аспирант с 01.09.2015 по настоящее время
Москва, Россия
Уфа, Россия
Уфа, Республика Башкортостан, Россия
сотрудник
Уфа, Республика Башкортостан, Россия
Предмет. Сахарный диабет — важнейшая медико-социальная проблема современности, в связи с прогрессирующим ростом заболеваемости и инвалидизации актуальность изучения данной эндокринной патологии постоянно растет. В данной статье рассматривается изучение локального цитокинового статуса профиля пациентов с хронической механической травмой слизистой оболочки рта, страдающих сахарным диабетом 1 типа, в качестве достоверного метода оценки текущего состояния слизистой оболочки рта. Цель — изучение локального цитокинового статуса пациентов с хронической механической травмой слизистой оболочки рта, страдающих сахарным диабетом 1 типа. Методология. Для выполнения исследования был произведен забор смешанной слюны для определения концентрации цитокинов у пациентов с хронической механической травмой слизистой оболочки рта, страдающих сахарным диабетом 1 типа, и проведен сравнительный анализ полученных данных с группой здоровых лиц, а также выявлена корреляционная связь в зависимости от длительности заболевания сахарным диабетом 1 типа. Результаты. В результате проведенного нами исследования выявлено значительное повышение концентрации провоспалительных цитокинов ФНОα и ИЛ-18 и противовоспалительного цитокина ИЛ-4, а также понижение концентрации противовоспалительного цитокина ИЛ-13 в ротовой жидкости у пациентов с хронической механической травмой слизистой оболочки рта, страдающих сахарным диабетом 1 типа. Выводы. Наше исследование показало, что у пациентов с сахарным диабетом 1 типа, имеющих хронические механические травмы слизистой рта, происходят цитокиновый дисбаланс, сопровождающийся выраженным воспалительным процессом, а также явления одновременного запуска механизмов репарации. При течении сахарного диабета 1 типа более 5 лет происходит депрессия локального цитокинового статуса ротовой полости.
сахарный диабет 1 типа, провоспалительные цитокины, противовоспалительные цитокины, заболевания слизистой оболочки рта
Введение
Сахарный диабет (СД) — важнейшая медико-социальная проблема современности. Сахарный диабет 1 типа (СД 1 типа (СД1)) — это хроническое заболевание аутоиммунной природы, вызванное селективной органоспецифической деструкцией инсулинпродуцирующих бета-клеток поджелудочной железы, что приводит к нехватке инсулина [1]. На сегодняшний день в мире насчитывается более 350 миллионов людей, страдающих СД. По данным Всемирной организации здравоохранения, в течение ближайших 20 лет этот показатель превысит 500 миллионов [2]. Таким образом, в связи с прогрессирующим ростом заболеваемости и инвалидизации актуальность изучения данной эндокринной патологии растет с каждым годом [3]. Повреждение клеток тканей и микрососудов ротовой полости является пусковым механизмом воспалительной реакции, в которой важную роль играют определенные биологически активные вещества, в том числе и цитокины [4]. Цитокины, являясь межклеточными медиаторами иммунной системы, определяют характер течения, интенсивность и распространенность воспалительных процессов, а также регулируют размножение клеток и репарацию [5]. Они участвуют в патологических процессах СД, приводя к воспалению жировой ткани, а также формируют инсулинрезистентность [6]. В процессе воспалительной реакции провоспалительные молекулы (ИЛ-18, ФНОα) противостоят противовоспалительным цитокинам (ИЛ-4, ИЛ-13) [7, 8]. Провоспалительные цитокины формируют воспалительную реакцию, приводят к торможению продукции инсулина β-клетками островков Лангерганса, в последующем вызывая их гибель. Противовоспалительные цитокины, наоборот, оказывают мощное антидиабетическое и защитное действие [9]. Изучение цитокинового профиля является достоверным методом оценки текущего состояния слизистой оболочки рта для разработки методов эффективного лечения.
Цель — изучение локального цитокинового статуса пациентов с хронической механической травмой слизистой оболочки рта, страдающих сахарным диабетом 1 типа.
Материалы и методы
В отделении эндокринологии Первого МГМУ им. И.М. Сеченова нами исследовано 115 больных с СД 1 типа в возрасте от 18 до 47 лет (69 женщин (60 %) и 46 мужчин (40 %)) с хронической механической травмой слизистой оболочки рта, составивших основную группу. Контрольную группу образовали 50 здоровых лиц, сопоставимых по полу и возрасту. Все пациенты были проинформированы о целях и задачах исследования и от всех были получены согласия на его проведение. Критериями исключения из обследования являлись больные моложе 18 и старше 47 лет, беременные и кормящие, ВИЧ-инфицированные, пациенты с нарушениями свертываемости крови или находящиеся на иммуносупрессивной химиотерапии. Период исследования составил 12 месяцев (с сентября 2016 по сентябрь 2017 г.). Возможность его выполнения была одобрена этическим комитетом БГМУ.
