Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. CLASS Обзор литератур CLASS ы
1.1. Актуальные и нерешенные проблемы этиологии и патогенеза воспалительных заболеваний пародонта 15
1.2. Диффузная эндокринная система и клеточное обновление эпителиоцитов полости рта, пищевода и желудка при воспалительных заболеваниях пародонта и органов пищеварительного тракта 28
Глава2. Материал и методы исследования 58
2.1. Клиническая характеристика больных 58
2.2. Методы обследования больных 59
2.3. Определение показателей диффузной нейроэндокринной системы и клеточного обновления эпителиоцитов слизистой оболочки десны у больных хроническим пародонтитом 69
2.4. Методы лечения 72
2.5. Методы статистической обработки 78
Результаты собственных исследований
Глава 3. Клинико-инструментальная и морфофункциональная характеристики контрольной группы практически здоровых лиц и групп сравнения пациентов с хроническим гингивитом и хроническим пародонтитом без патологии пище варительного тракта 80
Глава 4. Хронический пародонтит у больных гастроэзофагеальной рефлюксной болезнью: клинико-инструментальные, морфологические и иммуноморфологические критерии возникновения и прогнозирования течения 114
Глава 5. Хронический пародонтит у больных хроническим хеликобактерным гастритом: особенности клинического течения в рамках нарушения клеточного обновления эпителиоцитов десны и желудка и изменений диффузной эндокринной системы пищеварительного тракта 150
Глава 6. Хронический пародонтит у больных хроническим холециститом: клинико-инструментальные, морфологические и иммуноморфологические по казатели прогнозирования течения 182
Глава 7. Отдаленные результаты наблюдений за больными с воспалительными заболеваниями пародонта при патологии пищеварительного тракта: клинико -инструментальные и морфологические критерии 206
Глава 8. Диффузная эндокринная система и показатели клеточного обновления эпителиоцитов десны и желудка в возникновении и прогнозировании течения хронического пародонтита. Обсуждение полученных результатов исследования 231
Выводы 245
Практические рекомендации 248
Список литературы 250
Приложение 288
- Актуальные и нерешенные проблемы этиологии и патогенеза воспалительных заболеваний пародонта
- Диффузная эндокринная система и клеточное обновление эпителиоцитов полости рта, пищевода и желудка при воспалительных заболеваниях пародонта и органов пищеварительного тракта
- Определение показателей диффузной нейроэндокринной системы и клеточного обновления эпителиоцитов слизистой оболочки десны у больных хроническим пародонтитом
- Хронический пародонтит у больных гастроэзофагеальной рефлюксной болезнью: клинико-инструментальные, морфологические и иммуноморфологические критерии возникновения и прогнозирования течения
Введение к работе
Генерализованный пародонтит отличается наибольшей
распространенностью среди воспалительных заболеваний пародонта [Иванов В.С.,2001; Барер Г. М. и соавт, 2001; Адмакин О. И., Мамедов Ад. А., 2004]. В настоящее время можно констатировать, что местные механизмы развития пародонтита в основном расшифрованы [Mombelli А., 2003; Loonier Р. М., 2004]. Одновременно пародонтит рассматривается не только как локальное воспаление пародонта, вызванное микрофлорой "зубной" бляшки, а как реакция всего организма на воздействие бактериальной инфекции [Григорян А. С, 2002; Окушко В. Р., 2002]. С другой стороны, очевидно, что в патогенезе генерализованного пародонтита существенную роль играют системные процессы, приводящие к глубоким изменениям внутренней среды организма и, как следствие, к структурному поражению тканей пародонта [Максимовский Ю. М. и соавт., 2003; Земсков А. М. и соавт., 2003; Mizuno Y. et al., 1997].
В настоящий момент выделен ряд общесоматических факторов, сопровождающих и влияющих на развитие воспалительных заболеваний пародонта: атеросклероз, болезни ЛОР-органов, эндокринная патология, заболевания желудочно- кишечного тракта, патология желчевыводящих путей [Горбачева И. А. и соавт., 2000; Лепилин А. В. и соавт., 2003; Цепов Л.М., Николаев А.И., 2003; Buchmann R., 2001; Strak М., 2001; Nunn М. Е., 2003]. Эти точки зрения объединяет мысль о том, что ткани пародонта стереотипно реагируют сдвигами в своих структурных образованиях под влиянием самых разнообразных изменений в организме [Земсков A.M. и соавт., 2003].
Анатомо-физиологическая близость тканей пародонта и
пищеварительного тракта, общность иннервации и гуморальной регуляции создают предпосылки для вовлечения пародонта в патологический процесс при заболеваниях органов желудочно-кишечного тракта [Кирсанов А.И., Горбачева
И.А., 2000; Mizuno Y. et al., 1997]. Исследование патогенетических взаимосвязей и взаимовлияний заболеваний внутренних органов и пародонта представляется актуальной проблемой как для стоматологии, так и для гастроэнтерологии.
До настоящего времени остается малоизученным вопрос о роли диффузной нейроэндокринной системы в патогенезе воспалительных заболеваний пародонта и заболеваний желудочно-кишечного тракта. Клетки диффузной нейроэндокринной системы расположены во всех органах желудочно-кишечного тракта, они регулируют функции пищеварения, участвуют в трофических процессах, регенерации и пролиферации [Райхлин Н.Т., Кветной И.М., 1993]. Особое внимание исследователей в последние годы привлекает изучение мелатонина, серотонина и гистамина - мощных регуляторов биологических и патологических процессов [Климов П.К.,1987; Шимчук С. Ф., 2004; Callaghan B.D., 1995, 2001; Reiter R.J. et al, 2000; Barriga C.etal.,2001].
Тесно связаны с функциями диффузной нейроэндокринной системы тучные клетки полости рта, в которых синтезируются биологически активные вещества, - гистамин, гепарин, лейкотриены, мелатонин и серотонин [Кветной И.М., Ингель И. Э., 2000]. Участие тучных клеток в регуляции воспаления и регенерации тканей обуславливает повышенный интерес исследователей к изучению их роли в возникновении и течении воспалительных заболеваний пародонта [Dvorak А. М., 2002; Walsh L. J., 2003]. Функциональная активность тучных клеток не может не изменяться в условиях патологии пищевода, желудка и билиарного тракта [Юрина Н.А., 1977; Осадчук М. А. и соавт., 2003].
Общей патоморфологической картиной, определяющей течение и прогноз хронического заболевания, в том числе и пародонтита, является выраженность нарушений клеточного обновления эпителиоцитов пищеварительного тракта, что может быть использовано как в целях до-
клинической диагностики заболевания, так и для определения его течения и прогноза.
Изучение роли Helicobacter pylori в становлении и течении заболеваний верхнего этажа пищеварительного тракта и его связь с клеточным обновлением эпителиоцитов и компонентами диффузной нейроэндокринной системы может явиться основой для построения стройной системы этиопатогенеза хронического пародонтита.
Цель исследования: прогнозирование возникновения и течения хронического генерализованного пародонтита у больных с заболеваниями органов пищеварения на основании изучения диффузной нейроэндокринной системы и пролиферативной способности эпителиоцитов десны и желудочно-кишечного тракта.
Задачи исследования:
Определить роль общей популяции тучных клеток в возникновении и течении хронического генерализованного пародонтита.
Выявить значение тучных клеток, продуцирующих мелатонин, серотонин и гистамин, а также роль клеточного обновления эпителиоцитов слизистой оболочки десны в этиопатогенезе хронического генерализованного пародонтита.
Определить общие и частные механизмы патогенеза пародонтита у лиц с патологией органов пищеварения на основании изучения диффузной нейроэндокринной системы и клеточного обновления эпителиоцитов слизистой оболочки десны, нижней трети пищевода и антрального отдела желудка.
Выявить роль Helicobacter pylori в развитии и течении хронических заболеваний пародонта в сочетании с патологией верхнего этажа пищеварительного тракта и его связь с клеточным обновлением эпителиоцитов и компонентами диффузной нейроэндокринной системы.
Определить доклинико-инструментальные признаки воспалительных заболеваний пародонта, используя основные показатели клеточного обновления эпителиоцитов слизистой оболочки десны.
Выявить особенности течения и определить тактику лечения больных хроническим генерализованным пародонтитом в сочетании с заболеваниями пищевода, желудка и желчного пузыря в зависимости от состояния диффузной неироэндокриннои системы и клеточного обновления эпителиоцитов десны.
Оценить результаты комплексного лечения больных с сочетанным поражением пародонта и пищеварительного тракта на основании клинико-инструментальных показателей, количественной характеристики тучных клеток и показателей клеточного обновления эпителиоцитов десны и антрального отдела желудка.
Определить критерии ремиссии и факторы, определяющие рецидивирующее течение хронического генерализованного пародонтита у больных с патологией желудочно-кишечного тракта.
Научная новизна работы
Впервые в стоматологии установлены роль диффузной неироэндокриннои системы полости рта, пищевода и желудка в возникновении и течении изолированной и сочетаннои патологии, а также её влияние на основные процессы клеточной пролиферации. Определены доклинико-инструментальные признаки воспалительных заболеваний пародонта, основанные на изучении показателей апоптоза и диффузной неироэндокриннои системы.
Впервые изучены основные показатели клеточной пролиферации и продемонстрирована универсальная роль пролиферирующего клеточного ядерного антигена в качестве основного диагностического и прогностического
критерия оценки течения патологического процесса в полости рта и органах пищеварения.
Впервые в стоматологии и гастроэнтерологии определено влияние хеликобактерной экспансии на течение воспалительно-дистрофического процесса, показатели клеточного обновления и диффузной нейроэндокринной системы у больных с воспалительными заболеваниями пародонта.
Определена тактика лечения больных хроническим генерализованным пародонтитом в сочетании с заболеваниями пищевода, желудка и желчного пузыря в зависимости от состояния диффузной нейроэндокринной системы и клеточного обновления эпителиоцитов слизистой оболочки десны.
Впервые на основании изучения показателей диффузной нейроэндокринной системы и клеточного обновления эпителиоцитов десны установлены критерии наступления ремиссии, а также факторы, определяющие рецидивирующее течение хронического генерализованного пародонтита.
Практическая значимость
На основании проведенного исследования разработаны новые диагностические критерии возникновения, течения и исходов воспалительных заболеваний пародонта на фоне патологии желудочно-кишечного тракта. Установлено, что при оценке течения и результатов лечения хронического генерализованного пародонтита необходимо учитывать динамику изменений количественной плотности тучных клеток слизистой оболочки десны и антрального отдела желудка, продуцирующих серотонин, мелатонин и гистамин.
Определены роль хеликобактерной экспансии в возникновении и течении генерализованного пародонтита, а также ее влияние на синтез основных биологически активных веществ и факторов регенерации. Установлено, что неконтролируемый апоптоз является основным фактором прогрессирования патологического процесса как в полости рта, так и в нижележащих отделах
пищеварительного тракта, значение которого обусловлено степенью бактериальной экспансии и местным гормональным статусом больного.
Доказано, что состояние серотонин-мелатониновой системы полости рта определяет течение и прогноз изолированной и сочетаннои патологии пародонта и органов пищеварения, а её показатели могут использоваться в диагностических целях и для определения тактики лечения больных. Определены значения пролиферирующего клеточного ядерного антигена (Ipcna) и индекса апоптоза (lapopt), которые могут быть положены в основу экспертных систем оценки эффективности лечения хронического генерализованного пародонтита в сочетании с патологией желудочно-кишечного тракта.
Динамическая характеристика показателей гормональной регуляции
репаративных процессов, индикаторами которых выступают
пролиферирующий клеточный ядерный антиген и серотонин-мелатониновая система, может быть использована в стоматологии и клинике внутренних болезней для оценки прогноза течения заболеваний и ранних доклинико-инструментальных проявлений рецидива.
Основные положения, выносимые на защиту
При хронических воспалительных заболеваниях пародонта изменяются показатели клеточного обновления эпителиоцитов полости рта и структурно-функциональная организация тучных клеток, секретирующих серотонин, мелатонин и гистамин.
При хронических воспалительных заболеваниях пародонта, протекающих на фоне гастроэзофагальной рефлюксной болезни, хронического гастрита и хронического холецистита, происходят более выраженные изменения показателей клеточного обновления эпителиоцитов и диффузной нейроэндокринной системы полости рта и верхнего отдела пищеварительного тракта.
Нарушения клеточного обновления эпителиоцитов слизистой оболочки полости рта, пищевода и желудка связаны с персистенцией Helicobacter pylori и влиянием основных нейрогормонов тучных клеток, продуцирующих серотонин, мелатонин и гистамин.
Однотипность и однонаправленность изменений показателей диффузной нейроэндокринной системы и клеточного обновления эпителиоцитов слизистой оболочки полости рта, пищевода и желудка указывают на единые механизмы развития воспалительно-дистрофических изменений в верхних этажах пищеварительного тракта.
Хронический генерализованный пародонтит тяжелой степени характеризуется угнетением клеточного пролиферирующего ядерного антигена и неконтролируемым апоптозом, что делает неэффективным любой вид консервативного лечения. Тяжелой степени пародонтита соответствуют выраженные проявления атрофии слизистой оболочки пищевода и желудка, что свидетельствует о существовании универсальных механизмов регуляции апоптоза полости рта и верхних отделов желудочно-кишечного тракта.
Сочетанная патология пародонта, пищевода, желудка и билиарной системы требует продолжительного комплексного лечения, и ремиссия наступает в более поздние сроки.
Для диагностики, оценки тяжести течения и прогнозирования воспалительных заболеваний пародонта помимо традиционных клинических и инструментальных методов необходимо исследование пролиферативных факторов и основных показателей диффузной эндокринной системы полости рта.
Внедрение результатов исследования в практику
Материалы диссертации вошли в коллективные монографии «Сочетанные заболевания полости рта и органов пищеварения» (Саратов: изд-во СГМУ,
2005); «Гастроэзофагеальная рефлюксная болезнь в практике клинициста»
(Саратов: изд-во СГМУ, 2004); учебно-методические рекомендации для
системы послевузовского профессионального образования врачей-
стоматологов: «Воспалительные заболевания пародонта» (Саратов: изд-во
СГМУ, 2003); «Применение переменного магнитного поля аппарата «АТОС» в
комплексном лечении пародонтита», утвержденное УМО МЗ РФ (Саратов: изд-
во СГМУ, 2000); «Биохимические маркеры эффективности лечения
хронического генерализованного пародонтита с применением
физиотерапевтических средств» (Саратов: изд-во СГМУ, 2004); «Применение чрескожнои лазерной биостимуляции крови в комплексном лечении пародонтита» (Саратов: изд-во СГМУ, 2000), утвержденное УМО МЗ РФ; «Изменения состояния слизистой оболочки полости рта и губ при воздействии неблагоприятных профессиональных факторов» (Саратов: изд-во СГМУ, 2004); методические пособия для врачей-стоматологов, утвержденные УМО МЗ РФ: «Лечение и профилактика заболеваний пародонта (Саратов: изд-во СГМУ, 2001), «Новые методы физиотерапевтического лечения заболеваний пародонта» (Саратов: изд-во СГМУ, 2003); «Заболевания слизистой оболочки полости рта» (Саратов: изд-во СГМУ, 2003). Разработано новое устройство для забора ротовой жидкости (патент на полезную модель № 36768 от 03.11.03 г.).
