina L.G. Impairment of the balance of angiogenic and neurogenic polypeptides od the oral fluid in fractures of the maxilla. Ural Medical Journal 2023; 22 (1): 57–62. (In Russian). doi: 10.52420/2071-5943-2023-22-1-57-62.
  15. Pavlova O.Yu., Serova N.S. Cone beam CN in diagnostics of facial trauma. Stomatologiya 2016; 95 (6): 64–66. (in Russian). doi: 10.17116/stomat201695664-66.
  16. Berezhnaja E.S., Latjushina L.S. Effect of local immunotherapy with recombined IL-1ß on mucosal immunity of the oral cavity in patients with complicated fractures of the mandible. Modern Pproblems of Sci. and Edu. 2015; 6: Available at: https://science-education.ru/ru/article/view?id=23054, (accessed 28.01.2023). (in Russian).
  17. Maylyan E.A., Chaykovskaya I.V., Soboleva A.A., Lesnichenko D.A., Kostetskaya N.I. Levels of several cytokines in serum and oral fluid in postmenopausal women with chronic generalized periodontitis and osteoporosis. Challenges in Medern Medicine 2021; 44 (1): 79-91. (in Russian). DOI: 10. 18413/2687-0940-2021-44-1-79-91.
  18. Reshetnikova L.K. Immunology : Textbook. Blagoveshchensk : Amur State Medical University. 2019; 176. (in Russian).
  19. Zoirov T.Je., Bobamuratova D.T., Jelnazarov A.T. The state of hygiene and periodontal disease during splinting treatment in patients with jaw fractures. Questions of Sci. and Edu. 2019; 71 (23): 147–154. (in Russian).
  20. Ushnitsky I.D., Tetenteva Z.V., Egorova L.I., Shirko O.I., Meloyan A.G. Social and ygienic aspects of mandible fractures in Republic of Sakha (Yakutia). Stomatologiya 2015; 94 (6): 26–28. (in Russian). doi: 10.17116/stomat201594626-28.
  21. Prohodnaja V.A., Gajvoronskaja T.V. Cytokine profile of oral fluid in pregnant women with inflammatory periodontal diseases. Internat. J. of Appl. and Fundam. Res. 2015; 3-4: 655–660. (in Russian).
  22. Mironov A.M., Mironova O.B., Miromanova N.A., Trubicyn M.V. The effect of TNFA-308G>A gene polymorphism on TNF-A expression in patients with chronic traumatic osteomyelitis in the Trans-Baikal territory. Basic Res. 2015; 1 (4): 783–788. (in Russian).
  23. Zhang E., Miramini S., Patel M., Richardson M., Ebeling P., Zhang L. Role of TNF-α in early-stage fracture healing under normal and diabetic conditions. Comput. Methods Programs Biomed 2022; 213: 106536. doi: 10.1016/j.cmpb.2021.106536.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) Eco-Vector


СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ЭЛ № ФС 77 - 75489 от 05.04.2019 г.


This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies