Научный журнал
Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований

ISSN 1996-3955
ИФ РИНЦ = 0,570

ПРИМЕНЕНИЕ НАНОТЕХНОЛОГИЙ ПРИ ЦИТОКИНОТЕРАПИИ БЫСТРОПРОГРЕССИРУЮЩЕГО ПАРОДОНТИТА

Стабаева Г.С. 1 Мусаев А.Т. 1 Угланов Ж.Ш. 1 Бугыбаева С.Ж. 2 Куаталы А.К. 1 Колбай А.З. 1 Айтели Р.М. 1 Бегларов Д.З. 1 Магомедов Г.В. 1 Амангельдиев С.Ж. 1
1 Казахский национальный медицинский университет им. С.Д. Асфендиярова
2 Казахская Академия Спорта и Туризма РК г. Алматы
Большинство пациентов с хроническими формами пародонтита хорошо поддаются стандартному лечению, т.е. снятию отложений и сглаживанию поверхности корня иногда с пародонтологическими операциями, а затем адекватной длительной поддерживающей терапией. Тем не менее, иногда (до 17 % пациентов) такое лечение неэффективно. Молекулярно-биологическими исследованиями выявлено, что стимулирование бактериальными агентами иммунных клеток приводит к выработке провоспалительных цитокинов интерлейкина-1b (ИЛ-1b) и фактора некроза опухоли-a (ФНОa), активизирующих фибробласты к синтезу коллагеназы и остеобласты к трансформации в остеокласты. К противовоспалительным цитокинам относится Ронколейкин, представляющий собой новое поколение иммуномодуляторов. Ронколейкин обладает выраженной способностью подавлять инициацию провоспалительногоцитокинового каскада интерлейкина-1b и фактора некроза опухоли-a- основных причин деструкции пародонтальной связки и костной ткани пародонта.
пародонтиты
иммунология
цитокины
ронколейкин
лечение
1. Decreased interleukin-2 responses to Fusobacteriumnucleatum and Porphyromonasgingivalis in generalized aggressive periodontitis. Borch T.S., Lоbner M., Bendtzen K., Holmstrup P., Nielsen CH.J Periodontol. 2009 May;80(5):800-7.
2. Rescala B., Rosalem W.Jr, Teles R.P., Fischer R.G., Haffajee A.D., Socransky S.S., Gustafsson A., Figueredo C.M. Immunologic and microbiologic profiles of chronic and aggressive periodontitis subjects. J Periodontol. 2010 Sep;81(9):1308-16.
3. Nikolopoulos G.K., Dimou N.L., Hamodrakas S.J., Bagos P.G. Cytokine gene polymorphisms in periodontal disease: a meta-analysis of 53 studies including 4178 cases and 4590 controls. J ClinPeriodontol. 2008 Sep;35(9):754-67.
4. Oral inflammatory diseases and systemic inflammation: role of the macrophage. HaticeHasturk, AlpdoganKantarci, VanDyke. Front Immunol. 2012;3:118.
5. Graves D.T., Li J., Cochran DL. Inflammation and uncoupling as mechanisms of periodontal bone loss.J Dent Res. 2011 Feb;90(2):143-53.
6. Кравченко Е.В., Кравченко Д.С. Ронколейкин в комплексном лечении заболеваний пародонта. Фундаментальные исследования. Медицинские науки. – 2012. – № 7. – С. 355-358.

