Оценка динамики уровня продукции IL1β, TNFα и IL10 при операции вестибулопластики скальпелем и лазером в области дентальных имплантатов.

Полный текст

Оценка динамики уровня продукции IL1β, TNFα и IL10 при операции вестибулопластики скальпелем и лазером в области дентальных имплантатов.

Введение

Для долгосрочной выживаемости дентальных имплантатов необходим не только стабильный уровень костной ткани, но и оптимальная ширина прикрепленной кератинизированной слизистой оболочки, так как её дефицит может вызывать биологические осложнения имплантации, приводящие к дезинтеграции имплантатов [1]. 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 [2].

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 [3].

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 [4].

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 [5].

Согласно работам Гуськова А.В. с соавт., (2023); Чуйкина С.В. с 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 IL1β, IL10 и TNFα [6, 7].

Цитокины слюны связаны с воспалением полости рта, что делает их потенциальными биомаркерами для диагностики заболеваний и/или оценки эффективности применяемого лечения в стоматологической практике [8]. 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 [9].

В нашем исследовании мы сопоставим клиническую картину течения послеоперационного периода и уровень IL10, IL1β и TNFα при заживлении слизистой оболочки, после проведении вестибулопластики в области дентальных имплантатов различными инструментами альтерации – скальпелем и лазером.

Цель

          Провести оценку уровня белковой продукции цитокинов IL1β, TNFα и IL10 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 лет, средний возраст пациентов группы сравнения 46,2±9,39 лет, 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, 3, 5 и 7 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, 3 и 5 сутки с применением балльной системы, предложенной Воробьевой А.В. (2012), где 0 – отсутствие отека, 1 – незначительный отек, 2- умеренный отек, 3 – выраженный отек. 

Ход операции: операция вестибулопластики скальпелем проводилась по стандартной методике Irvinga Glickmana. 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 (IL1β, TNFα и IL10) методом иммуноферментного анализа производили забор образцов нестимулированной смешанной слюны. Образцы забирали до оперативного вмешательства, а также в период осмотров на 1, 2, 3, 5 и 7 сутки в течение 5 минут путём сплёвывания в пластиковый эппендорф (Yancheng Huida Medical, Китай). Образцы хранили при температуре минус 70°С. После однократного размораживания образцы центрифугировали и отделяли надосадочную жидкость (супернатант) (Вавилова, Т.П. 2014). Стандартизацию образцов слюны проводили по общему белку в пробе. Концентрацию белка определяли на спектрофотометре (NanoDrop 2000, ThermoFisher, США) до проведения экспериментального исследования. Количественное определение уровня ИЛ1β, IL10, TNFα в супернатанте смешанной слюны проводили твердофазным иммуноферментным методом с помощью тест-системы «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-ым суткам после оперативного вмешательства, с плавным снижением на 7-ые сутки. У группы пациентов, прооперированных лазером, пик боли приходился на 2 сутки после оперативного вмешательства с резким снижением на 3 сутки. К 7 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 сутки (p<0. 035844) и 7-ые 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 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 IL1ß, 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.  [10].

  Динамика показателей уровня IL1ß по суткам у пациентов группы контроля и сравнения представлены на рисунке 1.

Рис. 1. Динамика показателей уровня IL1β по суткам у пациентов группы контроля (скальпель) и сравнения (лазер).  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.

При попарном сравнении различных подходов (скальпель и лазер) для IL1ß на 3 сутки после оперативного вмешательства показано достоверное различие. Так на 3 сутки для пациентов группы контроля минимальное значение IL1beta 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 сутки уровня боли и коллатерального отека у группы пациентов, получившей лечение классическим инструментом альтерации – скальпелем.

TNF-α, 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 сутки для пациентов группы контроля минимальное значение TNF-α 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 (Kramer M. et col., 2009; Morris P. et col., 2020), согласно которым TNF-α 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 [11].   

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 IL10. 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 [12].  Динамика изменения показателей IL10 у пациентов группы контроля и сравнения представлены на рис. 2.

Рис.2. Динамика показателей уровня IL10 по суткам у пациентов группы контроля (скальпель) и сравнения (лазер).  Данные представлены в виде медианных значений концентраций (в пг аналита на 1 мг общего белка в пробе).

 

У пациентов группы контроля отмечали резкое снижение уровня противовоспалительного цитокина IL10 к 3-им суткам после оперативного вмешательства, а у пациентов группы сравнения (лазер) отмечали плавное изменение показателей уровня цитокина к 7-ым суткам. Полученные результаты сопоставимы с приведенными выше клиническими показателями боли и коллатерального отека и свидетельствует о выраженном иммуномодулирующем воздействии лазерного излучения.

Заключение

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, при выполнении операции вестибулопластики целесообразнее проведение манипуляций с применением лазерных технологий.

Об авторах

Оксана Анатольевна Свитич

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

Email: svitichoa@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-1757-8389
SPIN-код: 8802-5569

д.м.н., член-корреспондент РАН, профессор кафедры микробиологии, вирусологии и иммунологии, директор Института общественного здоровья имени Ф.Ф. Эрисмана ФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова» Министерства здравоохранения РФ (Сеченовский университет), директор ФГБНУ «Научно-исследовательский институт вакцин и сывороток имени И.И. Мечникова»

Россия, 105064, Россия, Малый Казенный пер., 5а, стр. 1; Москва

Сергей Алексеевич Калинин

Институт стоматологии им. Е. В. Боровского Сеченовского Университета, г. Москва, Россия

Email: medikas97@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-0310-1873
SPIN-код: 7930-3209

аспирант

Россия, 121059, Россия, г. Москва, ул. Можайский вал д.11.

Светлана Викторовна Тарасенко

Институт стоматологии им. Е. В. Боровского Сеченовского Университета, г. Москва, Россия

Email: prof_tarasenko@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0001-8595-8864
SPIN-код: 3320-0052

Д.м.н.,  профессор, заведующая кафедрой Хирургической стоматологии Института стоматологии Сеченовского Университета

Россия, 121059, Россия, г. Москва, ул. Можайский вал д.11

Елизавета Петровна Быстрицкая

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

Автор, ответственный за переписку.
Email: lisabystritskaya@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-8430-1975
SPIN-код: 6769-2534

К.м.н., научный сотрудник

Россия, 105064, Россия, Малый Казенный пер., 5а, стр. 1; Москва

Список литературы

Дополнительные файлы