НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ

ІНСТИТУТ ФІЗІОЛОГІЇ ім. О.О. БОГОМОЛЬЦЯ

Непорада Каріне Степанівна

УДК 616.3 : 577.1

СПІЛЬНІ МЕХАНІЗМИ РОЗВИТКУ ПАТОЛОГІЧНИХ ЗМІН
В ОКРЕМИХ ВІДДІЛАХ СИСТЕМИ ТРАВЛЕННЯ

14.03.04 – патологічна фізіологія

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

доктора медичних наук

Київ - 2004

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Українській медичній стоматологічній академії МОЗ України, м. Полтава.

Науковий консультант: доктор медичних наук, професор

Тарасенко Лідія Мусіївна,

Українська медична стоматологічна академія,

завідувач кафедри біологічної хімії

Офіційні опоненти: чл.-кор. НАН України, доктор медичних наук,

професор Сагач Вадим Федорович,

Інститут фізіології ім. О.О. Богомольця НАН України,

завідувач відділу фізіології кровообігу

доктор медичних наук, професор

Гоженко Анатолій Іванович,

Одеський державний медичний університет,

завідувач кафедри загальної і клінічної

патологічної фізіології

доктор медичних наук

Нещерет Олександр Павлович,

Інститут ендокринології та обміну речовин

ім. В.П. Комісаренка АМН України,

провідний науковий співробітник лабораторії

епідеміології цукрового діабету

Провідна установа: Інститут геронтології АМН України, лабораторія регуляції метаболізму

Захист відбудеться “8” червня 2004 р. о 1400 годині на засіданні вченої ради Д 26.198.01 при Інституті фізіології ім. О.О.Богомольця НАН України (01024 Київ, вул. Богомольця, 4).

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Інституту фізіології ім. О.О.Богомольця НАН України (01024 Київ, вул. Богомольця, 4).

Автореферат розісланий “7” травня 2004 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради,

доктор біологічних наук Сорокіна-Маріна З.О.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Органи травного тракту складають єдину систему, інтеграція діяльності якої зумовлює не тільки асиміляцію поживних речовин, але й підтримує гомеостаз організму. Напередодні 100-річчя з дня присудження І.П. Павлову Нобелевської премії за досягнення у вивченні фізіології травлення актуальним залишається розкриття механізмів узгодження функціонування окремих органів системи травлення та вивчення метаболічної основи їх взаємозв’язку. Фізіологічні механізми нейрогуморальної взаємодії органів гастродуоденальної зони достатньо добре вивчені (Завьялов А.В. и соавт.,1996; Климов П.К.,1996; Овсянников В.И.,1996; Ивашкин В.Т., Нечаев В.М., 2000; Фадєєнко Г.Д., 2001 та ін.). Однак залишається не розкритим питання про метаболічну основу взаємовідносин між органами системи травлення, а також спільні патогенетичні ланки ушкодження органів порожнини рота при розвитку патологічних процесів в інших відділах травного каналу в залежності від особливостей реактивності організму, які мають важливе теоретичне і суттєве практичне значення. Незважаючи на досягнення сучасної медицини, досить обмежено в клінічній стоматології використовують системний підхід у лікуванні і профілактиці захворювань тканин пародонта і трактують їх генез з локальних позицій. Нерідко не враховується спільність провідних механізмів, що ініціюють розвиток патологічних процесів у різних відділах системи травлення. Помилковою є оцінка патологічних змін в органах порожнини рота як вторинних, тобто ускладнень захворювань шлунково-кишкового тракту, в той час як ініціюючу роль в ушкодженні тканин різних відділів відіграють інші фактори. Вищезазначене зумовлює необхідність об’єктивного аналізу механізмів розвитку патологічних змін органів порожнини рота та інших відділів системи травлення, що науково обґрунтовує тактику лікаря при проведенні профілактичних та лікувальних заходів.

З метою вивчення взаємозв’язку органів порожнини рота з іншими відділами системи травлення найбільш адекватним є аналіз патологічних змін, що виникають в окремих органах травлення у осіб з відмінними типами реагування на стресогенні подразники. Джерела літератури, які висвітлюють дану проблему, досить обмежені.

Згідно з дослідженнями ряду авторів (Симоненков А.П., Федоров В.Д., 2002; Величковский Б.Т., 2003; Мойбенко А.А. и соавт., 2003), ішемія як універсальний механізм відіграє вирішальну роль у патогенезі ушкодження клітин при екстремальних впливах. Враховуючи дане положення, виправданим є використання потенційних вазодилятаторів, зокрема, попередника оксиду азоту – L-аргініну, з метою усунення ішемії та її наслідків. Відомо, що оксид азоту виконує роль біологічного месенджера в різних фізіологічних процесах (Ванин А.Ф.,1998; Проскуряков С.Я. и соавт., 1999; Гоженко А.І. та співав., 2001,2002; Сагач В.Ф., 2002; Мойбенко А.А., Павлюченко В.Б., Даценко В.В., 2003; Лагодич Т.С., Шевчук В.Г., 2003; Marsden P.A., Brenner B.M., 1999), бере участь в антистресорному ефекті адаптації до повторних стресорних чинників (Маленюк Е.Б. и соавт., 1998) і є фактором спадково детермінованої стійкості до стресорних ушкоджень (Пшенникова М.Г. и соавт., 2001). На теперішній час виділяють NO – ергічну систему, дія якої базується на здатності NO обмежувати активацію ключових ланок стрес-реакції та збільшувати потужність ендогенних захисних систем організму (Малышев И.Ю., Манухина Е.Б., 1998). Однак поза увагою залишається питання про роль NO в метаболічному забезпеченні та захисті органів системи травлення при екстремальних впливах.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота є фрагментом науково-дослідної роботи МОЗ України “Біохімічні механізми індивідуально-типологічних особливостей організму” (№ держ. реєстрації 0101U005497). Автор є відповідальним виконавцем зазначеної теми.