Актуальность проблемы

Большинство пациентов с хроническими формами пародонтита хорошо поддаются стандартному лечению, т.е. снятию отложений и сглаживанию поверхности корня иногда с пародонтологическими операциями, а затем адекватной длительной поддерживающей терапией. Тем не менее, иногда (до 17 % пациентов) такое лечение неэффективно. Молекулярно-биологическими исследованиями выявлено, что стимулирование бактериальными агентами иммунных клеток приводит к выработке провоспалительных цитокинов интерлейкина-1b (ИЛ-1b) и фактора некроза опухоли-a (ФНОa), активизирующих фибробласты к синтезу коллагеназы и остеобласты к трансформации в остеокласты [1]. Сочетание этих двух факторов являются одной из основных причин деструкции пародонтальной связки и костной ткани альвеолярного отростка при быстропрогрессирующем пародонтите (БПП). Являясь инициаторами цитокинового каскада в тканях десны, ИЛ-1b и ФНОa, усиливают как собственную продукцию, так и синтез других провоспалительных цитокинов. При БПП локальный выброс ИЛ-1b и ФНОa становится неуправляемым [2].

По данным [3] иммуноцитокины ИЛ-1b и ФНОa относятся к основным генетическим факторам, определяющим особенности иммунного ответа и могут играть причинную или модифицирующую роль в развитии агрессивных форм пародонтита. Пациенты с генетическим полиморфизмом генов, отвечающих за выработку ИЛ-1b и ФНОa, были отнесены к генотип-положительным [4].

Иммунологические показатели больных с БПП позволяют рассматривать данную патологию как иммунодефицитное и аутоиммунное состояние, требующее иммунореабилитационных мероприятий [4]. Это привело к поиску новых лекарственных препаратов, способных подавлять инициацию провоспалительного цитокинового каскада. В стандарт пародонтологического лечения агрессивных форм пародонтита целесообразно ввести иммуноцитокинотерапию, способную блокировать цитокинез, ингибировать активность коллагеназы и подавлять активность остеокластов [5].

К противовоспалительным цитокинам относится Ронколейкин, представляющий собой новое поколение иммуномодуляторов. Это лекарственная форма рекомбинантного (т.е. полученного методами генной инженерии) дрожжевого интерлейкина-2 человека (рИЛ-2). Препарат разработан в биотехнологической Академии («БИОТЕХ», Санкт Петербург) в 1995 год, в Казахстане разрешен к применению Комитетом фармации МЗ с 2007года. Многогранность биологической активности рИЛ-2 позволяет применять его в комплексной терапии и монотерапии при декомпенсированном вторичном иммунодефиците бактериальных, вирусных, грибковых инфекций, онкозаболеваний, аллергических проявлений, в педиатрии. Основанием для выбора иммуномодулятора Ронколейкина при комплексной терапии БПП послужили сведения о его широкой фармакотерапевтической активности: иммунорегулирующей, противовоспалительной и регенерирующей. Кроме того, немаловажное значение имеет модификация рИЛ-2 таких системных факторов риска генерализованного пародонтита, как генетическая предрасположенность и системный остеопороз [6].

Одной из областей интенсивного развития нанобиотехнологии в приложении к биомедицине является разработка новых методов селективной внутриклеточной и внутритканевой доставки физиологически активных веществ. В 1986 году под руководством биохимика Леонарда Рома из Калифорнийского университета в живых клетках были открыты наноконтейнеры – липосомы и фосфолипиды. Исследование наноконтейнеров натолкнуло ученых на мысль об использовании этих природных нанокапсул в нанотехнологиях, для адресной доставки лекарств, молекул ДНК и РНК. Лекарства, упакованные в липосомы (рис. 1), становятся более эффективными и безопасными, точно попадают к органам-мишеням и позволяют снизить дозу. При применении липосомальной формы лекарственных препаратов эффективную дозу можно уменьшить до 10 раз, а продолжительность действия лекарства увеличивается в два-три раза.

Сотрудниками Института молекулярной биологии и биохимии им. М.А. Айтхожина под руководством академика НАН РК М.К. Гильманова впервые:

- Созданы универсальные наноконтейнеры размерами 0,3-0,5 мкм на основе липосом – мицелл. Благодаря наличию на их поверхностях отрицательного заряда, нанокапсулы, отталкиваясь друг от друга, исключают возможность агрегации и закупорки капилляров, легко проходят сквозь межклеточное пространство через слизистую оболочку, также имеющую слабо отрицательный заряд. Вещество, заключенное в липосомы, защищено от воздействия ферментов, что увеличивает эффективность препаратов, подверженных разрушению в биологических жидкостях. Данный аспект имеет немаловажное значение для применения лекарственных препаратов в полости рта.

