Duda K.M., Klishch I.M.

I.Ya. Horbachevsky Ternopil State Medical University, Ukraine

Effect of combined tablets on the basis of echinacea extract, ascorbic acid

and zinc aspartate on cytokine status of the rats with acute periodontitis

 during diabetes mellitus type 2

Резюме. Исследования проводились на белых беспородных крысах-самцах, которым моделировали диабет 2 типа путем введения никотин-амида и стрептозотоцина. Влияние диабета на течение воспаления при пародонтите изучали на модели воспаления, вызванного острой травмой мягких тканей десны. Выявлено прогрессирующее снижение противовоспалительных цитокинов IL-4 и IL-10 при моделированной патологии. Введение комбинированных таблеток «Эхцивит» крысам с острым пародонтитом на фоне сахарного диабета 2 типа активирует противовоспалительные механизмы на восьмой день эксперимента, о чем свидетельствуют более высокие уровни IL-4 и IL-10 (р<0,001).

Ключевые слова: сахарный диабет 2 типа, острый пародонтит, цитокины, коррекция.

Медицинские новости. – 2014. – №5. – С. 77–80.

Summary. Studies were performed on white mongrel male rats that simulated type 2 diabetes by administering to animals of nicotinamide and streptozotocin. Effect of diabetes on the course of inflammation in periodontitis was studied in a model of inflammation caused by acute trauma of the soft gum tissue. It was detected progressive decline of antiinflammatory cytokines IL-4 and IL-10 in experimental pathology. Introduction combined tablets “Echtsyvit” rats with acute periodontitis and diabetes mellitus type 2 activates antiinflammatory mechanisms on the eighth day of the experiment, as evidenced by higher levels of IL-4 and IL-10 (p<0.001).

Keywords: type 2 diabetes mellitus, acute periodontitis, cytokines, correction.

Meditsinskie novosti. – 2014. – N5. – P.  77–80.

В настоящее время во всем мире распространенность заболеваний пародонта составляет около 98% [4], среди населения Украины – 80%, у 100% лиц старше 40 лет обнаруживают патологические изменения в тканях пародонта [5]. Чаще всего встречается острый, агрессивный, быстро протекающий, практически непрерывно рецидивирующий пародонтит [3]. Весомый вклад в развитие пародонтальной патологии вносят не только местные факторы, но и системные процессы, которые ведут к глубоким изменениям внутренней среды организма и к структурным поражениям тканей пародонта [1, 2]. Большое количество научных работ посвящено изучению влияния сахарного диабета на развитие и течение воспалительных и воспалительно-дистрофических заболеваний пародонта [8]. Заболеваемость генерализованным пародонтитм у пациентов с диабетом регистрируется в три раза чаще, чем среди лиц без сахарного диабета [6]. Высокая распространенность заболеваний пародонта, их тесная взаимосвязь с соматической патологией, отсутствие эффективных методов диагностики, профилактики и лечения обостряют актуальность проблемы.

Цель исследования – изучить влияние комбинированных таблеток «Эхцивит» на основе экстракта корня эхинацеи, аскорбиновой кислоты и цинка аспарагината на характер изменений концентрации интерлейкинов 4 и 10 у крыс с острым пародонтитом на фоне сахарного диабета 2 типа в динамике.

Материалы и методы

Исследование проводили на белых беспородных крысах-самцах массой тела 180–200 г, полученных из вивария Тернопольского медуниверситета, согласно требованиям «Правил проведения работ с использованием экспериментальных животных» и соответственно принципам экспериментальной и клинической биоэтики [6]. При выборе экспериментальной модели стрептозотоцин-индуцированного сахарного диабета мы опирались на рекомендации А.А.Спасова и соавт. [7], которые в своей работе показали, что при предварительном введении никотинамида повышается устойчивость ?-клеток островков Лангерганса от повреждающего действия стрептозотоцина. Экспериментальный сахарный диабет вызывали путем однократного внутрибрюшинного введения стрептозотоцина фирмы «Sigma» из расчета 6,5 мг на 100 г массы тела (приготовленном на 0,1 моль цитратном буфере, рН=4,5) с предварительным за 15 мин введением интраперитонеально никотинамида в дозе 230 мг/кг. Контроль – интактные белые крысы такого же веса, пола и возраста. Развитие сахарного диабета контролировали по возрастанию уровня глюкозы в крови, которую измеряли глюкозооксидазным методом с использованием набора реактивов «Филисит-диагностика» (Украина). Исследования проводились с 21-х суток эксперимента на животных с уровнем глюкозы 14,7±0,29 ммоль/л.