Методы и результаты исследования внедрены в лечебно - диагностическую практику терапевтического стоматологического отделения Клинической больницы №3 Саратовского государственного медицинского университета, клиники терапии Самарского военно-медицинского института. Отдельные фрагменты работы используются в учебном процессе кафедр терапевтической стоматологии, хирургической стоматологии и челюстно-лицевой хирургии, внутренних болезней педиатрического и стоматологического факультетов Саратовского государственного медицинского университета
Апробация работы
Основные положения диссертации доложены и обсуждены на
Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы
гастроэнтерологии» (Саратов, 2002); Всероссийской научно-практической
конференции «Проблемы морфологии: теоретические и практические аспекты»
(Дагомыс, 2002); 7-й Международной конференции челюстно-лицевых
хирургов стоматологов (Санкт-Петербург, 2003); Всероссийской научно-
практической конференции «Стоматология XXI века» (Нижний Новгород,
2003); Международных конференциях «Гомеостаз и эндоэкология» (Хургада,
Египет, 2003, 2004); 31-й научной конференции «Сочетанные болезни органов
пищеварения и отягощение их другой патологией. Различные аспекты
диагностики и лечения в гастроэнтерологии» (Смоленск, 2003); научной
конференции «Фундаментальные и прикладные исследования в медицине»
(Греция, 2003); 3-й научной конференции «Успехи современного
естествознания» (Сочи, 2003); 10-й, 12-й и 13-й Всероссийских научно-
практических конференциях «Актуальные вопросы стоматологии» (Москва,
2003, 2004); научно-практической конференции «Новые технологии в
медицине (морфология, экспертиза, клиника и социальные аспекты)»
(Волгоград, 2004); 3-й Общероссийской конференции «Проблемы морфологии»
(Кисловодск, 2004); Всероссийской конференции «Прогрессивные
аналитические технологии и доказательная лабораторная медицина» (Москва,
2004), международной конференции «Современные медицинские технологии»
(Хорватия, 2004); научной конференции «Фундаментальные и прикладные
исследования в медицине» (Греция, 2004); совместном заседании кафедр
терапевтической, ортопедической, хирургической стоматологии,
поликлинической терапии Волгоградского государственного медицинского университета (декабрь, 2004).
Публикации
Результаты исследования и основные положения диссертации изложены в 48 печатных работах, в том числе в 2 монографиях, в 8 методических пособиях и 8 статьях.
Структура и объем работы
Диссертация состоит из введения, обзора литературы, главы, посвященной описанию материалов и методов исследования, 6 глав собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы. Работа изложена на 291 странице машинописного текста, включает 51 таблицу и иллюстрирована 55 рисунками. Библиография включает 384 источника, в том числе 233 отечественных и 151 зарубежных авторов.
ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ Глава 1 1.1. Актуальные и нерешенные проблемы этиологии и патогенеза воспалительных заболеваний пародонта
Заболевания пародонта являются одной из наиболее сложных проблем стоматологии, так как несмотря на улучшение стоматологической помощи, число больных остается весьма значительным. По данным ВОЗ (доклад научной группы ВОЗ, 1990 год, основанный на обследовании населения 53 стран), очень высок уровень заболеваний пародонта в возрасте 35-44 лет (от 65 до 98%) и возрасте 15-19 лет (от 55 до 99%). На территории России патология пародонта выявляется у 98 % обследованных [Балин В.Н. и соавт., 1995; Адмакин О. И., Мамедов Ад. А., 2004]. Отмечается устойчивая тенденция к дальнейшему росту заболеваемости тканей пародонта с преобладанием в их структуре генерализованного пародонтита [Перова М.Д.,1999; Немецкая Т.И., 1998; Барер Г.М., Овчинникова И. А. и соавт., 2001]. Таким образом, значительная распространенность болезней пародонта среди населения, отсутствие тенденции к снижению пародонтальной заболеваемости, диктуют необходимость более пристального внимания к ранней диагностике и терапии данной патологии.
В настоящее время остается достаточно много нерешенных проблем, прежде всего они связаны с наиболее ранними, интимными механизмами возникающей патологии, ролью системного и местного иммунитета полости рта, неирогормональнои регуляции, с изучением пародонтопатогенных микробных ассоциаций, с управлением процессами регенерации утраченных тканей пародонта, совершенствованием методов лечения [Грудянов А.И., 1997; Барер Г. М. и соавт., 1998; Герасимович И. С, 2000; Рисованный С. И., 2000; Цепов Л. М. и соавт., 2001; Аболмасов Н. Н., 2003; Noguchi К, Ischikawa I., 1997; HammarstromL, 1997].
В соответствии с Международной классификацией ВОЗ выделяет 5 основных групп заболеваний пародонта: гингивит, пародонтит, пародонтоз, опухолевые и предопухолеподобные поражения (пародонтомы), синдромы и симптомы общих заболеваний, проявляющиеся в тканях пародонта. Основная часть больных с заболеваниями пародонта представлена гингивитами и пародонтитами, объединенных общими этиопатогенетическими факторами развития патологического процесса.
В возникновении и развитии болезней пародонта принимают участие множество факторов как экзогенного, так и эндогенного порядка [Логинова Н.К., Воложин А. И., 1995; Грудянов А. И., 1997; Григорян А. С, 1999; S.Sengupta et al., 1990].
На современном этапе развития стоматологической науки не вызывает сомнения тот факт, что ведущую роль в патогенезе воспалительных заболеваний пародонта играет микробный фактор [Иванов В. С, 2001; Григорян А. С, 2002; Socransky S.S., 2002; Claus- Detlev Bauermeister, 2003]. Воспалительный процесс, который, как правило, возникает в десне, принимает со временем характер хронического и постепенно распространяется на нижележащие отделы пародонта, приобретая, в конечном итоге, черты, типичные для пародонтита [Григорян А. С. , 1999]. Важную роль играют общие и местные патогенетические факторы, к которым можно отнести нарушения биомеханики зубочелюстной системы, в том числе, связанные с анатомическими отклонениями, отсутствием адекватной нагрузки на пародонт, наличием различных травматических факторов. [Грудянов А. И., 1992; Логинова Н. К., Воложин А. И., 1995; Барер Г. М., Лемецкая Т. И., 1996,1998]. В то же время, многие исследователи основную причину поражения околозубных тканей видят в изменениях функций различных органов и целостного организма, связанные с сопутствующими соматическими заболеваниями, при которых ткани пародонта стереотипно реагируют сдвигами в своих структурных образованиях под влиянием самых разнообразных
17 изменений в организме [Кирсанов А. И., 1996; Горбачева И. А. и соавт., 2000; Цепов Л. М., Николаев А. И., 2003].
Одним из главных факторов этиопатогенеза хронических
воспалительных заболеваний пародонта выступают микроорганизмы
супрагингивального и субгингивального дентального налета
(грамположительные и грамотрицательные палочки и кокки - Str. sanguis, mitis, Actinomyces viscosus, naeslundii; спирохеты, Bacteroides melaninogenicuc, Actinomyces viscosus, Actinomyces naesludii) [Цепов Л.М., Николаев А. И., 2001; Зеленова E. Г., 2003; Johannessen A.C. et al., 1998; Socransky S.S. et al., 1999; Tanner A. Et al.,1999; AH R. W. et al., 1997]. На современном этапе развития стоматологии признается существование пародонтопатогенной грамотрицательной анаэробной микрофлоры (Porphyromonas gingivalis, Fusodacterium nucleatum, Prevotella intermedia, ioeschii), способствующей активной деструкции пародонтальных тканей [Грудянов А.И.,1995; Лемецкая Т.Н., 1998; Дмитриева Л. А., 2001; Безрукова И. В., 2001; Gengo R., 1998; Michalowicz В. S. et al., 2000]. Агрессивность данной микрофлоры обусловлена наличием в оболочке бактерий протеолитических ферментов, эндотоксинов, непосредственно повреждающих ткани пародонта. [Curtis М.А., 1997; Martin М.С. et al.,1998; Loomer P. M., 2004]. Примером прямого патогенного действия бактерий является лейкотоксин, вырабатываемый наиболее известным пародонтопатогеном Actinobacillus actinomicetemcomitahs, который обусловливает лизис PMN-лейкоцитов. Кроме этого бактерии вырабатывают различные токсические вещества, например H2S, гидролитические и протеолитические ферменты. Выработка протеолитических ферментов -коллагеназ и индуцирование продукции аналогичных ферментов клетками и тканями пародонта — является примером непрямого патогенного действия бактерий [Плахтий Л. Я., 2002; Fenno J. С, 1998; Riviere G. R. Et al., 1997].
Воспалительный процесс в пародонте начинается с образования маргинального дентального налета в результате колонизации поверхности
18 десны грамположительными анаэробными кокками, которые способны прочно прикрепиться к зубу и произвордить интермикробную субстанцию. По мере увеличения толщины налета, они создают коагрегации с другими пародонтопатогенными микроорганизмами. Субгингивальный налет имеет тенденцию к распространению под десну, занимая десневую борозду и проникая в мягкие ткани и костную ткань челюсти. Одним из основных механизмов проникновения бактерий в десну является их транслокация из налета путем инвазии с последующим инфицированием всего пародонтального комплекса [Логинова Н.К., Воложин А.И.,1995; Акулович А.В., 1999; Улитовский Б.С., 2000; Булгакова А. И. и соавт., 2000; Drizhal I., 1999]. Этап альтерации колонизированных тканей можно отнести к следствию межклеточного и тканевого взаимодействия возбудителей и "хозяина". Прогрессирование этого процесса зависит от продукции бактериями гистоповреждающих веществ (цитотоксинов, ферментов, метаболитов, гематотоксических факторов) и от ответной реакции маркоорганизма. Сила и характер ответной реакции организма определяет интенсивность воспалительного процесса в пародонте и степень его клинической манифестации.
Начавшись как хроническое воспаление слизистой оболочки десны, патологический процесс обычно медленно и неуклонно распространяется на нижележащие ткани пародонта, повреждая, а затем и разрушая структурные элементы, периодонтальную связку и костную ткань [Григорьян А.С. и соавт., 1999; Кунин А. А. и соавт., 2001; Yamamoto М. Et al., 1997]. Предполагается участие в этом процессе повреждений тканевых структур пародонта врожденного и приобретенного характера (анатомические особенности десневой щели, многочисленные микротравмы, снижение секреции Ig А, генетическая детерминированность к некоторым особенностям биосинтеза и катаболизма внеклеточных компонентов соединительной ткани, качество и количество выделяемой слюны, структура поверхности окклюзии,
19 травматические очаги, нарушением строения мягких тканей преддверия полости рта, уровень гигиены полости рта, сбалансированность питания, возраста пациента) [Descher J. Et al., 1997; Goaslind G.D. et al.,1997; M. Herdert, 2001]. Вместе с тем А.И. Кирсанова (1999) считает, что в настоящее время невозможно выявить возбудителя, ответственного за развитие воспалительного процесса в тканях пародонта.
В последние годы антропогенная трансформация среды обитания человека "вывела в жизнь" более 30 патогенных возбудителей, так называемых "новых" болезней человека [Шевченко Ю.Л., 2000]. К таким возбудителям, причастным к заболеваниям пародонта относится хламидийная инфекция, Treponema denicola, Treponema socranskii, особенно у лиц молодого возраста [Жукова Л.В., 1999; Riviere G.R. et al., 1997; Muhlestein J.B. et al.,1998]. Доказана прямая этиопатогенетическая связь между экспансией Helicobacter pylori в ротовой полости и желудке и роль данных микроорганизмов в возникновении сочетанной патологии пародонта и желудка [Цимбалистов А.В., Робакидзе Н.С., 2000].
Развитие воспалительного процесса в пародонте связано с адгезией и колонизацией микрофлоры в условиях сниженного иммунитета. [Цепов Л. М. с соавт., 1998; Безрукова И. В., Дмитриева Л. А., 2000; Дмитриева Л. А. и соавт., 2001]. Интенсивное развитие иммунологических методов исследований в последние годы позволило получить убедительные данные, свидетельствующие о важной роли иммунных нарушений в патогенезе пародонтита [Мирсаева Ф. 3., 1997; Иванюшко Т. П. и соавт., 2000; Безрукова И. В, 2001; Максимовский Ю. М. и соавт., 2003; Olsanska-Seidlova A. et al., 1989]. Характер этих изменений разнообразен. Одни авторы указывают на иммунную недостаточность с явлениями аутосенсибилизации организма, на фоне которой прогрессирует пародонтит, другие - на иммунодефицитное состояние за счет нарушения только клеточного звена иммунитета, третьи — на
20 преимущественные изменения гуморального звена [Булгакова А. И. и соавт., 2000; Прокопенко В. Д. и соавт., 2002; W.Dorsch, 1994].
Одним из существенных признаков, свидетельствующих об иммунологической природе начальных изменений в пародонте, является обильная инфильтрация тканей пародонта лимфоцитами и плазмоцитами на самых ранних стадиях развития заболевания, причем лимфоциты не просто накапливаются в пародонте, а активно мигрируют в него [К.С.Янсова с соавт., 1984; M.Campbel, 1967]. В развитии воспаления, повреждения десны наибольшее значение отводят нейтрофильным полиморфноядерным лейкоцитам (НПЯЛ). На высоте воспаления количество НПЯЛ составляет около 60-65% всех клеточных элементов в области поражения [G.J.Seymour, 1991]. Главным местом поступления в ротовую полость НПЯЛ является десневая жидкость пародонтального кармана [И.М.Жяконис, 1986]. Здесь V.Bienengraber, (1982), обнаружил наибольшую лимфоцитарную инфильтрацию. Под влиянием факторов зубного налета лимфоциты вступают в реакцию бласттрансформации, которая стимулируется лизосомальными ферментами НПЯЛ - протеазами, лизоцимом [Грудянов А. И., 1997; Дмитриева Н. И., 1989; Грохольский А. П. и соавт., 2000]. В результате этого В-лимфоциты превращаются в плазматические клетки, а Т-лимфоциты в тучные клетки. Под действием лизосомальных ферментов происходит дегрануляция тучных клеток, что приводит к выходу в ткани пародонта медиаторов воспаления. Выделяют медиаторы воспаления плазменные (калликреин-кининовая система, система комплемента) и клеточные. Из плазменных медиаторов брадикинин способствует выбросу гистамина и резко повышает проницаемость сосудов, а калликреин активизирует хемотаксис НПЯЛ и фактор Хагемана свертывающей системы крови [S.E.Akopov, 1992]. За происхождение клеточных медиаторов ответственны НПЯЛ, лаброциты, базофилы, гистамин, серотонин, простагландины, лимфокины.