Мета і задачі дослідження. Мета дослідження – розкрити спільні патогенетичні механізми, які призводять до ушкодження органів системи травлення при патологічних станах, і на підставі аналізу та патогенетичної корекції цих ушкоджень обґрунтувати взаємозв’язок органів порожнини рота з іншими її відділами у тварин з різною стресостійкістю.

Для досягнення мети поставлені такі задачі:

1. Проаналізувати патогенетичні механізми ушкодження тканин і на їх основі розкрити взаємозв’язок органів порожнини рота і шлунка у тварин з різними особливостями реактивності при гострому стресі.

2. Розробити модель попередньої адаптації до стресорних ушкоджень тканин пародонта, шлунка і слинних залоз у тварин з різною стресостійкістю для аналізу та обґрунтування універсальних механізмів їх виникнення.

3. Розробити модель пептичної виразки з характерними проявами та провідними механізмами розвитку захворювання у людини і проаналізувати патогенез ушкодження органів порожнини рота і шлунка як критерій їх взаємозв’язку.

4. Проаналізувати патологічні зміни слизової оболонки шлунка у тварин при спонтанному пародонтиті.

5. Обґрунтувати ефективність попередника NO - L-аргініну з метою корекції патологічних змін у тканинах пародонта, шлунка, слинних і підшлункової залоз за пептичної виразки в залежності від типологічних особливостей реактивності.

6. Дослідити стреспротекторні властивості тироліберину на окремі відділи системи травлення і співставити його ефективність у тварин з різними типами реагування.

7. Вивчити стреспротекторні властивості глутапірону на тканини пародонта, шлунка і слинних залоз в залежності від типологічних властивостей організму.

Об’єкт дослідження – метаболічні зміни в органах порожнини рота та інших відділах системи травлення як критерій ушкодження клітин та їх корекція за допомогою модуляторів.

Предмет дослідження – універсальні механізми ушкодження органів порожнини рота при патологічних змінах в інших відділах системи травлення в залежності від типологічних особливостей організму.

Методи дослідження – розподіл щурів за стресостійкістю на підставі нейроетологічного тесту “відкрите поле” та факторно-аналітичного методу, біохімічні дослідження тканин пародонта, слизової оболонки шлунка, слинних та підшлункової залоз, сироватки крові; морфометричні дослідження кісткової тканини пародонта та слизової оболонки шлунка; гістоморфологічні методи; математико-статистичний аналіз з метою вивчення паралелізму метаболічних та структурних змін в окремих органах травлення при ушкодженні одного з них та під впливом патогенних чинників в залежності від стресостійкості організму.

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше встановлений паралелізм розвитку однотипних метаболічних змін у тканинах пародонта, слинних залоз і шлунка при гострому стресі. Вперше обґрунтовані індивідуально-типологічні особливості метаболічних змін тканин слинних залоз при гострому стресі: найбільш виражені розлади метаболізму в тканинах слинних залоз спостерігаються у стресонестійких щурів.

Експериментально обґрунтована можливість ефективної профілактики стресорних ушкоджень тканин пародонта, слинних залоз і шлунка за допомогою розробленої нами схеми адаптації до гострого стресу (патент України на винахід 52610 7 G09B23/28, 15.01.2003), яка обмежує деполімеризацію складних білків сполучної тканини, нормалізує протеїназно-інгібіторний баланс та гальмує підвищені процеси перекисного окислення ліпідів (ПОЛ) в досліджуваних тканинах.

Вперше обґрунтована метаболічна основа взаємозв’язку різних механізмів уражень органів порожнини рота, зокрема, тканин пародонта і слинних залоз з іншими відділами травного каналу за експериментальної виразки шлунка (деклараційний патент України на винахід 35336А, А 61 В 5/00, 15.03.2001). Дія патогенних факторів, які викликають виразкові ураження слизової оболонки шлунка, призводить до розвитку метаболічних змін у тканинах пародонта, інтенсивність яких залежить від індивідуальних особливостей реактивності організму. Вперше з’ясовано взаємозв’язок структурної дезорганізації тканин пародонта і шлунка при пептичній виразці, що переконує в сполученні клітинних ушкоджень обох відділів травного каналу.

Вперше доведено, що в механізмі розвитку метаболічних змін в тканинах слинних залоз за пептичної виразки в експерименті відіграють роль ряд провідних патогенетичних механізмів ушкодження клітин: активація протеолізу, підсилення процесів ПОЛ на фоні зниження антиоксидантного захисту та підвищення розпаду сіалопротеїнів, інтенсивність яких залежить від індивідуальних властивостей організму. Найбільш виражені зміни досліджуваних показників в тканинах слинних залоз спостерігаються у стресонестійких щурів.

Пріоритетний характер носять одержані дані про цитопротекторну дію NO на органи системи травлення при моделюванні пептичної виразки шлунка. Вперше обґрунтована можливість використання попередника біосинтезу NО – L-аргініну для корекції метаболічних змін у тканинах пародонта за пептичної виразки шлунка. Доведено його превентивний і лікувальний ефекти на тканини пародонта за пептичної виразки, про що свідчить ослаблення деградації сполучнотканинних структур, усунення протеїназно-інгібіторного дисбалансу та гальмування активації процесів вільнорадикального окислення, запобігаючи виникненню або усуваючи деструктивні зміни тканин пародонта. Отримані дані щодо протекторної дії попереднього введення L-аргініну на тканини шлунка і підшлункової залози за модельованої пептичної виразки шлунка. Вперше доведено захисний ефект L-аргініну на тканини слинних залоз за пептичної виразки шлунка.

