Cytokine profile of oral fluid in case of traumatic fractures of the lower jaw and the presence of third molars in patients` oral cavity

Full Text

Введение

Постоянный научно-технический прогресс неизменно приводит к росту травматизма, а следовательно, увеличивается число травматических повреждение костей лицевого черепа, в том числе нижней челюсти. Разработке методов лечения и медицинской реабилитации травматических переломов челюстей уделяется достаточно много внимания челюстно-лицевыми хирургами, стоматологами-хирургами, стоматологами-ортопедами [1]. Однако, несмотря на постоянное совершенствование известных методов, разработку и внедрение новых методов, направленных на повышение эффективности специализированной медицинской помощи контингенту лиц с указанными поражениями, частота осложнений остается на высоком уровне и варьируется в пределах 10–41 % [2; 3]. Это указывает на недостаточную эффективность существующих подходов к лечению данной патологии и медицинской профилактики ее осложнений на современном этапе, а следовательно, на то, что существует ряд неучтенных факторов, способных оказывать определенное негативное влияние как на гомеостаз полости рта, так на челюстно-лицевую область и организм пациента в целом.

Известно, что c учетом эпидемиологической ситуации в мире одним из приоритетных научных направлений является разработка методов неинвазивной диагностики, прогнозирования развития и течения заболеваний, в том числе и хирургической патологии челюстно-лицевой области и шеи. Одно из наиболее перспективных направлений научных исследований на текущий момент – диагностика и прогнозирование c использованием жидкостных сред организма, получаемых неинвазивно. C этой позиции все больше специалистов обращают внимание на ротовую жидкость (РЖ). Данный выбор обусловлен тем, что ее информативность как при соматической, так и при стоматологической патологии неоднократно доказана, а ее забор не требует инвазивных манипуляций и может быть осуществлен необходимое число раз [4].

В специальной литературе, представленной источниками периодической печати и электронными ресурсами, присутствует значимое число публикаций, посвященных исследованию уровня содержания цитокинов в биологических средах организма человека при соматических заболеваниях, а также при хирургической патологии челюстно-лицевой области и шеи [5; 6], и только некоторые из них содержат информацию об уровне цитокинов при травматических переломах нижней челюсти [7].

Цитокины представляют собой биологически активные вещества, которые являются продуктами большого числа клеточных популяций различных тканей и органов, вырабатывающиеся ими в течение всего периода жизни в ответ на любое внешнее воздействие, в том числе патогенное. Они влияют на пролиферацию, дифференциацию, функциональную активность клеток-мишеней. Выявлено несколько вариантов их биологической активности, зависящих от участия в процессе различных внутриклеточных систем, передающих сигналы от рецепторов и способствующих этому. Как правило, осуществление такой передачи сигнала обусловлено особенностями конкретных клеток-мишеней [8].

Во-первых, цитокины реализуют иммунный ответ местного уровня, развивающийся как типичная воспалительная реакция со всеми соответствующими признаками (отек, гиперемия, боль, повышение температуры, нарушение функции). Воспаление развивается в ответ на проникновение в ткани макроорганизма инфекционного агента путем инвазии (при повреждении, операции, травме и т. д.) с обязательным участием провоспалительных цитокинов, к которым следует относить интерлейкин-1 (IL-1), интерлейкин-6 (IL-6), фактор некроза опухоли (TNF), хемокинины [9].

Во-вторых, интерлейкин-8 (IL-8) ‒ это гликопротеид (хемокин). Его основная функция ‒ обеспечение миграции в зону воспаления клеток различных типов (лейкоцитов, моноцитов, эозинофилов, лимфоцитов и т. д.). Одна из основных его характеристик – возможность оказывать влияние на эндотелий сосудов, способствуя активации адгезии нейтрофилов к поверхности последнего. Также IL-8 индуцирует хемотаксис гранулоцитов, моноцитов, лимфоцитов в инфекционно-воспалительном очаге. Он активизирует действие нейтрофилов, а именно их дегрануляцию. Кроме того, указанный гликопротеид способствует более активной выработке мононуклеарными клетками провоспалительных цитокинов [10].

