LIPID PEROXIDATION AND ANTIOXIDANT DEFENSE MARKERS IN PERIODONTAL TISSUES OF RATS WITH DIFFERENT RESISTANCE TO HYPOXIA UNDER EXPERIMENTAL PERIODONTITIS CONDITIONS
DOI:
https://doi.org/10.11603/2311-9624.2025.2.15544Keywords:
periodontal tissues, periodontitis, hypoxia, lipid peroxidation, antioxidant defense, oxidative stress.Abstract
Abstract. The article presents the results of a study on lipid peroxidation processes and the state of the enzymatic component of the antioxidant defense system in the periodontal tissues of rats with varying resistance to hypoxia under conditions of experimental periodontitis. Inflammatory lesions of the periodontal tissues remain a pressing issue in modern dentistry. One of the factors that activates lipid peroxidation is hypoxia, which is accompanied by impaired cellular respiration and the accumulation of free radicals. It is known that living organisms differ in their degree of resistance to hypoxia, which may influence the course of pathological processes, including periodontal inflammation. The aim of this study was to assess the level of lipid peroxidation and the activity of the antioxidant system in the periodontal tissues of rats with high and low resistance to oxygen deficiency under modeled periodontitis conditions. An experimental disease model mimicking reduced masticatory activity was used. The content of lipid peroxidation products and the activity of key antioxidant enzymes – catalase and superoxide dismutase – were investigated. It was found that in animals with low hypoxic resistance, the intensity of lipid peroxidation, both under physiological conditions and during inflammation, was significantly higher compared to highly resistant animals, which was accompanied by suppression of the enzymatic antioxidant system. Rats with high resistance to hypoxia showed better adaptation to oxidative stress The results emphasize the need for further studies aimed at a deeper understanding of the mechanisms of periodontal tissue adaptation to hypoxic stress. The identified biochemical changes may serve as markers for assessing the degree of oxidative damage in patients with different levels of hypoxia tolerance. Studying the effectiveness of antioxidant therapy taking into account individual levels of hypoxic resistance also appears promising. Thus, the study results lay the foundation for personalized approaches to the diagnosis and treatment of inflammatory periodontal diseases.
References
Wang Y., Andrukhov O., Rausch-Fan X. Oxidative Stress and Antioxidant System in Periodontitis. Front. Physiol. 2017. Vol. 8. Article ID: 910. DOI: 10.3389/fphys.2017.00910.
Березовський В.Я., Чака О.Г., Літовка І.Г., Левашов М.І., Янко Р.В. Вплив зміненого парціального тиску кисню на резистентність до гіпоксії та експресію киснево-чутливих генів у Drosophila melanogaster. Фізіол. журнал. 2014. Т. 60, № 4. С. 97–104. DOI: 10.15407/fz60.04.097.
Boothby T.C. Mechanisms and evolution of resistance to environmental extremes in animals. Evodevo. 2019. Vol. 10. P. 30. DOI: 10.1186/s13227-019-0143-4.
Romandini M., Shin H.S., Romandini P., Laforí A., Cordaro M. Hormone-related events and periodontitis in women. J. Clin. Periodontol. 2020. Vol. 47, No. 4. P. 429–441. DOI: 10.1111/jcpe.13248.
Yarov Y.Y., Tkachenko I.I. Dynamics of anti-antioxidant system indicators in the postoperative period in patients with periodontitis accompanied by different reactivity of the organism. Wiad. Lek. 2021. Vol. 74, No. 9 (cz. 1). P. 2187–2191.
Veljovic T., Djuric M., Mirnic J., et al. Lipid Peroxidation Levels in Saliva and Plasma of Patients Suffering from Periodontitis. J. Clin. Med. 2022. Vol. 11, No. 13. Article ID: 3617. DOI: 10.3390/jcm11133617.
Воронич-Семченко Н.М., Гуранич Т.В. Зміни процесів вільнорадикального окиснення ліпідів і білків, антиоксидантного захисту у щурів із гіпофункцією щитоподібної залози на тлі дефіциту йоду та міді. Фізіол. журнал. 2014. Т. 60, № 4. С. 30–39.
Іванов В.С., Шнайдер С.А., Деньга О.В., Ткаченко Є.К. Корекція комплексами антигіпоксантів і антиоксидантів стану зубощелепної системи і тканин ротової порожнини щурів в умовах дії гіпоксії та карієсогенного раціону. Вісник стоматології. 2020. № 2 (36). С. 16–22.
Вадзюк С.Н., Шмата Р.М., Бідзюра І.Г. Особливості прооксидантно-антиоксидантної системи у тканинах пародонта щурів з високою і низькою стійкістю до гіпоксії. Перспективи та інновації науки. Серія «Медицина». 2025. № 6 (52). С. 1783–1790.
Березовський В.А. (ред.). Гіпоксія і індивідуальні особливості реактивності. Київ: Наукова думка, 1978. 215 с.
Богомолець О.В. Thanks dad for everything... In memory of Professor Vadym Yakimovich Berezovsky. Фізіол. журн. 2024. Т. 70, № 1. С. 86–90. DOI: 10.15407/ fz70.01.086.
Воскресенський О.Н., Ткаченко Є.К., Чумакова Ю.Г. Доклінічне вивчення засобів профілактики та лікування пародонтиту (пародонтопротекторів): метод. рекомендації. Київ: Авіценна, 2002. 16 с.
Соколюк Т.В., Горбенко Н.І., Мерзлікін С.І. Дослідження впливу діоксиду на оксидантний стрес за умови експериментального цукрового діабету та метаболічного синдрому. Укр. журн. клін. та лаб. медицини. 2009. Т. 4, № 2. С. 105–109.
Гнатуш А.Р., Дрель В.Р., Яланецький А.Я., та ін. Антиоксидантний ефект природних поліфенольних комплексів винограду у сітківці ока щурів зі цукровим діабетом, індукованим стрептозотоцином. Біол. студії. 2011. Т. 5, № 1. С. 61–72.
Gölz L., Memmert S., Rath-Deschner B., et al. LPS from P. gingivalis and hypoxia increases oxidative stress in periodontal ligament fibroblasts and contributes to periodontit. Mediators Inflamm. 2014. Article ID: 986264. DOI: 10.1155/2014/986264.
Oktay S., Chukkapalli S.S., Rivera-Kweh M.F., et al. Periodontitis in rats induces systemic oxidative stress that is controlled by bone-targeted antiresorptives. J. Periodontol. 2015. Vol. 86, No. 1. P. 137–145. DOI: 10.1902/ jop.2014.140302.
