THE ROLE OF DIABETES MELLITUS IN THE DEVELOPMENT OF PERIODONTITIS: A MODERN PERSPECTIVE
THE ROLE OF DIABETES MELLITUS IN THE DEVELOPMENT OF PERIODONTITIS: A MODERN PERSPECTIVE
Abstract
This article presents a review and analysis of recent studies examining the role of both type 1 and type 2 diabetes mellitus (DM) in the development of periodontitis (PD). The earliest materials indicating the association of these pathologies are reviewed. The importance of periodontal microbiota in the development of PD is discussed, as well as the influence of DM on changing its pathogenicity through various mechanisms. The features of the inflammatory response arising in the combination of diabetes and periodontitis are described. The specifics of interaction between periodontal microflora and host macroorganism immunity are analysed. The role of oxidative stress as one of the unconditional components arising at the molecular level in the isolated existence of each of the discussed pathologies, as well as in their combination and mutual influence, is discussed.
1. Введение
Под сахарным диабетом (СД) по современным представлениям понимают группу заболеваний, связанных с нарушением метаболизма, которые обусловлены недостаточностью инсулина (абсолютной или относительной) или инсулинорезистентностью и характеризующихся гипергликемией, лежащей в основе отдаленных последствий, повышающих риски смертности и снижающих продолжительность жизни. При этом СД является одной из самых распространенных проблем современной медицины, оказывающей влияние не только на биологическую, но и на социальную составляющую жизни общества. Данное заболевание характеризуется широким спектром осложнений, затрагивающих практически все органы и системы организма, в том числе и структуры ротовой полости. Так в настоящее время в литературе имеется множество сообщений, прямо или косвенно указывающих на двунаправленную связь между сахарный диабет и пародонтитом (ПД), для которых, помимо прочего, является общим хронический воспалительный характер поражения , , .
Несмотря на очевидность роли сахарного диабета, как одного из факторов риска развития ПД, до сих пор остаются мало изученными основные молекулярные механизмы, лежащие в основе возникновения патологии тканей, окружающих зуб. Пародонтит поражает практически 50% взрослого населения земли, при этом заболеваемость им в возрастной группе старше 65 лет по некоторым данным превышает 60% , . К тому же по информации эпидемиологических и экспериментальных исследований последних двух десятков лет ПД, вероятно, может оказывать влияние на системное здоровье посредством различных молекулярных механизмов, имея на ряду с этим связь со многими хроническими системными заболеваниями, такими как СД . Таким образом, в связи со всем изложенным выше становится очевидным факт необходимости систематизации накопленных знаний по данной тематике с целью лучшего понимания патогенетической сущности коморбидности сахарного диабета и пародонтита. Полученный материал позволит обеспечить стоматологам удобство в поиске оптимальных и своевременных методов диагностики и лечения пациентов, при наличии у них сочетания данных патологий, а также поспособствует формированию более тщательного подхода у врачей-эндокринологов к лечению СД.
2. Общие сведения
Еще в 1993 году Х. Ле в своем исследовании называл пародонтит шестым осложнением сахарного диабета . В последствии множество научных материалов подтвердило более высокую распространенность пародонтита среди лиц с СД как первого, так и второго типов, при этом было установлено, что риск развития данной патологии в 2-3 раза выше при наличии сахарного диабета в анамнезе , . В настоящее время СД фактически является одним из двух безусловных факторов риска развития пародонтита, наряду с курением, что послужило поводом для его роли «классифицирующего компонента» в классификации заболеваний ПД американской академии пародонтологии (ААП) , .
Из работы Г.Г. Насименто и соавторов, включающей метаанализ 13 независимых исследований, следует, что СД оказывает существенное влияние на частоту развития ПД и его прогрессирование. Согласно данным материалам наличие сахарного диабета в анамнезе увеличивает риски последних на 86%, однако в рамках метаанализа авторами не была однозначно подтверждена или опровергнута гипотеза о связи выраженности деструктивных процессов в ПД и тяжести течения СД . При этом в литературе существует большое количество исследований, которые указывают на развитие более тяжелых симптомов пародонтита (эксплоративное кровотечение и др.) у больных с плохо контролируемым диабетом, по сравнению со случаями ПД на фоне контролируемого течения последнего и при его отсутствии , .
3. Значение микробиоты
Признано, что микробный дисбиоз возникающий в результате трансформации симбиотических микроорганизмов поддесневой биопленки зубного налета является основным фактором развития пародонтита, приводящего к разрушению тканей ПД и потери зубов , . Долго время многие исследователи не могли дать однозначный ответ относительно влияния сахарного диабета на качественный состав пародонтальной микробиоты, однако в настоящее время существуют убедительные доказательства данной связи. Так, из работы Т.Е. Матша и соавторов, включающей анализ оральной микрофлоры у южноафриканских пациентов с пародонтитом в зависимости от гликемического статуса, следует, что у больных с СД более многочисленно содержание Fusobacteria и Actinobacteria, чем у здоровых людей, при этом содержание Proteobacteria, напротив, снижено . Исследование Баочен Ши и соавт., указывает на наличие у пациентов с СД 2-го типа большей предрасположенности к качественным сдвигам в поддесневом микробиоме. В качестве причин данной «чувствительности» авторы считают нарушения метаболизма и иммунной регуляции в организме хозяина .
Таким образом, в настоящее время можно утверждать, что СД может повышать патогенность пародонтальной микрофлоры и пациенты с данным заболеванием в анамнезе имеют повышенные риски развития пародонтита.