Фактор некроза опухоли (TNF) представляет собой провоспалительный цитокин, который продуцируется макрофагами и моноцитами. Он обладает большим числом функций и способен влиять на липидный обмен, резистентность к инсулину, коагуляцию, корреспондировать функции эндотелия [11]. TNF способен активизировать выработку интерлейкинов (IL-1, IL-6, IL-8); интерферона-гамма, а также активировать лейкоциты. Он является одним из факторов, обеспечивающих резистентность по отношению к воздействию внутриклеточных паразитов и вирусов. Избыточная продукция и повышение уровня содержания TNF могут привести к расстройству гемодинамики, цитотоксическому воздействию на клетки организма, что имеет место при различных патологических процессах [12; 13].

В периодических изданиях и специальной литературе есть результаты исследования показателей РЖ у пациентов с травматическими переломами челюстей [14], в том числе данные анализа иммунологических показателей, включая уровень содержания цитокинов [2].

Однако при детальном анализе данных специальной литературы не было выявлено фактов, полученных на основе принципов доказательной медицины и подтверждающих влияние третьих моляров у лиц c травматическими переломами нижней челюсти на профиль цитокинов РЖ и на гомеостаз полости рта.

Все аргументы, перечисленные выше, во-первых, обусловливают актуальность представленной работы, во-вторых, доказывают необходимость выполнения целенаправленного исследования профиля цитокинов РЖ у лиц c травматическими переломами нижней челюсти при наличии у них третьих моляров и определения влияния последних на гомеостаз полости рта и организма в целом.

Цель исследования – проанализировать уровень содержания цитокинов ротовой жидкости пациентов с травматическими переломами нижней челюсти при наличии третьих моляров, установить влияние последних на гомеостаз полости рта, определить наиболее информативные показатели.

Методы и методы исследования

Исследование выполнено с соблюдением основных принципов биоэтики, после официального положительного заключения комиссии по биоэтике учреждения образования «Белорусский государственный медицинский университет».

В работе принимали участие 82 человека. Их возраст находился в пределах 18–60 лет. Из них 57 (70 %) – мужчины и 25 (30 %) – женщины. Каждый участник собственноручно подписал информированное согласие на участие в данном исследовании.

Критерии включения в исследование: возраст участников 18 лет и старше; отсутствие травм, соматической патологии (исключением является травматический перелом челюсти, по поводу которого они проходят лечение). Критерии исключения: возраст меньше 18 лет и старше 60 лет; травмы (кроме травматического перелома челюсти, по поводу которого они проходят лечение), соматические заболевания; аллергические реакции; наличие инфекционно-воспалительных процессов челюстно-лицевой области; заболевания слизистой оболочки полости рта; наличие в полости рта пломб из амальгамы, дентальных имплантатов, зубных протезов. Распределение указанных объектов исследования в выделенных группах представлено в табл. 1.

 

Таблица 1

Распределение обследованных лиц в выделенных группах

Выделенные группы пациентов	Характеристика выделенных групп пациентов	Абсолютное число пациентов в выделенных группах	Доля пациентов в каждой группы относительно общего числа обследованных лиц, %
Группа 1	Пациенты с переломом нижней челюсти и имеющие в полости рта более двух третьих моляров	43	52
Группа 2	Пациенты с переломом нижней челюсти, у которых в полости рта отсутствуют третьи моляры	18	22
Группа 3	Пациенты без перелома нижней челюсти и имеющие в полости рта более двух третьих моляров	21	26
Группа 4 (контрольная)	Соматически и стоматологически здоровые лица (данные уровня содержания цитокинов ротовой жидкости заимствованы из источников специальной литературы [15; 16])	–	–

 

Диагноз ‒ травматический перелом нижней челюсти – был поставлен на основании клинической картины и подтвержден при помощи лучевых методов исследования [17].

Частота констатации локализации линии перелома у лиц с травматическими повреждениями нижней челюсти (группы пациентов 1 и 2) была распределена следующим образом: в области клыка – 17 (27,9 %); в области тела челюсти – 23 (37,7 %); в области угла челюсти – 21 (34,4 %).

