Цитокиновый профиль слюны – основной показатель воспаления в полости рта
Цитокиновый профиль слюны – основной показатель воспаления в полости рта
Аннотация
Изучение цитокинов и их роли в патогенезе широкого круга заболеваний в последние годы определили высокий приоритет их исследования при различных патологиях, в том числе при воспалении полости рта. Анализ цитокинового профиля слюны позволяет оценить характер течения заболевания, прогнозировать его исход и оценить эффективность терапии. Проблема воспалительных заболеваний полости рта не теряет своей актуальности, в том числе в связи с их причастностью к возникновению различных осложнений. Анализ цитокинового профиля слюны – одно из современных направлений в изучении механизмов возникновения, течения и развития осложнений воспалительных заболеваний. Несмотря на это, клиническая практика показывает, что изучение цитокинов как основного показателя при воспалении полости рта не имеет широкого применения. Цель данного обзора литературы – определить степень значимости анализа цитокинового профиля слюны при воспалении полости рта и возможность его широкого применения. Поиск научной литературы проводился в базах данных PubMed и Elibrary. В результате были подчеркнуты преимущества и недостатки использования цитокинового профиля слюны как основного показателя при воспалении в полости рта и возможности его широкого применения. В заключение хотелось бы отметить, что исследование цитокинового профиля в слюне в клинической практике позволяло бы проводить профилактические меры на этапе диагностики и планирования стоматологического лечения.
1. Введение
Приоритет исследования цитокинов при различных патологиях определен их открытием и активным изучением их роли в патогенезе многих заболеваний. Исследование цитокинового профиля слюны для клинической практики имеет большое значение, а именно оно дает возможность определить характер течения процесса, спрогнозировать исход заболевания и объективно оценить эффект от назначенной терапии. Ко всему прочему, цитокины отображают индивидуальную первичную реакцию на этиотропный агент .
Цитокины – эндогенные полипептидные и белковые медиаторы межклеточного взаимодействия, которые регулируют эмбриональное развитие, некоторые нормальные физиологические функции организма, защитные реакции при внедрении патогенов и развитии опухолей, формирование аллергических, аутоиммунных и иных иммунопатологических процессов и восстановление поврежденных тканей.
Именно поэтому совершенно очевидно, что цитокиновая регуляция имеет огромное значение и в норме, и при патологии. Известно более 200 индивидуальных веществ, принадлежащих к семейству цитокинов: интерфероны, интерлейкины, ростовые и колониестимулирующие факторы, хемокины, медиаторы из группы фактора некроза опухолей, трансформирующие ростовые факторы и некоторые другие молекулы .
2. Основная часть
Если рассматривать воспалительные цитокины, то стоит отметить, что важнейшее значение имеют фактор некроза опухоли альфа (ФНО-a), интерлейкин-1 (ИЛ-1), -6, -8 и ИЛ-12, которым «противостоят» противовоспалительные цитокины – ИЛ-4, -10, -11, -13 . Лекарственные средства, направленные на подавление провоспалительных цитокинов, теоретически должны восстанавливать баланс между про- и противовоспалительными цитокинами .
Многие исследования последних лет определенно продемонстрировали роль цитокинов в индивидуальном развитии, выполнении множества физиологических функций, участие в формировании и регуляции защитных реакций против патогенов и воспалении. Однако выяснилось, что цитокины, являясь главными медиаторами иммунной системы, учувствуют в патогенезе всех без исключения аутоиммунных, ауотвоспалительных, аллергических заболеваний .
Целью данного обзора литературы является определение корреляционной связи между течением воспалительных процессов полости рта и ротоглотки и уровнем цитокинов, содержащимися в слюне.
Исходя из этого, следует рассматривать важность цитокинов при каждом конкретном патологическом процессе и на этом в дальнейшем основывать дальнейшую терапию . Поэтому в статье мы рассмотрим роль цитокинового профиля слюны при гипертрофии лимфокольца глотки, паратонзиллярном абсцессе у детей и при плоском лишае.
2.1. Анализ цитокинового профиля слюны при гипертрофии лимфокольца глотки
Гипертрофия лимфокольца глотки является одним из самых распространенных заболеваний в детской оториноларингологии. Изменения элементов лимфокольца глотки могут выражаться в увеличении их размеров (гипертрофия) и (или) в воспалении (тонзиллит/аденоидит) .
