The effect of probiotic mouthwash “ImmunitDominos” on the cytokine profile and antimicrobial proteins of the oral fluid in healthy people

Cover Page


Cite item

Full Text

Abstract

The search for probiotic strains with anti-inflammatory properties is an urgent problem in modern microbiology, immunology and biotechnology. Probiotic therapy is a new concept in dentistry. Probiotic drugs are available as a variety of commercial forms, including tablets, toothpaste, mouth rinses. Probiotics affect immune function by regulating local and systemic mechanisms, interacting with epithelial cells of the oral cavity, thereby enhancing the barrier function of the mucous membrane, both in healthy people and in patients with various dental disorders. The aim of this study was to evaluate the effect of the probiotic rinse aid “ImmunitDominos” upon secretion of pro- and anti-inflammatory cytokines, immunoglobulins and lysozyme in oral fluid of healthy people. The material for the study included 64 oral fluid samples obtained from conditionally healthy people aged 30 to 76 years divided into 2 groups during the study: 1, with initially low cytokine values in the oral fluid; and 2, without somatic diseases, but with high cytokine values. The ingredient composition of the mouthwash “ImmunitDominos” was represented by a dry concentrate of five probiotic strains of bifidobacteria (the content of bifidobacteria in one sachet package is at least 108 CFU/g). The mouthwash “ImmunitDominos” was used twice a day for 28 days. The levels of IgA, IgM, IgG (AO Vector-Best, Russia) and cytokines IFNγ, TNFα, IL-17, IL-6, IL-10, IL-1ra (Cytokine LLC, Russia) were determined in oral fluid samples of the subjects examined by the ELISA method; Lysozyme was assayed by a turbidimetric method. The use of a probiotic rinse aid in the subjects of group 1 did not affect the level of cytokines, but led to an increase in lysozyme contents. It was found that the subjects of the 2 group showed a decreased level of IgG and proinflammatory cytokines, especially IL-17, IL-6, TNFα, as well as an increase in the anti-inflammatory IL-1ra. The results obtained revealed the anti-inflammatory effect of the probiotic mouthwash “ImmunitDominos”, thus allowing to recommend it as a potentially preventive agent that increases the local protection of the oral cavity.

Full Text

Введение

Пробиотическая терапия представляет собой новую концепцию в стоматологии [13]. Пробиотики доступны в различных коммерческих формах, включая таблетки, зубную пасту, жидкость для полоскания рта и др. [15]. Пробиотические бактерии непосредственно взаимодействуя с зубным налетом, нарушают образование биопленки, конкурируя за рецепторы в тканях хозяина, питательные вещества, вырабатывают антимикробные факторы различной природы [9]. Положительные эффекты действия пробиотических ополаскивателей связывают и со способностью влиять на продукцию про- и противовоспалительных цитокинов, изменяя их баланс в ротовой полости, что приводит к ограничению воспалительных процессов в данном биотопе. В исследованиях in vivo показано влияние местного применения пробиотиков на уровень цитокинов разного профиля в жидкости десневой щели и в слюне [5]. Кроме того, влияние ополаскивателей может реализовываться и через изменение локального уровня иммуноглобулинов и лизоцима. Вместе с тем считается, что эффект влияния пробиотиков на состояние ротовой полости во многом определяется штаммоспецифичностью [6]. Поэтому поиск и использование пробиотических штаммов с выраженными противовоспалительными свойствами является актуальной проблемой современной микробиологии, иммунологии и биотехнологии.

Целью работы явилось исследование влияния ополаскивателя для полости рта «ИммунитДоминос», содержащего пробиотические штаммы бифидобактерий, на содержание в ротовой жидкости уровня про- и противовоспалительных цитокинов (IFNγ, TNFα, IL-17, IL-6, IL-10, IL-1ra), иммуноглобулинов (IgА, IgM, IgG) и лизоцима у здоровых людей.

Материалы и методы

Материалом для исследования послужили пробы ротовой жидкости от 64 условно здоровых людей в возрасте от 30 до 76 лет, без сопутствующих соматических и воспалительных заболеваний. Средний возраст обследуемых лиц составил 46,2±16,2 года. После определения уровня цитокинов, иммуноглобулинов и лизоцима в пробах ротовой жидкости исследуемый материал был разделен на 2 группы: 1-я группа – 30 проб ротовой жидкости с исходно низкими значениями исследуемых цитокинов (TNFα, IFNγ, IL-6, IL- 17, IL-10). 2-я группа – 34 пробы с высокими значениями указанных цитокинов.

