Кореляційні взаємодії між показниками кісткового метаболізму та реалізацією програмованої загибелі нейтрофілів крові за умови ліпополісахаридіндукованого пародонтиту без супутньої патології і на тлі хронічної тіолактонової гіпергомоцистеїнемії

Р. І. Худан; М. М. Корда

doi:10.11603/2311-9624.2021.4.12791

Автор(и)

Р. І. Худан Тернопільський національний медичний університет імені І. Я. Горбачевського МОЗ України
М. М. Корда Тернопільський національний медичний університет імені І. Я. Горбачевського МОЗ України

DOI:

https://doi.org/10.11603/2311-9624.2021.4.12791

Ключові слова:

пародонтит, гіпергомоцистеїнемія, кістковий метаболізм, апоптоз, нейтрофіли, кореляція

Анотація

Резюме. Генералізований пародонтит (ГП) є мультифакторним захворюванням, що характеризується хронічним перебігом. Прогресування деструктивних явищ у пародонтальних тканинах залежить від багатьох факторів, у тому числі й супутніх загальносоматичних патологій, однією з яких є синдром гіпергомоцистеїнемії (ГГЦ).

Мета дослідження – встановити можливі кореляційні взаємодії між показниками кісткового метаболізму та кількістю нейтрофілів крові з підвищеною генерацією активних форм оксигену (АФО), зниженим трансмембранним мітохондріальним потенціалом (ΔΨm) та ознаками апоптозу/некрозу в щурів із ліпополісахарид (ЛПС)-індукованим пародонтитом на тлі хронічної тіолактонової ГГЦ.

Матеріали і методи. Досліди виконано на 48 статевозрілих білих щурах, яких поділили на такі групи: перша – контрольна група (n=12); друга – тварини з ЛПС-індукованим пародонтитом (n=12); третя – щури з хронічною тіолактоновою ГГЦ (n=12); четверта – тварини з ЛПС-індукованим пародонтитом на тлі ГГЦ (n=12). Показники кісткового метаболізму – активність лужної фосфатази (ЛФ) та кислої фосфатази (КФ) визначали біохімічним методом. Генерацією АФО, ΔΨm та ознаки апоптозу/некрозу нейтрофілів крові визначали на проточному цитометрі Epics XL. Взаємозв’язок між досліджуваними показниками встановлювали за результатами проведеного кореляційного аналізу з використанням коефіцієнта кореляції Пірсона.

Результати досліджень та їх обговорення. У щурів із ЛПС-індукованим пародонтитом на тлі хронічної тіолактонової ГГЦ встановлено пряму взаємодію високої сили між активністю КФ у сироватці крові й кількістю нетрофілів із гіперпродукцією АФО; пряму взаємодію помірної сили між активністю КФ у сироватці крові й кількістю нетрофілів із зниженим ΔΨm; пряму взаємодію помірної сили між активністю КФ у сироватці крові та кількістю нетрофілів з ознаками апоптозу; пряму взаємодію помірної сили між активністю КФ у гомогенаті пародонта і кількістю нетрофілів з гіперпродукцією АФО; пряму взаємодію високої сили між активністю КФ у гомогенаті пародонта і кількістю нетрофілів із зниженим ΔΨm; пряму взаємодію помірної сили між активністю КФ у гомогенаті пародонта і кількістю нетрофілів з ознаками апоптозу.

Висновки. У щурів із ЛПС-індукованим пародонтитом на тлі хронічної тіолактонової ГГЦ виявлено низку вірогідних кореляційних взаємодій високої та помірної сили між активністю КФ як у сироватці крові, так і в гомогенаті пародонта та кількістю нейтрофілів крові з гіперпродукцією АФО, зниженим ΔΨm та ознаками апоптозу, що ймовірно свідчить про зв’язок між ушкодженням тканин пародонта й ініціацією програмованої загибелі нейтрофілів за умови супутньої ГГЦ, що потребує подальшого вивчення.

Посилання

Butt, K., Butt, R., & Sharma, P. (2019). The burden of periodontal disease. Dental Update, 46(10), 907–913.