Влияние сахарного диабета на течение воспалительного процесса при пародонтите изучали на модели воспаления, вызванного острой травмой мягких тканей десны [7]. Животным под тиопенталовым наркозом (30 мг/кг) с губной стороны к тканям пародонта нижнего резца подводили рабочую головку ультразвукового генератора – излучателя от ультразвукового скейлера ART (Великобритания), и в течение 60 с осуществляли однократное направленное влияние колебаниями ультразвуковой частоты при следующих параметрах воздействия: частота колебаний 50 кГц, мощность излучения 1,2 Вт•см² при экспозиции воздействия 60 с. Операцию проводили на 21-е сутки после первого введения стрептозотоцина при уровне глюкозы 14,7±0,29 ммоль/л. Через 1 и 7 суток после операции крыс декапитировали под тиопенталовым наркозом (50 мг/кг). Группами сравнения служили животные с экспериментальным сахарным диабетом 2 типа и крысы с острой механической травмой мягких тканей десны. Контролем служил материал от интактных животных.

Для комбинированных таблеток «Эхцивит», которые мы применяли 1 раз в сутки, условно терапевтическую дозу для лабораторных животных определяли по общему содержанию активных веществ (экстракта корня эхинацеи – 100 мг/таблетка, аскорбиновой кислоты – 300 мг/табл. и цинка аспарагината – 25 мг/табл., всего: 425 мг на таблетку), она составила для крыс – 37 мг/кг, доза по содержанию экстракта корня эхинацеи составила 10 мг/кг. Исследуемые образцы суспензировали с дистиллированной водой и вводили в течение трех недель после первого введения стрептозотоцина и в течение следующих первых и восьмых суток моделирования острого пародонтита внутрижелудочно с помощью металлического зонда в расчете на 1 мл/кг.

В сыворотке крови животных определяли концентрацию интерлейкинов (IL-4 и IL-10) иммуноферментным методом с использованием анализатора Stat Fax (USA). Концентрацию цитокинов выражали в пг/мл. Полученные цифровые данные обрабатывались методом вариационной статистики. Достоверность различий значений между независимыми количественными величинами определяли при нормальном распределении по критерию Стьюдента, в других случаях с помощью U-критерия Манна–Уитни [4].

Результаты и обсуждение

Цитокины относятся к центральным регуляторам иммунного гомеостаза и обладают широким спектром биологических эффектов, являются важнейшими регуляторами функций практически всех клеток системы иммунитета. Анализ результатов исследования показал достоверное снижение концентрации противовоспалительных цитокинов в сыворотке крови крыс с экспериментальным сахарным диабетом 2 типа (таблица), что совпадает с данными других авторов [9].

При экспериментальном остром пародонтите отмечено достоверное снижение концентрации IL-4 на 2-е сутки опыта с прогрессирующим уменьшением до конца седьмого дня, когда уровень изучаемого показателя был меньше на 50,9% относительно контрольных значений (р<0,001). Установлена тенденция к снижению IL-10 в течение первых суток с достоверным уменьшением его концентрации на 28,4% в сыворотке крови крыс на восьмой день острого пародонтита у интактных животных (р<0,001).

Mealey B.L. и Rose L.F. показали, что при сахарном диабете цитокины сами по себе обладают большим деструктивным потенциалом, особенно при обострениях хронического воспаления тканей пародонта [9]. В нашем исследовании при моделировании у крыс острого пародонтита на фоне сахарного диабета 2 типа отмечено достоверное уменьшение через первые сутки концентрации противовоспалительных цитокинов на 27,7% (р<0,001) с прогрессирующим снижением к восьмому дню IL-4 в 2,3 раза, IL-10 – в 1,7 раза относительно контроля (р<0,001) (см. таблицу). Предположено, что при остром пародонтите на фоне экспериментального сахарного диабета 2 типа увеличивается воспалительная реакция и происходит дизрегуляция продукции интерлейкинов, что проявляется гиперпродукцией провоспалительных цитокинов, которые блокируют синтез противовоспалительных цитокинов.

