В последние годы все большее внимание уделяется разработке новых неинвазивных алгоритмов с использованием ротовой жидкости (РЖ) для оценки состояния антиоксидантной защиты (АОЗ) и свободнорадикального окисления при патологии внутренних органов, в том числе для проведения мониторинга терапии, направленной на уменьшение процессов перекисного окисления [12]. Учитывая все это, для определения ведущих лабораторных критериев следует изучить особенности изменения показателей активности ферментов антирадикальной защиты в РЖ, которая позволит повысить эффективность использования неинвазивной диагностики у пациентов с сахарным диабетом (СД) 2 типа и его сочетании с ишемической болезнью сердца [11]. Медико-социальная значимость СД 2 типа обусловлена не только широкой распространенностью данной патологии среди населения [15], но и высокой частотой развития различных осложнений, сопровождающихся повреждением многих органов и систем, нередко приводящих к неблагоприятным исходам, при этом в последние годы отмечено увеличения частоты встречаемости СД 2 типа, в связи с чем проблема своевременного выявления и коррекции нарушений системы АОЗ становится все более актуальной и требует разработки новых лабораторных подходов в диагностике и мониторинге эффективности проводимой терапии [14]. Благодаря последним достижениям в биохимии и стоматологии продолжают совершенствоваться и внедряться в клиническую практику лабораторные методы, позволяющие осуществлять неинвазивную диагностику соматических заболеваний с помощью исследования показателей в РЖ, что существенно расширяет диагностические возможности и позволяет более эффективно контролировать состояние пациентов.
Процессы свободнорадикального окисления (СРО), которые являются универсальными и необходимы для нормальной жизнедеятельности, должны поддерживаться на физиологическом уровне, что обеспечивается АОЗ. Нарушение регуляции окислительного метаболизма приводит к усилению СРО, что сопровождается развитием различных патологических состояний при СД 2 типа [16], в том числе возрастанием осложнений со стороны сердечно-сосудистой системы.
В этой связи представляется актуальным исследование выраженности пероксидации и нарушений ферментного звена антиоксидантной защиты в ротовой жидкости при СД 2 типа и его сочетании с ишемической болезнью сердца.
Материалы и методы исследования
Обследование пациентов и забор материала проводили на клинических базах: МБУЗ "Городская поликлиника №7 города Краснодара" (г. Краснодар), отделения кардиологии № 3 ГБУЗ "Клинический госпиталь для ветеранов войн" (г. Краснодар), отделения эндокринологии ГБУЗ "Краевая клиническая больница №1 имени профессора С.В.Очаповского" министерства здравоохранения Краснодарского края (г. Краснодар), ГБУЗ "Краевая консультативная поликлиника" (г. Краснодар). Материалом для исследования была РЖ больных с СД 2 типа (9 мужчин и 16 женщин, в возрасте – 64,9±2,2 года, n=25, группа 1), РЖ больных с СД 2 типа и ишемической болезнью сердца (n=25, 10 мужчин и 15 женщин в возрасте (M±m) – 61,5±2,6 года, группа 2). Контрольную группу 3 составили 25 человек (мужчин 12 и женщин 13, в возрасте – 56,3±8,7 года) без патологии пародонта, не имеющих клинических и лабораторных признаков СД 2 типа и ишемической болезни, соизмеримых по полу и возрасту с другими обследованными группами.
Определение антиокислительной активности проводили амперометрически на анализаторе антиоксидантной активности "Яуза-01-ААА" по способу [4], по которому сначала при определенном потенциале (1,3 В) измеряли электрический ток, возникающий при окислении на поверхности рабочего электрода стандарта (аскорбиновой кислоты в концентрации от 0,1 до 8,0 мг/л), на основании полученных данных выполняли построение калибровочного графика. Для оценки выраженности СРО в биожидкостях определяли реагирующие с тиобарбитуровой кислотой продукты пероксидации (ТБК-РП). Определение продуктов окислительной модификации биомолекул проводили на основании количественной оценки окрашенного комплекса, образующегося при взаимодействии вторичных продуктов окислительной модификации, содержащихся в РЖ, с тиобарбитуровой кислотой. Полученные результаты выражали в микромолях ТБК-РП на 1 л РЖ [7].
Среди показателей ферментного звена антирадикальной защиты изучали активность глутатионпероксидазы (ГПО), глутатионредуктазы (ГР), супероксиддисмутазы (СОД), каталазы (КАТ). Активность ГПО определяли по уровню израсходованного в результате реакции окисления восстановленного глутатиона. Оставшийся после реакции восстановленный глутатион определяли с помощью 5,5'-дитиобис(2-нитробензойной) кислоты (реактив Эллмана). Активность ГПО выражали в мкмоль / (мин • г белка) [2]. Активность фермента ГР измеряли по степени окисления (НАДФН+Н+) в ходе реакции восстановления окисленного глутатиона при длине волны 340 нм. Активность ГР выражали в мкмоль / (мин • г белка) [2]. Активность СОД в РЖ определяли по методу [9] и выражали в условных единицах, отнесенных к 1г белка РЖ. Определение активности КАТ в РЖ проводили колориметрическим методом [9], и выражали в мкмоль/ (мин • г белка) в РЖ.