Перечисленные группы пациентов были сопоставимыми по полу (cп2 = 209,48; р = 0,00), возрасту (cп2 = 17,53; р = 0,001), соматическому и стоматологическому статусу. Все привлеченные к исследованию лица проходили клинико-лабораторное обследование [18]. Полный перечень использованных в представленной работе методов исследования приведен в табл. 2.

 

Таблица 2

Использованные в работе методы исследования и их характеристика

Примененные в работе методы исследования	Характеристика использованных методов исследования
Клинические методы исследования
Сбор жалоб; анамнез жизни; анамнез заболевания; внешний осмотр	Традиционные алгоритмы сбора данных
Осмотр полости рта	Определение индекс кариеса, пломб, удаленных зубов (КПУ), вычисление уровня интенсивности кариеса (УИК); определение гигиенического индекса O-HIS; комплексного периодонтального индекса (КПИ) по П.А. Леусу (1988)
Лабораторные методы исследования
Определение уровней содержания IL- 1b, IL-6, IL-8, TNF-a в ротовой жидкости	Ротовую жидкость для анализа уровня цитокинов собирали у обследуемых лиц в период с 8.00 до 11.00 (для исключения влияния на результат циркадных биологических ритмов субъектов), натощак, в стерильные пробирки, не ранее, чем через 30 мин после чистки зубов. Пробы маркировали и сохраняли до обработки в морозильной камере для биологических сред при температуре равной – 70 °С. После размораживания пробы при помощи центрифургирования разделяли на надосадочную и осадочную фракции. В исследование брали надосадочную фракцию. Определение уровней содержания цитокинов в ротовой жидкости выполняли при помощи стандартных наборов для иммуноферментного анализа в соответствии с рекомендациями специальной литературы [18], полученный результат выражали в пг/мл
Статистические методы исследования
Полученные данные обрабатывали статистически с помощью пакета прикладных программ Statistica 10.0	С учетом того, что имело место распределение признака, отличное от нормального, применяли непараметрическую статистическую обработку. Для этого вычисляли медиану (Me), нижний (LQ), верхний (UQ) квартили. Значимость показателей сопоставляемых групп пациентов устанавливали по критерию Краскела – Уоллиса (Н). Анализ качественных данных осуществляли по критерию c2 Пирсона. Результат считали значимым при р < 0,05

 

Результаты и их обсуждение

У обследованных пациентов был определен высокий УИК. Гигиенический индекс O-HIS составлял 2,4 ± 0,2, что свидетельствовало о неудовлетворительном результате. Данные КПИ были 3,4 ± 0,1 и указывали на среднюю степень тяжести поражения периодонта. Приведенные данные стоматологического обследования согласуются c информацией, присутствующей в работах Т.Э. Зоирова, Д.Т. Бобамуратовой, А.Т. Элназарова (2019) и И.Д. Ушницкого и соавт. (2015) [19; 20], и дают основание заключить, что сравниваемые в исследовании группы не имеют значимых различий по полу, возрасту, соматическому и стоматологическому статусу, а следовательно, являются сопоставимыми.

Уровень содержания IL-1b в РЖ группы 1 составил 14,15 (9,85–23,30) пг/мл.

Показатель IL-6 был 16,95 (7,05–85,00) пг/мл. Уровень содержания IL-8 в исследуемой биологической среде – 1705,0 (690,0–1965,0) пг/мл. Показатель TNF-a ротовой жидкости равнялся 7,5 (5,8–9,2) пг/мл.

В то же время уровни содержания цитокинов естественной биологической среды полости рта лиц группы 2 были: IL-1b – 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-a – 8,7 (7,5–9,8) пг/мл.

Показатели исследуемых цитокинов РЖ пациентов группы 3 составляли: IL-1b – 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-a – 8,1 (6,4–10,4) пг/мл.

При этом результаты уровня содержания цитокинов РЖ группы 4 (контроля) составляли: IL-1b – 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-a – 0,0 (0,0–0,0) пг/мл [15; 16].