- Отработан метод загрузки наноконтейнеров лекарственными препаратами. Для этого использовали их свойство открываться в гидрофобной фазе, а затем захватывать лекарства и захлопываться при переводе их в водную фазу.

- Загруженные Ронколейкиномнаноконтейнеры смешиваются с ланолином для приготовления мазевой лекарственной формы.

- После нанесения этой мази на десневой край или введения в пародонтальный карман наноконтейнеры, в виду малых размеров легко проходят через слизистую оболочку и сквозь межклеточное пространство через 15-20 мин создают депо лекарственного препарата в очагах воспалительного-деструктивного процесса тканей пародонта. Капилляры, снабжающие кровью эти области, как правило, сильно перфорированы, поэтому липосомы легко проникают через расширенные поры и накапливаются в ткани. Это явление получило название «Пассивного нацеливания» (рис. 2). Еще одно важное преимущество наночастиц как лекарственной формы – постепенное высвобождение заключенного в них лекарственного вещества, что увеличивает время его действия.

Цель исследования

Обосновать иммуноцитокинотерапию быстропрогрессирующего пародонтита и провести сравнительный анализ 2-х способов применения Ронколейкина: инъекционного и местного в виде наноконтейнерной технологии.

stab1.tif

Рис. 1. Схематическое строение липосомы

stab2.tif

Рис. 2. Проникновение липосом через поры капилляров в область воспаления

Материалы и методы исследования

Дизайн настоящего исследования: рандомизированное клиническое контролируемое исследование с двумя основными группами лечения и одной группой сравнения. Под наблюдением находилось 70 пациентов с БПП в возрасте от 18 до 55 лет. Длительность заболевания составила от 3 до 20 лет. Пациентам кроме базового пародонтологического лечения (профессиональная гигиена полости рта; поддесневойскейлинг и детоксикация корня) назначали иммуноцитокинотерапию. В зависимости от применяемого метода иммунотерапии были выделены 3 группы пациентов с БПП: 1 подгруппа основной группы (n = 25) – иммунотерапия Ронколейкином в виде инъекционных введений; 2 подгруппа основной группы (n = 25) – иммунотерапия Ронколейкином в виде наноконтейнерной мази; 3 группа – сравнения (n = 20) – локальная иммунотерапия Имудоном. Для сравнительного анализа и определения значимости показателей ИЛ-1β и ФНО-α выделили 4 группу, в которую вошли 12 здоровых добровольца без клинически определяемой патологии пародонта, сопоставимых с больными по возрасту и полу.

Методика инъекционного применения ронколейкина (манипуляция очень болезненная): сухой ампулированныйРонколейкин, содержащий 0,5 мг (500 000 МЕ) растворяли в 5 мл раствора натрия хлорида. Пациенту после интрасептальной анестезии карпульными анестетиками в основание каждого десневого сосочка вводили раствор ронколейкина по 0,3 мл. Курс лечения составил от 2 до 3 инъекций с интервалом 2-3 дня. По показаниям Ронколейкин применяли 2 – 3 раза в год.

Методика применения липосомальной формы Ронколейкина: наконтейнерная мазь наносится на десневой край или вводится в пародонтальный карман от 3 до 5 раз с интервалом 2-3 дня. Курс лечения 3-4 раза в год.

