Генетический статус человека как фактор развития воспалительных заболеваний пародонта

Почтаренко В.А.1; д.м.н., проф. Янушевич О.О.1, д.б.н. Приор К.2

1 - Кафедра пародонтологии и гериартрической стоматологии МГМСУ
2 - Пародонтологическая клиника Вестфальского университета Вильгельма (Германия)

Пародонтит - воспалительное заболевание, ведущее к воспалению в десне и деструкции тканей пародонта, рассматривается как основная причина потери зубов у взрослого населения. Воспалительные заболевания пародонта (ВЗП) широко распространены и поражают популяцию в различной степени.

Роль микрофлоры в инициации заболеваний пародонтита очевидна, однако выраженность воспалительной реакции в значительной мере определяется возможностями макроорганизма противостоять воздействию на него патогенной микрофлоры (*). В последние годы в зарубежной литературе стали появляться публикации, посвященные ряду факторов, которые не вызывают заболевание как таковое, но способны усугубить течение воспалительного процесса, делая человека более восприимчивым к развитию пародонтита. К таким факторам, в частности, относится генетический статус человека (ГСЧ или генетический статус пациента ГСП).

В настоящее время отсутствуют достоверные маркеры как для оценки предрасположенности конкретного пациента к развитию пародонтита, так и для определения прогноза заболевания. Это затрудняет раннюю диагностику пародонтита, и, как следствие, эффективную своевременную терапию. Вот почему интерес к изучению генетических факторов риска к развитию ВЗП за последнее время значительно возрос.

Ген - это участок хромосомной ДНК, состоящий из экзонов, протеин-кодирующих участков, и интронов, сегментов, не несущих в себе информации. С обоих концов ген ограничен регуляторными участками, отвечающими за инициацию и терминацию транскрипции (синтеза РНК для дальнейшего построения белка). Биологическая роль большинства генов заключается в кодировке информации о строении тех или иных белков. Каждый ген ответственен за определенный протеин или даже за его часть. Генетический полиморфизм можно охарактеризовать как различие в последовательности нуклеотидов молекулы ДНК, наблюдающееся между индивидами. Полиморфизм внутри экзона гена может привести к изменению строения белка и, как следствие, к нарушению его функции. Тогда как полиморфизм внутри регуляторного участка гена приводит к нарушению транскрипции и, тем самым, к сбоям в синтезе белка (*).

В последнее время пристальное внимание исследователей сфокусировано на таком виде полиморфизма как SNPs (single nucleotide polymorphisms), наиболее распространенной форме генетических вариаций, составляющей из общего числа около 90% (*). Об SNPs говорят, когда в некоторых популяциях для нуклеотидных позиций в геномной ДНК имеются различные варианты последовательностей (аллели), причем, редкий аллель встречается с частотой не менее 1%. Уже в самом определении SNPs заложена ориентация на их использование в качестве генетических маркеров тех или иных заболеваний. Огромное количество SNPs в геноме человека способно обеспечить высокую плотность картирования. Лишь при такой плотности появляется возможность путем систематического скрининга и сравнения больших выборок здоровых и больных индивидов выявлять гены, участвующие в проявлении полигенных признаков. Это, в свою очередь, позволяет исследовать молекулярную природу предрасположенности индивида к различным заболеваниям и повысить эффективность их ранней диагностики и лечения.

Пациентов разделяют на «генотип-положительные» (ПГ+) или «генотип-отрицательные» (ПГ-) в зависимости от того - несут или не несут они мутантную аллель.
Для определения SNPs, в частности, используется метод ПЦР. Данная методика позволяет найти в исследуемом клиническом материале небольшой участок генетической информации любого организма среди огромного количества других участков и многократно размножить его (*). Принцип метода был разработан американским ученым Кэрри Мюллисом в 1983 году, за что он был удостоен Нобелевской премии в области химии. Появление метода ПЦР позволило определять последовательности нуклеотидов в цепи ДНК; облегчило диагностику инфекционных заболеваний, в т.ч. - вызванных агентами, трудно поддающимися культивированию; позволило проводить генотипирование микроорганизмов, оценку их вирулентности; осуществлять генодиагностику и дактилоскопию, а также изучать эволюцию человека.

