RU2799012C1 - Способ прогнозирования риска развития хронического генерализованного пародонтита - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к медицине, а именно к стоматологии. Предложен способ прогнозирования риска развития хронического генерализованного пародонтита, включающий забор у пациента образцов десневой жидкости из мезиально-щечного участка каждого имеющегося зуба и определение методом иммуноферментного анализа количественного содержания в десневой жидкости цитокинов ИЛ-1β и ИЛ-1Ra. При концентрации ИЛ-1β<21,00 пг/мл и ИЛ-1Ra>4230,00 пг/мл диагностируют отсутствие патологии тканей пародонта; при концентрации ИЛ-1β>30,70 пг/мл и ИЛ-1Ra<3530,94 пг/мл - высокий риск развития хронического генерализованного пародонтита; при промежуточных значениях ИЛ-1β и ИЛ-1Ra диагностируют наличие гингивита без деструктивного компонента патогенеза воспалительных заболеваний пародонта. Изобретение обеспечивает повышение достоверности способа ранней диагностики заболевания. 4 пр.

Description

Предлагаемое изобретение относится к медицине, а именно к стоматологии, и может быть использовано для диагностики риска развития хронического генерализованного пародонтита, а также для выявления причины возникновения хронического пародонтита у индивидуального пациента, оценки риска возникновения у него этого заболевания в будущем и эффективности лечения как агрессивного, так и хронического пародонтита.

Хронический пародонтит - воспаление тканей пародонта, характеризующееся деструкцией периодонта и альвеолярной костной ткани. Основным этиологическим фактором, индуцирующим воспаление в тканях пародонта, являются микроорганизмы биопленки зубного налета, которые выделяют эндотоксины, способные нарушать барьерную функцию и целостность эпителия десневой борозды и создавать условия для деструкции тканей пародонта. Диагностика хронического пародонтита в основном основана на измерении клинических показателей, таких как глубина пародонтальных карманов и кровоточивость при зондировании, величина потери зубодесневого прикрепления и рентгенографические данные потери альвеолярной кости. Однако некоторые из вышеупомянутых критериев являются субъективными и могут отличаться по результатам, а также отображают информацию о прежнем разрушении тканей пародонта и не способны иллюстрировать будущее состояние тканей и выявлять лиц, находящихся в «группе риска» развития пародонтальных заболеваний. Ранняя диагностика пародонтита с использованием диагностических биомаркеров представляет интерес, так как сможет стать более надежным, простым, неинвазивным инструментом и дополнить или, в некоторых случаях, заменить обычные клинические параметры [N.A. Ghallab et al., 2017].

Биологической средой для выявления биомаркеров заболеваний пародонта может служить десневая жидкость, состоящая из сыворотки крови и компонентов, которые образуются и выделяются локально в десневую щель в ответ на воздействие бактериальной биопленки [S.P. Barros et al., 2016]. Многочисленные цитокины и хемокины, ферменты, местные продукты деградации тканей высвобождаются в десневую жидкость во время развития воспалительной реакции в тканях пародонта. Именно поэтому десневая жидкость считается наиболее перспективной средой для выявления молекулярных биомаркеров, которые смогут выявлять текущую активность заболевания, предсказывать дальнейшее прогрессирование заболевания и отражать реакцию на пародонтальную терапию [Т. Bibi et al., 2021].

Известен способ диагностики воспалительных заболеваний пародонта, сущность которого состоит в биохимическом исследовании смешанной нестимулированной слюны путем определения в ней количественного содержания кальция, фосфора, активности щелочной фосфатазы, общей и татрарезистентной кислой фосфатазы. На основании полученных значений вышеперечисленных показателей диагностируют наличие гингивита или пародонтита легкой или среднетяжелой степени тяжести [патент РФ №2329509]. Авторы изобретения указывают, что забор нестимулированной слюны следует проводить не менее, чем через два часа после приема пищи и в полости рта не должно быть травматических повреждений, что усложняет условия сбора материала во время стоматологического приема. Кроме того, на скорость слюноотделения и биохимический состав слюны, а значит и на результат диагностики могут оказывать влияние ксеростомия, системные заболевания, прием определенных лекарственных препаратов, а также суточные колебания. Дополнительно следует отметить, что биохимическое исследование смешанной нестимулированной слюны при данном способе осуществляется различными методами с применением различных химических реактивов и измерительной аппаратуры, что значительно усложняет процедуру подготовки биологического исследуемого материала для каждого метода и увеличивает временной период получения результата диагностики.