Обследуемые в течение 28 дней полоскали ротовую полость ополаскивателем для полости рта «ИммунитДоминос» (ООО «В–МИН+») 2 раза в день согласно инструкции: утром (после еды) и вечером (после чистки зубов). Ингредиентный состав ополаскивателя для полости рта «ИммунитДоминос» представлен сухим концентратом Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium longum, Bifidobacterium adolescentis, Bifidobacterium breve, Bifidobacterium infantis (содержание бифидобактерий в одном пакете саше не менее 108 КОЕ/г). Забор не стимулированной ротовой жидкости осуществляли натощак в утренние часы до начала использования ополаскивателя и через 28 дней. Полученную ротовую жидкость (1-3 мл) центрифугировали при 7000 об/мин в течение 20 минут, отбирали надосадочную фракцию и замораживали при температуре минус 18-20 °С для дальнейшего исследования. Определение уровня цитокинов (IFNγ, TNFα, IL-17, IL-6, IL-10, IL- 1ra) проводили методом ИФА (ООО «Цитокин», Санкт-Петербург). Регистрацию результатов проводили на фотометре Multiskan (Labsystems, Финляндия). Уровень иммуноглобулинов (IgА, IgM, IgG) определяли ИФА (АО «Вектор-Бест», г. Новосибирск). Содержание лизоцима определяли фотометрическим методом. Статистическую обработку полученных данных проводили средствами пакета Statistica 10.0 (StatSoft, США) с оценкой различий между величинами по критерию Манна–Уитни (р < 0,05).

Результаты и обсуждение

Проведенными исследованиями установлено, что у обследуемых 1-й группы уровень IFNγ в ротовой жидкости определялся в пределах 17,8-37,3 пг/мл; TNFα – 2,10-3,71 пг/мл; IL- 17 – 7,71-38,2 пг/мл; IL-6 – 9,11-15,7 пг/мл; IL-10 – 3,91-4,64 пг/мл, IL-1ra – 138-1645 пг/мл. У лиц 2-й группы диапазон содержания цитокинов в ротовой жидкости составил соответственно: IFNγ – 39,4-49,8 пг/мл; TNFα – 6,15-28,3 пг/мл; IL-17 – 56,7-85,5 пг/мл; IL-6 – 27,3-44,9 пг/мл; IL-10 – 131-185 пг/ мл, IL-1ra – 257-685 пг/мл.

Сравнивая значения цитокинов в ротовой жидкости обследуемых обеих групп, следует отметить, что наиболее выраженные отличия наблюдались в отношении уровней TNFα, IL-17, IL-6, IL-10, которые были значительно выше у лиц 2-й группы (рис. 1). В целом следует отметить, что у здоровых лиц 2-й группы баланс цитокинов в ротовой жидкости характеризовался высоким содержанием как провоспалительных цитокинов, так и противовоспалительного цитокина IL-10, хотя содержание другого противовоспалительного цитокина IL-1ra было ниже, чем у лиц 1-й группы.

 

Рисунок 1. Уровень провоспалительных (A, Б, В, Г) и противовоспалительных (Д, E) цитокинов в ротовой жидкости людей обследуемых групп

Примечание. * – p < 0,05 сравнение внутри одной группы до применения ополаскивателя и после; ** – p < 0,05 сравнение между группами до применения ополаскивателя и после.

Figure 1. The level of pro-inflammatory (A, B, C, D) and anti-inflammatory (E, F) cytokines in the oral fluid of people in the studied groups

Note. *, p < 0.05 comparison within one group before and after using the mouthwash; **, p < 0.05 comparison between groups before and after using the rinse aid.

 

Результаты оценки содержания цитокинов в ротовой жидкости обследуемых обеих групп после использования пробиотического ополаскивателя также представлены на рисунке 1. Применение в течение 28 дней ополаскивателя обследуемыми 1-й группы существенно не повлияло на уровень исследуемых цитокинов в ротовой полости, а в пробах ротовой жидкости людей 2-й группы выявлялось снижение уровня всех исследуемых провоспалительных цитокинов, особенно IL-17, IL-6, TNFα. Напротив, содержание противовоспалительного цитокина IL-1ra в ротовой жидкости лиц 2-й группы возрастало, однако уровень другого противовоспалительного цитокина IL-10 существенно не изменялся.