Цитокины играют одну из важных ролей в управлении гиперчувствительностью и воспалительным ответом и в некоторых случаях могут способствовать развитию острого или хронического повреждения тканей и органов . В литературе последних лет имеются работы, указывающие на существенную роль цитокинов в патогенезе заболеваний носа и околоносовых пазух , , глоточной миндалины , а также в развитии послеоперационного воспаления при операциях на лифмокольце глотки . Скорость и специфичность реакции цитокинового профиля на различные внешние воздействия позволяют использовать их в качестве маркера воспаления и индикатора эффективности применения различных методов лечения , .
Рассмотрим исследование о содержании провоспалительных цитокинов в слюне у детей с гипертрофией лимфокольца глотки, проводимое Бойко Н. В., Бачуриной А. С., Оксенюк О. С., Колмаковой Т. С.
В исследовании проверяли содержание фактора некроза опухоли (TNF-α) и интерлейкинов IL-1b и IL-6 в слюне у 42 детей в возрасте от 4 до 8 лет, перенесших плановое хирургическое лечение. Показаниями к операции являлись: наличие гипертрофии лимфокольца глотки 3-й степени, вызывающей затруднение носового дыхания, рецидивирующие гнойные риносинуситы и средние отиты, часто со снижением слуха, обструктивное апное сна, вялость, утомляемость, нарушение роста челюстно-лицевого скелета. Контрольную группу составили 19 практически здоровых детей .
Пациентов исследования разделили на две группы. В первой группе были дети с диагнозом аденоиды – 17 человек; этим детям была произведена аденотомия. Во вторую группу были включены 25 детей с гипертрофией лимфокольца глотки (ГЛКГ), у которых увеличение глоточной миндалины сочеталось с гипертрофией небных миндалин III степени, поэтому аденотомия была технически невозможна без тонзиллотомии; больным этой группы была произведена аденотонзиллотомия. Клинический диагноз был установлен на основании анамнеза и эндоскопического осмотра полости носа, носоглотки и ротоглотки .
У всех детей слюна забиралась утром, стимуляции не было, накануне операции и через сутки после хирургического вмешательства. Выбор показателей для изучения был сделан на основании их функций в развитии воспалительной реакции: IL-1b медиатор местного воспаления, активирует Т-клетки, синтез других цитокинов, в том числе IL-6. IL-6 – главный стимулятор пролиферации В-лимфоцитов, завершает воспалительную реакцию. TNF-α – индуктор воспалительного ответа и регулятор врожденного иммунитета. Уровень цитокинов TNF-α, IL-1b и IL-6 определялся при помощи наборов для иммуноферментного анализа методом твердофазного иммуноферментного анализа количественного определения цитокинов в слюне.
Результаты исследований показали, что в контрольной группе характеристика величин цитокинов распределилась следующим образом:
- для IL-1b М±m = 35±7 пг/мл; Me = 39; percentile [10; 90] = [21,3; 41,9];
- для IL-6 М±m = 8,9±7,2 пг/мл; Me = 6,7; percentile [10; 90] = [1,8; 22,6];
- для TNF М±m = 24,1±18,8 пг/мл; Me = 19; percentile [10; 90] = [5,5; 58,7].
Исходные значения TNF-α и IL-1b у больных 1-й и 2-й групп не имели достоверных отличий от показателей контрольной группы (p ˃ 0,05), в то время как исходный уровень IL-6 в 1-й и 2-й группах был достоверно выше, чем в контроле (p < 0,05). При сравнении исходных значений исследуемых показателей обеих групп между собой выявлены различия – исходные значения TNF-α у больных 1-й группы были достоверно ниже, а значения IL-1b – достоверно выше, чем у больных 2-й группы с уровнем значимости меньше критического (p ≤ 0,05). Статистический анализ исходных значений IL-6 не выявил достоверных различий между обеими группами пациентов (p > 0,05).
При анализе динамики уровня TNF-α по критерию Wilcoxon выявлено достоверное уменьшение его содержания после операции у больных 1-й группы (p ≤ 0,05), у больных 2-й группы достоверных изменений TNF-α не выявлено (р > 0,05). Анализ динамики уровня IL-1b и IL-6 выявил их достоверное увеличение после операции у детей с гипертрофией лимфокольца глотки (p ≤ 0,05); у детей с аденоидами было выявлено достоверное увеличение только уровня IL-6 (р ≤ 0,05), достоверных изменений уровня IL-1 не выявлено .