Под действием биологически активных веществ возникает расстройство микроциркуляции - замедление кровотока, развитие состояния гиперкоагуляции и тромбирования сосудов [Косорукова Н. Я. И соавт., 1988; Ткаченко Т. Б., 1999; J.A.Ware et al., 1993].
Поражение десен на ранних стадиях развития пародонтита отчетливо напоминает реакцию повышенной чувствительности замедленного типа, в результате которой формируется инфильтрат, преимущественно состоящий из мононуклеаров - лимфоцитов и макрофагов [Барер Г. М., Лемецкая Т. И., 1996; Григорян А. С, 1999; Данилевский Н. Ф., Борисенко А. В., 2000]. Лимфоциты являются эффекторами реакции замедленного типа, так как они выделяют медиаторы — лимфокины, которые способствуют локализации в тканях макрофагов, лейкоцитов, фибробластов, остеокластов. В результате этого происходит поражение участков пародонта, примыкающих к пограничному слою эпителия, отмечается потеря коллагена, десневая борозда превращается в патологически увеличенную полость - карман. Активация остеокластов приводит к деструкции альвеолярной кости [Орехова Л. Ю., Прохорова О. В., 2002]. Дальнейшее развитие патологического процесса характеризуется инфильтрацией ткани плазматическими клетками, которые принимают активное участие в формировании иммуноспецифических реакций пародонта [Мирсаева Ф. 3., 1997; Яременко А. И., Алехова Т. М., 2002; JJalonpoika et al., 1989].
Важным звеном в патогенезе пародонтита является развитие аутоиммунных процессов в тканях пародонта [Ковальчук Л. В. и соавт., 2000]. И.С.Мащенко (1990) на различных этапах развития воспаления в пародонте обнаружил нарушение реакций бласттрансформации лимфоцитов и наличие противодесневых аутоантител. Причем, высота их титров зависела от длительности и активности патологического процесса. Наиболее часто аллергические реакции и высокие титры AT наблюдались у пациентов длительно болеющих пародонтитом. На основании этого полагают, что
прогрессирование процесса в значительной степени связано с развитием иммунитетных реакций между десневыми аутоантителами и соответствующими антигенами [Левин М. Я., Орехова Л. Ю., 1996; Ковальчук Л. В., 2000; J.D.Bessat et al., 1988; C.W.Cutler et al., 1991]. В связи с этим, лечение воспалительных заболеваний пародонта, не включающее иммуномодуляторы, является малоэффективным, а действие его не продолжительным [Савенок Е. Н., 2000; Прокопенко В. Д. и соавт., 2002].
В последние годы выдвигается "цитокиновая концепция", по которой цитокины играют ведущую роль в развитии постоянно текущего воспаления в тканях пародонта, индуцируемого микробными агентами [Цепов Л. М., 1999; Ковальчук Л.В.,2000; Beausejour A. et al., 1997]. В частности, показано, что при хронических воспалительных заболеваниях периодонта ответственны за деструкцию тканей IL-1 и IL-6, процесс может усугубляться присутствием IL-8 [Soroseno W.,1994; Hou et al.,1994; Shimabukuro et al., 1996]. При этом пародонтопатогенная микрофлора бактериального налета выступает в роли триггерного механизма в активации макрофагов пародонта и в индукции ими каскада прововоспалительных цитокинов, что создает замкнутый круг с пролонгацией повреждения тканей пародонта, патологически активирует остеокласты и вызывает прогрессирование резорбции кости.
В исследованиях, посвященных вопросам этиопатогенеза заболеваний пародонта повышенное внимание уделяется изучению активности протеолитических ферментов, как, одному из ведущих механизмов в развитии данной патологии [Евстигнеева И. Л. и соавт., 2001; Beghton et al., 1990; Kontani M. et al.,1997; Curtis М.А.,1997]. Протеолитические ферменты вырабатываются пародонтопатогенными микроорганизмами. Одним из мощных протеолитических ферментов является эластаза. Она вызывает разрушение эпидермальнодермального соединения, принимает участие в активации проколлагеназ и вызывает утрату коллагена тканями десны [Giannopoulou et al.,1994; Pederson E.D. et al.,1995; Kennett C.N., et al.,1995].
Наиболее резкий подъем активности эластазы наблюдается у больных гингивитом, в то время как у больных пародонтитом тяжелой степени наблюдалось снижение уровня эластазы и числа полиморфно-ядерных лейкоцитов, продуцирующих ее [Pederson E.D. et al.,1995; Straka M.,2000].
Важной группой протеолитических ферментов, участвующей в деструкции тканей пародонта, являются коллагеназы [Daspher S.A. et al.,1998]. Т.И. Езикян (1992), исследуя активность бактериальной коллагеназы у пациентов с пародонтитом в жидкости десневой борозды, обнаружила, что она больше в 6 раз, чем у больных гингивитом. В контрольной группе здоровых людей данный показатель равнялся нулю. Кроме того, при воспалительных процессах в тканях пародонта неоднократно повышается уровень внутритканевой коллагеназы, которая активируется в клетках пародонтальных тканей: фибробластах, моноцитах, макрофагах и остеобластах [Straka .М., 2001]
В результате повреждения тканевых компонентов выделяются просеринэстераза, тромбин, кинин, фибриноген, а также активированные фракции комплемента. Эти вещества совместно с продуктами жизнедеятельности бактерий играют роль хемотаксических факторов для полинуклеаров, макрофагов и других клеточных элементов, участвующих в организации и развитии воспалительного процесса, так и веществ, осуществляющих деструктивные эффекты [Григорян А.С.,1999].
Среди гликопротеидов внеклеточного матрикса, основное внимание придается фибронектину, который участвует в связывании внеклеточного матрикса с клетками организма и обеспечивает направление их перемещения, являясь медиатором воспаления. Езикян Т. И. (1992) и Косорукова Н.Я. и соавт (1988), изучая содержание фибронектина в плазме крови у больных пародонтитом и гингивитом различной степени тяжести, установили факт снижения уровня сывороточного фибронектина при пародонтите средней степени тяжести. В то же время, авторы отмечают повышение концентрации фибронектина у больных с гингивитом и пародонтитом легкой степени
24 тяжести. На основании изложенного исследователи делают вывод, что концентрация фибронектина соответствует выраженности воспалительного процесса и данный показатель может использоваться в диагностическом и прогностическом плане.
Значительный интерес у исследователей вызывает изучение ингибиторов протеолитических ферментов [Максимовская Л. Н.. 1999; Travis I. et al., 1997;]
Ингибиторами широкого спектра эндопептидаз являются СС2-макроглобулин и
а і-антитрипсин. Анализу источника аг-макроглобулина и его уровня в десневой жидкости в условиях экспериментального гингивита посвящена работа С. Giannopoulou et al. (1990). Концентрация СХ2-макроглобулина и альбуминов в десневой жидкости возрастала соответственно выраженности гингивита. На основании полученных данных авторы делают вывод о
локальном увеличении синтеза СХ2-макроглобулина в тканях десны человека in
vitro.
Важную роль в модуляции воспалительного процесса принадлежит фактору, активирующему тромбоциты. Фактор, активирующий тромбоциты, вызывает лейкопению вследствие агрегации клеток, диапедеза и инфильтрации ими сосудистой стенки, а также хемотаксиса; сладж-феномен. При этом следует подчеркнуть, что фактор некротизирующий опухоль является в 1000 раз более сильным индуктором повышения сосудистой проницаемости, чем гистамин [Серов В.В., Пауков B.C., 1995].
Фактор некротизирующий опухоль — TNFa служит одним из агентов, переводящих острое воспаление в хроническое, так как даже в низких дозах стимулирует макрофаги к синтезу цитокинов. Отмечена положительная связь между уровнем фактора некротизирующего опухоль и глубиной пародонтального кармана, степенью кровотворности десны, количеством полиморфноядерных лейкоцитов. Имеется мнение, что определение уровня фактора некротизирующего опухоль в смешанной слюне позволяет точно
регистрировать периоды обострения воспалительного процесса и выделять пациентов, резистентных к терапии [Garito M.L.,1994].
В генезе воспалительных заболеваний пародонта определенное значение имеет обмен простагландинов (PG) и циклических нуклеотидов. Так, Дмитриева Н. И. (1989) обнаружила увеличение содержания в тканях воспаленной десны PGE2. Возрастание концентрации PG в тканях автор считает одним из основных механизмов деструкции костной ткани. При этом, динамика уровней цАМФ и цГМФ в тканях воспаленное десны является компенсаторно-защитной реакцией, направленной на подавление воспалительного процесса. S. Saito et al (1990) и Е.М. Barretlo-Tinoco et al. (1997) приводят сведения о наличии на мембранах преостабластов и остеокластов рецепторов к PG, метаболитам витамина Д и IL-1. Установлено, что при развитии процесса остеорезорбции, участие IL-1 имеет в 500 раз больший эффект, чем TNFa.
Ряд авторов в патогенезе воспалительных заболеваний пародонта придает особое значение сезонной и возрастной направленности показателей обмена веществ и, в частности, углеводов и системы пируват-лактат. Начинаясь осенью, после относительного благополучия в летние месяцы, патологический процесс прогрессирует в течение зимы, а к весенним месяцам наблюдается углубление метаболических изменений, характерных для метаболического ацидоза [Белоклицкая Г.Ф., 1996; Титаренко Е.В.,1996; Thesleff І.Д995]. Отводя ключевую роль в развитии пародонтита метаболическому ацидозу, В.А. Пахомова (1992) установила, что на фоне снижения интенсивности окисления углеводов происходит ускорение их синтеза за счет аминокислот. Известно, что отщепление олигосахаридных цепей гликопротеинов соответствующими ферментами делает белковую часть молекулы значительно уязвимее в отношении протеолиза.
Ю.А. Петрович и соавт. (1996) продемонстрировали факт повышения содержания небелкового железа в смешанной слюне и десневой жидкости при
26 воспалительных заболеваниях пародонта. По мнению авторов, кровоточивость десен является лишь одним из источников небелкового железа в смешанной слюне и десневой жидкости. Избыток железа способствует росту микрофлоры, в частности, P.gingivalis и, следовательно, прогрессированию патологического процесса в пародонте [Drizhal L, 1999].
Заболевания пародонта воспалительной природы сопровождаются изменениями липидного обмена. Подавляющее большинство авторов, исследуя метаболизм липидов, уделяет главное внимание процессам перекисного окисления липидов. В очаге воспаления процессы перекисного окисления липидов активизируются уже на стадии гиперемии, что связано с повышением концентрации кислорода в тканях пародонта. На фоне снижения интенсивности тканевого дыхания в тканях пародонта происходит активация оксигеназного пути использования кислорода, что приводит к образованию различных гидроперекисей [Лезников Р.Л., 1999]. Кислород под влиянием ксантиноксидазы вызывает увеличение проницаемости сосудистой стенки; повреждение эндотелиоцитов С5-фрагментом комплемента опосредуется продуктами перекисного окисления липидов. Продукты перекисного окисления липидов участвуют в синтезе хемотаксических липидов из арахидоновои кислоты. Радикалы кислорода инактивируют al- антитрипсин, повышая таким образом протеолитическую активность [Борисенко А.В.,1991]. В.Н. Бобырев и соавт. (1994) отмечают, что интермедианты перекисного окисления липидов способны снижать эластичность коллагеновых волокон пародонта, уменьшать скорость их обновления, увеличивать содержание в них оксипролина и оксилизина, и скорость неэнзиматиченского гидролиза коллагена.
В литературе наиболее широко освещено состояние белкового обмена при воспалительных заболеваниях пародонта. Так, интенсивность белкового обмена резко возрастает при остром или обострившемся течении воспалительного процесса. При этом активизация белкового обмена при
гингивитах выражена значительно меньше, чем при пародонтите [Борисенко А.В.,1992; Грудянов А.И., 1997; Syrjanen et al., 1990].
Для современного больного характерна полиморбидность поражения и мультинозологичность. Статистически доказано, что на одного больного моложе 20 лет приходится 2,8, в возрасте 21-40 лет - 2,9, в 41-60 лет - 4,5 одновременно протекающих заболевания. В основе полиморбидности нередко лежит общность механизмов возникновения и единство повреждающих и защитных факторов.
Традиционно заболевания пародонта связывают с системными процессами в организме [Кирсанов А. И. и соавт., 1991; Цепов Л. М. и соавт., 1998; Гольдштайн Е. В., 2000; Жидких Е. Д., 2000; Оганян Э.С., 2001; Цветкова М.С.,2001; N. Mastragelopulos at al., 2001; М. Straka, 2001]. Согласно современным представлениям хронический генерализованный пародонтит представляют собой различной степени выраженности воспалительно-дистрофический процесс, который нередко сочетается с подобными же изменениями в слизистой оболочки органов анатомически и функционально связанных (эзофагит, гастрит, функциональная диспепсия) [Рыбаков А. И., 1976; Банченко Г. В., 1979; Сафаров Т., 1986; Яковцева Н. В., 1997; Николаев А. И., 1998; Островская Л. Ю., 1999; Жидких Е. Д., 2000; Кирсанов А. В., Горбачева И. А., 2000; Уразова Р. 3. и соавт., 2001; Иванов B.C., 2001].
Общей патоморфологической картиной, определяющей течение и прогноз любого хронического заболевания, в том числе и пародонтита, является выраженность нарушений клеточного обновления эпителиоцитов пищеварительного тракта, что может быть использовано как в целях до клинической диагностики заболевания, так и для определения его течения и прогноза.