Ближайшим аналогом является способ диагностики воспалительных заболеваний пародонта, заключающийся в качественном определении стоматологического статуса пациента с воспалением слизистой оболочки альвеолярного отростка челюсти по содержанию биомаркеров ММП 8 и ТИМП 2 в ротовой жидкости [патент РФ №2648765]. Путем анализа концентрации вышеперечисленных биомаркеров в ротовой жидкости пациента диагностируют клиническое здоровье тканей пародонта, гингивит или пародонтит.

Тем не менее известный способ при своем применении имеет следующие недостатки:

1. Забор ротовой жидкости у пациента производят до или не ранее чем через 30 мин после приема пищи пациентом;

2. На скорость слюноотделения и биохимический состав слюны, а значит и на результат диагностики могут оказывать влияние ксеростомия, системные заболевания, прием определенных лекарственных препаратов, суточные колебания. Таким образом, способ в ряде случаев не является достоверным;

3. Слюна содержит несколько протеаз, которые потенциально разрушают белковые биомаркеры (цитокины и ферменты), что влияет на конечный результат и значительно снижает достоверность способа;

4. Наличие муцинов и остатков клеток делает смешанную нестимулированную слюну сложной жидкостью для работы и увеличивает время подготовки материала для осуществления иммуноферментного метода (центрифугирование ротовой жидкости пациента с охлаждением до плюс 5°С при 3000 об/мин в течение 15 мин, разбавление ротовой жидкости физиологическим раствором в соотношении 1:10 и повторное центрифугирование с охлаждением до плюс 5°С при 3000 об/мин в течение 15 мин) - способ трудоемкий;

5. Анализируемые вещества в слюне присутствуют в меньших количествах, чем в десневой жидкости, что требует применения высокочувствительных анализов для получения достоверного результата.

Задачами изобретения является способ прогнозирования риска развития хронического генерализованного пародонтита, обеспечивающий повышение достоверности, снижение трудоемкости, сокращение времени диагностики и упрощение способа.

Повышение достоверности способа обеспечивается тем, что в качестве биологической жидкости исследуется десневая жидкость, а не слюна, поскольку анализируемые цитокины выделяются локально в десневую щель и соответственно в десневой жидкости содержатся в большем количестве, что прямо влияет на результат. Кроме того, на скорость образования десневой жидкости и ее биохимический состав не оказывают влияние системные заболевания и прием определенных лекарственных препаратов. Снижение трудоемкости, сокращение времени диагностики и упрощение способа заключается в отсутствии специальной подготовки десневой жидкости перед проведением иммуноферментного анализа.

Технический результат заключается в возможности объективной оценки риска развития хронического генерализованного пародонтита, когда деструктивные проявления еще невозможно выявить с помощью клинических параметров; в оценке компонентов, которые образуются и выделяются локально в десневую щель в ответ на воздействие бактериальной биопленки, что делает десневую жидкость наиболее перспективной средой для выявления молекулярных биомаркеров; в повышении достоверности способа ранней диагностики; в отсутствии специальной подготовки пациента перед взятием десневой жидкости; в упрощении и неинвазивности способа.

Интерлейкин-1β (ИЛ-1β) является провоспалительным цитокином и участвует в воспалении, иммунной регуляции и резорбции костной ткани при воспалительно-деструктивных заболеваниях пародонта. ИЛ-1β стимулирует эндотелиальные клетки экспрессировать селектины, которые способствуют привлечению лейкоцитов, стимулируют выработку медиаторов воспаления (например, простагландина Е2 - PGE2), вызывают экспрессию матриксных металлопротеиназ (ММП), усиливают образование и функциональную активность остеокластов, тормозят миграцию остеобластов, стимулируют апоптоз матрикс-продуцирующих клеток, что приводит к воспалению и разрушению соединительной ткани, деструкции костной ткани и ограниченному репаративному восстановлению пародонта. Доказано, что снижение уровня ИЛ-1β значительно подавляет распространение воспалительного процесса в сторону альвеолярной кости и тормозит ее убыль.