Вперше встановлені захисні ефекти тироліберину і глутапірону на метаболічні процеси в тканинах пародонта, слинних залоз і шлунка за умов гострого стресу, про що свідчить запобігання активації протеолізу, вільнорадикального окислення та деполімеризації складних білків сполучнотканинних структур.

Практичне значення одержаних результатів. Проведені експериментальні дослідження мають теоретичне і практичне значення в галузях медицини: патологічній фізіології, клінічній біохімії, фармакології, стоматології та гастроентерології.

Результати досліджень розширюють і доповнюють існуючі уявлення про взаємозв’язок органів системи травлення при екстремальних станах з урахуванням реактивності організму. Розроблена модель пептичної виразки (патент України на винахід 35336А, А 61 В 5/00, 15.03.2001) може бути основою для вивчення патогенетичних механізмів розвитку захворювань органів системи травлення, механізмів дії фармакологічних препаратів та розробки заходів індивідуальної профілактики.

Результати роботи розширюють можливості терапії стресорних ушкоджень тканин пародонта, слинних залоз і шлунка шляхом застосування тироліберину, глутапірону та попередника біосинтезу NO – L-аргініну з урахуванням реактивності організму.

Впровадження результатів досліджень в практику. За матеріалами дисертації отримані 3 патенти України на винахід, видано 2 інформаційних листа і 1 нововведення. Результати досліджень знайшли відображення у монографії “Слюнные железы. Биохимия, физиология, клинические аспекты” (Л.М.Тарасенко, Г.А.Суханова, В.П.Мищенко, К.С.Непорада) та підручнику “Функціональна біохімія” для студентів стоматологічного факультету вищих медичних закладів ІІІ-IV рівнів акредитації (Л.М.Тарасенко, К.С.Непорада, В.К.Григоренко).

Отримані результати наукових досліджень впроваджені в практику роботи гастроентерологічного відділення Миколаївської обласної лікарні, терапевтичних відділень Гадяцької ЦРЛ Полтавської області і Івано-Франківської МКЛ.

Матеріали дослідження використовуються у навчальному процесі на кафедрах біологічної хімії, патологічної та нормальної фізіології, фармакології, терапевтичної стоматології, післядипломної освіти лікарів-терапевтів і лікарів-стоматологів Української медичної стоматологічної академії та кафедрі гастроентерології Запорізького інституту удосконалення лікарів.

Особистий внесок здобувача. Дисертаційна робота є самостійним науковим дослідженням, виконаним на базі кафедри біологічної хімії Української медичної стоматологічної академії і клінічної лабораторії Інституту патології хребта та суглобів ім. М.І. Ситенка АМН України. Автором особисто проаналізована наукова література з даної проблеми, сформульовані мета і задачі дисертаційної роботи. Самостійно сплановані і проведені експериментальні дослідження. Серія експериментів з моделювання пептичної виразки шлунка виконана сумісно з д.мед.н. І.М.Скрипником, а розподіл тварин з урахуванням індивідуально-типологічних особливостей за допомогою нейроетологічного тесту “відкрите поле” сумісно з д.мед.н. Т.О.Петрушанко. Морфологічні дослідження проведені на базі кафедри патологічної анатомії УМСА за консультативної допомоги д.мед.н., проф. А.П. Гасюка. Автором самостійно проведено аналіз отриманих результатів, математико-статистична обробка матеріалу, його інтерпретація, формулювання висновків і практичних рекомендацій.

Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертаційної роботи доповідались і обговорювались на ІІ конгресі патофізіологів України (Київ, 1996), Всеукраїнській науково-практичній конференції лікарів-стоматологів (Полтава, 1996), науковій конференції “Актуальні питання морфогенезу” (Чернівці, 1996), VII Українському біохімічному з’їзді (Київ, 1997), другому Українському тижні гастроентерологів (Дніпропетровськ, 1997), науково-практичній конференції “Досягнення та невирішені питання гастроентерології” (Харків, 1998), V конференції “Биоантиоксидант” (Москва, 1998), XIV з’їзді терапевтів України (Київ, 1998), XV з’їзді товариства фізіологів України (Донецьк, 1998), другому Російському конгресі патофізіологів (Москва, 2000), ІІІ Національному конгресі патофізіологів України (Одеса, 2000), 3rd Parnas Conference (Львів, 2000), міжнародній науково-практичній конференції “Стоматологія-2000” (Москва, 2000), міжнародній науковій конференції “Центральные и периферические механизмы вегетативной нервной системы” (Донецьк, 2000), ІІ Національному з’їзді фармакологів України (Дніпропетровськ, 2001), VIII Українському біохімічному з’їзді (Чернівці, 2002), міжнародній науково-практичній конференції “Фундаментальні науки – стоматології” (Полтава, 2003), першому Європейському конгресі фізіологів (Нідерланди, Maaстрихт, 1995), 2rd Parnas Conference (Gdansk, 1998), розширеному засіданні апробаційної вченої ради №1 при Українській медичній стоматологічній академії, засіданні сектору вісцеральних систем Інституту фізіології ім. О.О. Богомольця НАН України.

Публікації. За темою дисертації опубліковано 62 наукові роботи, у тому числі 1 монографія, 30 статей у фахових наукових журналах, 25 тез доповідей у матеріалах наукових конференцій і з’їздів. Отримано 3 патенти України на винахід, 1 нововведення, видано 2 інформаційних листа.