Участие диффузной эндокринной системы в воспалении, регенерации и нервной регуляции обусловливает повышенный интерес исследователей к
изучению роли нейрогормонов, и в частности, серотонина, гистамина и мелатонина в возникновении и течении хронического пародонтита. Роль Helicobacter pylori в становлении и течении заболеваний верхнего этажа пищеварительного тракта и его связь с клеточным обновлением эпителиоцитов и компонентами диффузной нейроэндокринной системы может явиться основой для построения стройной системы этиопатогенеза хронического хронического пародонтита.
Резюмируя сказанное можно сделать заключение, что процесс хронизации воспалительных заболеваний пародонта обусловлен особенностями иммунитета больного, микроорганизмов, колонизирующих полость рта и пародонтальный карман, состоянием гормональной, нервной систем человеческого организма и нарушением клеточной пролиферации эпителиоцитов верхнего этажа пищеварительного тракта. Формирование воспалительной реакции в тканях пародонта в полном объеме происходит уже на стадии гингивита и пародонтита легкой степени. На поздних стадиях воспалительного процесса (пародонтит тяжелой степени) отмечается дискоординация и срыв большинства механизмов саногенеза, что по существу означает декомпенсацию процесса. Несомненно, что гингивит и пародонтит, в основе которых лежит единый, по патогенетическим механизмам воспалительный процесс, являются лишь фазами одного и того же заболевания. Учитывая многостороннее действие многих провоспалительных агентов на уровне системных физиологических процессов в организме человека, необходимо внедрение в стоматологическую практику ранних доклинико-инструментальных методов диагностики гингивита и пародонтита, прогнозирования их течения, а так же использование адекватных комбинированных методов лечения, воздействующих как на патологический процесс в ротовой полости, так и на заболевания, анатомически и функционально тесно связанные с данным отделом пищеварительного тракта.
29 1. 2. Диффузная эндокринная система и клеточное обновление эпителио-цитов полости рта, пищевода и желудка при воспалительных заболеваниях пародонта и органов пищеварительного тракта
В 1966-1969 гг. A. Pearse обосновал учение о существовании в организме специализированной высокоорганизованной клеточной системы способной вырабатывать биогенные амины и пептидные гормоны. Взяв за основу первые буквы английских слов "Amine Precursor Uptake and Decarboxylation", характеризующих основные свойства этих клеток (способность поглощать предшественников биогенных аминов и подвергать их декарбоксилированию с последующим образованием биогенных аминов) он назвал ее APUD -системой. Накопленные к настоящему времени знания свидетельствуют о наличии в APUD-клетках общих цитохимических свойств, сходных механизмов синтеза, накопления и секреции биогеннных аминов и пептидных гормонов однотипной метаболической системы [Pearse А., 1969; 1977].
Клетки APUD — системы Pearse отнес к нейроэндокринным. Согласно данной концепции диффузная нейроэндокринная система, объединяющая апудоциты, действует, как третье эффекторное звено для модуляции или расширения нейронов соматического или автономного отделов нервной системы. Диффузная нейроэндокринная система имеет центральный и периферический отделы. Первый - включает клетки гипоталамогипофизарной оси и пинеальную железу, ко второму отделу относятся все эндокринные клетки, располагающиеся вне этих органов: в пищеварительном тракте, поджелудочной железе, мозговом веществе надпочечников, коже, ганглиях симпатического отдела периферической нервной системы, каротидном теле и меланобластах. Проведенные в последние годы многочисленные экспериментальньге исследования продемонстрировали, что часть эндокринных клеток может развиваться из единого с эпителиальными клетками дефинитивного зачатка [Райхлин Н. Т. с соавт 1993]. В качестве их
зо предшественников признают полипотентные, недифференцированные клетки [Andrew A. et al., 1998].
Таким образом, можно считать установленным, что эндокринные клетки в желудочно-кишечном тракте могут иметь эндодермальное, эктодермальное, эктонейродермальное и мезодермальное происхождение.
В настоящее время принята концепция о единой желудочно-кишечно-мозговой эндокринной системе, принимающей участие в регуляции функций органов пищеварения [Климов ПК., 1987, 1991, 1993; Уголев A.M., 1987; Hong Y.G., Riegler I.L.,1997; Boyd С, 2001].
Накоплено много данных о желудочно-кишечных гормонах, которые
секретируются клетками, расположенными в тканях желудочно-кишечного
тракта. Изолировано и описано более 30 гормонов этой группы. Эндокринные
клетки желудочно-кишечного тракта секретируют гастрин, серотонин,
мелатонин, гастринвысвобождающий пептид, секретин, холецистокинин, соматостатин, вазоинтестинальный пептид, вещество Р, мотилин, галанин, пептиды гена глюкагона, энкефалины и эндорфины, нейротензин, нейромедин N, панкреатический полипептид, нейропептид Y, хромогранины [Andrew A. et al., 1998; Bordi С. et al., 2000].
В тонкой и толстой кишке идентифицировано 13 типов клеток, относящихся к апудоцитам и секретирующих следующие типы гормонов и биогенных аминов: гастрин, холецистокинин, секретин, гастроинтестинальный пептид, мотилин, нейротензин, соматостатин, вазоитестинальный пептид, серотонин, мелатонин, субстанция Р [Уголев А. М. 1987; Климов П. К. 1987; Аруин Л. И. с соавт., 1998].
Установлено, что пептидные гормоны и биогенные амины вырабатываются как в клетках диффузной эндокринной системы, так и в ЦНС. В 1975 году Э. Пирс и Дж. Полак установили локализацию вещества Р в эндокринных клетках кишечника и кишечных нервах. Соматостатин, считавшийся продуктом гипоталамуса, был обнаружен в периферических
31 нервах и в эндокринных клетках желудочно-кишечного тракта, поджелудочной и щитовидной желез. Нейротензин, первоначально, выделенный из гипоталамуса, идентифицировали в эндокринных клетках кишечника и желудка. Вместе с тем такие типичные кишечные гормоны, как гастрин и холецистокинин, были обнаружены в ЦНС.
Самой многочисленной группой апудоцитов в органах пищеварения являются ЕС-клетки, синтезирующие целую серию биогенных аминов и гормонов: серотонин, мелатонин, мотилин, вещество Р.
Установлено, что 95% серотонина в организме синтезируется в ЕСг клетках желудочно-кишечного тракта. Наряду с другими биогенными аминами, он играет важную роль в системе пептидных гормонов и нейромедиаторов. Так, серотонин может оказывать прямое влияние на клетки-мишени, внутриклеточный синтез пептидных гормонов и их транспорт.
В ротовой полости серотонин продуцируется тучными клетками, входящими в состав подслизистого слоя десны [Данилевский Н.Ф.с соавт.,2000]. Имеются отдельные сведения о роли серотонина в патогенезе поражений пародонта [Зуфаров С.А.,1974; Логинова Н.К.с соавт.,1995; Иванов В.С.,2001;]. При этом данные о морфометрических показателях тучных клеток ротовой полости, продуцирующих серотонин, у пациентов с заболеваниями органов пищеварения, в литературе не опубликованы. Нет сведений о количественных показателях тучных клеток ротовой полости у пациентов с заболеваниями пищевода, желудка и желчного пузыря.
Еще одним гормоном, секретируемым ЕС2-клетками диффузной эндокринной системой толстой кишки, является мелатонин. Он привлекает пристальное внимание исследователей с момента его открытия в 1958г. Мелатонин — основной компонент пейсмекерной системы организма [Cagnacci А., 1992; Gillette М. U., 1995; Steinlechner S.,1996]. Он принимает участие в создании циркадного и циркадианного ритмов, воздействуя на клетки как непосредственно, так и путем изменения секреции других гормонов и
биологически активных веществ, концентрация которых меняется в зависимости от времени суток.
Взаимодействие гормона с клетками может происходить различными способами. Рецепторы к мелатонину обнаружены на многих клетках, в том числе на компонентах иммунной системы [Calvo J. R., 1995]. По своей природе мелатонин - производное индола, обладающее амфифильными свойствами, поэтому он преодолевает все тканевые барьеры, свободно проходит через клеточную мембрану. В ряде случаев действие мелатонина на клетки опосредуется цАМФ [Baler R.,1996]. Мелатонин может воздействовать на внутриклеточные процессы, минуя систему рецепторов и вторичных месседжеров и взаимодействуя с ядерными рецепторами [Малиновская Н.К.,1997]. Гормон также способен влиять на клеточные системы, изменяя процессы межклеточного взаимодействия.
Очень важная функция гормона — антиоксидантная активность. Механизм антиоксидантного действия связан с тем, что, во-первых, гормон обладает выраженной способностью связывать свободные радикалы, в том числе образующиеся при перекисном окислении липидов гидроксильные радикалы и экзогенные канцерогены, а во-вторых, он активирует другой фактор защиты организма от свободнорадикального повреждения — глутатионпероксидазу [Tan D. et al.,1993]. По силе антиоксидантного эффекта мелатонин превосходит все известные антиоксиданты, в том числе, витамин Е [Pieri С, 1994]. Основная направленность антиоксидантного действия - защита ДНК клетки. Мелатонин обладает активирующим действием по отношению к иммунной системе, способствует выработке как гуморальных, так и клеточных иммунных факторов, стимулируя образование цитокинов [Maestroni G. J. М., 1993].
Таким образом, мелатонин — нейрогормон, выполняющий функции организации биологического ритма организма, защиты тканей от свободнорадикального повреждения, иммунного контроля. Несмотря на
33 лавинообразный рост публикаций, посвященных мелатонину, число исследований, посвященных роли мелатонина при заболеваниях ЖКТ, сравнительно невелико. Доказано увеличение числа эндокринных клеток слизистой оболочки желудка, секретирующих мелатонин, при язвенной болезни двенадцатиперстной кишки [Осадчук М.А. с соавт.,1996]. Репарация пептического дефекта при этом тесно коррелирует с гиперплазией апудоцитов, продуцирующих мелатонин. Замедление репарации язвенного дефекта может быть следствием как прямого действия мелатонина на клеточный субстрат язвы, так и результатом его ингибирующего влияния на функции эндокринных желез и выделяемых ими гормонов, а также на активность ЦНС [Вознесенская Л. А., 1998]. Имеются сообщения о нарушении циркадного ритма секреции мелатонина при воспалительных и опухолевых заболеваниях желудочно-кишечного тракта [Козлова И.В. с соавт.,2000].
Гистамин, наряду с гастрином, является одним из важнейших стимуляторов желудочной секреции и синтеза коллагена. Он активирует кислотообразующую функцию париетальных клеток, усиливает деятельность главных клеток и способствует выработке пепсина. Кроме того, гистамин участвует в регуляции процессов воспаления, репарации, микроциркуляции и сосудистой проницаемости что имеет важное значение в возникновении и прогрессировании заболеваний пищеварительного тракта в том числе и ротовой полости [Никитенко В. А. и соавт., 1991; Робакидзе Н. С, 2000; Хомеркин С. Г., 2001]. Гистамин секретируется ECL - клетками, сосредоточенными преимущественно в кислотопродуцирующей зоне желудка. В меньшем количестве они определяются в антральном отделе желудка, луковице двенадцатиперстной кишки и переходной складке десны [Кирсанов А.И., Горбачева И.А., 1999,2000].
В литературе довольно четко прослеживается связь между ECL-клетками слизистой оболочки желудка и G-клетками [Шимчук С. Ф., 2004], а также уровнем гастрина в плазме крови. При этом полагают, что гиперплазия ECL-
34 клеток предшествует увеличению количества обкладочных клеток. Однако остаются не ясными механизмы взаимодействия гистамина, секретируемого слизистой оболочкой желудка и ротовой полости.
Полагают, что стресс, индуцированный выбросом гистамина, влияет не столько на секрецию кислоты, сколько на процессы микроциркуляции в слизистой оболочке желудка и ротовой полости [Вайсфельд И. Л., Кассиль Р. Н., 1981; Виноградов В. А., 1983].
Результаты гистохимического и морфометрического исследования ECL-клеток свидетельствуют о значительном увеличении их у больных язвенной болезнью и хроническим хеликобактерным гастритом [Вахрушев Я. М., 1993; Жуковицкий В. Г., 1993; Островская Л. Ю., 1999; Ивашкин В. Т., Раппопорт С. И., 2001; Сойхер М. Г., 2001]. При язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки отмечается увеличение количества ECL-клеток в теле желудка. Необходимо подчеркнуть, что степень увеличения количества ECL-клеток при язвенной болезни и хроническом хеликобактерном гастрите колеблется в широких пределах и связана с выраженностью внутрижелудочного рН. Работы определяющие роль гистамина, продуцируемого тучными клетками ротовой полости, в литературе отсутствуют, что затрудняет выработку стройной концепции взаимоотношений между ротовой полностью и желудка. Известный научный факт И.П. Павлова (1905) о выделении запального желудочного (очень кислого) сока может быть, по-видимому реализован, и через тучные клетки ротовой полости, секретирующие гистамин.
Наряду со специализированными клетками диффузной эндокринной системы, продуцирующими биогенные амины и пептидные гормоны, внимание клиницистов и морфологов привлекают тучные клетки пищеварительного тракта. Эти клетки имеют значительную реактивную способность, участвуют во многих приспособительных процессах, а продуцируемые ими вещества имеют широкий спектр биологических эффектов. На основании результатов
35 экспериментальных и клинических исследований сложилось представление о тучных клетках как об одноклеточных эндокринных железах. По мнению исследователей, тучные клетки являются регуляторами тканевого гомеостаза и звеном в общей реакции адаптации на клеточном уровне. Они постоянно продуцируют, частично поглощают из внешней среды, депонируют и выделяют вновь две группы веществ регуляторного типа: гепарин и другие кислые гликозаминогликаны, а также гистамин и некоторые другие биогенные амины, управляя концентрацией этих веществ в окружающей среде [Meininger C.S.,1990]. Гепарин и гистамин являются антагонистами. Способность тучных клеток синтезировать, накапливать и затем экскретировать содержащиеся в них биологически активные вещества в функциональном плане объединяет их с апудоцитами. По таким свойствам как синтез, накопление и выделение во внутреннюю среду организма биологически активных веществ, а также по способности многократно повторять этот процесс тучные клетки соответствуют понятию «одноклеточные эндокринные железы» [Кветной И.М., Ингель И. Э., 2000].
Основным морфологическим отличием тучноклеточной популяции становится наличие в ней метахроматических гранул, которые состоят из белковой основы, соединенной с гепарином, гистамином, простагландинами, лейкотриенами. Тучные клетки, наряду с базофильными гранулоцитами, представляют собой единственный источник гепарина в организме. Тучные клетки, подобно апудоцитам, функционально тесно связаны и взаимодействуют с вегетативной нервной системой. Одной из важных функций мастоцитов является их способность фагоцитировать биогенные амины, удаляя их избыток. Мастоциты регулируют состав межуточного вещества соединительной ткани, участвуют в регуляции и осуществлении иммунологических реакций.