Первые исследования по изучению генетически закрепленной предрасположенности к развитию ВЗП были проведены на легавых собаках (*). Авторами этого эксперимента было выявлено, что тяжесть течения пародонтита была различной у животных с изначально одинаковым количеством зубных отложений в полости рта. Так, впервые возникла гипотеза о потенциальном влиянии на течение заболевания генетического статуса.

Эта идея получила свое развитие в эксперименте с близнецами (*). Степень тяжести течения пародонтита у пар взрослых близнецов оценивалась в соответствии с динамикой изменения таких клинических параметров как глубина пародонтального кармана, величина потери пародонтального прикрепления и величина резорбции костной ткани. При сравнительном анализе результатов авторами был сделан вывод, что у 38%-82% пар близнецов колебания указанных клинических параметров могут носить наследственный характер.

Дальнейшие исследования шли по пути поиска конкретных генов-кандидатов, полиморфизм которых мог оказывать влияние на особенности течения и исход ВЗП. Первыми под пристальное внимание ученых попали гены, кодирующие цитокины:

1. была доказана роль цитокинов (интерлейкинов, факторов роста, интерферонов, дефензинов, хемокинов и др.) в качестве участников иммунного ответа в патогенезе ВЗП;
2. стали появляться данные о связи генетического полиморфизма цитокинов с другими воспалительными заболеваниями человека, например, IL-1 гена - с туберкулезом, острым гастритом и менингококковой инфекцией; IL-6 гена - с юношеским хроническим артритом (*); Toll-like рецептор гена - с Грам-негативным септическим шоком (*); TNF-a гена - с хроническим обструктивным бронхитом, гепатитом В и сепсисом (*).

Исследования ученых по поиску генетических маркеров ВЗП

I. Изучение семейства интерлейкинов
1. Первый потенциальный генетический маркер пародонтита - из семейства интерлейкинов - был установлен K.S. Kornman с соавт., 1997 г. Ученые показали, что степень тяжести течения пародонтита непосредственно коррелирует с полиморфизмом IL-ip гена. Работа данного гена заключается в контроле над выработкой IL-1, который является одним из ключевых участников антимикробной защитной системы макроорганизма, а также регулятором костной резорбции и катаболизма межклеточного матрикса (*). Эти результаты были подтверждены коллегами K.S. Kornman, установившими в 2000 г., что лица, несущие мутантную аллель IL-1 гена в двух его участках {IL-1a +4845 и IL-1P +3954), имеют большую вероятность развития пародонтита, в особенности, если являются курильщиками (*).

N.P. Lang с соавт., 2000 г., также продемонстрировали ассоциативную связь полиморфизма IL-1 гена со степенью кровоточивости десен при зондировании. ГП+ с большей частотой демонстрировали увеличение значений данного клинического показателя на 4-ом визите после проведения коррекции гигиены полости рта (*). P.N. Papapanou с соавт., 2001 г., выявили взаимосвязь между генетическим статусом пациента с пародонтитом (в случае, если он являлся ГП+ по IL-1A гену в позиции +4845 или IL-1B гену в позиции +3953) и отрицательной динамикой такого параметра, как величина пародонтального прикрепления. Более того, у таких пациентов исследователи наблюдали снижение уровня сывороточных антител и их специфического титра в отношении отдельных видов бактерий (*).

2. Положительными оказались результаты исследований и в отношении IL-2 гена. IL-2 является провоспалительным цитокином, который участвует в активации В-лимфоцитов, стимуляции макрофагов, пролиферации Т-лимфоцитов и регулирует работу остеокластов. Группа ученых после проведения анализа результатов генотипирования здоровых лиц, а также пациентов с пародонтитом средней (ПССТ) и тяжелой (ПТСТ) степени тяжести доказала, что полиморфизм IL-2 (-330 T/G) гена непосредственно коррелирует с тяжестью течения пародонтита (*).

3. Группа бразильских ученых (*) при изучении полиморфизма IL-6 гена в позиции -174 у пациентов с ПССТ и ПТСТ выявили статистически значимую разницу в частотах генотипов и аллелей между опытной и контрольной группой (которая состояла из здоровых лиц). Это позволило им рассматривать данный ген в качестве маркера предрасположенности к развитию пародонтита.