У всех пациентов независимо от наличия заболевания была собрана не стимулированная смешанная слюна для определения концентрации цитокинов. Перед каждым взятием материала пациентам предлагалось ополоснуть рот кипяченой водой комнатной температуры. Материал был собран путем сплевывания слюны в стерильные одноразовые пробирки BD Vacutainer («BD Bioscience»), которые хранились при температуре -20 ºС (максимум 48 ч.). Определение содержания провоспалительных и противовоспалительных цитокинов проводили методом твердофазного иммуноферментного анализа (ИФА) с использованием соответствующих тест-систем (Вектор-Бест, Россия). Для работы использовали термошейкер ST3 (Latvia), прибор для промывания планшетов Elisa Washer Human (USA), полученные результаты оценивали с помощью фотометра Multilabel Counter 1420 (Finland).
Анализ полученных данных проводили с помощью компьютерного статистического пакета Statistica 8.0. Для сравнения результатов применяли t- критерий Стьюдента—Фишера, данные представляли в виде среднего значения ± стандартное отклонение. Статистически достоверными считались данные, в которых допустимый процент ошибки был не более 5 %, то есть p<0,05. Для выявления у пациентов c СД 1 типа взаимосвязей между изменением концентрации цитокинов в ротовой жидкости (РЖ) и длительностью основного заболевания СД 1 типа (≤ 5 лет или более 5 лет назад) с помощью компьютерной программы MS Office 2007, SPSS был проведен корреляционный анализ с расчетом коэффициента Пирсона.
Результаты исследования и обсуждение
При анализе зарегистрированных данных у группы пациентов с хронической механической травмой слизистой оболочки рта, страдающих СД 1 типа, выявлены значительные сдвиги цитокинового статуса ротовой жидкости (РЖ) по сравнению с контрольной группой (табл.1).
Таблица 1
Цитокиновый статус пациентов с хронической механической травмой слизистой оболочки рта, страдающих сахарным диабетом 1 типа
Table 1. Cytokine status of patients with chronic mechanical trauma of the oral mucosa, suffering from type 1 diabetes mellitus
|
Группы пациентов |
Ротовая жидкость |
|||
|
провоспалительные цитокины |
противовоспалительные цитокины |
|||
|
ФНОα (пг/мл) |
ИЛ-18 (пг/мл) |
ИЛ-4 (пг/мл) |
ИЛ-13 (пг/мл) |
|
|
Контрольная группа (М±m) n=50 |
45,34±5,02 |
22,40±0,56 |
2,23±0,07 |
62,01±15,48 |
|
Основная группа (М±m) n=115 |
86,4±7,0 |
98,7±4,09 |
3,78±0,33 |
54,11±7,03 |
Так, анализ состояния локального иммунитета у больных с СД 1 типа выявил статистически достоверное увеличение количества ФНОα по сравнению с результатами контрольной группы, а именно в 2 раза, что говорит об активации клеток, участвующих в воспалительной реакции, увеличении количества молекул адгезии и лейкоцитов в очаге воспаления. Благодаря ФНО-альфа макрофагами выделяется окись азота, из-за чего повышается проницаемость капилляров слизистой оболочки рта, повреждается их эндотелий, происходят микроангиопатии кровеносного русла [10]. Пациенты с сахарным диабетом имеют гемодинамические показатели тканей пародонта, отличающиеся от нормы, при этом происходят снижение скорости кровотока и явления венозного застоя микроциркуляторного русла [11].
Особенно важный медиатор в аутоиммунных нарушениях — ИЛ-18 — у пациентов основной группы в 4 раза превышает его уровень в контрольной группе. Под влиянием этого интерлейкина происходит активная защита организма от различных типов микроорганизмов, вирусов, он выполняет связь между эндокринной и иммунной, а также нервными системами.
Оценка состояния гуморального иммунитета выявила у группы пациентов с хронической механической травмой слизистой оболочки, страдающих СД 1 типа, достоверное увеличение уровня ИЛ-4 в 1,7 раза в сравнении с показателями группы здоровых лиц. Увеличение этого лимфокина влияет на процессы образования других цитокинов путем участия во многих биологических процессах, т.к. иммунный ответ и реакции воспаления могут быть расценены как мобилизация защитных сил всего организма.
