Оценка динамики уровня продукции IL-1β, TNFα и IL-10 при вестибулопластике скальпелем и лазером в области дентальных имплантатов

Полный текст

Введение

Для долгосрочной выживаемости дентальных имплантатов необходим не только стабильный уровень костной ткани, но и оптимальная ширина прикрепленной кератинизированной слизистой оболочки, так как ее дефицит может вызывать биологические осложнения имплантации, приводящие к дезинтеграции имплантатов [2]. Поэтому представляет интерес иммунологическое обоснование оперативных вмешательств по поводу менеджмента мягких тканей в области несъемных ортопедических конструкций различными инструментами альтерации для поиска наиболее щадящих методов лечения [4].

Заживление ран является сложным процессом, состоящим из трех последовательных стадий: воспаление, пролиферация клеток и ремоделирование тканей. Воспаление сопровождается гемостазом, во время которого образуется «матрица» будущей ткани – фибриновый тромб. Циркулирующие иммунные клетки (нейтрофилы, макрофаги, моноциты, тучные клетки и регуляторные Т-клетки) проникают в этот матрикс, удаляют омертвевшие ткани и элиминируют из тканей инфекционные агенты. В стадии пролиферации рекрутируются фибробласты, которые выделяют коллаген и образуют грануляционную ткань, внутри которой происходит процесс ангиогенеза и созревания клеток. Этап пролиферации сопровождается эпителизацией раны [5].

Одними из факторов гуморального иммунитета, участвующих в контроле течения воспалительного процесса, являются цитокины. Эти эффекторные молекулы опосредуют межклеточную коммуникацию при воспалении, иммунных процессах, кроветворении, эпителизации дефектов; они также способны регулировать силу и длительность иммунного ответа [6].

Данные последних исследований свидетельствуют о том, что цитокины, в том числе детектируемые в слюне, могут позволить оценить не только течение системных заболеваний, но и состояние полости рта [7].

Согласно работам А.В. Гуськова и соавт. (2023), С.В. Чуйкина и соавт. (2022) и др., ключевыми про- и противовоспалительными цитокинами при оперативных вмешательствах в челюстно-лицевой области, которые влияют на процесс заживления раневого дефекта и рубцевание тканей, являются IL-1β, IL-10 и TNFα [3, 8, 9].

Цитокины слюны связаны с воспалением полости рта, что делает их потенциальными биомаркерами для диагностики заболеваний и/или оценки эффективности применяемого лечения в стоматологической практике [10]. Благодаря простоте сбора образцов слюны, определение цитокинов в ней может стать полезным и широко распространенным методом контроля течения послеоперационного периода в условиях проводимых хирургических манипуляций [11].

В нашем исследовании мы сопоставим клиническую картину течения послеоперационного периода и уровень IL-10, IL-1β и TNFα при заживлении слизистой оболочки после проведения вестибулопластики в области дентальных имплантатов различными инструментами альтерации – скальпелем и лазером.

Цель – провести оценку уровня белковой продукции цитокинов IL-1β, TNFα и IL-10 в супернатанте смешанной слюны и степень выраженности боли и коллатерального отека в динамике заживления раневого дефекта у пациентов, которым была проведена вестибулопластика скальпелем и лазером.

Материалы и методы

На кафедре хирургической стоматологии Института стоматологии им. Е.В. Боровского было прооперировано 16 пациентов, у которых, согласно критериям включения, была выявлена ширина зоны прикрепленной кератинизированной слизистой оболочки в области дентальных имплантатов менее 2 мм.

Средний возраст пациентов группы контроля составил 39,4±7,63 года, средний возраст пациентов группы сравнения – 46,2±9,39 года, 8 мужчин (50%) и 8 женщин (50%). Все пациенты были сопоставимы по полу и возрасту и имели одинаковую возможность получить хирургическое лечение как с применением скальпеля, так и с применением лазерных технологий (контрольная группа – скальпель, n = 10; группа сравнения – лазер, n = 6). Было проведено проспективное, нерандомизированное, продольное, одноцентровое исследование в параллельных группах. Данная публикация является оригинальным исследованиям в рамках диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук, на которое выдано заключение локальным этическим комитетом Сеченовского Университета № 28-24 от 21.11.2024.