Исследование в ротовой жидкости обследуемых содержания иммуноглобулинов и лизоцима показало (табл. 1), что отличия между группами наблюдались в отношении IgG и лизоцима, уровень которых был выше у лиц 2-й группы. Использование пробиотического ополаскивателя обследуемыми 1-й группы привело к увеличению содержания антимикробного пептида лизоцима, являющегося не только фактором врожденного иммунитета, но и обладающего рядом регуляторных свойств [2, 3]. У лиц 2-й группы также отмечалась тенденция к увеличению содержания лизоцима после использования указанного ополаскивателя и снижение уровня IgG.

 

Таблица 1. Уровень иммуноглобулинов и лизоцима в ротовой жидкости обследуемых людей до и после применения ополаскивателя «ИммунитДоминос»

Table 1. The level of immunoglobulins and lysozyme in the oral fluid of the examined people before and after the use of the “ImmunitDominos” rinse aid

Исследуемые показатели

Indicators under study

1-я группа

Group 1

n = 30

2-я группа

Group 2

n = 34

До применения

Before use

После применения

After use

До применения

Before use

После применения

After use

IgA, мг/мл

IgA, mg/mL

5,20±0,80

5,40±0,96

5,20±0,45

5,70±0,60

IgM, мг/мл

IgM, mg/mL

0,32±0,10

0,45±0,29

0,34±0,19

0,41±0,28

IgG, мг/мл

IgG, mg/mL

1,38±0,51

1,26±0,95

1,71±0,97**

1,30±0,49*

Лизоцим, мкг/мл

Lysozyme, mcg/mL

2,96±0,48

4,20±0,97*

3,70±0,42**

3,91±0,07

Примечание. * – p ˂ 0,05 – сравнение внутри одной группы до применения ополаскивателя и после; ** – p ˂ 0,05 – сравнение между группами до применения ополаскивателя и после.

Note. *, p < 0.05 – comparison within one group before and after using the rinse aid; **, p < 0.05 – comparison between groups before and after using the rinse aid.

 

Анализируя полученные в работе данные, следует отметить, что увеличение содержания антимикробного пептида лизоцима в ротовой жидкости у лиц обеих групп можно рассматривать как позитивный результат. Как известно, лизоцим ротовой жидкости вырабатывается слюнными железами, нейтрофильными гранулоцитами и макрофагами, попадающими в ротовую полость из кровеносного русла, которые присутствуют также в десневой щелевой жидкости. Показано, что большинство защитных белков (пептидов) ротовой жидкости являются многофункциональными и их действия в ряде случаев перекрываются, что служит хорошей основой для защитного эффекта типа «многоударной сети» [11, 12]. Нельзя исключить возможность влияния лизоцима, уровень которого увеличился у обследуемых обеих групп, на снижение провоспалительных цитокинов в ротовой жидкости после использования исследуемого ополаскивателя. Показано, что взаимодействие лизоцима с клетками иммунной системы имеет решающее значение для всех его биологических и фармакологических эффектов [3]. Благодаря пептидным мотивам, обнаруженным в N-концевой области лизоцима [8], независимо от мурамидазной активности, он способен подавлять выработку воспалительных цитокинов TNFα, IL-1β и IL-6, проявляя тем самым выраженный иммуномодулирующий эффект [14]. Благодаря многофункциональным свойствам лизоцима, он в сочетании с лактоферрином рассматривается как потенциальный биомаркер иммунитета слизистых оболочек организма человека [7].

Оценивая возможность воздействия пробиотического ополаскивателя на цитокиновой профиль слюны, следует отметить, что результат этого влияния можно рассматривать и как следствие воздействия пробиотиков на иммунную систему [1, 5]. Данные исследований разных авторов о местном влиянии пробиотиков на параметры ротовой жидкости неоднозначны. Местное применение у здоровых людей пробиотиков в виде пробиотических леденцов из различных штаммов лактобактерий приводило к повышению уровня цитокинов IL-1β, IL-8 и IgA без существенного влияния на содержание IL-6 и IL-10 в ротовой жидкости [4]. В других работах изменений уровня иммуноглобулинов в ротовой жидкости или воспалительных цитокинов ни при пероральном приеме, ни при местном применении пробиотиков установлено не было [10].