Обсяг і структура дисертації. Дисертація викладена на 299 сторінках принтерного тексту і складається із вступу, огляду літератури, опису об’єктів та методів досліджень, розділів власних досліджень, обговорення отриманих результатів, висновків, практичних рекомендацій, переліку використаних джерел літератури, який містить 510 найменувань (389 кирилицею та 121 латиницею). Робота ілюстрована 74 таблицями і 8 рисунками.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Об’єкти і методи досліджень. Дослідження виконані на 640 статевозрілих щурах-самцях лінії Вістар масою 140-220 г з дотриманням рекомендацій щодо проведення медико-біологічних досліджень згідно з Європейською конвенцією. Тварин утримували на звичайному раціоні в стандартних умовах віварію. Евтаназію тварин здійснювали під гексеналовим наркозом (50 мг/кг маси тіла внутрішньочеревно) шляхом кровопускання. Гострий емоційно-больовий стрес моделювали за О.Desiderato et al. (1974). Індивідуально-типологічні особливості поведінки тварин і прогностичну оцінку їх стресостійкості визначали на підставі нейро-етологічного тесту “відкрите поле” і факторно-аналітичного методу (Майоров О.Ю., 1988). Тестування тварин відбувалося у суворо визначений час до і після відтворення стресорного впливу. Тривалість одного тесту – 6 хвилин. На підставі індивідуальних значень виділених факторів тварин розподілили на стресостійких, помірно стійких та нестійких до стресу. Контролем до кожної групи були тварини відповідного типу реагування. Схильні до стресу тварини характеризуються типологічними особливостями, які відображені низькою швидкістю адаптації у сполученні з високою пошуково-дослідницькою активністю та підвищеною тривожністю. Помірно стійкі тварини відзначаються високою руховою активністю у сполученні з помірною емоційністю та високою швидкістю адаптації. До стресостійких були віднесені тварини, які характеризуються середньою або низькою руховою активністю з високою швидкістю адаптації і низьким рівнем тривожності.

Адаптацію до коротких стресорних впливів здійснювали протягом 13 діб на підставі моделі гострого емоційно-больового стресу (патент на винахід 52610 7 G09B23/28, 15.01.2003 ) за схемою: 1-й день – 10 хвилин, 3-й день – 15 хвилин, 5-й день – 30 хвилин, 7-й день – 45 хвилин, 9,11,13-й дні - 60 хвилин. При поєднанні адаптації з гострим стресом останній відтворювали на 14-у добу протягом 5 годин.

Пептичну виразку в експерименті на щурах моделювали за власно розробленим способом (деклараційний патент України на винахід 35336А, А 61 В 5/00, 15.03.2001), який враховує три провідні механізми: 1) хронічне емоційне напруження (хронічний стрес відтворювали за О.Desiderato et al. (1974) протягом 12 днів експозицією в 1 годину); 2) цитолітичну та детергентну дію 10% розчину жовчі, введеного перорально, що реалізує дуодено-гастральний рефлюкс (1 мл розчину жовчі вводили у шлунок через зонд перед моделюванням хронічного стресу); 3) харчовий дисбаланс (зменшення на одну третину добового раціону). Для корекції метаболічних розладів в органах системи травлення піддослідним тваринам вводили перорально через зонд L-аргінін у дозі 100 мг/кг маси: з превентивною метою – за три дні до початку відтворення пептичної виразки, з лікувальною – впродовж трьох днів після її моделювання. Контролем до групи щурів, яким вводили L-аргінін з лікувальною метою, слугували тварини, яким замість L-аргініну в аналогічній кількості вводили дистильовану воду.

З метою вивчення метаболічних змін та розкриття спільних патогенетичних механізмів ушкодження різних відділів травного каналу, зокрема, шлунка при розвитку патологічних процесів в органах порожнини рота використана модель спонтанного пародонтиту. Критеріями спонтанного пародонтиту слугували наявність гіперемії ясен, ясеневих кишень та рухливості зубів при обстеженні порожнини рота тварин.

Препарат глутапірон*?*? Висловлюю щиру вдячність професору Г.Я.Дубуру – керівнику лабораторії мембраноактивних речовин Інституту органічного синтезу АН Латвії за надання препарату глутапірону., синтезований в Латвійському інституті органічного синтезу, являє собою динатрієву сіль (2-2,6-диметил-3,5-диетоксикарбоніл-1,4-дигідропіридил-4-карбоксамідо) глутарової кислоти – містить структуру 1,4-дигідропіридину і глутамінової кислоти, приєднаної у вигляді натрієвої солі до дигідропіридинового кільця в положенні 4. Глутапірон вводили внутрішньочеревно в дозі 1 мг/кг маси тіла за 1 годину до відтворення гострого емоційно-больового стресу та додатково через 2,5 години від початку впливу.

Тироліберин (Berlin-Chemie AG, Берлін, Германія) вводили внутрішньочеревно за 30 хвилин до початку відтворення гострого стресу в дозі 0,04 мг/кг маси тіла.

Об'єктами дослідження були тканини пародонта, слинних залоз, слизова оболонка шлунка (СОШ), підшлункова залоза та кров щурів.

Стан сполучнотканинних структур досліджуваних тканин у щурів оцінювали на підставі визначення вмісту N-ацетилнейрамінової кислоти (NANA) (Колб В.Г., 1976), фукози (Шараев П.П. и соавт., 1997), гексуронових кислот (Архипова О.Г., 1988) та вільного оксипроліну (Тетянець С.С.,1985). У сироватці крові та тканинах визначали загальну протеолітичну активність (Уголев А.М. и соавт., 1969). Активність 1-протеїназного інгібітору (1-ПІ) в сироватці крові, СОШ, підшлунковій і слинних залозах у щурів визначали за методом К.М. Веремеєнка та співавт. (1988). Колагенолітичну активність м’яких тканин пародонта та СОШ досліджували за методом Mandl J. (1953). Визначали вміст молекул середньої маси у сироватці крові (Габриелян Н.И., Липатова В.И., 1984).

В кістковій тканині пародонта досліджували вміст глікозаміногліканів (Слуцкий Л.И., 1969), гексуронових кислот (Шараев П.Н.,1987), фукози (Dische Z., Shettles H., 1948), оксипроліну (Stegemann H.Z., 1958), гексозамінів (Boas N.F., 1958) та тирозину (Слуцкий Л.И., 1969). Резорбцію альвеолярного відростка оцінювали методом обчислення коефіцієнту оголення коренів молярів (Николаева А.В., Розовская Е.С., 1965). Для визначення щільності, зольності, мінеральної насиченості фрагменту альвеолярного відростка нижньої щелепи застосували метод Г.П. Ступакова, А.И.Воложина (1989).