Sanz, M., Marco Del Castillo, A., Jepsen, S., Gonzalez-Juanatey, J.R., D'Aiuto, F., Bouchard, P., … Wimmer, G. (2020). Periodontitis and cardiovascular diseases: Consensus report. J. Clin. Periodontol., 47(3), 268-288.

Peres, M.A., Macpherson, L.M.D., Weyant, R.J., Daly, B., Venturelli, R., Mathur, M.R., … Watt, R.G. (2019). Oral diseases: a global public health challenge. Lancet, 394(10194), 249-260.

Mashchenko, I.S., Hudaryan, O.O., & Kucherenko, T.O. (2020). Klinichni, imunolohichni ta metabolichni osoblyvosti zahostrenoho i shvydko prohresuyuchoho variantiv heneralizovanoho parodontyta [Clinical, immunological and metabolic features of acute and rapidly progressive variants of generalized periodontitis]. Sychasna stomatolohiya – Modern Dentistry, 4, 26-32 [in Ukrainian].

AlJehani, Y.A. (2014). Risk factors of periodontal disease: review of the literature. Int. J. Dent, 2014, 182513.

Nechyporuk, V.M., Zaichko, N.V., Melnyk, A.V., Ostrenyuk, R.S., & Korda, M.M. (2019). Vplyv khronichnoyi hiperhomotsysteyinemiyi na metabolizm sirkovmisnykh aminokyslot u nyrkakh shchuriv pry hiper- ta hipotyreozi [The effect of chronic hyperhomocysteinemia on the metabolism of sulfur-containing amino acids in the kidneys of rats in hyper- and hypothyroidism]. Visnyk naukovykh doslidzhen – Bulletin of Scientific Research, 1, 97-102 [in Ukrainian].

Medvedev, D.V., Zvyagina, V.I., & Fomina, M.A. (2014). Sposob modelirovaniya tyazheloy formy gipergomotsisteinemii u krys [Method for modeling severe form of hyperhomocysteinemia in rats]. Ros. mediko-biol. vest. im. akad. I. P. Pavlova – Russian Medical and Biological Bulletin named after Academician I. P. Pavlov, 4, 42-46 [in Russian].

Krivosheyeva, Ye.M., Fefelova, Ye.V., Borodulina, I.I., Sepp, A.V., & Borodulina, N.V. (2010). Effektivnost adaptogenov pri eksperimentalnom parodontite na fone gipergomotsisteinemii [Efficiency of adaptogens in experimental periodontitis on the background of hyperhomocysteinemia]. Byulleten VSNTS SO RAMN – Bulletin VSNTS SB RAMS, 3(73), 221-225 [in Russian].

Penmetsa, G.S., Bhaskar, R.U., & Mopidevi, A. (2020). Analysis of plasma homocysteine levels in patients with chronic periodontitis before and after nonsurgical periodontal therapy using high-performance liquid chromatography. Contemp. Clin. Dent., 11, 266-273.

Botelho, J., Machado, V., Leira, Y., Proença, L., & Mendes, J.J. (2021). Periodontal Inflamed Surface Area Mediates the Link between Homocysteine and Blood Pressure. Biomolecules, 11(6), 875.

Navarro, B.G., Salas, E.J., López, J.L., & Sala, X.P. (2020). Is there a relationship between dental and/or periodontal pathology and values of C-reactive protein, homocysteine and lipoprotein (a) in patients with cardiovascular disease? A Case Control Study. Journal of Current Medical Research and Opinion, 3(05), 451-458.

Stanisic, D., Jovanovic, M., George, A.K., Homme, R.P., Tyagi, N., Singh, M., & Tyagi, S.C. (2021). Gut microbiota and the periodontal disease: role of hyperhomocysteinemia. Can. J. Physiol. Pharmacol., 99(1), 9-17.

Moiseyeva, Ye.G. (2008). Metabolicheskiy gomeostaz i immunnaya reaktivnost organizma v dinamike vospaleniya v tkanyakh parodonta (eksperimentalnoye issledovaniye) [Metabolic homeostasis and immune reactivity of the organism in the dynamics of inflammation in the periodontal tissues (experimental study)]: avtoref. dis. na soiskaniye uchionoi stepeni d-ra med. nauk :14.00.16 [author. dis. for the degree of Dr. med. Science 14.00.16.]. Мoscow [in Russian].