Для оценки выраженности болевого синдрома на 1-е, 3-и, 5-е и 7-е сутки использовали десятибалльную визуально-аналоговую шкалу боли (ВАШ, Visual Analog Scale, VAS), где интенсивность боли выражена в баллах от 0 до 10 (0 баллов – боль отсутствует, 10 баллов – непереносимая боль). Интенсивность коллатерального отека мягких тканей оценивали на 1-е, 3-и и 5-е сутки с применением балльной системы, предложенной M. Tonetti и соавт. (2023), где 0 – отсутствие отека, 1 – незначительный отек, 2 – умеренный отек, 3 – выраженный отек [15].

Ход операции: вестибулопластика скальпелем проводилась по стандартной методике Irving Glickman. Лазерная операция проводилась диодным лазером Doctor Smile Simpler с длинной волны 980 нм (Lambda SpA, Италия) на всех этапах. Особенность оперативного вмешательства заключалось в том, что забор трансплантата с области неба также проводился лазерным лучом в импульсно-периодическом режиме мощностью 1,2 Вт.

Для определения белковой продукции про- и противовоспалительных цитокинов (IL-1β, TNFα и IL-10) методом иммуноферментного анализа производили забор образцов нестимулированной смешанной слюны. Образцы забирали до оперативного вмешательства, а также в период осмотров на 1-е, 2-е, 3-и, 5-е и 7-е сутки в течение 5 минут путем сплевывания в пластиковый эппендорф (Yancheng Huida Medical, Китай). Образцы хранили при температуре минус 70 °С. После однократного размораживания образцы центрифугировали и отделяли надосадочную жидкость (супернатант) по методу Вавиловой Т.П. [1]. Стандартизацию образцов слюны проводили по общему белку в пробе. Концентрацию белка определяли на спектрофотометре (NanoDrop 2000, Thermo Fisher, США) до проведения экспериментального исследования. Количественное определение уровня IL-1β, IL-10, TNFα в супернатанте смешанной слюны проводили твердофазным иммуноферментным методом с помощью тест-системы АО «Вектор-Бест» (Россия) согласно прилагаемой инструкции. Данные представлены в виде пг аналита на мг общего белка.

Статистическую обработку полученных данных проводили с помощью компьютерной программы STATISTICA 11.0 (StatSoft Inc., США). Были определены: максимальное, минимальное и среднее значения показателей, стандартное отклонение, медиана, интерквартильные размахи.

После проверки нормальности распределения выборки, сравнение показателей боли и коллатерального отека производили с помощью параметрического показателя Т-критерий Стьюдента. Сравнение экспрессии про- и противовоспалительных цитокинов между двумя группами производили с помощью непараметрических критериев Манна–Уитни и Краскела–Уоллиса. Результаты считались статистически значимыми при p < 0,05.

Результаты и обсуждение

Снижение дискомфорта пациентов в период реабилитации и отсутствие боли в области оперативного вмешательства способствует более быстрому возвращению пациентов к трудовой деятельности. Для сокращения сроков послеоперационного восстановления, ключевым фактором которого является выраженность болевого синдрома, должны совершенствоваться методики хирургических манипуляций и применяться новые инструменты альтерации.

У группы пациентов, прооперированных скальпелем, пик боли соответствовал 1-м суткам после оперативного вмешательства, с плавным снижением на 7-е сутки. У группы пациентов, прооперированных лазером, пик боли приходился на 2-е сутки после оперативного вмешательства с резким снижением на 3-и сутки. К 7-м суткам болевая симптоматика отсутствовала полностью.