Содержание ИЛ-13 у пациентов с хронической механической травмой слизистой оболочки, страдающих СД 1 типа, было снижено относительно соответствующего интерлейкина у людей со здоровой слизистой оболочкой без соматического заболевания. ИЛ-13 производится Т-клетками с фенотипами CD4+, CD8+, нейтрофилами и некоторыми не иммунными клетками, он угнетает образование провоспалительных интерлейкинов макрофагами, а также молекул оксида азота, представляющих основной компонент цитотоксического действия этих клеток.
Таким образом, выявленные нами повышенные концентрации провоспалительных цитокинов ФНОα и ИЛ-18, противовоспалительного цитокина ИЛ-4, а также понижение концентрации противовоспалительного цитокина ИЛ-13 в РЖ у пациентов с хронической механической травмой слизистой оболочки, страдающих СД 1 типа, свидетельствуют об изменении местного иммунитета ротовой полости. Данные результаты говорят о цитокиновом дисбалансе в полости рта, сопровождающимся выраженным воспалительным процессом, о чем свидетельствуют повышенные концентрации провоспалительных цитокинов ФНОα и ИЛ-18, а также о явлении одновременного запуска механизмов репарации на основании данных о преобладании иммуносупрессорного медиатора (ИЛ-4). Полученные данные можно рассматривать как критерии тяжести хронического воспаления в слизистой оболочке рта у пациентов с СД 1 типа [12].
В литературе есть данные о зависимости длительности СД и частоты поражения периферических нервов [13], а также существуют исследования больных с артериальной гипертензией и ожирением, в которых указывается, что по мере увеличения продолжительности СД воспалительные процессы приобретают менее выраженное течение, что объясняется более глубокими иммунологическими нарушениями [14]. При детальном анализе полученных результатов цитокинового профиля пациентов с хронической механической травмой слизистой рта в нашем исследовании были выявлены корреляционные связи в зависимости от длительности основного заболевания. Для этого всех пациентов основной группы разделили на 2 подгруппы: первая — при длительности заболевания СД 1 типа ≤ 5 лет, вторая — при поставленном диагнозе СД 1 типа более 5 лет назад (табл. 2).
Таблица 2
Корреляционный анализ у пациентов с хронической механической травмой слизистой оболочки рта, страдающих сахарным диабетом 1 типа
Table 2. Correlation analysis in patients with type 1 diabetes mellitus with chronic mechanical trauma of the oral mucosa
|
Показатели интерлейкинов |
Длительность заболевания сахарным диабетом 1 типа |
|
|
≤ 5 лет |
>5 лет |
|
|
Провоспалительные цитокины (ФНОα, ИЛ-18) |
r = 0,4433 p < 0,010 |
r = - 0,3547 p < 0,010 |
|
Противовоспалительные цитокины (ИЛ-4, ИЛ-13) |
r = - 0,2794 p < 0,010 |
r = 0,379 p < 0,010 |
Примечание: r — коэффициент корреляции Пирсона; p — уровень значимости.
Была выявлена отрицательная корреляционная связь между длительностью заболевания СД 1 типа более 5 лет и концентрацией провоспалительных цитокинов ФНОα и ИЛ-18. Так, при продолжительности СД1 более 5 лет снижалось количество ИЛ-18 и ФНОα. Такая взаимосвязь может отражать недостаточную реактивность организма на внедрения инфекционных агентов, пониженную эффективность формируемых иммунных процессов и, как следствие, рост хронического воспалительного и деструктивного процессов.
Также нами была выявлена прямая корреляционная зависимость между длительностью заболевания сахарным диабетом 1 типа более 5 лет и концентрацией противовоспалительных интерлейкинов. Чем дольше пациент страдал СД1, тем больше производилось противовоспалительных цитокинов, однако концентрация ИЛ-13 была всегда ниже, чем у практически здоровых лиц. Установленную закономерность можно объяснить тем, что на фоне возрастных изменений в иммунной системе у пациентов с СД 1 типа из-за пониженного уровня ИЛ-13 не происходит полноценной воспалительной реакции, в связи с чем патологический процесс в слизистой оболочке с возрастом приобретает хроническое течение.
Таким образом, показанные нами результаты свидетельствуют о депрессии локального цитокинового статуса пациентов с давно появившимся СД 1 типа (>5 лет) и хронической механической травмой слизистой оболочки.