Таблица . Уровень провоспалительных цитокинов в сыворотке крови у крыс с моделированным острым пародонтитом на фоне экспериментального сахарного диабета 2 типа в динамике (М±m)

При введении комбинированных таблеток «Эхцивит» крысам с острым пародонтитом на фоне сахарного диабета 2 типа отмечено достоверное увеличение концентрации IL-10 на 15,1% относительно опытной группы до лечения на 2-е сутки эксперимента. Такая же тенденция выявлена и через 7 суток моделирования острого пародонтита на фоне сахарного диабета 2 типа, о чем свидетельствует достоверно более высокий уровень IL-10 при применении «Эхцивита» (на 14,1% по отношению к исследуемой патологии без медикаментозной коррекции на эти же сутки) (рисунок). На фоне применения комбинированных таблеток «Эхцивит» установлена тенденция к повышению концентрации IL-4 на второй день эксперимента с достоверным ростом его уровня через 7 суток (на 19,8% по отношению к исследуемой патологии без медикаментозной коррекции на эти же сутки) (см. рисунок).

Учитывая многокомпонентность таблеток «Эхцивит», можно предположить, что эхинацея пурпурная оказывает избирательное иммуностимулирующее действие, повышает функциональную активность и количество Т-лимфоцитов, которые активно секретируют противовоспалительные цитокины, а аскорбиновая кислота и цинк, кроме антиоксидантных свойств, оказывают противовоспалительное действие путем снижения секреции провоспалительных цитокинов и активации продукции противовоспалительных интерлейкинов. При острой травме мягких тканей десны на фоне сахарного диабета 2 типа экстракт корня эхинацеи, проявляя иммуномодулирующие свойства, потенцирует действие аскорбиновой кислоты и цинка аспарагината, что ведет к уменьшению деструктивных процессов в пародонте.

Выводы:

1. При экспериментальном остром пародонтите на фоне сахарного диабета 2 типа происходят нарушения функционирования иммунной системы, которые характеризуются прогрессирующим снижением противовоспалительных цитокинов IL-4 и IL-10, что указывает на их участие в патогенезе острого пародонтита.

2. При введении комбинированных таблеток на основе экстракта корня эхинацеи, аскорбиновой кислоты и цинка аспарагината крысам с острым пародонтитом на фоне сахарного диабета 2 типа активируются противовоспалительные механизмы на восьмой день эксперимента, о чем свидетельствуют более высокие уровни IL-4 и IL-10 при применении «Эхцивита» соответственно на 19,8% и 14,1% по отношению к исследуемой патологии без медикаментозной коррекции (р<0,001).

Л И Т Е Р А Т У Р А

1. Горбачева, И. А. Единство системных патогенетических механизмов при заболеваниях внутренних органов, ассоциированных с генерализованым пародонтитом / И.А.Горбачева, А.И.Кирсанов, Л.Ю.Орехова // Стоматология. – 2004. – №3. – С.6–11.

2. Заверная А. М. Методы оценки и коррекции иммунных нарушений у больных с дистрофически-воспалительными и воспалительно-дистрофическими заболеваниями пародонта и слизистой оболочки полости рта / А.М.Заверная, Т.Н.Волосовец, А.С.Андрусенко // Дентал. технологии. – 2005. – №5/6. – С.13–15.

3. Клинико-лабораторное обоснование эффективности лечения агрессивных форм пародонтита / Д.А.Мамедли, А.Ч.Пашаев, С.А.Мамедова // Стоматология детского возраста и профилактика. – 2009. – Т.8, №2. – С.1–20.

4. Лапач С. Н. Статистические методы в медико-биологических исследованиях с использованием Excel / С.Н.Лапач, А.В.Чубенко, П.Н.Бабич. – К.: Морион, 2000. – 320 с.

5. Мащенко И. С. Иммунологические и гормональные аспекты патогенеза генерализованого пародонтита / И.С.Мащенко // Вісн. стоматол. (спец. випуск). – 2003. – №1. – С.22–25.

6. Патент на корисну модель № 65771: Мачо-ган В. Р., Авдєєв О. В. /Спосіб моделювання пародонтиту // Бюл. №23. – 2011 р.

7. Экспериментальная модель сахарного диабета типа 2 / А.А.Спасов, М.П.Воронкова, Г.Л.Снигур [и др.] // Биомедицина. – 2011. – №3. – С.12–18.

8. Borrell L.N. Analytical epidemiology of periodontitis / L.N.Borrell, P.N.Papapanou // J. Clin. Periodontol. – 2005. – Vol.32, suppl. 6. – P.132–158.

9. Mealey B. L. Diabetes mellitus and inflammatory periodontal diseases / B.L. Mealey, L.F.Rose // Compend. Contin. Educ. Dent. –2008. – Vol.29 (7). – P.402–408.

Медицинские новости. – 2014. – №5. – С. 77-79.

Внимание! Статья адресована врачам-специалистам. Перепечатка данной статьи или её фрагментов в Интернете без гиперссылки на первоисточник рассматривается как нарушение авторских прав.