Сравнительная оценка результатов уровня содержания анализируемых цитокинов РЖ пациентов групп 1 и 2 не выявила статистически значимых различий. При сопоставлении показателей групп 1 и 3 по критерию для множественных сравнений Краскела – Уоллиса были выявлены достоверные повышение уровня содержания в исследуемой среде IL-6 – z = 4,15 (H = 20,43; p = 0,0001) и IL-8 – z = 3,08 (H = 12,29; p = 0,0064) у лиц c переломами нижней челюсти (рис. 1, 2).

 

Рис. 1. Бокс-график сравнительного сопоставления уровня содержания IL-6 в исследуемой биологической жидкости обследуемых лиц

 

Рис. 2. Бокс-график сравнительного сопоставления уровня содержания IL-8 в исследуемой биологической жидкости обследуемых лиц

 

Исследование обнаружило рост показателя IL-8 группы 2 при сопоставлении c данными группы 3 по критерию Краскела – Уоллиса – z = 2,74 (H = 12,29; p = 0,0064). Повышение уровня содержания в ротовой жидкости IL-6 и IL-8, по мнению В.А. Проходной, Т.В. Гайворонской (2015), может способствовать развитию и активации течения воспалительно-деструктивных процессов [21], к которым относится и остеомиелит. Также специалистами было высказано мнение, что повышение уровня содержания IL-8 в РЖ свидетельствует об активации локального иммунитета в зоне костной раны и указывает на распространенность инфекционно-воспалительного процесса [2; 15].

Сравнительная оценка результатов групп 1 и 4 по уровню содержания TNF-a в РЖ на основании критерия Краскела – Уоллиса выявила тенденцию к достоверному различию – z = 1,60 (H = 4,65; p = 0,19), а сопоставление данных групп 2 и 4 обнаружило достоверно более высокий результат у пациентов c травматическим переломом нижней челюсти по указанному критерию – z = 1,97 (H = 4,65; p = 0,19). При сравнении результатов групп 3 и 4 по критерию Краскела – Уоллиса имело место значимое различие – z = 1,75 (H = 4,65; p = 0,19). Сравнительную оценку уровня содержания TNF-a в ротовой жидкости обследованных групп отражает бокс-диаграмма на рис. 3.

 

Рис. 3. Бокс-график сравнительного сопоставления уровня содержания TNF-a в исследуемой биологической жидкости обследуемых лиц

 

В то же время в процессе анализа специальной литературы по обсуждаемому вопросу был обнаружен ряд исследований, свидетельствующих, что рост уровня содержания TNF-a в жидкостных средах организма пациента c травматическим переломом кости может выступать в роли маркера развития воспалительно-деструктивных осложнений [22; 23].

Изложенное дает основание рассматривать иммунологические показатели IL-6, IL-8, TNF-a в качестве дополнительных диагностических и прогностических тестов при переломах нижней челюсти. Причем результаты уровня содержания IL-8 и TNF-a объективно отражают влияние на гомеостаз полости рта присутствие в последней третьих моляров, в том числе и при переломах нижней челюсти.

Выводы

Повышение уровня содержания цитокинов IL-8 и TNF-a ротовой жидкости 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 у пациентов группы 1 при проведении первичной хирургической обработки раны c целью профилактики инфекционно-воспалительных осложнений, а также превентивно – у лиц, связанных с травмоопасными видами деятельности, которые потенциально могут относиться к группе 3.
С учетом того, что повышение уровня содержания цитокинов в ротовой жидкости у лиц с травматическими переломами челюсти может расцениваться как маркер развития воспалительно-деструктивных осложнений, у пациентов данной категории, даже при отсутствии в полости рта третьих моляров (группа 2), необходимо решать вопрос необходимости и объеме коррекции лечебных мероприятий (проведении вторичной хирургической обработки и/или изменении средств и режима антибактериальной терапии).

About the authors

I. O. Pohodenko-Chudakova

Belarusian State Medical University

Author for correspondence.
Email: ip-c@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-0353-0125

DSc (Medicine), Professor, Head of the Department of Dental Surgery

Belarus, Minsk

Ali Thergam Abdulameer Ali

Belarusian State Medical University

Email: ip-c@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-4142-5817

Postgraduate Student of the Department of Dental Surgery

Belarus, Minsk

References

Supplementary files