Зовнішньосекреторну функцію підшлункової залози у тварин оцінювали на підставі визначення рН, концентрації гідрокарбонатів та активності ліпази в дуоденальному вмісті після його розведення дистильованою водою (Дегтярева И.И., 1992).

Інтенсивність процесів вільнорадикального окислення у сироватці крові та тканинах оцінювали за концентрацією ТБК-реактантів (Стальная И.Д., Гаришвили Т.Г., 1977), рівнем перекису водню, який визначали методом йодометричного титрування (Graf E., John T.P., 1980). Стан антиоксидантного захисту крові і тканин оцінювали за активністю супероксиддисмутази (СОД) (Брусов О.С. и соавт., 1976) та каталази (Архипова О.Г., 1988).

Для проведення гістологічного дослідження фрагменти нижньощелепних кісток з молярами фіксували у 10% розчині нейтрального формаліну, декальцинували мурашиною кислотою, виготовляли парафінові зрізи і забарвлювали їх фукселіном по Харту з дозабарвлюванням по Ван-Гізону і Малорі. Для виявлення окситаланових волокон зрізи забарвлювали після окислення надоцтовою кислотою. Елаунінові волокна забарвлювали фукселіном без обробки надоцтовою кислотою (Серов В.В., Шехтер А.Б., 1981).

Отримані результати досліджень проаналізовані з використанням методів варіаційної статистики та визначенням коефіцієнту (r) Пирсона.

РЕЗУЛЬТАТИ ВЛАСНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ

Найбільш вагомим аргументом на користь спільності пускових патогенетичних механізмів ушкодження тканин пародонта і шлунка та інших відділів системи травлення є паралельне дослідження в них метаболічних змін за умов гострого стресу, який мобілізує регуляторні механізми і вісцеральні системи організму, а також моделювання та корекція патологічних змін за допомогою модуляторів з урахуванням індивідуально-типологічних особливостей організму.

Встановлено, що при гострому стресі у 100% стресонестійких тварин виникали виразки шлунка, а у стресостійких - лише у 45,2% випадків. Множинність виразкових уражень у тварин не стійких до гострого стресу була більш чим у 3 рази більшою у порівнянні зі стресостійкими щурами.

Одночасно за цих умов у тварин нестійких до стресу підвищилася на 67% загальна протеолітична активність сироватки крові порівняно з контрольною групою відповідного типу реагування. Активність ?1–ПІ сироватки крові у тварин нестійких до стресу виявилася вірогідно зниженою на 27%, а у щурів стресостійких – майже незмінною порівняно з відповідним контролем. Гострий стрес викликає вірогідне підвищення загальної протеолітичної активності у тканинах пародонта і СОШ, а також достовірне збільшення колагенолітичної активності у досліджуваних тканинах лише у стресонестійких тварин порівняно з контролем.

Таким чином, при гострому стресі відмічається паралелізм розвитку метаболічних змін, зокрема, підвищення протеолітичних процесів у тканинах пародонта і СОШ. Паралелізм цих змін обґрунтовує положення про спільність патогенетичних механізмів стресорного ушкодження окремих відділів системи травлення внаслідок дизрегуляції метаболічних процесів і є переконливим аргументом їх тісного взаємозв’язку.

Стрес проявляє себе як розгалужена системна реакція організму, в основі якої, окрім неспецифічних механізмів, лежать специфічні системні гормональні та тканинні механізми (Судаков К.В., 1997, 2002).

Сполучна тканина відіграє важливу роль у підтримці гомеостазу організму, оскільки обмін між кров’ю та клітинами перш за все, є обміном між кров’ю й основною речовиною (Серов В.В., Шехтер А.Б., 1981). Від опорної функції сполучної тканини пародонта залежить збереження цілісності зубних рядів. Так як морфологічну основу тканин пародонта і слизового гелю шлунка складає сполучна тканина, можливо припустити, що стресостійкість цих тканин залежить від особливостей метаболізму її біополімерів.

Нами встановлено, що вміст фукози, N-ацетилнейрамінової і гексуронових кислот в м’яких тканинах пародонта і СОШ при гострому стресі достовірно збільшується у стресонестійких тварин порівняно з контрольними щурами відповідного типу реагування.

Таким чином, у механізмі стресорного ушкодження тканин пародонта і СОШ важлива роль належить дезорганізації сполучнотканинних структур внаслідок деполімеризації неколагенових білків – глікопротеїнів і протеогліканів, про що свідчить збільшений вміст мономерів – фукози, N-ацетилнейрамінової і гексуронових кислот, які входять до їх складу. Відомо, що основу захисного гелю шлунка, що визначає резистентність СОШ, складають білково-вуглеводні комплекси (Лазарев П.И., 1989).

Встановлено, що за умов гострого стресу виникнення виразок у 100% стресонестійких тварин співпадає з максимально вираженим підсиленням розпаду фукопротеїнів і протеогліканів слизового гелю шлунка, сприяючи ослабленню його захисних властивостей. Виявлений високий позитивний кореляційний зв’язок (r=+0,68) між виразкоутворенням і вмістом фукози в СОШ та між частотою виразкових уражень шлунка і вмістом гексуронових кислот в СОШ у стресонестійких щурів (r=+0,79), відображає тісний патогенетичний зв’язок цих параметрів. Паралелізм розвитку виразкових ушкоджень СОШ і підсилення катаболізму неколагенових білків міжклітинного матриксу сполучної тканини є доказом патогенетичної ролі останнього у формуванні захисної функції СОШ та взаємозв’язку окремих відділів системи травлення.