4. Особенности реакции воспаления
Развитие хронической воспалительной реакции является одним из очевидных общих элементов между сахарным диабетом и пародонтитом. Одним из наиболее изученных аспектов воспалительной природы сочетания указанных выше патологий можно считать цитокиновый профиль. Установлено, что у лиц с диабетом (в том числе диабетическим ПД) намного значительнее концентрация провоспалительных цитокинов в десневой ткани и жидкости десневой борозды, чем в общей популяции . При этом в литературе в большей степени фигурируют данные о повышении уровней IL-6 и IL-1β. Имеются достоверные доказательства наличия повышенного содержания этих цитокинов у пациентов с комбинацией СД и ПД, чем у лиц с изолированным пародонтитом, кроме того, установлена положительная количественная связь между показателями гликемического контроля и концентрациями IL-6 и IL-1β .
Помимо цитокинов, существенная роль и других медиаторов воспаления, таких как металлопротеиназы и хемокины. Исследование Джэ-Бунг Ким и соавт., сообщает, что у пациентов с диабетом и плохим контролем концентрации глюкозы в тканях пародонта отмечается более высокая экспрессия матриксной металлопротеиназы-14 . Кроме того, согласно материалам работы А. Озтюрк и соавторов, для таких пациентов характерно наличие высоких концентраций провоспалительного пептидного вещества-Р, что также может оказывать негативное влияние на течение ПД и способствовать развитию более выраженных деструктивных изменений в пародонте .
В последние годы существенное значение в развитии воспаления при пародонтите и сахарном диабете стали уделять адипокинам (в частности резистину). Недавно проведенное исследование К. Говиндарадж и соавторов, показало, что экспрессия резистина значительно выше у пациентов с сочетанием пародонтита и СД 2-го типа, чем у лиц с изолированным хроническим пародонтитом. Помимо прочего, данные этой работы указывают на наличие сильной прямой положительной корреляционной связи между концентрацией резистина, уровнем гликозилированного гемоглобина и клиническими характеристиками пародонта . Описанная выше информация позволяет рассматривать резистин в качестве одного из ключевых связующих звеньев СД и ПД.
5. Иммунологические особенности
Взаимодействие между микрофлорой пародонта и иммунной системой является ключевым патогенетическим этапом развития ПД. В результате прямого и опосредованного контакта патогенных бактерий с клетками врожденного и приобретенного иммунитета посредством различных сигнальных путей (простагландин E2, окислительный стресс и др.) происходит высвобождение провоспалительных цитокинов (TNF-α, IL-1β, IL-6 и др.), что вызывает появление локальной дегенерации коллагеновых волокон с развитием резорбции альвеолярной кости и потерю прикрепления пародонта (клиника ПД) .
Установлено, что СД может влиять на состояние локального иммунологического статуса пародонтальной ткани, способствуя прогрессированию пародонтита. Развивающаяся при сахарном диабете дисфункция нейтрофилов может вызывать повреждение пародонта за счет преждевременной активации и дегрануляции, в результате которой происходит высвобождение протеинкиназы-С, воспалительных медиаторов и ферментов, таких как пептидиларгининдезиминазу-4 , . Кроме того, прогрессирование СД может вызывать поляризацию баланса фенотипов макрофагов, приводя к уменьшению противовоспалительного пула последних, повышая, тем самым, восприимчивость тканей пародонта к воспалительным стимулам .
Исследования Б. Ли и соавторов сообщает, что у пациентов с диабетическим пародонтитом в результате стимуляции макрофагов глюкозой на фоне метаболической дисфункции развивалась гипосекреция фермента SIRT6, которая приводила к нарушению оси SIRT6-miR-216/217. В качестве наиболее значимых исходов таких изменений при этом выступали апоптоз нейтрофилов и дефект их эффероцитоза, которые стоит рассматривать как одну из отправных точек возникновения и развития неразрешенной воспалительной реакции при ПД .
6. Роль окислительного стресса
Окислительный стресс (ОС) представляет собой состояние, обусловленное превалированием окислителей над антиоксидантами (восстановителями) и приводящее к «молекулярному повреждению». ОС является неотъемлемой патогенетической составляющей как сахарного диабета, так и пародонтита . В основе окислительного стресса лежит избыточное образование свободных радикалов (СР), избыточный уровень которых способен вызывать развитие митохондриальной дисфункции с нарушением внутриклеточного гомеостаза ионов кальция, что в конечном итоге способствует снижению чувствительности клеток к инсулину у пациентов с СД 2-го типа . Кроме того, известно, что гипергликемия способна провоцировать повышение экспрессии СР, что указывает на возможность развития порочного круга, включающего ОС, гипергликемию, митохондриальную дисфункцию и развитие инсулинорезистентности .
Согласно данным последних исследований, у пациентов с ПД в крови, слюне и десневой жидкости определяются высокие уровни маркеров окислительного стресса, что может указывать на связь данного состояния с развитием пародонтита . Таким образом, можно утверждать, что сахарный диабет способен повышать восприимчивость к пародонтиту, индуцируя его развитие путем усиления окислительного стресса. Помимо этого, в литературе имеются сведения, согласно которым избыточная экспрессия свободных радикалов, вызванная гипергликемией, способна влиять на баланс фенотипов макрофагов, повышая их провоспалительную фракцию, что в конечном итоге также повышает вероятность развития пародонтита , .
7. Заключение
На данный момент существование положительной двунаправленной связи между СД и ПД можно считать безусловным фактом, что подтверждается рядом перечисленных выше данных исследований. Сахарный диабет является одним из основных факторов риска развития пародонтита, способным не только повышать патогенность пародонтальной микробиоты, но и оказывать влияние на иммунологические и молекулярные процессы в тканях пародонта, что указывает на необходимость особого подхода к лечению пациентов с СД и ПД, как со стороны врача-эндокринолога, так и стоматолога.