Результаты исследования показали, что содержание цитокинов в слюне детей с аденоидами и гипертрофией лимфокольца глотки имеет свои особенности. У детей с аденоидами исходное содержание IL-1b превышало контрольные значения в 3,3 раза, тогда как у детей с ГЛКГ – только на 41%. На раннем послеоперационном периоде отмечался рост содержания IL-1b у детей второй группы. Это объяснялось большим объемом повреждения при аденотонзиллотомии в сравнении с аденотомией, поскольку IL-1b относится к медиаторам ранней реакции на повреждение и связан с процессом распознавания повреждающего фактора и инициацией продукции дистантных медиаторов цитокиновой сетью . Кроме того, от цитокиновой сети, установленной IL-1b, зависит экспрессия некоторых цитокинов неиммунными клетками, такими как эпителиальные и стромальные клетки, обеспечивающими репаративную роль на заключительной стадии воспаления.
IL-6 – провоспалительный цитокин, первичная роль которого состоит в активации процессов восстановления гомеостаза, нарушенного повреждением .
Содержание IL-6 в слюне детей перед операцией было значительно выше, чем в контрольной группе. При этом, превышение показателя в 1-й группе было более значительным – почти в 3 раза, тогда как во 2-й группе – в 2 раза. После операции у детей с ГЛКГ ответ со стороны данного цитокина был более выраженным – его уровень вырос почти в 4 раза и достиг 61,6±72,6 (пг/мл), тогда как у детей с аденоидами практически не изменился.
Выявленное повышение исходного уровня данного цитокина объясняется его участием в механизмах гипертрофии лимфокольца глотки.
TNF-α – провоспалительный цитокин, который активирует воспалительный ответ организма, участвует в контроле пролиферации, дифференцировки и апоптоза клеток. TNF-α, образованный макрофагами, способен активировать тканевые иммунные клетки, индуцируя экспрессию множества цитокинов, включая IL-1b, -6, -8 и сам TNF-α. Эта реакция имеет важное значение для привлечения лейкоцитарных популяций в реактивный участок тканей миндалин. Содержание TNF-α перед операцией у всех исследуемых детей было ниже контрольных значений. При этом у детей с аденоидами снижение было более значительным и составило 47%, тогда как в группе ГЛКГ – 24%. После операции уровень TNF-α у детей 1-й группы еще снизился (на 56% относительно контроля), во 2-й группе этот показатель остался без изменения .
Эти результаты исследования позволяют нам сделать вывод, что у детей с аденоидами исходные значения TNF-α в слюне достоверно ниже, а IL-1b – достоверно выше, чем у детей с гипертрофией лимфокольца глотки. Также можно предположить, что IL-6 участвует в патогенезе гипертрофии лимфокольца глотки, так как содержание IL-6 в слюне у детей обеих исследуемых групп достоверно повышено по сравнению с контрольной группой. Содержание IL-6 в слюне у детей обеих исследуемых групп достоверно повышено по сравнению с контрольной группой, что позволяет предположить его участие в патогенезе гипертрофии лимфокольца глотки.
2.2. Анализ цитокинового профиля слюны при паротонзиллярном абсцессе у детей
Среди гнойных осложнений острого тонзиллита ведущее место принадлежит паратонзиллярному абсцессу . В последние годы многие авторы отмечают возможность возникновения паратонзиллярных абсцессов при безангинной форме хронического тонзиллита , значительное учащение паратонзиллитов у детей и развитие их во все более раннем возрасте .
Преобладающими этиотропными микроорганизмами при паратонзиллярных абсцессах у детей являются два агента: ß -гемолитический стрептококк серотипа А (БГСА) и Fusobacterium necrophorum. Особенности токсигенных свойств БГСА легли в основу методов серологической диагностики стрептококковой инфекции .
Одним из новых современных направлений в изучении механизмов возникновения, течения и развития осложнений воспалительных заболеваний является исследование цитокинового профиля .
В исследовании Ким А.С. о содержании противовоспалительных цитокинов в слюне исследовалось содержание TNF-α, IL1b и IL-6 в слюне у 20 детей в возрасте от 4 до 12 лет с паратонзиллярными абсцессами. Контрольную группу составили 20 практически здоровых детей той же возрастной группы.