ИЛ-1Ra является гликопротеином и продуцируется теми же клетками, что и ИЛ-1β, особенно макрофагами. Его единственная известная функция - способность связываться с рецепторами ИЛ-1β, тем самым блокируя ИЛ-1β и предотвращая трансдукцию сигнала, что может играть важную роль в регуляции местного действия ИЛ-1β при воспалительных заболеваниях пародонта. В этой связи у больных с хроническим пародонтитом концентрация ИЛ-1β в десневой жидкости увеличивается, а концентрация ИЛ-1Ra уменьшается.

Сущность изобретения заключается в том, что в качестве биомаркеров наличия воспалительно-деструктивных процессов в тканях пародонтального комплекса выбирают цитокины ИЛ-1β и ИЛ-1Ra и определяют их количественное содержание в десневой жидкости, при этом концентрация ИЛ-1β < 21,00 пг/мл и ИЛ-1Ra > 4230,00 пг/мл соответствует группе клинического контроля и свидетельствует об отсутствии патологии тканей пародонта, а при концентрации ИЛ-1β > 30,70 пг/мл и ИЛ-1Ra < 3530,94 пг/мл диагностируют высокий риск развития хронического генерализованного пародонтита, при этом промежуточные значения ИЛ-1β и ИЛ-1Ra свидетельствуют о наличии гингивита без деструктивного компонента патогенеза воспалительных заболеваний пародонта.

Способ осуществляли следующим образом.

Сбор десневой жидкости проводят на первичном стоматологическом приеме. Образцы десневой жидкости получают из мезиально-щечного участка каждого имеющегося зуба (за исключением третьих моляров) в двух случайно выбранных контрлатеральных квадрантах. После удаления мягких и твердых зубных отложений и изоляции участка ватными валиками, высушивают область струей воздуха и отбирают десневую жидкость в течение 30 секунд с помощью трех бумажных эндодонтических штифтов 45 размера путем погружения кончика штифта в зубодесневую борозду на максимально возможную (без травматизации) глубину. Затем образцы немедленно помещают в пробирки Эппендорфа, содержащие 1 мл физиологического раствора, и транспортируют в лабораторию, где выполняют метод иммуноферментного анализа на плашке на основе моноклональных антител [J. Duvivier, 1978]. При необходимости хранения образцов, их замораживют при температуре -80°С. Образцы, явно загрязненные кровью, исключают из исследования.

У пациентов со здоровым пародонтальным комплексом концентрация ИЛ-1β в десневой жидкости составляет < 21,00 пг/мл. При концентрации ИЛ-1β > 30,70 пг/мл диагностируют высокий риск развития хронического генерализованного пародонтита, при этом промежуточные значения ИЛ-1β свидетельствуют о наличии гингивита без деструктивного компонента патогенеза воспалительных заболеваний пародонта.

У пациентов со здоровым пародонтальным комплексом концентрация ИЛ-1Ra в десневой жидкости составляет > 4230,00 пг/мл. При концентрации ИЛ-1Ra < 3530,94 пг/мл диагностируют высокий риск развития хронического генерализованного пародонтита, при этом промежуточные значения ИЛ-1Ra свидетельствуют о наличии гингивита без деструктивного компонента патогенеза воспалительных заболеваний пародонта.

Предложенный способ прогнозирования риска развития хронического генерализованного пародонтита был апробирован на 100 пациентах.

Клинические примеры:

1. Пациентка Т., 38 лет, обратилась к врачу-стоматологу с целью проведения плановой профилактической профессиональной гигиены. Жалобы: на наличие пигментированного налета.

Образцы десневой жидкости были получены из мезиально-щечного участка каждого имеющегося зуба (за исключением третьих моляров) в двух случайно выбранных контрлатеральных квадрантах. После удаления мягких и твердых зубных отложений и изоляции участка ватными валиками, высушивали область струей воздуха и отбирали десневую жидкость в течение 30 секунд с помощью трех бумажных эндодонтических штифтов 45 размера путем погружения кончика штифта в зубодесневую борозду на максимально возможную (без травматизации) глубину. Затем образцы немедленно помещали в пробирки Эппендорфа, содержащие 1 мл физиологического раствора, и транспортировали в лабораторию, где выполняли метод иммуноферментного анализа на плашке на основе моноклональных антител.