Функциональное состояние тучных клеток изменяется при опухолевом росте. Рядом авторов выявлена тучноклеточная реакция, развивающаяся на
36 ранних стадиях опухолевого процесса, с гиперплазией тучных клеток вокруг зоны роста опухоли. Исследовалась реакция мастоцитов на рост экспериментальной опухоли. Тучноклеточная реакция рассматривается как составная часть иммунного ответа на опухолевый рост.
Подводя итог аналитическому обзору литературы, следует отметить, что данные о клинико-морфологическом и функциональном состоянии пародонта, пищевода, желудка на фоне воспалительных заболеваний пародонта не приводятся. Между тем, эти сведения позволят усовершенствовать диагностический алгоритм оценки состояния пародонта, пищевода, желудка, а также на основе многофакторного анализа доказательно обосновать новые патогенетические механизмы развития патологии и определить ранние диагностические и прогностические критерии.
Клеточное обновление эпителиоцитов пищеварительного тракта
в норме и при патологии
Современной биологии известны три вида смерти клеток: некроз, апоптоз и конечное дифференцирование [Лушников Е. Ф., 2001; Paus R., et al.,1995].
Некроз в переводе с греческого "мертвый" возникает в результате прямого влияния патогенного фактора (микроорганизм, ишемия, холод и т.д.), нарушающего целостность мембраны клетки. Это приводит к интенсивному выбросу индукторов воспаления и к миграции иммунных клеток к очагу поражения. Следствием данного воздействия является септическое или асептическое воспаление. Ядро сморщивается, оно распадается на отдельные глыбки, которые лизируются. В цитоплазме происходят денатурация и коагуляция белков, распад мембранных структур и поглощение их макрофагами.
Апоптоз (греч. Аро - отделение + ptosis - падение) по морфологическим признакам принципиально отличается от некроза. Клеточная мембрана при
апоптозе в отличие от некроза остается сохранной. Клетка уменьшается в объеме. Ядро сморщивается и на завершающих стадиях процесса, хроматин частично конденсируется, что свидетельствует о сохранении активности ряда участков ДНК. Оставшиеся от клетки элементы фагоцитируются тканевыми макрофагами без развития воспалительной реакции и формирования соединительной ткани.
Отличия апоптоза от некроза связаны с различиями в их распространенности, генетическим, биохимическими, морфологическими и клиническими проявлениями.
Конечное дифференцирование, по мнению ряда авторов, по-видимому, является одной из форм апоптоза [Paus R., et al.,1995].
Проблема исследования молекулярных механизмов
запрограммированной гибели клетки стала в последние годы одной из самых актуальных проблем медицины. Несмотря на большое количество экспериментальных и клинических данных, до сих пор остаются не исследованными механизмы этого явления, окончательно не раскрыта регуляция апоптоза отдельных клеток в целостном многоклеточном организме. Вместе с тем, появляется все больше данных о нарушениях апоптоза при различных патологических процессах [Романенко А. М., 1996; Белушкина Н.Н., Северин С.Е., 2001; Blake A.J., Gregory J.G., 1997; Haubrich W.S., 2000]. Выявление конкретных механизмов нарушения регуляции апоптоза позволит определить этиологию и патогенез многих заболеваний и, как следствие этого, определить возможности терапевтических мероприятий.
Апоптоз, или программируемая клеточная гибель, впервые был описан J. Kerr с соавт. (1972). Под апоптозом в настоящее время понимают сложный, тонко регулируемый процесс, при котором отдельные клетки подвергаются самодеструкции. При этом не повреждаются соседние клетки, и не развивается воспалительная реакция. Выделяют три фазы апоптоза; начальную, эффекторную и деградации [Susin S.A. et al., 1997]. В начальную фазу клетка
38
получает стимулы, запускающие процесс. В эффекторную — активируются
механизмы апоптоза, но процесс остается обратимым. В фазу деградации
изменения необратимы и клетка подвергается дезинтеграции.
Продолжительность апоптоза зависит от стимулов и типа клеток и обычно
занимает от 12 до 24 часов. Морфологические изменения клеток можно увидеть,
в последние 2-3 часа, в фазу деградации [Colucci W.S.,1996]. В эту же фазу
наблюдается характерная олигонуклеосомальная фрагментация
дезоксирибрнуклеиновой кислоты (ДНК) [Leist М., Nicoters P. et al., 1997].
Наиболее четко морфологические признаки выявляются при электронной микроскопии [Baker A.J., et al., 1994]. Среди наиболее ранних изменений, наблюдающихся чрез 15 минут, исследователи выделяют уменьшение количества микроворсинок. Клетка уменьшается в размерах; цитоплазма уплотняется; органеллы располагаются более компактно. Предполагают, что нарушение формы и объема клетки происходит в результате активации в апоптотических клетках трансглютаминазы. Этот фермент вызывает прогрессивное образование перекрестных связей в цитоплазматических белках, что приводит к формированию своеобразной оболочки под клеточной мембраной, подобно ороговевающим клеткам эпителия. Считается, что эти начальные изменения обратимы, так как не повреждаются ядро и мембрана клетки [Chinnaiyan A.M. et al., 1996; Fraser, A., Evan. G., 1996; Patel, T. et al., 1996; VauxD. L., Strasser A., 1996].
Наиболее характерное проявление апоптоза - конденсация хроматина, наступающая в конце первого часа с момента начала процесса. Хроматин конденсируется по периферии, под мембраной ядра, при этом образуются четко очерченные плотные массы различной формы и размеров. Механизм конденсации хроматина изучен достаточно хорошо. Эти изменения связаны с расщеплением ядерной ДНК в местах, связывающих отдельные нуклеосомы, что приводит к развитию большого количества фрагментов, в которых число пар оснований делится на 180-200. Фрагментация ДНК в нуклеосомах
происходит под действием Са" /Mg -зависимых эндонуклеаз [Khodarev N.N., Ashwell J.D., 1996; Krueger Е et alk., 1998; Woo K.R et al., 1996]. Эндонуклеаза в некоторых клетках находится постоянно (например, в тимоцитах), где она активируется появлением в цитоплазме свободного кальция, а в других клетках - синтезируется перед началом апоптоза. Однако еще не установлено, каким образом после расщепления ДНК эндонуклеазой происходит конденсация хроматина. Через 4-5 часов в клетках с конденсированным хроматином микроворсинки исчезают полностью и начинают формироваться пузырьковидные выступы.
За этим следует разрушение ДНК между нуклеосомами, фрагментация ядер, и клетка распадается на апоптозные тела, содержащие частицы хроматина и конденсированные, но сохранившиеся органеллы. Апоптозные тела окружены мембранами, и содержимое клеток не попадает в межклеточное пространство, что определяет отсутствие воспалительной реакции на погибшие клетки, свойственной некрозу [Fraser A., Evan G., 1996; Vaux D. L. et al., 1994].
Фагоцитоз апоптотических клеток или тел осуществляется окружающими здоровыми клетками или макрофагами. Апоптотические тела быстро разрушаются в лизосомах, а окружающие клетки либо мигрируют, либо делятся, чтобы заполнить освободившееся после гибели клетки пространство [Schulte-Hermann R. et al., 1995; Eamshaw W.C., 1995; Potten С. S., 1997].
Апоптоз представляет собой особую форму гибели клеток, по своему механизму, морфологическим характеристикам и последствиям, отличающуюся от некроза. Апоптоз - активный процесс, который требует от клетки больших энергетических затрат. Апоптоз контролируется наличием АТФ в клетках, и уровень АТФ детерминирует путь гибели клетки — некроз или апоптоз. При высоком уровне АТФ возникает апоптоз, при удалении АТФ, апоптоз блокируется. На уровень АТФ влияет, в свою очередь, проницаемость митохондрий, что и определяет выбор пути клеточной гибели [Eguchi Y. et
40 al.,1997; Okamoto К et al.,2002]. В отличие от апоптоза, некроз - процесс пассивный и обусловлен действием внешних факторов (табл. 1).
Таблица 1
Сравнительная характеристика некроза и апоптоза
При апоптозе увеличен синтез РНК и белка, усилена активность ряда ферментов, в первую очередь, эндонуклеаз, что сопровождается тяжелыми изменениями ядерной ДНК в виде ее фрагментации на олигонуклеосомы и нуклеосомы [Basnakian A.G et al., 1989; Bortner, CD. et al., 1995; Oberhammeer F. et al., 1993]. Такая фрагментация считается биохимическим маркером
апоптоза и на ее выявлении основаны современные гистохимические и иммуногистохимические методы диагностики апоптоза [Gavrieli, Y. et al., 1992; Oberhammer F.A. et ah, 1993; Bonkhoff H. et ah, 1999]. Некроз сопровождается нерегулярной активацией протеаз, ведущей к деградации гистонов, в результате чего ДНК превращается в мелкие нерегулярные участки [Lieberthal W., Levine J.S., 1996; Katsen A.D. et ah, 1998]. На дифференцировании этих свойств основан метод идентификации апоптоза в гель-электрофорезе [Sugiyama Н. et ah, 1996]. Это же свойство лежит в основе выявления апоптоза методом TUNEL, основанным на маркировке флюоресцентным деоксиуредином свободных 2-цепочечных концов ДНК с применением фермента концевой дезоксинуклеотидной трансферазы. [Sugiyama Н. et ah, 1996; Healy A. et ah, 1998].
Для некроза характерно, прежде всего, повреждение клеточных мембран с нарушением онкотического равновесия, разрушение органелл, в том числе лизосом. Все это ведет к выходу клеточного содержимого в межклеточное пространство с быстрым развитием лейкоцитарной инфильтрации. Погибают при некрозе, как правило, группы клеток.
Апоптоз имеет свои отличительные морфологические признаки, как на светооптическом, так и на ультраструктурном уровне. При окраске гематоксилин-эозином апоптоз определяется в единичных клетках или небольших группах клеток. Апоптотические клетки выглядят как округлые или овальные скопления интенсивно эозинофильной цитоплазмы с плотными фрагментами ядерного хроматина. Поскольку сжатие клетки и формирование апоптотических телец происходит быстро и также быстро они фагоцитируются, распадаются или выбрасываются в просвет органа, то на гистологических препаратах он обнаруживается в случаях его значительной выраженности [Аруин Л.И., 2000].
Несмотря на то, что апоптоз могут инициировать те же факторы, которые вызывают некроз, действие их не прямое, оно опосредованно особыми
механизмами. Гибель клеток при апоптозе осуществляется с помощью специальных генетически детерминированных программ. Поэтому апоптоз относят к программированной гибели клеток. Таким образом, если некроз -убийство клетки, то апоптоз можно назвать ее самоубийством [Jacquelyn J., Gregory J.G., 1998; Burchill S.A., Westwood G., 2002].
Апоптоз принимает участие в следующих физиологических и патологических процессах:
- запрограммированном разрушении клеток во время эмбриогенеза
(включая имплантацию, органогенез) и метаморфоза. Несмотря на то, что при
эмбриогенезе апоптоз не всегда является отражением "запрограммированной
смерти клетки", это определение апоптоза широко используется различными
исследователями;
гормонзависимой инволюции органов у взрослых, например, отторжение эндометрия во время менструального цикла, атрезия фолликулов в яичниках в менопаузе и регрессия молочной железы после прекращения лактации;
удалении некоторых клеток при пролиферации клеточной популяции;
гибели отдельных клеток в опухолях, в основном при ее регрессии, но также и в активно растущей опухоли;
гибели клеток иммунной системы, как В-, так и Т-лимфоцитов, после истощения запасов цитокинов, а также гибель аутореактивных Т-клеток при развитии в тимусе;
патологической атрофии гормонзависимых органов, например, атрофии предстательной железы после кастрации и истощении лимфоцитов в тимусе при терапии глюкокортикоидами;
- патологической атрофии паренхиматозных органов после обтурации
выводных протоков, что наблюдается в поджелудочной и слюнных железах,
почках;
- гибели клеток, вызванной действием цитотоксических Т-клеток,
например, при отторжении трансплантата и болезни «трансплантат против
хозяина»;
- повреждении клеток при некоторых вирусных заболеваниях, например,
при вирусном гепатите, когда фрагменты апоптотических клеток
обнаруживаются в печени как тельца Каунсильмана;
- гибели клеток при действии различных повреждающих факторов,
которые способны вызвать некроз, но действующих в небольших
дозах, например, при действии высокой температуры, ионизирующего
излучения, противоопухолевых препаратов [Лушников Е.Ф., Загребин
В.М., 1987; Ярилин А.А., 1998; Белушкина Н.Н., Северин С.Е., 2001].
Прежде чем приступить к изложению патологических основ апоптоза необходимо остановиться на общих вопросах клеточного цикла и его регуляции.
Клеточный цикл определяется в виде периода жизни клетки от одного деления до другого или от деления до смерти. В клеточном цикле выделяют интерфазу (период вне деления) и фазу непосредственно клеточного деления.
Интерфаза состоит из трех периодов: пресинтетического (Gi), синтетического (S) и постсинтетического (G2). Если клетка не планирует снова делиться она вступает в период покоя (Go). В случае деления клетки она выходит из Go периода и вступает в Gi.
Длительность периодов клеточного деления вариабельна. Наибольшим постоянством отличаются S (от 6 до 8 часов) и G2 ( от 30 минут до нескольких часов) периоды и митоз (40-90 минут), a Gi - непостоянен (от 2-4 часов до нескольких недель и месяцев).
G1 период характеризуется высокой синтетической активностью клетки, которая увеличивает объем до размера материнской клетки. Как только она уравняется в размерах с материнской клеткой клетка вступает в S период. Следует отметить, что в конце Gi периода выделяют специальный момент,
44 именуемый R-точкой ( точка рестрикции, R-пункт), после которого данная структурная единица обязательно в течение 1-2 часов вступает в S-период. Промежуток времени между R-точкой и началом S-периода традиционно рассматривается как подготовительный период для перехода клетки в период S.
В S-периоде отмечается удвоение или редупликация ДНК. Все метаболические процессы (синтез ферментов и гистоновых белков) в этот период направлены на обеспечение синтеза ДНК.
Биологическая сущность G2 периода в настоящее время требует детализации. В этот период происходит образование веществ (синтез белков, из которых образуются микротрубочки веретена деления: тубулин, динеин, нексин, спектрин), обеспечивающих непосредственно митоз.