Статистическую обработку полученных данных осуществляли методами вариационной статистики с использованием t-критерия Стьюдента. Достоверным считали различие при р<0,05.
Результаты исследования и их обсуждение
Выраженные изменения в прооксидантно-антиоксидантной системе на местном уровне наблюдались во всех группах пациентов. При изучении активности ферментов, регулирующих обмен тиоловых субстратов, было установлено, что в РЖ больных с СД 2 типа и его сочетании с ишемической болезнью сердца определяется дисбаланс в работе ГПО и ГР: активность ГПО была снижена на 45,7% и в группах 1 и 2 соответственно (p<0,05), активность ГР – на 49,1% (p<0,05), что указывает на существенное падение восстановительного потенциала ферментного звена АОС и говорит о невозможности рециркуляции у таких больных тиоловых низкомолекулярных антиоксидантов и, безусловно, является неблагоприятным предиктором развития осложнений стоматологического и соматического характера [3, 16]. Оценивая количественно с помощью ТБК-РП состояние пероксидации в ротовой полости, было выявлено, что наиболее значительные нарушения встречались в группе 2, которые в 2,92 раза превышали показатели контрольной группы (р<0,05), а также были выше значений в группе 2 (на 32,8% ), что указывает на ведущую роль эндокринной патологии в развитии нарушений окислительного гомеостаза в ротовой полости и может быть связано как с рекреторной функцией слюнных желез и накоплением в РЖ глюкозы при декомпенсации СД, так и с выраженными нарушениями функционирования гематосаливарного барьера при диабете в условиях формирования макро- и микрососудистых осложнений. Интенсификация процессов свободнорадикального окисления, вызывает повреждение биополимеров, биологически активных молекул и структурных компонентов клеточных мембран, поэтому своевременное использование в комплексной терапии препаратов с антиоксидантной направленностью представляется целесообразным у этих категорий больных [1, 5, 8, 13].
При анализе активности основных ферментов АОС на локальном уровне были выявлены патологические изменения для КАТ и СОД в РЖ обследованных больных: в группе 1 активность КАТ снижалась на 41,5% (p<0,05), активность СОД уменьшалась на 44,9% (p<0,05), в группе 2 было понижение активности КАТ на 49,6% (p<0,05) и активности СОД на 51,7% (p<0,05), что позволяет говорить о наличии в ротовой полости собственной локальной АОС, позволяющей автономно регулировать с помощью ферментов АОЗ интенсивность процессов свободнорадикального окисления. Такая организация ферментного звена АОС в РЖ обеспечивает дополнительную антиоксидантную протекцию слизистой ротовой полости в случае снижения антиоксидантной емкости крови при соматических заболеваниях [6]. Так, в группе 1 и 2 было установлено уменьшение антиоксидантной активности РЖ на 30,0% и 43,9% соответственно (p<0,05). Следует отметить несколько большие резервы антиоксидантной защиты у пациентов с повышением у них активности СОД, что позволяет на определенном этапе нивелировать повреждающее воздействие супероксидного анион-радикала на слизистую ротовой полости.
На основании проведенных экспериментов необходимо отметить, что большое диагностическое значение для оценки уровня окислительного стресса в организме имеет определение в РЖ низкомолекулярных и ферментных компонентов прооксидантно-антиоксидантной системы, в наибольшей степени отражающих тяжесть патологического процесса у пациентов при сочетанном течении СД 2 типа и ишемической болезнью сердца.
Заключение
Необходимо отметить, что устойчивость организма к окислительному повреждению определяется организованной, взаимодополняющей работой всех механизмов защиты от свободных радикалов. Можно сказать, что, судя по полученным результатам, у больных СД 2 типа и ишемической болезнью сердца имеется выраженная разобщенность функционирования ферментов антирадикальной защиты, приводящая в свою очередь к снижению антиоксидантного потенциала низкомолекулярного звена АОЗ в РЖ. На основании полученных результатов, можно сказать, что изучение ведущих показателей ферментного и неферментного звеньев АОЗ в РЖ позволяет достаточно точно оценивать потенциал неспецифической защиты организма, что может быть использовано в диагностическом алгоритме для неинвазивной диагностики окислительного стресса и иммунологической дисфункции при СД 2 типа и при его сочетанном течении с ишемической болезнью сердца. Использование подобного подхода позволит более рационально проводить мониторинг их состояния в амбулаторных условиях.