Для доказу єдності провідної ролі дизрегуляції метаболізму в ушкодженні тканин пародонта і СОШ при гострому стресі важливим є співставлення в цих тканинах інтенсивності вільнорадикальних процесів як універсального механізму цитолізу.

Гострий стрес супроводжується підвищенням вмісту ТБК-реактантів у тканинах пародонта і шлунка щурів усіх типів реагування. Ступінь активації ПОЛ у досліджуваних тканинах нестійких до стресу щурів був достовірно вищим порівняно із стресостійкими тваринами. Одночасно в групі нестійких до стресу щурів у тканинах пародонта і шлунка в середньому в 1,7 рази знизилась активність антиоксидантного ферменту СОД, тоді як у стійких до стресу тварин активність даного ферменту в досліджуваних тканинах майже не змінювалась порівняно з контролем.

Таким чином, сполучення однонаправлених змін вільнорадикального окислення в тканинах пародонта і шлунка за умов гострого стресу є вагомим аргументом на користь єдності пускових патогенетичних механізмів ушкодження тканин досліджуваних відділів травного каналу та їх тісного взаємозв’язку.

Слинні залози тісно взаємозв’язані з іншими відділами системи травлення єдністю нейрогуморальної регуляції. Вони чутливо реагують на метаболічні і функціональні зміни в організмі, суттєво впливають на перебіг патологічних змін при захворюваннях системи травлення (Сукманський О.І., 1997, Тарасенко Л.М. и соавт., 2002).

Нами встановлено, що в механізмі розвитку метаболічних змін у слинних залозах за умов гострого стресу провідну роль відіграють активація протеолізу на фоні зниження активності б1-ПІ, підсилення процесів ПОЛ та деполімеризації сіалопротеїнів, які найбільш виражені у щурів нестійкого типу реагування порівняно з іншими типами. Отже, існує типологічна залежність стресорних змін метаболізму в тканинах слинних залоз.

За останні десятиріччя накопичено чимало відомостей про те, що фактором, який підвищує ефективність стрес-лімітуючих систем, і одночасно засобом успішної профілактики та корекції стресорних ушкоджень тканин є адаптація (Меерсон Ф.З., Пшенникова М.Г., 1988; Крыжановский Г.Н., 1997, 2002; Пшенникова М.Г., 2001).

Попередня адаптація до коротких стресорних впливів запобігає розвитку стресорних ушкоджень шлунка. Так, у адаптованих тварин після тривалого гострого стресу множинність та тяжкість виразкових уражень шлунка зменшились у стресонестійких щурів відповідно у 4,2 і 2,7 рази, порівняно з контрольними тваринами. При цьому частота виразок СОШ у тварин цієї групи зменшилась у 1,5 рази.

Захисний ефект адаптації на тканини пародонта і шлунка стресонестійких щурів, які зазнали дії гострого стресу, чітко виявляється в достовірному зниженні в середньому в 1,4 рази загальної протеолітичної активності, а також достовірному зменшенні вмісту N-ацетилнейрамінової та гексуронових кислот, ТБК-реактантів на фоні зростання активності СОД і каталази в досліджуваних тканинах.

Таким чином, існує паралелізм змін вільнорадикального окислення в тканинах пародонта і шлунка, що, на наш погляд, є вагомим аргументом на користь спільності пускових патогенетичних механізмів ушкодження досліджуваних відділів травного каналу за умов гострого стресу. Важливим доказом даного положення є також одержані нами дані про попередження стресорної активації ПОЛ за умов адаптації в досліджуваних органах системи травлення.

З метою обґрунтування взаємозв’язку окремих відділів системи травлення важливо проаналізувати спільні патогенетичні механізми ушкодження клітин органів порожнини рота за пептичної виразки шлунка і, навпаки, при розвитку патологічних процесів в органах порожнини рота простежити, які патологічні зміни розвиваються у тканинах шлунка.

Для з’ясування питання про метаболічну основу взаємовідносин між окремими органами системи травлення нами розроблена та впроваджена реалістична модель пептичної виразки шлунка, яка враховує провідні механізми розвитку цього захворювання у людини.

Встановлено, що пептична виразка шлунка виникла у 100% стресонестійких тварин, тяжкість її дорівнювала 2,4 + 0,2 бали і множинність - 2,75 + 0,2 на 1 щура. У тварин стресостійкого типу виразки шлунка виникли у 32,5% щурів, а тяжкість і множинність дорівнювали - 1,2 + 0,1 бали та 1,35 + 0,2 на 1 щура відповідно.

За пептичної виразки шлунка достовірно підвищилась в 1,5 рази активність протеїназ у тканинах пародонта (5,46+0,37 мкмоль/г/хв проти 3,54+0,25 мкмоль/г/хв, Р<0,05) і СОШ в 1,3 рази (0,95+0,05 мкмоль/г/хв проти 0,70+0,10 мкмоль/г/хв, Р<0,05) у стресонестійких тварин порівняно з контролем відповідного типу реагування. При цьому даний показник у стресостійких щурів вірогідно не змінювався. У стресонестійких тварин з пептичною виразкою вміст фукози, ацетилнейрамінової та гексуронових кислот в тканинах пародонта і СОШ достовірно підвищується порівняно з контролем (табл. 1).