Клиническими проявлениями заболевания у исследуемых детей были гипертермия (нередко 39–40°С), односторонняя боль в горле, тризм жевательных мышц с резким ограничением открывания рта, вынужденное положение головы (наклон в больную сторону и вперед), гиперсаливация, гнусавость, отказ от еды, региональный лимфаденит. При осмотре у всех детей отмечена асимметрия глотки за счет односторонней инфильтрации паратонзиллярного пространства. Всем больным произведено вскрытие паратонзиллярных абсцессов при первичном обращении, получен гнойный экссудат .
При анализе содержания цитокинов после проведения теста Shapiro-Wilk’s по всем показателям потдвержалась гипотеза об имеющихся отличиях распределения от нормального с доверительной вероятностью р≤0,05, ввиду чего для сравнения результатов использовали непараметрические методы статистической обработки. При сравнении исходных значений TNF-α и IL-1β у детей с паратонзиллярными абсцессами с показателями контрольной группы достоверных отличий не выявлено (р> 0,05), хотя средние значения IL-1β в исследуемой группе были в 2,1 раза выше, чем в контроле. Исходные значения IL-6 у детей с паратонзиллярными абсцессами были достоверно выше, чем у детей контрольной группы (р ≤ 0,05). При анализе динамики после лечения уровней TNF-α и IL-6 по критерию Wilcoxon достоверных изменений не выявлено (р> 0,05). Анализ динамики уровня IL-1β по критерию Wilcoxon выявил его достоверное увеличение только на вторые сутки после вмешательства (р ≤ 0,05) .
Выбор изучаемых показателей авторами был сделан на основании их функций в развитии воспалительной реакции: I -1 является медиатором воспаления, которое развивается непосредственно на месте повреждения, он опосредует защитные реакции организма в ответ на повреждение, активирует Т-клетки и синтез других цитокинов, в том числе IL-6; IL-6 - главный стимулятор пролиферации В-лимфоцитов; TNF-α - индуктор воспалительного ответа в местах его высвобождения и регулятор врожденного иммунитета. У детей с паратонзиллярными абсцессами исходное значение IL-1β в 2,1 раза превышало показатели контрольной группы, что отражает участие данного медиатора в патогенезе острой фазы воспаления. После вскрытия абсцесса наблюдалось дальнейшее увеличение содержания IL-1β в слюне, обусловленное уже реакцией на присоединившуюся хирургическую травму, причем изменение содержания IL-1β было зарегистрировано раньше других цитокинов. Исходное содержание IL-6 в слюне у детей исследуемой группы было достоверно повышено по сравнению с контролем .
По результатам данного исследования можно сделать вывод, что содержание IL-6 в слюне у детей с диагнозом паратонзиллярный абсцесс достоверно повышено, а содержание IL-1β в слюне раньше других медиаторов острой фазы воспаления изменяется в ответ на местное действие повреждающего фактора.
2.3. Анализ цитокинового профиля слюны при плоском лишае полости рта
Красный плоский лишай полости рта представляет собой хроническое воспалительное поражение слизистой оболочки полости рта, в патогенезе которого участвуют иммунноклеточные аберранты. Это распространенное воспалительное заболевание, встречающееся преимущественно у женщин среднего и пожилого возраста . В клинической практике выделяют три основных подтипа поражения: атрофический, ретикулярный и эрозивный. Атрофический и эрозивный подтипы вызывают рак с частотой 0,8-1,5%. Это делает плоский лишай потенциальным злокачественным заболеванием полости рта по определению ВОЗ.
Исследования показывают, что цитокиновый анализ слюны учавствует в патогенезе, диагностике и применении дальнейшей терапии у больных плоским лишаем. Цитокины оценивали в различных образцах, таких как ткани, сыворотка, периферическая кровь, слюна и мазки из полости рта. Цельная слюна представляет собой универсальную биологическую жидкость, содержащую компоненты крови местного происхождения, сыворотку и эпителиальные клетки .
Несмотря на обширные исследования по этой теме, точный патогенез красного плоского лишая остается неясным. Его развитию могут способствовать различные факторы, в том числе генетическая предрасположенность, психологические факторы и иммунная дисрегуляция. Предыдущие исследования показывают, что цитокиновый профиль слюны изменяется у пациентов с красным плоским лишаем, особенно Th1-, Th2- и Th17- цитокины .