Процесс прохождения клетки по всем периодам клеточного цикла строго
регламентирован. Клеточный цикл контролируется специальными
регуляторными молекулами, которые обеспечивают: 1) прохождение клетки по
определенному периоду клеточного цикла и 2) переход из одного периода в
другой. Так, в клетке постоянно присутствуют специальные белки-ферменты,
которые путем специфического фосфорилирования (позитивно) и путем
ассоциации (негативно) с другими белками контролируют активность генов,
осуществляющих прохождение клетки по тому или иному периоду клеточного
цикла. Данные белки-ферменты относятся к циклин-зивисимым
протеинкиназам (cdc) Неактивные циклинзависимые киназы активируются соответствующими циклинами, синтезирующимися на определенных фазах митотического цикла. Например, d-циклин регулирует переход от Gj-k S-фазе путем активации 4 и 6 циклинзависимых киназ. Комплекс циклин Dl-cdk4 фосфорилирует ряд регуляторных белков, в том числе и так называемый онкопротеин ретинобластомы (pRB)[ Shamma A et al.,1998].
Важность циклинов в процессах клеточного цикла отмечена и Нобелевским комитетом. Так, в 2001 году Нобелевская премия по медицине была присуждена трем ученым — Леланду Хартвеллу из Онкологического
Научного Центра им. Фреда Хатчинсона (Сиэтл,США), Тиму Ханту ( Tim Hunt), из Имперского Фонда исследования рака (Лондон, Великобритания) за исследования в области контроля деления опухолевых клеток. В исследованиях, проведенных в 1960-1970 годах на дрожжевых клетках Л. Хартвелл обнаружил более сотни генов, контролирующих размножение клеток, и изучил влияние различных факторов на функции этих генов. Впоследствии П. Нерс открыл аналогичные гены у человека. Т. Хант выявил новый класс белков, регулирующих активность этих генов- так называемые циклины. По заявлению представителей Нобелевского Комитета эти открытия имеют ключевое значение для понимания механизмов развития рака и разработки новых средств лечения опухолей.
Таким образом, основную роль в обеспечении пролиферативной активности клеток играют белки, регулирующие клеточный цикл, - циклины, экспрессия которых меняется в течение этого цикла. При достижении критического уровня соответствующих белков происходит фосфорилирование ключевых компонентов митотического комплекса в результате взаимодействия циклинов со специальными клеточными киназами. Существует несколько классов циклинов ( от А до Е), которые регулируют различные фазы клеточного цикла [Завалишина Л.Е. и соавт.,2000].
Циклин Dj не постоянно присутствует в клетках, а вырабатывается, когда клетка перешла в Gi-фазу клеточного цикла. Он активирует циклин зависимую протеинкиназу - 2 и в комплексе с ней обеспечивает прохождение клетки через Gi-фазу. Таким образом, по количеству клеток, ядра которых иммунопозитивны к циклину Db можно судить о том, сколько из них находится в G] - фазе и вступит в S-фазу цикла.
Количество ци клин-зависимых протеинкиназ варьирует в разные периоды клеточного цикла. При любой патологии их синтез нарушается, появляются мутантные формы с измененными свойствами, что ведет к нарушению клеточного цикла. Следует подчеркнуть, что циклин-зависимые
протеиназы находятся в клетках в неактивном состоянии, и для того, чтобы они активировались и стали работать нужны активаторы, относящиеся к циклинам разных типов. Циклины в клетке присутствуют непостоянно, что связано с быстрым их синтезом и стремительным распадом, за счет чего происходит регуляция работы циклин-зависимых протеинкиназ. При этом необходимо подчеркнуть, что синтез каждого циклина отмечается в строго определенный период клеточного цикла. В частности, прохождение клетки по Gi периоду клеточного цикла обеспечивает комплекс циклин-зависимой протеинкиназы-2 (cdk2) и циклина Di, циклин-зависимой протеинкиназы-5 (cdk5) и циклина D3. Следует подчеркнуть, что ген, кодирующий циклин Di является протоонкогеном, известным как PRAD/CCND/bcll, и локализуется в 11-й хромосоме [Frierson H.F. et al.,1996] Переход клетки из Gi периода клеточного цикла в S период осуществляется посредством комплекса cdk2 и циклина Е (таблица 2).
Таблица 2 Регуляция клеточного цикла
Существенную роль в процессах пролиферации играют белки-ингибиторы циклин-зависимых киназ. Они ингибируют циклинзависимую киназу стехиометрическим связыванием, останавливая деление клетки в фазе
47
Gl. Данными ингибиторами являются белки р53, р27 и белки семейства
pl61nk4A, которые представляют собой гены-суирессоры опухолей. При этом
следует отметить функциональную связь циклина D1 с белком-ингибитором
pl61nk4A [Milde-Langosch et al.,1999]. В ряде работ продемонстрирована
зависимость экспрессии циклина D1 с папилломавирусной инфекцией.
Гомологичность вирусного белка Е7 с циклином D1 обеспечивает экспрессию
опухолевого супрессора белка ретинобластомы, что обеспечивает реализацию
основного патогенетического звена в становлении
папилломавирусассоциированной цервикальной карциномы [Nichols G.E.
et al., 1996]. Обнаружены также корреляции между экспрессией циклина D1 и другими показателями пролиферации, онкогенами р53 и bcl2 [Bukholm І.К. et al., 1998].
Л.Е. Завалишина и соавт. (2000), анализируя распределение положительных и отрицательных реакций с антителами к циклину Dl в различных вариантах аденокарцином шейки матки, отметили его экспрессию, в тех наблюдениях, которые можно отнести к малодифференцированным формам. В то же время в малодифференцированных аденокарциномах шейки матки реакция была отрицательной. На основании полученных данных авторы делают вывод, что экспрессия циклина D1 отражает биологическую агрессивность злокачественного новообразования и изменения функционирования опухолевых элементов по сравнению с нормальными аналогами.
PCNA входит в группу циклинов. Этот белок участвует в активации дельты — полимеразы ДНК. Синтез PCNA достигает максимума в S — фазе клеточного цикла, поэтому по числу клеток, ядра которых иммунопозитивны к PCNA, судят об их числе, находящемся в фазе S и их количестве, которое перейдет в фазу Go, а затем в митоз.
Во взрослом организме апоптоз распространен в различных типах тканей. Он встречается как в медленно пролиферирующей популяции клеток
48 (гепатоциты, клетки эпителия коры надпочечников), так и в быстро пролиферирующих клеточных популяциях. В первом случае он выполняет функцию гомеостатической регуляции оптимального объема ткани. Во втором случае роль апоптоза, в основном, связана с дифференцировкой клеток.
Апоптоз уравновешивает новообразование клеток. В настоящее время установлено, что значительная часть клеток слизистых оболочек, завершив свой жизненный цикл, погибает на месте путем апоптоза [Andersson R., Wang X., 1997]. Допускается, что именно апоптоз, а не отторжение — главный механизм удаления состарившихся клеток [Hall P. et al., 1994]. Путем программированной клеточной гибели происходит удаление клеток, выживание которых нежелательно для организма, например мутантных клеток или клеток, зараженных вирусом. В последнем случае этот процесс имеет важное биологическое значение, поскольку фрагментация ДІЖ предупреждает перенос генетического материала в другие клетки [Jacquelyn J. et al., 1998]. Таким образом, апоптоз является широко распространенным общебиологическим механизмом, ответственным за поддержание постоянства численности клеток, формообразование, выбраковку дефектных клеток [Evan G., Littlewood Т., 1998].
Апоптоз регулируется как внешними, так и внутренними факторами и выполняет функцию биологических часов клетки, отсчитывающих время ее жизни (табл.3,4). Универсальными индукторами апоптоза, не зависящими от типа клеток, служат различные химиотерапевтические агенты, ультрафиолетовое гамма-излечение [Kaneto Н. et al., 1995], нагревание [Varedi М. et al., 2001], гипоксия [Siren A.L. et al., 2001], нарушение осмотического равновесия, высокое содержание кальция и оксида азота [Yang Е., Korsmeyer S.J., 1996]. Апоптоз-индуцирующее свойство токсических и физических воздействий является дозозависимым, и при увеличении дозы и экспозиции те же агенты могут индуцировать некроз [Magno G., Joris I., 1995; Kaistura J. et al., 1996].
Таблица З
Основные индукторы апоптоза
Таблица 4 Основные ингибиторы апоптоза
Регуляция апоптоза организмом представляет собой сложный многофакторный процесс. В зависимости от пусковых факторов и типа клеток существует множество сигнальных путей, которые активируют апоптоз. Гибель клеток инициируется при взаимодействии лиганд с Fas (ХЛ}95)-рецепторами, расположенными на поверхности клеток [Аббасаова С.Г с соавт., 1999; Long X et al., 2002].
В настоящее время складывается впечатление о центральной роли протеаз в запуске и развитии процесса апоптоза [Patel Т. et al., 1996]. При апоптозе, в отличие от физиологического ответа клетки, действуют характерные только для апоптоза, специализированные необратимые реакции протеолиза, катализируемые специфическими протеазами - каспазами, относящимися к классу цистеиновых протеаз [Dales J.P. et al., 2001]. В различных клетках млекопитающих обнаружено 10 каспаз, образующих ферментативный каскад, подобно таковому свертывающей системы крови или системы комплемента. [Kidd V.J., 1998; Schwartz S. М., 1998; Thornberry N.A, LazebnikY., 1998].
Каспазы присутствуют в клетке конституционно, что позволяет индуцировать апоптоз быстро. Один из путей активации каспаз связан с взаимодействием индуктора апоптоза со специфическими рецепторами (например, активация каспазы-8 при взаимодействии Fas - лиганда с Fas-рецептором) [Boldin М.Р. et al., 1996; Kidd V.J., 1998]. Другой путь - активация каспазы-9 в результате образования гетеродимеров белками семейства Всі-2. Третий путь активации каспаз - при помощи гранзимов В - сериновой протеазы. Такой путь активации каспаз актуален в случае индукции апоптоза клетки цитотоксическими Т-лимфоцитами, которые и секретируют эти ферменты. При таком способе активации каспаз необходимо присутствие порообразующих белков перфоринов, продуцируемых также цитотоксическими Т-лимфоцитами [Berke G., 1995; Faubion W.A., Gores G.J., 1999].
Процесс регулированной клеточной гибели условно может быть разделен на несколько различных фаз: фаза инициации апоптоза, проведение сигнала, активация каспаз, активация эндонуклеаз и специфическая деградация ДНК, в результате чего наступает гибель клетки [Уманский СР., 1996; Белушкина Н.Н. с соавт., 1998].
Если начальные фазы различаются в зависимости от типа клеток и от апотоз-индуцирующего сигнала, то этап деградации ДНК - универсален для
51 большинства клеток. Эта фаза является переходом к необратимой -терминальной стадии апоптоза, которую контролируют белки семейства Всі-2, производные одноименных генов [Adams J.M. et al., 1999]. К настоящему времени известно, что белки этого семейства относятся либо к индукторам апоптоза (Bad, Вах, Bcl-Xs, Вік, Bid, Вак), либо к ингибиторам (Bcl-2, Bcl-XL) [Reed J.C., 1994; Gajewski Т. F. Thompson СВ., 1996; Bellamy Ch., 1997].
Регуляция апоптоза осуществляется на генном уровне по антагонистическому принципу. Проапоптозному гену р53 принадлежит важнейшая роль в противоопухолевой защите организма, что обусловлено его способностью предотвращать фиксацию генетических повреждений [Bellamy Ch., 1997; Long X. et al.,2002]. Ген p53 принимает активное участие в регуляции клеточного обновления. Однако, в условиях патологии ген р53 сам может подвергаться мутации, приобретая при этом противоположные свойства -оказание ингибирующего влияния на апоптоз.
Так, при хеликобактерной экспансии в ротовой полости и при хроническом гастрите, ассоциированным с Helicobacter pylori (Нр), в генеративной зоне заметно увеличивается количество клеток, содержащих белок р53. Подобная картина расценивается как адаптация к длительному повреждению и выражение противоопухолевой защиты. Однако длительное воздействие инфекционного агента - Нр приводит к генетической нестабильности и к мутиации гена р53 [Ohashi М. et al., 1999].
Наиболее известным факторов ингибиции апоптоза является ген Ьс21,
расположенный на внутриклеточных мембранах [Reed J.C., 1994; Muchmore, S.
W. et al., 1996]. Этот ген относят к онкогенам из-за его способности
предотвращать апоптоз и, тем самым, сохранять клетки с мутациями.
Отмечается, что у 70% больных хроническим атрофическим гастритом и при
кишечной метаплазии наблюдается экспрессия гена bcl-2 [Carbott et al.,
2002]. Этот ген предохраняет стволовые клетки от апоптоза и приводит к извращению процесса физиологической регенерации, в результате чего
52 стволовые клетки дифференцируются не в нормальный желудочный эпителий, а эпителий кишечного типа [Muller W. et al., 1998]. При раке желудка характерно преобладание пролиферации над апоптозами, связанное со степенью дифференциации опухоли [Ikeda М. et al., 1998].
С общебиологической и эволюционной точек зрения апоптоз является достаточно консервативным процессом и находится под генетическим контролем. Вместе с тем получены убедительные данные, что в регуляции апоптоза клеток активное участи принимают гормоны. Нередко один и тот же гормон может являться ингибитором апоптоза для клеток одной ткани, и индуктором для других [Arenas M.J., Wyllie А.Н., 1991]. К ингибиторам апоптоза относят стероидные гормоны, а к индукторам - глюкокортикоидные гормоны, которые опосредуют апоптогенное влияние через лимфоидные клетки. Также показано, что пептидные биорегуляторы эпифизарного происхождения также способны регулировать процессы клеточного обновления в различных органах. При стимуляции апоптоза какими-либо факторами пептидные биорегуляторы выступают в роли ингибиторов апоптозной гибели клеток [Хавинсон В.Х., Кветной И.М., 2000]. Представляют интерес экспериментальные исследования, в которых показано, что мелатонин предотвращает апоптоз клеток, индуцированный ишемией, свободными радикалами и токсическими веществами [Osborne N.N. et al., 1998; Harms С. et al., 2000; Ortiz G.G. et al., 2001].
Велико значение апоптоза в поддержании тканевого гомеостаза и а регуляции объема тканей. Гомеостаз тканей обеспечивается равновесием между новообразованием клеток (митоз) и их гибелью (апоптоз). Преобладание митозов над апоптозами приводит к гиперплазии, апоптозов над митозами — к атрофии [Solary Е. et al., 1996]. Апоптоз - физиологический процесс и его нарушение ведет к нелигитивному выживанию клеток, патологии развития или к заболеваниям и опухолям (табл.5).