4. В 2003 г., при генотипировании пациентов с хроническим генерализованным ПТСТ IL-10 в позиции -1087 учеными была выявлена ассоциативная связь между данным полиморфизмом и развитием пародонтита (*).

II. Японскими исследователями были получены данные о зависимости степени тяжести течения хронического генерализованного пародонтита от полиморфизма Ig G Fc gamma рецептор гена (Fc gamma Rlla-R/H131, Fc gamma Rllla-158V/F\ Fc gamma Rlllb-NA1/NA2) (*). Среди лиц, несущих мутантную аллель, преобладали пациенты с хроническим генерализованным ПТСТ.

В результате многих проведенных исследований учеными многих стран мира было установлено, что динамика изменения таких клинических параметров как глубина пародонтального кармана, величина потери пародонтального прикрепления и величина резорбции костной ткани также была непосредственно связана с генотипом пациента.

III. Значительный интерес для исследователей представлял и витамин Д рецептор ген:
1. известно, что витамин D является одним из регуляторов минеральной плотности костной ткани, а также процессов ее восстановления;
2. ранее было установлено, что витамин D рецептор ген является геном-кандидатом предрасположенности человека к остеопорозу.

Ученые, изучавшие китайскую популяцию, показали, что ПГ+ в значительной степени преобладали среди пациентов с ПТСТ. Т.о., лица, имеющие Tt генотип по витамин D рецептор гену, попадают в группу риска по развитию ВЗП (*).
Противоположные мнения о связи заболеваний пародонта с ГСП
Среди научных исследований в данной области были и работы, отрицающие какую-либо связь между заболеваниями пародонта и ГСП.

1. Так, B. Ehmke с соавт., 1999 г., изучали взаимосвязь полиморфизма IL-1A гена в позиции -889 и IL-1B гена в позиции +3953 с тяжестью течения пародонтита. Никакой разницы в динамике значений потери пародонтального прикрепления между пациентами ПГ+ и ПГ- авторами выявлено не было. Ими был сделан вывод о том, что данный полиморфизм не может быть прогностическим маркером тяжести течения пародонтита (*).
Тот же полиморфизм в свете его взаимосвязи с ВЗП был исследован и другими группами ученых (*), которые:
- не обнаружили никакой статистически значимой разницы в частотах генотипов и аллелей между пациентами и здоровыми лицами;
- не выявили никакой разницы в динамике значений глубины пародонтального кармана и величины резорбции костной ткани межу пациентами ПГ+ и ПГ-.

2. Неудачной оказалась попытка G.R. Gonzales с соавт., 2004 г. обнаружить взаимосвязь между IL-4 генетическим полиморфизмом и заболеваниями пародонта в двух разных популяциях: европейской и японской. Никакой зависимости развития пародонтита от ГСП выявлено не было, хотя распределение генотипов в двух популяциях было различным (*).

Дальнейшие перспективы исследований маркеров генетической предрасположенности человека к развитию ВЗП
Несмотря на растущее число исследований в данной области, результаты оказываются достаточно противоречивыми. На сегодняшний день эта проблема остается актуальной, а направление по разработке маркеров ранней диагностики пародонтита - перспективным.

Примечание: (*) - первоисточники и их авторы приводятся в одноименной подробной обзорной статье, в журнале «Пародонтология» № 4 - 2005. Продолжению этой темы посвящена и статья в № 1 - 2006.
Материал подготовила Галина Масис


>

Источник: www.dentoday.ru

  • Результаты клинического изучения эффективности зубной пасты «лакалют актив»
  • 3-я специализированная межрегиональная выставка «СТОМАТОЛОГИЯ». Научная конференция, посвященная 50 - летию стоматологического факультета Казанской Государственной медицинской академии. 12 — 14 мая 2004 г. , г. Казань (НКЦ «КАЗАНЬ»)
  • Выставка «Дентима». Общероссийская конференция «Новые технологии в стоматологии». 20 — 22 мая 2004 г. , г. Краснодар, Выставочный центр «КраснодарЭКСПО»
  • Лампа со светоизлучающим диодом второго поколения: Mini L. E. D
  • 25-27 мая 2004 года, г. Ставрополь, Дворец Культуры и спорта профсоюзов
  Яндекс.Метрика