Таблиця 1

Вміст фукози і N-ацетилнейрамінової кислоти (NANA) в СОШ і тканинах пародонта за пептичної виразки шлунка, (М+m)

Показники,

досліджувані

тканини | Контроль (1) | Пептична виразка (2)

стресоне-стійкі | стресостійкі | стресоне-стійкі | стресостійкі

Фукоза:

-СОШ, мкмоль/г

-пародонт,мкмоль/г |

1,9±0,1 (8)

1,12±0,14(7) |

2,1±0,2 (7)

1,16±0,16(7) |

3,8±0,2*(6)

2,34±0,12*(8) |

2,5±0,1(8)

1,43±0,15(6)

NANA :

-СОШ,мкмоль/г

-пародонт,мкмоль/г |

3,6±0,4 (8)

2,5±0,6 (6) |

3,4±0,4 (7)

2,7±0,5 (7) |

6,3±0,2*(7)

5,4±0,5*(6) |

4,2±0,4(8)

3,2±0,6(6)

Примітка: у дужках вказана кількість тварин, * - Р1-2<0,05

Це свідчить про підсилення розпаду фуко- , сіалопротеїнів та протеогліканів, які складають переважну частину складних білків шлункового слизу та основної речовини сполучнотканинних структур пародонта, що послаблює їх захисну функцію.

У механізмі підвищеного розпаду біополімерів шлункового слизу і тканин пародонта, вірогідно, вносить певний вклад активація процесів ПОЛ в них. Згідно з нашими даними, вміст ТБК-реактантів в тканинах пародонта і СОШ значно підвищується у стресонестійких тварин з пептичною виразкою, а активність головного ферменту антиоксидантного захисту клітин - СОД – суттєво знижується.

Отже, при дії патогенних факторів, які викликають виразкові ураження слизової оболонки шлунка, синхронно розвиваються метаболічні зміни у тканинах пародонта і СОШ, інтенсивність яких залежить від індивідуальних особливостей реактивності організму.

Нами встановлений позитивний кореляційний зв’язок (r=+0,75) між вмістом гексуронових кислот в тканинах пародонта і шлунка у стресонестійких щурів за пептичної виразки. Про тісний зв’язок обох відділів системи травлення свідчать типологічні відмінності реагування пародонта на патологічний процес у тканинах шлунка за наявності в них однотипних метаболічних розладів. За цих умов шлунок є джерелом вісцеро-рефлекторних впливів на тканини пародонта, що сприяє розвитку в них дистрофічних змін.

За пептичної виразки шлунка структурні зміни розвиваються також в кістковій тканині пародонта. Встановлене нами достовірне підвищення в 1,7 рази (5,02+0,31 г/100г проти 2,97+0,21 г/100г, Р<0,05) вмісту оксипроліну в органічній матриці нижньощелепних кісток у щурів стресонестійких за пептичної виразки свідчить про підсилення катаболізму колагену, що обумовлює активацію резорбції кісткової тканини пародонта, про що свідчить підвищення коефіцієнту оголення коренів молярів. Ступінь резорбції нижньощелепних кісток у нестійких до стресу щурів був достовірно вищий порівняно з відповідними показниками у інтактних тварин цього типу (44,63+0,18 % проти 15,61+0,10 %, Р<0,05). Даний показник у щурів інших типів вірогідно не змінювався порівняно з контролем відповідних типів. Отже, ступінь резорбції кісткової тканини пародонта за пептичної виразки шлунка залежить від типу реагування тварин. Патохімічні зміни в кістковій тканині переконливо підтверджують морфологічні методи дослідження: на гістологічних препаратах виявлені руйнування колагенових волокон та підсилення резорбції кісткової тканини пародонта, розширення періодонтальної щілини, руйнування та фрагментація колагенових волокон періодонта, дезорганізація елаунінових волокон навколо цементу і кістки із збереженням поблизу проміжного сплетіння, руйнування окситаланових волокон навколо судин періодонта та резорбція цементу у стресонестійких щурів за пептичної виразки шлунка у порівнянні з відповідним контролем. При цьому у тварин інших типів реагування патоморфологічні зміни в кістковій тканині пародонта не спостерігалися.

Нами встановлено, що вміст мономерів неколагенових білків - фукози, гексуронових кислот та хондроїтин-сульфатів у нижньощелепних кістках за пептичної виразки шлунка достовірно підвищується у тварин нестійкого типу порівняно з контролем. Співставлення змін органічної речовини кісткової тканини і ступеня її резорбції переконує в тому, що ініціюючим механізмом порушення метаболізму кісткової тканини альвеолярного відростка та оголення коренів молярів являється підсилення катаболізму протеогліканів і глікопротеїнів. Отже, важливим фактором ризику демінералізації щелепних кісток є ушкодження тканин інших відділів системи травлення, зокрема, шлунка, що зумовлює порушення нервової регуляції їх метаболізму, які залежать від реактивності організму і проявляються в деполімеризації компонентів органічного матриксу, наслідком якої є підвищення резорбції кісткової тканини і оголення коренів молярів.

Для дослідження метаболічних змін у СОШ при розвитку патологічних змін в органах порожнини рота ми використали модель спонтанного пародонтиту, яка за даними ряду авторів (Дрожжина В.А., Перищев Н.Н., Федоров Ю.А., 1995; Пешкова Л.В., 1997, 1998; Литовченко І.Ю. і співавт., 1999) є адекватною моделлю, що співпадає з проявами цього захворювання у людини. Нами встановлено підвищення в 1,3 рази загальної колагенолітичної активності в тканинах пародонта у щурів із спонтанним пародонтитом порівняно з контролем. При цьому одночасно з активацією колагенолізу в тканинах пародонта значно підвищується вміст фукози і N-ацетилнейрамінової кислоти. Поряд з підвищенням колагенолітичної активності і деполімеризації неколагенових білків м’яких тканин пародонта у щурів із спонтанним пародонтитом виявлено і активацію резорбції альвеолярного відростка нижньощелепних кісток, яку оцінювали на підставі коефіцієнта оголення коренів молярів.

Для обґрунтування положення про взаємозв’язок метаболічних змін у тканинах шлунка і органах порожнини рота ми досліджували стан СОШ у тварин із спонтанним пародонтитом.