Таблица 5
Заболевания желудочно-кишечного тракта, в которые вовлечен апоптоз
*- к холангиопатиям относят заболевания с уменьшением холангиоцитов, включая первичный склерозирующий холангит, первичный билиарный цирроз и приобретенный иммунодефецитный синдром, ассоциированный с холангитом
Для хронических гастритов характерно ускорение клеточного обновления. В результате этого эпителиоциты не успевают подвергнуться полноценной дифференциации, и на месте зрелых специализированных клеток оказываются молодые клетки, не способные вырабатывать НС1 и пепсиноген [Аруин Л.И. с соавт., 1998]. В настоящее время становится ясным, что высокий уровень пролиферации при гастрите обусловлен не только ее прямой стимуляцией, но и включением механизмов отрицательной обратной связи. Это подразумевает, что ускоренная гибель клеток приводит к их повышенному новообразованию. В то же время, усиленная пролиферация активирует апоптоз. Однако на современном уровне знаний в отношении взаимосвязи пролиферации и апоптоза пока сложно определить, что является первичным [Shirin Н., Moss S.F., 1999].
В последние годы установлено, что Нр вызывающий почти 90% всех хронических гастритов и являющийся одной из причин воспалительных заболеваний пародонта, стимулирует апоптозы [Jones N.L., 1997; Moss S.F. et al., 1996]. При HP-гастрите апоптозныи индекс резко возрастает и апоптозы становятся видны не только на поверхности валиков (как в норме), но и по всей длине желез.
Наибольшее количество апоптозных тел обнаруживают при гастрите, ассоциированном с Нр с циркулирующими антителами. Считается, что они принимают участие в развитии атрофии слизистой оболочки желудка [Steininger Н. et al., 1998]. О том, что причина апоптоза - сами бактерии, а не вызванное ими воспаления,- свидетельствует отсутствие корреляции с выраженностью гастрита и, особенно, тот факт, что после эрадикации НР апоптозныи индекс снижается до нормальных показателей несмотря на отсутствие различий в выраженности воспаления по сравнению с обнаруженным при исходной биопсии. Индуцировать апоптоз эпителия желудка могут непосредственно сами НР, а также аммиак, который образуется при расщеплении мочевины уреазой [Igarashi, М. et al., 2001].
Известен тот факт, что при НР экспансии язва желудка и двенадцатиперстной кишки заживает значительно труднее, чем у больных после эрадикации. В литературе появились сообщения, что хронизации гастродуоденальных язв способствует высокая апоптозная активность эпителия [LiH.etal., 1998].
В настоящее время получены доказательства, что апоптоз — частое проявление патологических изменений печени. Ему принадлежит ведущая роль в развитии острых и хронических активных вирусных гепатитов [Gerber М.А., 1995], гепатоцеллюлярной карциномы, алкогольных поражений [Nanjai А.А., 1998], аутоиммунных гепатитов [Meyer zum Buschenfelde К.Н., Dienes H.P., 1996], первичного билиарного цирроза печени [Koga Н. et al., 1997], атрофии
ткани печени [Ikeda К. et al., 1995], отторжении трансплантированной печени [Afford S.C.etal, 1995].
Среди факторов, индуцирующих апоптоз, многими исследователями выделяются желчные кислоты. Экспериментально показано, что гидрофобные желчные кислоты - хенодезоксихолевая, стимулируют апоптоз гепатоцитов, клеток эпителия толстой кишки и желчного пузыря [Powell A.A. et al., 2001; Araki Y. et al., 2001; Silva R.F. et al., 2001; Powolny A. et al., 2001; Yoshida T. et al.,2001].
Особая роль принадлежит апоптозу в развитии опухолей пищеварительного тракта. На современном уровне развития медицинской науки многие опухоли рассматривают как следствие недостаточности апоптоза, а не усиления роста [Фильченков А.А., Стойка Р.С., 1999; Jiang S. et al., 1999].
Таким образом, результаты исследований, проведенных в последние годы, заметно расширили знание о физиологии и патофизиологии эпителиальных клеток желудочно-кишечного тракта. Апоптоз принимает участие в ремоделировании тканей, в обеспечении тканевого гомеостаза и в развитии многих патологических процессов в органах пищеварения, составной частью которых является и ротовая полость. Нарушение клеточной регуляции во многом определяет развитие и исходы заболеваний органов пищеварения. Регуляция обновления эпителиоцитов полости рта, пищевода, желудка и кишечника определяется различными факторами, в том числе адекватной выработкой циклинов, уровнем апоптоза, продукцией интерферона, интерлейкинов, цитокинов, белка Р53, гормональным фоном, активностью ряда ферментов и т.д. [Long et al., 2002].
В настоящее время особую роль в регуляции клеточного гомеостаза слизистой оболочки пищеварительного тракта отводят пролиферирующему клеточному ядерному антигену (PCNA) и апоптозу [Igarashi М. et al.,2001; Adams J.M.et al,.1999]. Тем не менее, каким образом, изменяются их показатели
при заболеваниях полости рта, пищевода, желудка и желчного пузыря остается проблемой со многими неизвестными. Между тем, эти данные позволят разработать диагностические и прогностические критерии указанных заболеваний.
Актуальные и нерешенные проблемы этиологии и патогенеза воспалительных заболеваний пародонта
Заболевания пародонта являются одной из наиболее сложных проблем стоматологии, так как несмотря на улучшение стоматологической помощи, число больных остается весьма значительным. По данным ВОЗ (доклад научной группы ВОЗ, 1990 год, основанный на обследовании населения 53 стран), очень высок уровень заболеваний пародонта в возрасте 35-44 лет (от 65 до 98%) и возрасте 15-19 лет (от 55 до 99%). На территории России патология пародонта выявляется у 98 % обследованных [Балин В.Н. и соавт., 1995; Адмакин О. И., Мамедов Ад. А., 2004]. Отмечается устойчивая тенденция к дальнейшему росту заболеваемости тканей пародонта с преобладанием в их структуре генерализованного пародонтита [Перова М.Д.,1999; Немецкая Т.И., 1998; Барер Г.М., Овчинникова И. А. и соавт., 2001]. Таким образом, значительная распространенность болезней пародонта среди населения, отсутствие тенденции к снижению пародонтальной заболеваемости, диктуют необходимость более пристального внимания к ранней диагностике и терапии данной патологии.
В настоящее время остается достаточно много нерешенных проблем, прежде всего они связаны с наиболее ранними, интимными механизмами возникающей патологии, ролью системного и местного иммунитета полости рта, неирогормональнои регуляции, с изучением пародонтопатогенных микробных ассоциаций, с управлением процессами регенерации утраченных тканей пародонта, совершенствованием методов лечения [Грудянов А.И., 1997; Барер Г. М. и соавт., 1998; Герасимович И. С, 2000; Рисованный С. И., 2000; Цепов Л. М. и соавт., 2001; Аболмасов Н. Н., 2003; Noguchi К, Ischikawa I., 1997; HammarstromL, 1997]. В соответствии с Международной классификацией ВОЗ выделяет 5 основных групп заболеваний пародонта: гингивит, пародонтит, пародонтоз, опухолевые и предопухолеподобные поражения (пародонтомы), синдромы и симптомы общих заболеваний, проявляющиеся в тканях пародонта. Основная часть больных с заболеваниями пародонта представлена гингивитами и пародонтитами, объединенных общими этиопатогенетическими факторами развития патологического процесса.
В возникновении и развитии болезней пародонта принимают участие множество факторов как экзогенного, так и эндогенного порядка [Логинова Н.К., Воложин А. И., 1995; Грудянов А. И., 1997; Григорян А. С, 1999; S.Sengupta et al., 1990].
На современном этапе развития стоматологической науки не вызывает сомнения тот факт, что ведущую роль в патогенезе воспалительных заболеваний пародонта играет микробный фактор [Иванов В. С, 2001; Григорян А. С, 2002; Socransky S.S., 2002; Claus- Detlev Bauermeister, 2003]. Воспалительный процесс, который, как правило, возникает в десне, принимает со временем характер хронического и постепенно распространяется на нижележащие отделы пародонта, приобретая, в конечном итоге, черты, типичные для пародонтита [Григорян А. С. , 1999]. Важную роль играют общие и местные патогенетические факторы, к которым можно отнести нарушения биомеханики зубочелюстной системы, в том числе, связанные с анатомическими отклонениями, отсутствием адекватной нагрузки на пародонт, наличием различных травматических факторов. [Грудянов А. И., 1992; Логинова Н. К., Воложин А. И., 1995; Барер Г. М., Лемецкая Т. И., 1996,1998]. В то же время, многие исследователи основную причину поражения околозубных тканей видят в изменениях функций различных органов и целостного организма, связанные с сопутствующими соматическими заболеваниями, при которых ткани пародонта стереотипно реагируют сдвигами в своих структурных образованиях под влиянием самых разнообразных изменений в организме [Кирсанов А. И., 1996; Горбачева И. А. и соавт., 2000; Цепов Л. М., Николаев А. И., 2003].
Одним из главных факторов этиопатогенеза хронических воспалительных заболеваний пародонта выступают микроорганизмы супрагингивального и субгингивального дентального налета (грамположительные и грамотрицательные палочки и кокки - Str. sanguis, mitis, Actinomyces viscosus, naeslundii; спирохеты, Bacteroides melaninogenicuc, Actinomyces viscosus, Actinomyces naesludii) [Цепов Л.М., Николаев А. И., 2001; Зеленова E. Г., 2003; Johannessen A.C. et al., 1998; Socransky S.S. et al., 1999; Tanner A. Et al.,1999; AH R. W. et al., 1997]. На современном этапе развития стоматологии признается существование пародонтопатогенной грамотрицательной анаэробной микрофлоры (Porphyromonas gingivalis, Fusodacterium nucleatum, Prevotella intermedia, ioeschii), способствующей активной деструкции пародонтальных тканей [Грудянов А.И.,1995; Лемецкая Т.Н., 1998; Дмитриева Л. А., 2001; Безрукова И. В., 2001; Gengo R., 1998; Michalowicz В. S. et al., 2000]. Агрессивность данной микрофлоры обусловлена наличием в оболочке бактерий протеолитических ферментов, эндотоксинов, непосредственно повреждающих ткани пародонта. [Curtis М.А., 1997; Martin М.С. et al.,1998; Loomer P. M., 2004]. Примером прямого патогенного действия бактерий является лейкотоксин, вырабатываемый наиболее известным пародонтопатогеном Actinobacillus actinomicetemcomitahs, который обусловливает лизис PMN-лейкоцитов. Кроме этого бактерии вырабатывают различные токсические вещества, например H2S, гидролитические и протеолитические ферменты. Выработка протеолитических ферментов -коллагеназ и индуцирование продукции аналогичных ферментов клетками и тканями пародонта — является примером непрямого патогенного действия бактерий [Плахтий Л. Я., 2002; Fenno J. С, 1998; Riviere G. R. Et al., 1997].
Воспалительный процесс в пародонте начинается с образования маргинального дентального налета в результате колонизации поверхности десны грамположительными анаэробными кокками, которые способны прочно прикрепиться к зубу и произвордить интермикробную субстанцию. По мере увеличения толщины налета, они создают коагрегации с другими пародонтопатогенными микроорганизмами. Субгингивальный налет имеет тенденцию к распространению под десну, занимая десневую борозду и проникая в мягкие ткани и костную ткань челюсти. Одним из основных механизмов проникновения бактерий в десну является их транслокация из налета путем инвазии с последующим инфицированием всего пародонтального комплекса [Логинова Н.К., Воложин А.И.,1995; Акулович А.В., 1999; Улитовский Б.С., 2000; Булгакова А. И. и соавт., 2000; Drizhal I., 1999]. Этап альтерации колонизированных тканей можно отнести к следствию межклеточного и тканевого взаимодействия возбудителей и "хозяина". Прогрессирование этого процесса зависит от продукции бактериями гистоповреждающих веществ (цитотоксинов, ферментов, метаболитов, гематотоксических факторов) и от ответной реакции маркоорганизма. Сила и характер ответной реакции организма определяет интенсивность воспалительного процесса в пародонте и степень его клинической манифестации.
Диффузная эндокринная система и клеточное обновление эпителиоцитов полости рта, пищевода и желудка при воспалительных заболеваниях пародонта и органов пищеварительного тракта
В 1966-1969 гг. A. Pearse обосновал учение о существовании в организме специализированной высокоорганизованной клеточной системы способной вырабатывать биогенные амины и пептидные гормоны. Взяв за основу первые буквы английских слов "Amine Precursor Uptake and Decarboxylation", характеризующих основные свойства этих клеток (способность поглощать предшественников биогенных аминов и подвергать их декарбоксилированию с последующим образованием биогенных аминов) он назвал ее APUD -системой. Накопленные к настоящему времени знания свидетельствуют о наличии в APUD-клетках общих цитохимических свойств, сходных механизмов синтеза, накопления и секреции биогеннных аминов и пептидных гормонов однотипной метаболической системы [Pearse А., 1969; 1977].
Клетки APUD — системы Pearse отнес к нейроэндокринным. Согласно данной концепции диффузная нейроэндокринная система, объединяющая апудоциты, действует, как третье эффекторное звено для модуляции или расширения нейронов соматического или автономного отделов нервной системы. Диффузная нейроэндокринная система имеет центральный и периферический отделы. Первый - включает клетки гипоталамогипофизарной оси и пинеальную железу, ко второму отделу относятся все эндокринные клетки, располагающиеся вне этих органов: в пищеварительном тракте, поджелудочной железе, мозговом веществе надпочечников, коже, ганглиях симпатического отдела периферической нервной системы, каротидном теле и меланобластах. Проведенные в последние годы многочисленные экспериментальньге исследования продемонстрировали, что часть эндокринных клеток может развиваться из единого с эпителиальными клетками дефинитивного зачатка [Райхлин Н. Т. с соавт 1993]. В качестве их предшественников признают полипотентные, недифференцированные клетки [Andrew A. et al., 1998].
Таким образом, можно считать установленным, что эндокринные клетки в желудочно-кишечном тракте могут иметь эндодермальное, эктодермальное, эктонейродермальное и мезодермальное происхождение.
В настоящее время принята концепция о единой желудочно-кишечно-мозговой эндокринной системе, принимающей участие в регуляции функций органов пищеварения [Климов ПК., 1987, 1991, 1993; Уголев A.M., 1987; Hong Y.G., Riegler I.L.,1997; Boyd С, 2001].