Результаты исследования десневой жидкости показали, что концентрация ИЛ-1β составила 14,53 пг/мл, а ИЛ-1Ra - 4338,94 пг/мл, что свидетельствует об отсутствии патологии тканей пародонта. Клинический диагноз также подтверждали клиническим обследованием полости рта пациента. В связи с полученными данными пациентке была проведена профессиональная гигиена полости рта и даны рекомендации по индивидуальной гигиене.

2. Пациент О., 46 лет, обратился к врачу-стоматологу с целью обследования и дальнейшего протезирования. Жалобы: на кровоточивость десны при чистке зубов.

Образцы десневой жидкости были получены из мезиально-щечного участка каждого имеющегося зуба (за исключением третьих моляров) в двух случайно выбранных контрлатеральных квадрантах. После удаления мягких и твердых зубных отложений и изоляции участка ватными валиками, высушивали область струей воздуха и отбирали десневую жидкость в течение 30 секунд с помощью трех бумажных эндодонтических штифтов 45 размера путем погружения кончика штифта в зубодесневую борозду на максимально возможную (без травматизации) глубину. Затем образцы немедленно помещали в пробирки Эппендорфа, содержащие 1 мл физиологического раствора, и транспортировали в лабораторию, где выполняли метод иммуноферментного анализа на плашке на основе моноклональных антител.

Результаты исследования десневой жидкости показали, что концентрация ИЛ-1β составила 26,38 пг/мл, а ИЛ-1Ra - 3714,60 пг/мл, что свидетельствует о наличии воспаления, но без риска деструкции тканей пародонта в настоящее время. Клинический диагноз гингивит также подтверждали клиническим обследованием полости рта пациента. В связи с полученными данными пациенту была проведена профессиональная гигиена полости рта и коррекция индивидуальной гигиены, назначено местное терапевтическое лечение с применением антисептических средств, направленное на снятие воспаления тканей пародонта. Пациенту после проведенного лечения было назначено динамическое наблюдение и повторное взятие образцов десневой жидкости через 12 месяцев.

3. Пациент Н., 42 года, направлен стоматологом-ортопедом на консультацию в отделение пародонтологии. Жалобы: кровоточивость десен при чистке зубов и приеме жесткой пищи, боль и отек десны в области фронтальных зубов верхней челюсти.

Образцы десневой жидкости были получены из мезиально-щечного участка каждого имеющегося зуба (за исключением третьих моляров) в двух случайно выбранных контрлатеральных квадрантах. После удаления мягких и твердых зубных отложений и изоляции участка ватными валиками, высушивали область струей воздуха и отбирали десневую жидкость в течение 30 секунд с помощью трех бумажных эндодонтических штифтов 45 размера путем погружения кончика штифта в зубодесневую борозду на максимально возможную (без травматизации) глубину. Затем образцы немедленно помещали в пробирки Эппендорфа, содержащие 1 мл физиологического раствора, и транспортировали в лабораторию, где выполняли метод иммуноферментного анализа на плашке на основе моноклональных антител.

Результаты исследования десневой жидкости показали, что концентрация ИЛ-1β составила 45,05 пг/мл, а ИЛ-1Ra - 2371,03 пг/мл, что свидетельствует о наличии воспаления и высоком риске развития деструкции тканей пародонта. Клинический диагноз гингивит также подтверждали клиническим обследованием полости рта пациента. В связи с полученными данными пациенту была проведена профессиональная гигиена полости рта и коррекция индивидуальной гигиены, назначено местное терапевтическое лечение с применением антисептических и антибактериальных средств, направленное на снятие воспаления тканей пародонта. Пациенту после проведенного лечения было назначено динамическое наблюдение и повторное взятие образцов десневой жидкости через 6 месяцев.

4. Пациент К., 56 лет, обратился к врачу-стоматологу с целью обследования и дальнейшего протезирования. Жалобы: на кровоточивость десны при чистке зубов, боль и отек десны в области фронтальных зубов нижней челюсти, подвижность зубов.