Использовали следующие критерии оценки эффективности иммуноцитокинотерапии: индексная оценка пародонтального статуса; морфологическое исследование биопсийной ткани десны. Биоптаты фиксировали в 10 % растворе формалина. Гистологические срезы осуществляли на микротоме МС-2, окрашивали гематоксилин-эозином и исследовали под микроскопом фирмы «Leica» при увеличении окуляра ×50. Для изучения уровня цитокинов ФНОa и ИЛ-1b в сыворотке осуществляли забор крови из локтевой вены в количестве 5 ml. Смывы пародонтальных карманов получали после их двукратного промывания 0,9 %-м раствором хлорида натрия в количестве 5 ml. Забор материала (кровь и смывы пародонтальных карманов) проводили при идентичных условиях в утренние часы натощак. Уровень провоспалительных цитокинов определяли двухфазным иммуноферментным сэндвич-методом, используя наборы реактивов фирмы «BeringerManngeim» (Германия).

Полученные данные результатов исследования были статистически обработаны с помощью t критерия Стьюдента и программного пакета «Statistica-5», при этом различия считали достоверными при р < 0,05.

Результаты исследования и их обсуждение

Клинический эффект иммуноцитокинотерапии ронколейкином БПП заключался в быстром купировании признаков воспаления, уменьшении глубины пародонтальных карманов, сокращении сроков лечения по сравнению с группой сравнения более чем в 2 раза. Отмечалась стабилизация зубов и длительная ремиссия.

Морфологическое исследование биоптатов десны показало, что до лечения на сагиттальном срезе слизистой оболочки десны при БПП выявлялся отек эпителиальных клеток, полнокровие сосудов и стаз эритроцитов. Отмечалось наличие круглоклеточной инфильтрации в строме, дезорганизация коллагеновых волокон.

На 30-е сутки после применения Ронколейкина значительно улучшалась структура и архитектоника многослойного плоского эпителия. В соединительнотканной основе не обнаруживались обширные очаги воспалительной инфильтрации, а клеточный состав в основном состоял из клеток фибробластического ряда. Увеличивалось количество новообразованных сосудов, воспалительная инфильтрация менялась на макрофагально-фибробластическую. Отмечалась также высокая плотность новообразованной капиллярной сети в функционирующем состоянии, что указывает на активацию метаболических процессов.

С помощью иммуногистохимических исследований было выявлено, что до лечения отмечалось статистически достоверное повышение экспрессии в собственной пластинке слизистой оболочки десны ФНОa (39,9 %; р < 0,05). После лечения экспрессия ФНОa значительно снижалась. Через 14 суток цитокин выявлялся у 17,3 % (р < 0,05) а через 21 день у – 6,1 % (р < 0,05) . Спустя 30 суток этот фактор почти не выявлялся (4,1 %; р < 0,05).

По уровню содержания ИЛ-1b и ФНОa в смывах пародонтальных карманов эффективность лечения БПП с применением Ронколейкина оказалась выше в 2,5 (инъекционный метод введения) и 2,3 (наноконтейнеры) раза по сравнению с традиционным местным иммунокорректором Имудоном (р < 0,05).

Заключение

Таким образом, цитокинотерапия быстропрогрессирующего пародонтита Ронколейкином купирует основные симптомы заболевания, активирует процессы восстановления опорно-удерживающих структур зуба, значительно сокращает сроки лечения и способствует длительной ремиссии. Создание наноконтейнерных лекарственных форм препаратов не уступающих их традиционной форме, перспективно и позволит проводить эффективное лечение в пародонтологии без использования инъекционных форм лекарств.


Библиографическая ссылка

Стабаева Г.С., Мусаев А.Т., Угланов Ж.Ш., Бугыбаева С.Ж., Куаталы А.К., Колбай А.З., Айтели Р.М., Бегларов Д.З., Магомедов Г.В., Амангельдиев С.Ж. ПРИМЕНЕНИЕ НАНОТЕХНОЛОГИЙ ПРИ ЦИТОКИНОТЕРАПИИ БЫСТРОПРОГРЕССИРУЮЩЕГО ПАРОДОНТИТА // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2016. – № 10-3. – С. 406-409;
URL: https://applied-research.ru/ru/article/view?id=10359 (дата обращения: 22.09.2019).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074