В нашем исследовании также не было выявлено существенного влияния пробиотического ополаскивателя на уровень иммуноглобулинов IgМ и IgA в ротовой жидкости. Вместе с тем установленное в работе снижение содержания IgG у лиц 2-й группы после применения «ИммунитДоминос» можно расценивать как позитивный эффект, поскольку этот вид иммуноглобулинов проникает в ротовую жидкость из крови и высокие его значения свидетельствуют о повышенной проницаемости эпителиального барьера ротовой полости. В целом следует отметить, что влияние местного использования пробиотиков на функцию иммунной системы зависит от многих факторов, включая штаммоспецифичность пробиотических культур, индивидуальную биопленочную среду полости рта, гигиену полости рта и степень воспаления десен, возраст и ряда других факторов [5].

Заключение

Полученные результаты по использованию ополаскивателя «ИммунитДоминос», содержащего концентрат пяти видов бифидобактерий, условно здоровыми людьми, свидетельствуют о том, что эффект его влияния на состав факторов местной защиты ротовой полости зависит от ее исходного состояния. У людей с высоким уровнем в ротовой жидкости провоспалительных цитокинов применение пробиотического ополаскивателя способствовало повышению защитных свойств ротовой полости, что проявлялось в коррекции цитокинового баланса в сторону снижения провоспалительных цитокинов и повышения противовоспалительного IL-1ra, уменьшении исходно высокого уровня IgG и некотором возрастании содержания многофункционального белка лизоцима. У людей, в ротовой жидкости у которых не определялись высокие уровни провоспалительных цитокинов, применение ополаскивателя не оказывало существенного влияния на баланс про- и противовоспалительных цитокинов, но способствовало повышению содержания лизоцима, одного из важнейших факторов врожденного иммунитета. Полученные результаты позволяют рекомендовать использование пробиотического ополаскивателя «ИммунитДоминос» как профилактического средства, повышающего локальную защиту ротовой полости.

×

About the authors

Elena V. Ivanova

Orenburg Federal Research Center, Ural Branch, Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: walerewna13@gmail.com

PhD, MD (Medicine), Associate Professor, Head, Laboratory of Infectious Symbiology, Institute of Cellular and Intracellular Symbiosis

Russian Federation, Orenburg

I. N. Chainikova

Orenburg Federal Research Center, Ural Branch, Russian Academy of Sciences

Email: walerewna13@gmail.com

PhD, MD (Medicine), Professor, Leading Researcher, Laboratory of Infectious Symbiology, Institute of Cellular and Intracellular Symbiosis

Russian Federation, Orenburg

N. B. Perunova

Orenburg Federal Research Center, Ural Branch, Russian Academy of Sciences

Email: walerewna13@gmail.com

PhD, MD (Medicine), Professor, Russian Academy of Sciences, Deputy Director for Research, Leading Researcher, Laboratory of Infectious Symbiology, Institute of Cellular and Intracellular Symbiosis

Russian Federation, Orenburg

A. V. Bekpergenova

Orenburg Federal Research Center, Ural Branch, Russian Academy of Sciences

Email: walerewna13@gmail.com

PhD (Biology), Senior Researcher, Laboratory of Infectious Symbiology, Institute of Cellular and Intracellular Symbiosis

Russian Federation, Orenburg

T. A. Bondarenko

Orenburg Federal Research Center, Ural Branch, Russian Academy of Sciences

Email: walerewna13@gmail.com

PhD (Biology), Researcher, Laboratory of Infectious Symbiology, Institute of Cellular and Intracellular Symbiosis