Образцы десневой жидкости были получены из мезиально-щечного участка каждого имеющегося зуба (за исключением третьих моляров) в двух случайно выбранных контрлатеральных квадрантах. После удаления мягких и твердых зубных отложений и изоляции участка ватными валиками, высушивали область струей воздуха и отбирали десневую жидкость в течение 30 секунд с помощью трех бумажных эндодонтических штифтов 45 размера путем погружения кончика штифта в пародонтальный карман на максимально возможную (без травматизации) глубину. Затем образцы немедленно помещали в пробирки Эппендорфа, содержащие 1 мл физиологического раствора, и транспортировали в лабораторию, где выполняли метод иммуноферментного анализа на плашке на основе моноклональных антител.

Результаты исследования десневой жидкости показали, что концентрация ИЛ-1β составила 88,42 пг/мл, а ИЛ-1Ra - 951,85 пг/мл, что свидетельствует о наличии воспаления и деструкции тканей пародонта. Клинический диагноз пародонтит также подтверждали клиническим и рентгенологическим обследованием полости рта пациента. В связи с полученными данными пациенту была проведена профессиональная гигиена полости рта и коррекция индивидуальной гигиены, назначено местное терапевтическое лечение с применением антисептических и антибактериальных средств, направленное на снятие воспаления тканей пародонта. После снятия острых воспалительных явлений было проведено хирургическое лечение пародонтита.

Предлагаемый способ прогнозирования риска развития хронического генерализованного пародонтита легко воспроизводим в условиях клинико-диагностической лаборатории, и при его использовании достигается указанный технический результат.

Источники информации:

1. Ghallab N. A. Diagnostic potential and future directions of biomarkers in gingival crevicular fluid and saliva of periodontal diseases: Review of the current evidence. Arch Oral Biol. 2018;87(December 2017):115-124. https://doi.org/10.1016/j.archoralbio.2017.12.022.

2. Barros S. P., Williams R., Offenbacher S., Morelli T. Gingival crevicular fluid as a source of biomarkers for periodontitis. Periodontal 2000. 2016;70(1):53-64. https://doi.org/10.1111/prd.12107.

3. Bibi Т., Khurshid Z., Rehman A., Imran E., Srivastava K. C, Shrivastava D. Gingival crevicular fluid (GCF): A diagnostic tool for the detection of periodontal health and diseases. Molecules. 2021;26(5):1-16. https://doi.org/10.3390/molecules26051208.

4. Житков М.Ю., Емиленко E.A., Емиленко Г.И., Зидра С.И. Тихомирова Н.С., Захаров А.Н., Тихонов М.С. Патент РФ №2329509. Способ диагностики воспалительных заболеваний тканей пародонта. Заявка от 14.07.2006. Опубл. 20.07.2008.

5. Кочурова Е.В., Муханов А.А., Николенко В.Н. Патент РФ №2648765. Способ качественного определения стоматологического статуса пациента с воспалением слизистой оболочки альвеолярного отростка челюсти по содержанию биомаркеров в ротовой жидкости. Заявка от 17.02.2017. Опубл. 28.03.2018.

6. Duvivier J. Immuno-enzymologie: systeme ELISA [Enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) (author's Xransl)]. Ann Biol Clin (Paris). 1978;36(4):389-391.

Claims (1)

1. Способ прогнозирования риска развития хронического генерализованного пародонтита, включающий анализ ротовой жидкости иммуноферментным методом, отличающийся тем, что у пациента отбирают образцы десневой жидкости из мезиально-щечного участка каждого имеющегося зуба и выполняют метод иммуноферментного анализа на основе моноклональных антител; причем в качестве биомаркеров наличия воспалительно-деструктивных процессов в тканях пародонтального комплекса выбирают цитокины ИЛ-1β и ИЛ-1Ra и определяют их количественное содержание в десневой жидкости, при этом концентрация ИЛ-1β < 21,00 пг/мл и ИЛ-1Ra > 4230,00 пг/мл соответствует группе клинического контроля и свидетельствует об отсутствии патологии тканей пародонта, а при концентрации ИЛ-1β > 30,70 пг/мл и ИЛ-1Ra < 3530,94 пг/мл диагностируют высокий риск развития хронического генерализованного пародонтита, при этом промежуточные значения ИЛ-1β и ИЛ-1Ra свидетельствуют о наличии гингивита без деструктивного компонента патогенеза воспалительных заболеваний пародонта.