Измерение уровней цитокинов РЖ уже на стадии только выявленного заболевания СД 1 типа позволит использовать их в ранней доклинической диагностике воспалительных процессов слизистой рта, трудно поддающихся выздоровлению, у пациентов с гипергликемией, а также поможет осуществлять мониторинг грамотно подобранного лечения с учетом индивидуального течения воспалительного процесса, что повысит эффективность лечения.
Выводы
Таким образом, в результате нашего исследования установлено, что повышенные концентрации провоспалительных цитокинов ФНОα и ИЛ-18 и противовоспалительного цитокина ИЛ-4, а также пониженные концентрации противовоспалительного цитокина ИЛ-13 в РЖ у пациентов с хронической механической травмой слизистой оболочки рта, страдающих СД 1 типа, свидетельствуют о цитокиновом дисбалансе, сопровождающимся выраженным воспалительным процессом, и явлениях одновременного запуска механизмов репарации. Нами установлено, что наличие заболевания СД 1 типа более 5 лет приводит к депрессии локального цитокинового статуса ротовой полости, хронизируя воспалительный процесс механических травм слизистой оболочки.
1. Клеточные подходы к лечению инсулинзависимого диабета / М. А. Борисов, О. С. Петракова, И. Г. Гвазава, Е. Н. Калистратова, А. В. Васильев // Acta Naturae. - 2016. - Т. 8, № 3. - С. 30.
2. Шестакова, М. В. Сахарный диабет в Российской Федерации: аргументы и факты / М. В. Шестакова, И. И. Дедов // Терапевтический архив. - 2016. - Т. 88, № 10. - С. 4-8.
3. Проничев, В. В. Эффективность лечения реосорбилактом пациентов с синдромом диабетической стопы / В. В. Проничев, С. Н. Стяжкина, А. Ю. Михайлов // Здоровье, демография, экология финно-угорских народов. - 2016. - № 2. - С. 30-32.
4. Зак, К. П. Роль нейтрофильных лейкоцитов в патогенезе сахарного диабета 1-го типа у человека (аналитический обзор с включением собственных данных) / К. П. Зак // Международный эндокринологический журнал. - 2016. - № 2. - С. 74.
5. Battaglia M., Atkinson M. A. The streetlight effect in type 1 diabetes. Diabetes, 2015, vol. 64, no. 4, pp. 1081-1090.
6. Капустин, Р. В. Субклиническое воспаление как фактор развития инсулинорезистентности во время беременности / Р. В. Капустин, О. Н. Аржинова // Российский вестника акушера-гинеколога. - 2017. - № 17 (1). - С. 18-22.
7. Tsai K. L. Incline treadmill exercise suppresses pain hypersensitivity associated with the modulation of pro-inflammatory cytokines and anti-inflammatory cytokine in rats with peripheral nerve injury. Neuroscience Letters, 2017, vol. 643, pp. 27-31.
8. Патрушева, М. С. Противовоспалительная эффективность медикаментозного комплекса «Асепта» при лечении хронического генерализованного пародонтита легкой степени тяжести / М. С. Патрушева // Научный альманах. - 2016. - Т. 10, № 3. - С. 484-487.
9. Wasser S. P. Medicinal mushroom science: current prospects, advances, evidences, and Challenges. Biosphere, 2015, no. 7 (2).
10. Жаркова, И. В. Психоэмоциональное состояние лиц молодого возраста со стоматологической и соматической патологией / И. В. Жаркова // Качество оказания медицинской стоматологической помощи: способы достижения, критерии и методы оценки. - 2016. - С. 81-86.
11. Кузнецова, Н. С. Влияние психоэмоционального стресса на показатели гемодинамики тканей пародонта у лиц молодого возраста с сахарным диабетом / Н. С. Кузнецова, И. В. Жаркова // Научно-методический электронный журнал Концепт. - 2016. - № 11. - С. 3636-3640.
12. Katon W., Russo J., Lin E. H. B. Diabetes and Poor Disease Control: is Comorbid Depression Associated with Poor Medication Adherence or Lack of Treatment Intensificatio. Psychosomatic medicine, 2009, vol. 71 (9), pp. 965-972. doi:https://doi.org/10.1097/PSY. 0b013e3181bd8f5
13. Камчатнов, П. Р. Поражение периферической нервной системы при сахарном диабете / П. Р. Камчатнов, А. В. Чугунов, М. А. Евзельман // Нервно-мышечные болезни. - 2016. - № 6 (2).
14. Капустник, В. А. Изменения содержания цитокинов у больных артериальной гипертензией с ожирением в зависимости от длительности заболевания / В. А. Капустник // Международный эндокринологический журнал. - 2016. - № 8. - С. 80.