Russian Federation, Orenburg

References

  1. Бухарин О.В., Иванова Е.В., Чайникова И.Н., Перунова Н.Б., Никифоров И.А., Челпаченко О.Е., Бондаренко Т.А., Бекпергенова А.В. Влияние кишечных микросимбионтов на продукцию цитокинов в системе in vitro // Медицинская иммунология. 2023. Т. 25, № 6. С. 1359-1376. [Bukharin O.V., Ivanova E.V., Chainikova I.N., Perunova N.B., Nikiforov I.A., Chelpachenko O.E. In vitro effects of intestinal microsymbionts on the cytokine production. Meditsinskaya immunologiya = Medical Immunology (Russia), 2023, Vol. 25, no. 6, pp. 1359-1376. (In Russ.)] doi: 10.15789/1563-0625-IVE-2622
  2. Bergamo A., Gerdol M., Pallavicini A., Greco S., Schepens I., Hamelin R., Armand F., Dyson P.J., Sava G. Lysozyme-Induced Transcriptional Regulation of TNF-α Pathway Genes in Cells of the Monocyte Lineage. Int. J. Mol. Sci., 2019, Vol. 20, no. 21, 5502. doi: 10.3390/ijms20215502.
  3. Bergamo A., Sava G. Pharmacological modulation of host immunity with Hen Egg White Lysozyme (HEWL) – A Review. Molecules, 2023, Vol. 28, no. 13, 5027. doi: 10.3390/molecules28135027.
  4. Braathen G., Ingildsen V., Twetman S., Ericson D., Jørgensen M.R. Presence of Lactobacillus reuteri in saliva coincide with higher salivary IgA in young adults after intake of probiotic lozenges. Benef. Microbes, 2017, Vol. 8, pp. 17-22.
  5. Ebrahimpour-Koujan S., Milajerdi A., Larijani B., Esmaillzadeh A. Effects of probiotics on salivary cytokines and immunoglobulines: a systematic review and meta-analysis on clinical trials. Sci. Rep., 2020, Vol. 10, no. 1, 11800. doi: 10.1038/s41598-020-67037-y.
  6. Gul S., Durante-Mangoni E. Unraveling the puzzle: health benefits of probiotics – a comprehensive review. J. Clin. Med., 2024, Vol. 13, no. 5, 1436. doi: 10.3390/jcm13051436.
  7. Hanstock H.G., Edwards J.P., Walsh N.P. Tear lactoferrin and lysozyme as clinically relevant biomarkers of mucosal immune competence. Front. Immunol., 2019, Vol. 10, 1178. doi: 10.3389/fimmu.2019.01178.
  8. Ibrahim H.R., Hamasaki K., Miyata T. Novel peptide motifs from lysozyme suppress pro-inflammatory cytokines in macrophages by antagonizing toll-like receptor and LPS-scavenging action. Eur. J. Pharm. Sci., 2017, Vol. 107, pp. 240-248.
  9. Inchingolo F., Inchingolo A.M., Malcangi G., de Leonardis N., Sardano R., Pezzolla C., de Ruvo E., di Venere D., Palermo A., Inchingolo A.D., Corriero A., Dipalma G. The benefits of probiotics on Oral health: Systematic Review of the Literature. Pharmaceuticals, 2023, Vol. 16, no. 9, 1313. doi: 10.3390/ph16091313.
  10. Jørgensen M.R., Keller M.K., Kragelund C., Hamberg K., Ericson D., Nielsen C.H., Twetman S. Lactobacillus reuteri supplements do not affect salivary IgA or cytokine levels in healthy subjects: A randomized, double-blind, placebo-controlled, cross-over trial. Acta Odontol. Scand., 2016, Vol. 74, no. 5, pp. 399-404.
  11. Kumar B., Kashyap N., Avinash A., Chevvuri R., Sagar M.K., Shrikant K. The composition, function and role of saliva in maintaining oral health: A review. Int. J. Contemp. Dent. Med. Rev., 2017, Vol. 2017, 011217. doi: 10.15713/ins.ijcdmr.121.
  12. Pedersen A.M.L., Belstrøm D. The role of natural salivary defences in maintaining a healthy oral microbiota. J. Dent., 2019, Vol. 80, Suppl. 1, pp. S3-S12.
  13. Shirbhate U., Bajaj P., Chandak M., Jaiswal P., Sarangi S., Suchak D., Bharti L. Clinical implications of probiotics in oral and periodontal health: a comprehensive review. Cureus, 2023, Vol. 15, no. 12, e51177. doi: 10.7759/cureus.51177.
  14. Tagashira A., Nishi K., Matsumoto S., Sugahara T. Anti-inflammatory effect of lysozyme from hen egg white on mouse peritoneal macrophages. Cytotechnology, 2018, Vol. 70, pp. 929-938.
  15. Zhang Y., Ding Y., Guo Q. Probiotic species in the Management of Periodontal Diseases: an overview. Front. Cell. Infect. Microbiol., 2022, Vol. 12, 806463. doi: 10.3389/fcimb.2022.806463.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Figure 1. The level of pro-inflammatory (A, B, C, D) and anti-inflammatory (E, F) cytokines in the oral fluid of people in the studied groups

Download (606KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2026 Ivanova E.V., Chainikova I.N., Perunova N.B., Bekpergenova A.V., Bondarenko T.A.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № 77 - 11525 от 04.01.2002.