Stangl, G.I. (2007). Homocysteine thiolactone-induced hyperhomocysteinemia does not alter concentrations of cholesterol and SREBP-2 target gene mRNAS in rats. Exp. Biol. Med., 232(1), 81-87.

Levitskiy A.P., Makarenko, O.A., & Denga, O.V. (2005). Eksperimentalnyye metody issledovaniya stimulyatorov osteogeneza. Metodicheskiye rekomendatsii. [Experimental methods for the study of osteogenesis stimulators. Guidelines] – Kyiv: GFC [in Russian].

Levytskyy, A.P., Makarenko, O.A., Khodakov, I.V., & Zelenina, Yu.V. (2006). Fermentatyvnyy metod otsinky stanu kistkovoyi tkanyny [Enzymatic method for assessing the condition of bone tissue]. Odeskyy medychnyy zhurnal – Odessa Medical Journal, 3, 17-21 [in Ukrainian].

Bass, D.A., Parce, J.W., Dechatelet, L.R., Szejda, P., Seeds, M.C., & Thomas, M. (1983). Flow cytometric studies of oxidative product formation by neutrophils: a graded response to membrane stimulation. J. Immunol., 130(4), 1910-1917.

Chechina O.Ye., Ryazantseva N.V., Sazonova Ye.V., Zhukova N.G., Udintseva I.N., & Novitskiy V.V. (2011). Mekhanizmy apoptoza limfotsitov pri kleshchevom entsefalite [Mechanisms of apoptosis of lymphocytes in tick-borne encephalitis]. Byulleten sibirskoy meditsiny – Bulletin of Siberian Medicine, 10(6), 61-65 [in Russian].

Maianski, N.A., Maianski, A.N., Kuijpers, T.W., & Roos, D. (2004). Apoptosis of neutrophils. Acta Haematol., 111(1-2), 56-66.

Becerik, S., Afacan, B., Oztürk, V.Ö., Atmaca, H., & Emingil, G. (2011). Gingival crevicular fluid calprotectin, osteocalcin and cross-linked N-terminal telopeptid levels in health and different periodontal diseases. Dis. Markers., 31(6), 343-352.

Matthews, J.B., Wright, H.J., Roberts, A., Cooper, P.R., & Chapple, I.L. (2007). Hyperactivity and reactivity of peripheral blood neutrophils in chronic periodontitis. Clin. Exp. Immunol.,147(2), 255-264.

Parakhonskiy, A.P., Shmalko, N.M., & Tsyganok, S.S. (2006). Znacheniye apoptoza leykotsitov v immunopatogeneze parodontita [Significance of leukocyte apoptosis in the immunopathogenesis of periodontitis]. Sovremennyye problemy nauki i obrazovaniya – Modern Problems Of Science And Education, 2, 74-75 [in Russian].

Sarkisov, A.K., Polunina, E.A., & Sarkisov, K.A. (2019). Analiz urovnya markera apoptoza anneksina V i stomatologicheskogo statusa u patsiyentov s khronicheskim generalizovannym parodontitom na fone bronkhoektaticheskoy bolezni [Analysis of the level of the apoptosis marker annexin V and dental status in patients with chronic generalized periodontitis against the background of bronchiectasis]. Kubanskiy nauchnyy meditsinskiy vestnik – Kuban Scientific Medical Bulletin, 26(2), 85-92 [in Russian].

Lehotsky, J., Petras, M., Kovalska, M., Tothova, B., Drgova, A., & Kaplan, P. (2015). Mechanisms involved in the ischemic tolerance in brain: effect of the homocysteine. Cell Mol. Neurobiol., 35(1), 7-15.

Huang, R.F., Huang, S.M., Lin, B.S., Wei, J.S., & Liu, T.Z. (2001). Homocysteine thiolactone induces apoptotic DNA damage mediated by increased intracellular hydrogen peroxide and caspase 3 activation in HL-60 cells. Life Sci., 68(25), 2799-2811.