При попарном сравнении на каждом сроке уровня боли пациентов у группы контроля и сравнения по Т-критерию для независимых выборок выявлено статистически значимые различия на 3-и сутки (p < 0,035844) и 7-е сутки (p < 0,041209), что свидетельствует о более комфортном течении послеоперационного периода и сокращении сроков реабилитации пациентов (до 5 дней) при использовании лазера в качестве инструмента альтерации.

Степень травматичности воздействия инструмента на мягкие ткани положительно коррелирует с выраженностью воспалительной симптоматики (коллатерального отека).

При попарном сравнении уровня коллатерального отека у пациентов обеих групп на каждом сроке по Т-критерию для независимых выборок, выявлено статистически значимые различия на 3-и сутки (p < 0,048072) результат значим при p < 0,05.

Далее в работе проводился анализ цитокинового профиля слюны, который позволил оценить характер течения оперативного вмешательства, прогнозировать его исход, оценить эффективность и безопасность хирургического лечения.

В работе было проведено исследование уровня цитокинов IL-1β, так как, согласно литературным источникам, данный провоспалительный цитокин обеспечивает антимикробные функции нейтрофилов, ускоряет элиминацию патогенной микрофлоры из раны, способствует высвобождению оксида азота и матриксных металлопротеиназ из тканей, индуцирует фибробласты к секреции кератиноцитарного фактора роста, фактора роста фибробластов-7 (FGF-7), IL-6, гранулоцитарно-макрофагального колониестимулирующего фактора (GM-CSF) и гепатоцитарного фактора роста, а следовательно, влияет на заживления раневого дефекта, рубцевание тканей и выраженность болевой симптоматики в послеоперационном периоде [12].

Динамика показателей уровня IL-1β по суткам у пациентов группы контроля и сравнения представлены на рисунке 1.

 

Рисунок 1. Динамика показателей уровня IL-1β по суткам у пациентов группы контроля (скальпель) и сравнения (лазер). Примечание. Данные представлены в виде медианных значений концентраций (в пг аналита на 1 мг общего белка в пробе). Синими звездочками указаны достоверные отличия для группы «скальпель», красными – для группы «лазер». * – p < 0,05; ** – p < 0,01.

Figure 1. Dynamics of IL-1β levels by day in patients of the control (scalpel) and comparison (laser) groups. Note. The data are presented as median concentration values in pg of analyte per 1 mg of total protein in the sample). Blue asterisks indicate significant differences for the scalpel group, red ones – for the laser group. *, p < 0.05; **, p < 0.01.

 

При попарном сравнении различных подходов (скальпель и лазер) для IL-1β на 3-и сутки после оперативного вмешательства показано достоверное различие. Так, на 3-и сутки для пациентов группы контроля минимальное значение IL-1β составило 2,956 пг/мг, максимальное – 371,4 пг/ мг, медиана – 56,22 пг/мг. Для пациентов группы сравнения минимальное значение составило – 0,4050 пг/мг, максимальное – 25,67 пг/мг, медиана – 16,32 пг/мг. Полученные данные коррелируют с высокой оценкой на 3-и сутки уровня боли и коллатерального отека у группы пациентов, получившей лечение классическим инструментом альтерации – скальпелем.

TNFα, обладая провоспалительным действием, уменьшает количество коллагена, гидроксипролина и грануляционной ткани в ранах, приводя к нарушению их заживления и при высоком уровне индуцирует эпителиально-мезенхимальный переход в клетках, инициируя фиброзное состояние. В нашем исследовании на 3-и сутки для пациентов группы контроля минимальное значение TNFα составило 4,814 пг/мг, максимальное – 90,76 пг/мг, медиана – 11,31 пг/мг. Для пациентов группы сравнения минимальное значение составило 14,02 пг/мг, максимальное – 83,60 пг/мг, медиана – 20,89 пг/мг.

Полученные данные противоречат литературным источникам (M. Kramer и соавт., 2009; P. Morris и соавт., 2020), согласно которым TNFα сенсибилизируют первичные афферентные ноцицепторы, тем самым повышая болевую симптоматику в послеоперационном периоде, однако, как было сказано выше, у пациентов, вестибулопластика которым была проведена лазером, на эти сутки болевой синдрома выражен менее ярко, чем у пациентов группы контроля с классическим инструментом альтерации [13, 14].