Накоплено много данных о желудочно-кишечных гормонах, которые секретируются клетками, расположенными в тканях желудочно-кишечного тракта. Изолировано и описано более 30 гормонов этой группы. Эндокринные клетки желудочно-кишечного тракта секретируют гастрин, серотонин, мелатонин, гастринвысвобождающий пептид, секретин, холецистокинин, соматостатин, вазоинтестинальный пептид, вещество Р, мотилин, галанин, пептиды гена глюкагона, энкефалины и эндорфины, нейротензин, нейромедин N, панкреатический полипептид, нейропептид Y, хромогранины [Andrew A. et al., 1998; Bordi С. et al., 2000].
В тонкой и толстой кишке идентифицировано 13 типов клеток, относящихся к апудоцитам и секретирующих следующие типы гормонов и биогенных аминов: гастрин, холецистокинин, секретин, гастроинтестинальный пептид, мотилин, нейротензин, соматостатин, вазоитестинальный пептид, серотонин, мелатонин, субстанция Р [Уголев А. М. 1987; Климов П. К. 1987; Аруин Л. И. с соавт., 1998].
Установлено, что пептидные гормоны и биогенные амины вырабатываются как в клетках диффузной эндокринной системы, так и в ЦНС. В 1975 году Э. Пирс и Дж. Полак установили локализацию вещества Р в эндокринных клетках кишечника и кишечных нервах. Соматостатин, считавшийся продуктом гипоталамуса, был обнаружен в периферических нервах и в эндокринных клетках желудочно-кишечного тракта, поджелудочной и щитовидной желез. Нейротензин, первоначально, выделенный из гипоталамуса, идентифицировали в эндокринных клетках кишечника и желудка. Вместе с тем такие типичные кишечные гормоны, как гастрин и холецистокинин, были обнаружены в ЦНС.
Самой многочисленной группой апудоцитов в органах пищеварения являются ЕС-клетки, синтезирующие целую серию биогенных аминов и гормонов: серотонин, мелатонин, мотилин, вещество Р.
Установлено, что 95% серотонина в организме синтезируется в ЕСг клетках желудочно-кишечного тракта. Наряду с другими биогенными аминами, он играет важную роль в системе пептидных гормонов и нейромедиаторов. Так, серотонин может оказывать прямое влияние на клетки-мишени, внутриклеточный синтез пептидных гормонов и их транспорт.
В ротовой полости серотонин продуцируется тучными клетками, входящими в состав подслизистого слоя десны [Данилевский Н.Ф.с соавт.,2000]. Имеются отдельные сведения о роли серотонина в патогенезе поражений пародонта [Зуфаров С.А.,1974; Логинова Н.К.с соавт.,1995; Иванов В.С.,2001;]. При этом данные о морфометрических показателях тучных клеток ротовой полости, продуцирующих серотонин, у пациентов с заболеваниями органов пищеварения, в литературе не опубликованы. Нет сведений о количественных показателях тучных клеток ротовой полости у пациентов с заболеваниями пищевода, желудка и желчного пузыря.
Еще одним гормоном, секретируемым ЕС2-клетками диффузной эндокринной системой толстой кишки, является мелатонин. Он привлекает пристальное внимание исследователей с момента его открытия в 1958г. Мелатонин — основной компонент пейсмекерной системы организма [Cagnacci А., 1992; Gillette М. U., 1995; Steinlechner S.,1996]. Он принимает участие в создании циркадного и циркадианного ритмов, воздействуя на клетки как непосредственно, так и путем изменения секреции других гормонов и биологически активных веществ, концентрация которых меняется в зависимости от времени суток.
Взаимодействие гормона с клетками может происходить различными способами. Рецепторы к мелатонину обнаружены на многих клетках, в том числе на компонентах иммунной системы [Calvo J. R., 1995]. По своей природе мелатонин - производное индола, обладающее амфифильными свойствами, поэтому он преодолевает все тканевые барьеры, свободно проходит через клеточную мембрану. В ряде случаев действие мелатонина на клетки опосредуется цАМФ [Baler R.,1996]. Мелатонин может воздействовать на внутриклеточные процессы, минуя систему рецепторов и вторичных месседжеров и взаимодействуя с ядерными рецепторами [Малиновская Н.К.,1997]. Гормон также способен влиять на клеточные системы, изменяя процессы межклеточного взаимодействия.
Определение показателей диффузной нейроэндокринной системы и клеточного обновления эпителиоцитов слизистой оболочки десны у больных хроническим пародонтитом
Иммуногистохимический метод использовался для идентификации эпителиоцитов, вступивших в различные стадии клеточного цикла. Для этого в качестве маркеров применяли PCNA (proliferative cell nuclear antigen), который характерен для клеток, вступивших в стадию S (репликации ДНК).
В своей работе мы использовали моноклональные антитела к пролиферирующему клеточному ядерному антигену [proliferating cell nuclear antigen - PCNA] (клон PC 10, Sigma, St. Louis, USA, титр 1:1000).
Методика определения:
1. депарафинированные срезы инкубировались в течение ночи в фосфатно-солевом буфере (ФСБ, рН 7,2) при 4С; после промывки в ФСБ проводили блокаду эндогенной пероксидазы в 0,3% растворе перекиси водорода в течение 30 мин, после чего опять промывали срезы в ФСБ 15 мин.
2. срезы покрывали первичным антителом и инкубировали в течение 1 часа при температуре 37С; промывали в ФСБ в течение 15 мин и обрабатывали вторыми антителами, конъюгированными с пероксидазой (Dako, Glostrup, Denmark, титр 1:250), и также инкубировали в течение 1 часа при 37 С; 3. срезы промывали в ФСБ и проявляли пероксидазу в течение 10 мин 3,3-диаминобензидином (Sigma, St. Louis, USA); ядра клеток, давшие положительную иммуногистохимическую реакцию (содержащие искомый маркер), окрашивались в коричневый цвет. Пролиферативную активность клеток определяли по пролиферативным показателям (IPCNA) ПО формуле: IPCNA (%) = N (количество ядер иммунопозитивных к PCNAj) / N (общее количество ядер) х 100, где N-количество ядер на 1 мм" площади среза.
Определение индексов проводили на основании подсчета клеточных ядер в 10 полях зрения по трем срезам исследуемого биоптата. Тестовая площадь включала не менее 2000 клеточных ядер.
Морфометрический анализ проводился с помощью компьютерной системы микроскопических изображений IMSTAR (Imstar S.A. Paris, France). Морфологические изображения, поступающие через оптическую систему микроскопа Jenamed-2 (Zeiss, Jena, Germany) при увеличении 320 (объектив 40, окуляр 10, фильтр 0,8), регистрировались черно-белой CCD видеокамерой (Canon, Tokyo, Japan, разрешение 740x573 pci), вмонтированной в тубус микроскопа, и передавались через отдельный монитор в компьютер Pentium-90 (Texas Instruments, Dallas, USA).
Электронно-микроскопическое исследование проводили на материале, фиксированном в 2,5% глутаральдегиде с последующей дофиксацией 4% осмием. Материал заливали в смесь эпонов. Срезы (250-300 А), полученные на ультратоме LKB-7A (LKB, Maimo, Sweden) контрастировали уранил-ацетатом и цитратом свинца, после чего изучали и фотографировали в электронном микроскопе JEM-IOCS (JEOL, Tokyo,Japan).
Всем больным проводилось комплексное лечение, цель которого заключалась в ликвидации воспалительных процессов в тканях десны; устранении пародонтальных карманов, которые являются основными источниками скопления микроорганизмов и прогрессирования процесса.
Лечебные мероприятия, больным с генерализованным пародонтитом, выполнялись в 3 этапа: начальный этап (консервативное лечение), хирургическое устранение пародонтального кармана и поддерживающая терапия.
Начальный этап лечения включал:
обучение правилам гигиены полости рта с последующим контролем с помощью эритрозина красного; назначение индивидуального гигиенического режима полости рта, который предусматривал чистку зубов после каждого приема пищи, индивидуально подбиралась зубная щетка и паста.
профессиональную гигиену полости рта - после антисептической обработки и обезболивания проводилось удаление наддесневых и поддесневых назубных отложений ультразвуковым инструментом "Piezon Master 600" с последующей полировкой поверхности коронки и корня зуба;
устранение местных факторов, способствующих скоплению и активации действия микробного фактора (пломбирование придесневых кариозных полостей, устранение дефектов пломб, восстановление межзубных контактов);
шинирование подвижных зубов с применением материалов на основе неорганической матрицы-стекловолокна ("GlasSpan", США, и "Fiber Splint", Швейцария) и жидких фотополимеров (Filtek flow);
Хронический пародонтит у больных гастроэзофагеальной рефлюксной болезнью: клинико-инструментальные, морфологические и иммуноморфологические критерии возникновения и прогнозирования течения
Нами были обследованы 80 пациентов с ВЗП, имеющих ГЭРБ. Из них больных с катаральным эзофагитом - 39 (48,8%) человек, эрозивным эзофагитом - 41 (51,2%).
На основе клинико-рентгенологических показателей были диагностированы следующие изменения пародонта: генерализованный катаральный гингивит (ГКГ) выявлен у 36 (45%), хронический пародонтит легкой степени (ХГПл)- у 12 (15%), 24 пациента (30%) имели пародонтит средней степени (ХГПс), 8 (10%) - генерализованный пародонтит тяжелой степени (ХГПт).
В таблице 12 и на рис. 21 приведен сравнительный анализ частоты встречаемости ГЭРБ при воспалительных заболеваниях пародонта. Можно отметить, что частота верификации и характер воспалительно-дистрофических поражений тканей пародонта различался при разных формах ГЭРБ. Хронический катаральный гингивит достоверно чаще диагностировался у больных катаральным эзофагитом (64,1% и 26,8% соответственно). Частота встречаемости пародонтита легкой степени у больных катаральным и эрозивным эзофагитом существенных различий не имела (25,6% и 29,3%).
Генерализованный катаральный гингивит выявлен у 36 (45%) больных ГЭРБ. При этом в 64,1% случаев катаральный гингивит сопровождался катаральным эзофагитом.
Особенностью течения гингивита на фоне ГЭРБ является то, что у 87% больных признаки гингивита появлялись при обострении патологии пищевода. УИГ у данной группы пациентов составил 1,6, что можно расценить, как неудовлетворительный уровень гигиены полости рта. Индекс РМА, средние значения которого составили 44,58%, дает право охарактеризовать патологический процесс в пародонте как гингивит средней степени тяжести.
У 22 (27,5%) больных ГЭРБ выявлен хронический генерализованный пародонтит легкой степени, у 18 (22,5%) средней и у 4 (5%) тяжелой степени заболевания. Пародонтит легкой степени практически в равной мере встречался у больных катаральным и эрозивным эзофагитом. Однако средняя и тяжелая формы данной патологии достоверно чаще встречались у больных эрозивным рефлюкс-эзофагитом. Особенностью поражения является сочетание пародонтита с эрозиями эмали в 73 % случаев, что является типичным внепищеводным проявлением ГЭРБ.
При объективном обследовании отмечались воспалительные явления, отечность десневых сосочков, гиперемия десны. Проба Шиллера-Писарева дала интенсивное окрашивание межзубных сосочков и десневого края, в 2-3 балла оценивалась кровоточивость десны, значения индекса РМА составляли от 52,43% до 88,15%, что говорит о распространении патологического процесса на все участки десневого края (таб. 13, рис. 22). У всех больных выявлены наддесневые и поддесневые назубные отложения. Показатели УИГ колебались от 2,2 до 2,6, что соответствовало плохому и очень плохому состоянию гигиены полости рта.
Анализ стоматологического статуса пациентов с воспалительными заболеваниями пародонта при ГЭРБ свидетельствует о более выраженном воспалительном поражении околозубных тканей, ассоциированном с эрозивным вариантом заболевания.
При анализе гигиены полости рта по УИГ у пациентов с ГЭРБ отмечено, что показатели УИГ коррелировали с состоянием тканей пародонта и практически не различались при обеих клинико-морфологических формах ГЭРБ. С увеличением тяжести поражения пародонта при ГЭРБ показатели гигиены полости рта прогрессивно ухудшались, при этом, начиная с ГКГ, их средние значения расценивались как плохие и очень плохие. Обращал на себя внимание факт наличия значительного мягкого зубного налета, что как правило, связано с жалобами пациентов на сильную кровоточивость десен при чистке зубов, и в связи с этим не использование зубной щетки средней жесткости, дополнительных средств гигиены (зубных нитей, ершиков и т. д.), что снижало качество очистки зубов, особенно в трудно доступных участках.
Очевидно, что гигиена полости рта имеет ключевое значение в возникновении воспалительных заболеваний пародонта при обеих формах ГЭРБ.
При пародонтите легкой степени глубина пародонтального кармана определялась до 3,5 мм, ПИ-3,73, зубы были неподвижны, либо имели I степень подвижности. Пародонтит средней степени тяжести диагностировался при глубине пародонтальных карманов 4-5мм, индексе ПИ - 4,92, патологической подвижности зубов 1-Й степени. У 13 (36,1%) больных отмечалось разрастание грануляционной ткани в пародонтальных карманах и по всему десневому краю. На рентгенограмме определялась резорбция костной ткани межзубной перегородки от 1/3 до 1/2 высоты межзубной перегородки, смещение зубов, тремы.
У больных хроническим генерализованным пародонтитом тяжелой степени отмечали выраженную гиперемию слизистой оболочки десны с вовлечением переходной складки; кровоточивость и болезненность десен, выбухания участков десны, которые соответствовали расположению причинного пародонтального кармана. Глубина пародонтальных карманов варьировала от 4 до 8,5мм.
Анализ глубины пародонтальных карманов выявил максимальные цифровые значения во фронтальном участке на вестибулярной и дистальной поверхностях резцов, а в боковых участках челюстей - в области дистально-щечных поверхностей премоляров и моляров. Максимальная глубина зондирования достигала 8,5 мм. В этом случае она сочеталась с расширением периодонтальной щели и костными карманами и соответствовала области суперконтактов с зубами — антагонистами. В местах расположения абсцессов карманы были значительной глубины - 6 мм и более с обильным разрастанием грануляционной ткани. Подвижность зубов в участках абсцедирования была значительной (II-III степень). Пародонтальный индекс составлял 6,85. У 3 больных пародонтитом тяжелой степени эрозии десны сочетались с эрозивной формой рефлюкс-эзофагита.