Salivary cytokine profile – a major indicator of inflammation in the oral cavity

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

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

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

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

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

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

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

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.

Цитокины являются биохимическими мессенджерами, регулирующими воспалительную реакцию и инициацию иммунного ответа

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

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.