Основным цитокином, приводящим к прекращению воспалительного иммунного ответа, как непосредственно путем подавления активности макрофагов и дендритных клеток, так и косвенно, ограничивая активацию, дифференцировку и эффекторную функцию Т-клеток и способствуя периферической толерантности, является IL-10. В ранах кожных покровов IL-10 способствует регенеративному восстановлению тканей за счет STAT3-зависимой регуляции синтеза гиалурона, специфичного для фибробластов, рекрутирует эндотелиальные клетки-предшественники (EPC), приводит к увеличению сосудистых структур и более быстрой реэпителизации, позволяя развиваться физиологически нормальной ткани без избыточного фиброза [16]. Динамика изменения показателей IL-10 у пациентов группы контроля и сравнения представлены на рисунке 2.

 

Рисунок 2. Динамика показателей уровня IL-10 по суткам у пациентов группы контроля (скальпель) и сравнения (лазер). Примечание. Данные представлены в виде медианных значений концентраций (в пг аналита на 1 мг общего белка в пробе).

Figure 2. Dynamics of IL-10 level indicators by day in patients of the control (scalpel) and comparison (laser) groups. Note. The data are presented as median concentration values in pg of analyte per 1 mg of total protein in the sample).

 

У пациентов группы контроля отмечали резкое снижение уровня противовоспалительного цитокина IL-10 к 3-м суткам после оперативного вмешательства, а у пациентов группы сравнения (лазер) отмечали плавное изменение показателей уровня цитокина к 7-м суткам. Полученные результаты сопоставимы с приведенными выше клиническими показателями боли и коллатерального отека и свидетельствуют о выраженном иммуномодулирующем воздействии лазерного излучения.

Выводы

Провоспалительные цитокины, детектируемые в слюне, могут выступать в качестве маркеров, свидетельствующих о течении послеоперационного периода, и позволят создать новый персонализированный прогностический подход к ведению пациентов стоматологического профиля. Принимая во внимание все параметры оценки способов хирургического вмешательства: достоверно значимые различия в уровне боли на 3-и (p < 0,035844) и 5-е (p < 0,041209) сутки, коллатерального отека на 3-и сутки (p < 0,048072), уровня IL-1β на 3-и сутки (медиана для пациентов группы скальпеля – 56,22 пг/мг, для группы лазера – 16,32 пг/мг), при выполнении вестибулопластики целесообразнее проведение манипуляций с применением лазерных технологий.

Об авторах

О. А. Свитич

ФГБНУ «Научно-исследовательский институт вакцин и сывороток имени И.И. Мечникова»; ФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова» Министерства здравоохранения РФ (Сеченовский Университет)

Email: medikas97@mail.ru

д.м.н., профессор, академик РАН, заведующая лабораторией молекулярной иммунологии, директор, профессор кафедры микробиологии, вирусологии и иммунологии имени академика А.А. Воробьева

Россия, Москва; Москва

С. А. Калинин

ФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова» Министерства здравоохранения РФ (Сеченовский Университет)

Автор, ответственный за переписку.
Email: medikas97@mail.ru

аспирант кафедры хирургической стоматологии Института стоматологии имени Е.В. Боровского

Россия, Москва

С. В. Тарасенко

ФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова» Министерства здравоохранения РФ (Сеченовский Университет)

Email: medikas97@mail.ru

д.м.н., профессор, заведующая кафедрой хирургической стоматологии Института стоматологии имени Е.В. Боровского

Россия, Москва

Е. П. Быстрицкая

ФГБНУ «Научно-исследовательский институт вакцин и сывороток имени И.И. Мечникова»

Email: medikas97@mail.ru

к.м.н., сотрудник лаборатории молекулярной иммунологии

Россия, Москва

Список литературы

Дополнительные файлы