Нами встановлено, що у 60% тварин із спонтанним пародонтитом виникали виразки шлунка, множинність яких дорівнювала 0,6 виразок на одного щура. Підвищення колагенолітичної активності СОШ в 1,7 рази у тварин із спонтанним пародонтитом свідчить про активацію колагенолізу у порівнянні з контролем (табл. 2).

Слід зазначити, що у тварин при спонтанному пародонтиті в СОШ достовірно підвищується вміст фукози і N-ацетилнейрамінової кислоти порівняно з контрольними показниками (табл. 2).

Таблиця 2

Показники слизової оболонки шлунка у щурів із спонтанним пародонтитом (М+m)

Групи тварин | Частота виразок,% | Множин-ність

виразок | NANA,

мкмоль/г | Фукоза,

мкмоль/г | Активність

колагеназ,

мкмоль/г/хв

1. Інтактні

(8)

2.Спонтанний

пародонтит

(10) | 0

60 |

0

0,6+0,4 |

3,14 + 0,22

6,24 + 0,18* |

1,64+ 0,27

3,25+ 0,18* |

2,12 + 0,34

3,69+ 0,36*

Примітка: у дужках вказана кількість тварин, * - Р1-2<0,05

Отже, при спонтанному пародонтиті виникають виражені метаболічні і структурні зміни в СОШ.

Нами встановлено, що при спонтанному пародонтиті виникнення виразок у 60% тварин співпадає з максимально вираженою деполімеризацією фукопротеїнів і сіалопротеїнів слизового гелю шлунка, що сприяє ослабленню його захисних властивостей: частота виразок шлунка у тварин із спонтанним пародонтитом тісно корелює (r=+0,85) з вмістом фукози в СОШ.

Хоча питання про роль ініціюючого фактора їх виникнення складним є, але виявлені нами сполучення метаболічних і структурних змін у СОШ і тканинах пародонта при спонтанному пародонтиті підтверджують спільність патогенетичних механізмів їх ушкодження і є переконливим аргументом тісного взаємозв’язку обох відділів системи травлення.

За умов пептичної виразки шлунка у тканинах слинних залоз достовірно в 1,2 рази підвищилась активність протеїназ на фоні зниження в 1,6 рази активності ?1-ПІ, достовірно в 2,8 рази підвищився рівень N-ацетилнейрамінової кислоти та в 2,9 рази – вміст ТБК-реактантів на фоні зниження активності СОД лише у тварин нестійких до стресу порівняно з контролем відповідного типу.

Таким чином, в механізмі розвитку метаболічних змін у тканинах слинних залоз за пептичної виразки відіграють роль ряд провідних патогенетичних механізмів, які викликають ушкодження клітин, а саме - порушення протеїназно-інгібіторного балансу, активація процесів ПОЛ на фоні зниження антиоксидантного захисту та підсилення деполімеризації сіалопротеїнів.

Отже, є підстави вважати, що при дії комплексу факторів, які викликають пептичну виразку, розвиваються метаболічні зміни генералізованого характеру, зокрема, підвищений розпад глікопротеїнів у тканинах слинних залоз, інтенсивність якого найбільш виражена у стресонестійких щурів.

Нами встановлено, що у тварин з експериментальними ерозивно-виразковими ураженнями шлунка загальна протеолітична активність в тканині підшлункової залози достовірно підвищилась на фоні збільшення її активності у сироватці крові порівняно з контролем. При цьому інгібіторна активність підшлункової залози у стресонестійких щурів зменшилась в 1,9 рази, поряд із зниженням в 1,6 рази активності ?1-ПІ в сироватці крові тварин цього типу порівняно з контролем. Слід враховувати, що частка активності ?1-ПІ становить 90% від загальної антитриптичної активності плазми крові (Веремеенко К.Н. и соавт., 1988). Отже, за пептичної виразки у стресонестійких щурів спостерігається дисбаланс системи “протеїнази – інгібітори протеїназ”, що може зумовити підвищений аутоліз клітин підшлункової залози. У стресонестійких щурів за пептичної виразки у тканині підшлункової залози в 1,5 рази підвищується концентрація ТБК-реактантів за одночасного зниження у тварин цієї групи в 1,8 рази активності СОД. Необхідно підкреслити також порушення зовнішньосекреторної функції підшлункової залози у стресонестійких щурів за пептичної виразки: зниження рН дуоденального вмісту в 1,6 рази, зменшення в 1,9 рази концентрації гідрокарбонатів та активності ліпази в 1,7 рази в дуоденальному секреті порівняно з контрольними тваринами відповідного типу реагування.

Отже, підшлункова залоза за пептичної виразки реагує активацією протеолітичних та вільнорадикальних процесів, порушенням зовнішньосекреторної функції, які залежать від індивідуально-типологічних особливостей організму і найбільш виражені у стресонестійких щурів.

Надмірна за інтенсивністю та тривалістю стрес-реакція і перетворення її із ланки адаптації в ланку патогенезу захворювань є вирішальною у виникненні неінфекційних хвороб, профілактика і лікування яких складає головну невирішену проблему сучасної медицини (Кундиев Ю.И. и соавт., 2002).

За останнє десятиріччя дослідники значну увагу надають розкриттю ролі ендотеліальної дисфункції у розвитку патологічних процесів. Одним із потужних вазодилятаторів, який синтезує ендотелій судин, є оксид азоту (Марков Х.М., 1996; Раевский К.С., 1997; Ванин А.Ф., 1998; Moncada S., Palmer R., Higgs E., 1991; Lowenstein C., Snyder S., 1992; Marsden P.A., Brenner B.M., 1999). Роль цього вазоактивного регулятора у патогенезі ушкодження тканин органів порожнини рота при розвитку пептичної виразки шлунка не з’ясована.

Відомо, що вирішальну роль у патогенезі стресорних ушкоджень відіграє ішемія тканин внаслідок активації симпато-адреналової системи, а NО здійснює вазодилататорний ефект через