В статье Zheng-Da Zhu, Xiao-Meng Ren, Mi-Mi Zhou, Qian-Ming Chen «Salivary cytokine profile in patients with oral lichen planus» было проведено исследование для выявления биомаркеров, участвующих в патогенезе, течении процесса заболевания, диагностике и терапии красного плоского лишая, среди которых цитокины служат потенциальным инструментом .
В исследовании принимало участие 90 человек, из них 30 человек с ретикулярным красным плоским лишаем, 30 – с эрозивным, и еще 30 человек были здоровы. У всех пациентов забор слюны производился утром, без стимуляции.
Исследование показало, что по сравнению со здоровыми людьми, уровни IL-1β, IL-8, TNF-α, IL-1α и G-CSF в слюне были значительно повышены у пациентов с эрозивным и ретикулярным красным плоским лишаем, тогда как уровень IL-13 был снижен. В частности, концентрации IL-1β, IL-8 и TNF-α в слюне были значительно выше у людей с эрозивным заболеванием, чем у пациентов с ретикулярным. Кроме того, уровни MIP-1α, MIP-1β, GM-CSF и IL-6 в слюне были повышены у людей с эрозивным красным плоским лишаем, чем у людей с ретикулярным .
Исходя из результатов исследования, можно предположить, что дисбаланс иммунного ответа Th1/Th2 может способствовать патогенезу красного плоского лишая. Определенные цитокины в слюне, такие как MIP-1α, MIP-1β, GM-CSF и IL-6, были положительно связаны с тяжестью красного плоского лишая. А значит, цитокиновый профиль слюны может быть использован в качестве показателя при диагностике и прогнозе красного плоского лишая.
3. Заключение
Цитокины являются биохимическими мессенджерами, регулирующими воспалительную реакцию и инициацию иммунного ответа . Многие цитокины присутствуют в слюне, причем они могут продуцироваться клетками – участниками иммунологического воспаления, слюнными железами, эпителиальными клетками слизистой оболочки полости рта при их контакте с микроорганизмами, а также иметь сывороточное происхождение . Локальный синтез цитокинов объясняет отсутствие корреляции их содержания в слюне и в крови .
Действие провоспалительных цитокинов по своему характеру зависит от их уровней. При повешении уровня физиологической концетрации цитокинов, они перестают быть медиаторами защиты, а становятся медиаторами развития патологии при иммуновоспалительных процессах . Существует концепция, предложенная C. Dinarello в 1996 году, которая говорит о ведущей роли цитокинов в патогенезе заболеваний человека, или цитокиновая теория развития заболевания. Теория говорит нам о том, что эндогенные цитокины могут вызывать симптомы патологических изменений и оказывать повреждающее действие на ткани и организмы .
В данном обзоре литературы цитокиновый профиль слюны был рассмотрен как основной показатель воспаления полости рта при гипертрофии лимфокольца глотки, паратонзиллярном абсцессе у детей и при плоском лишае. Результаты каждого исследования показывают, что уровень цитокинов при различном патогенезе изменяется и коррелирует на протяжении всего заболевания. Из обозреваемых материалов можно сделать вывод, что противовоспалительный цитокин IL-6 в каждом приведенном случае достоверно повышен и его уровень напрямую связан с тяжестью течения заболевания. А цитокиновый профиль слюны является самым простым и быстром способом выявления уровней цитокинов, притом не менее точным .
В настоящее время сформировалось целое направление терапии, называемое антицитокиновой терапией, для блокирования биологической активности цитокинов. Можно предположить, что в отдельных случаях это даст положительный терапевтический эффект .
Исследование и изучение цитокинов – бурно развивающаяся сейчас область науки, в первую очередь это касается клинических исследований. Накопление новых научных данных происходит с видимой быстротой – каждый месяц публикуются новые данные в любой области изучения цитокинов, особенно о цитокиновом профиле слюны .
Изучение показателей цитокинового профиля слюны улучшает диагностику заболевания, а также позволяет прогнозировать течение болезни. Целесообразно оценивать динамику показателей цитокинового профиля с целью определения эффективности проводимого лечения и снижая риска терапевтических неудач.