Журнал «Медико-социальные проблемы семьи» 1 (том 19) 2014

Статья опубликована на с. 109-114

В современной структуре заболеваний сахарный диабет занимает третье место после сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний. Согласно оценке и прогнозу экспертов ВОЗ, на современном этапе насчитывается около 200 млн человек, страдающих этим заболеванием, а к 2030 году их будет более 300 млн, половина из которых придется на наиболее активную и трудоспособную часть населения в возрасте 25–60 лет. По данным современной медицинской литературы отмечается, что во многих странах эта патология имеет тенденцию к неуклонному росту и сопровождается множественным поражением органов и систем (сердечно-сосудистой, опорно-двигательной, органов зрения и др.), в том числе и зубочелюстной, что приводит к нарушению жизненно важных функций организма [1–4]. Взаимосвязь между сахарным диабетом и состоянием органов полости рта обусловлена нарушением гемодинамики, метаболизма, иммунологических и нейрогуморальных функций. Заболевания полости рта на фоне сахарного диабета (кариес зубов, заболевания пародонта, кандидозный стоматит, ангулярный хейлит и др.), по данным литературы, наблюдались в 90,0 % случаев. При этом функциональные расстройства зубочелюстной системы, обусловленные утратой зубов вследствие осложненного кариеса и заболеваний пародонта, наблюдаются в пять раз чаще. Следовательно, на сегодня не вызывает сомнений существование связи между сахарным диабетом и развитием вышеуказанных заболеваний. Большое значение в развитии заболеваний зубов, пародонта, слизистой оболочки полости рта у данного контингента больных имеет усиление патогенного влияния микрофлоры, развивающейся на фоне снижения иммунологической реактивности организма [8, 13].

Целью настоящего исследования было изучение литературных источников по проблеме влияния микрофлоры, формирующейся на фоне снижения иммунологической реактивности организма, на развитие и течение кариеса зубов и заболеваний пародонта при сахарном диабете.

Материалы и методы

Материалом послужило 20 источников литературы по данной проблеме.

Результаты и их обсуждение

Сахарный диабет обусловлен специфическими процессами в организме человека — множественным поражением сосудистой системы, снижением местных иммунных реакций, поражением тканей пародонта, деминерализацией зубной эмали, резорбцией костной ткани. Исследования подтверждают и становится очевидным, что сахарный диабет способствует возникновению кариеса зубов и заболеваний пародонта, и количество лиц, страдающих этим заболеванием, достигает 51,8–90 % [1, 2, 8].

У больных сахарным диабетом на формирование клинической картины кариеса зубов и генерализованного пародонтита последовательно влияют как микроорганизмы зубного налета, так и нарушение микроциркуляторного гемостаза, дисбаланс системы перекисного окисления липидов, нарушение регионарной гемодинамики и т.д. Инфекционные процессы при сахарном диабете клинически характеризуются более тяжелым и длительным течением. Это обусловлено сочетанным воздействием нарушений углеводного обмена на активность гуморального и клеточного иммунитета и эндокринно-метаболических реакций — на изменения в тканях, возникшие при длительно существующем сахарном диабете [10, 16].

Одним из механизмов увеличения риска кариеса и заболеваний пародонта является состояние микробиоценоза полости рта. Признано, что деминерализация зубной эмали и патология тканей пародонта обусловлены взаимодействием грамотрицательных анаэробов и иммунных механизмов в организме. Данные различных авторов указывают на то, что одной из причин прогрессирования хронического генерализованного пародонтита и кариеса зубов является множественная бактериальная инфекция [4, 8].

Влияние сахарного диабета на состояние зубов и ткани пародонта обусловливается и ухудшением гигиенического состояния полости рта. Сахарный диабет приводит к увеличению распространенности зубных бляшек, а у больных, страдающих этим заболеванием, происходит быстрое отложение зубного камня. Патогенная микрофлора бляшек при сахарном диабете та же, что и без него, однако бактериальная колонизация и распространенность бактерий при этом усиливается. Наличие у таких больных значительных зубных отложений и их быстрое образование объясняются высокой концентрацией глюкозы в слюне (min 0,44 г, max 6,33 мг глюкозы на 100 мл слюны при норме 0,24–3,33 мг/100 мл), которая способствует размножению бактерий [5, 9, 12].

По сведениям некоторых авторов, особое значение в этиологии заболеваний пародонта и кариеса имеет слюна, ее состав, свойства, скорость секреции влияют на накопление зубного налета, его химический состав, кальцификацию. В слюне растворяется часть пищевых веществ, а ее ферменты расщепляют часть углеводов и пептидных связей. Снижение слюноотделения и содержания антибактериальных факторов слюны влияет на состав микрофлоры полости рта, состояние зубов и тканей пародонта. Изучение микрофлоры смешанной слюны выявило достоверно более высокое содержание лактобацилл, Str.mutans и грибов рода Candida в слюне больных, у которых уровень сахара в крови натощак был более чем 200 мг/100 мл, в сравнении с группой диабетических больных, у которых содержание глюкозы в крови было менее чем 200 мг/100 мл [8, 9, 14, 17, 20].

Дисбаланс микробных ассоциаций полости рта, по данным отдельных исследователей, является причиной многих заболеваний или сопровождает их, приводя к метаболическим изменениям и нарушениям гуморальной регуляции макроорганизма. Смещение бактериального сообщества в аэробную или анаэробную сторону, сопровождающееся изменением физико-химических и биохимических показателей этого биотопа, характеризует различные проявления патологических состояний полости рта. Так, установлено, что смещение pH слюны в кислую сторону при сахарном диабете способствует повышенному образованию зубных отложений [9, 12].

Наиболее типичными представителями микрофлоры пародонтальных карманов у диабетических больных с генерализованным пародонтитом являются Actinobacillus actinomycetemcomitans, Porphyromonas gingivalis, Prevotella intermedia, Veillonella parvula, Fusobacterium nucleatum, Camphylobacter rectus, Peptostreptococcus micros. При этом ряд авторов отмечают, что высокая обсемененность актиномицетами и грибами Candida у больных сахарным диабетом и снижение количества стрептококков и лактобацилл способствуют развитию дистрофически–воспалительного процесса в пародонте [8, 9, 12].

Проведенные исследования позволили авторам сформировать четыре группы видов бактерий и выделить в отдельную группу близких и родственных микроорганизмов, которые превалируют в патогенезе хронического генерализованного пародонтита. Установлено, что появление бактерий этого комплекса у больных с различными формами гингивита определяет высокую вероятность перехода последнего в пародонтит. К таким микроорганизмам отнесены бактерии Porphyromonas gingivalis и Bacteroides forsythus [8, 9, 12, 18].

При резком усилении интенсивности микробной атаки, когда присутствуют мощные раздражители (токсины и ферменты, продуцируемые микроорганизмами), находящиеся в неактивном состоянии клеточные и гуморальные медиаторы и модуляторы воспаления резко активируются (фактор Хагемана) сахарным диабетом, проявляя повышенную ответную реакцию на наличие бляшек [9, 15, 18].

В представленных источниках сравнение слюны здоровых лиц и пациентов с кариесом и хроническим генерализованным пародонтитом на фоне сахарного диабета показало, что изменение содержания лизоцима, иммуноглобулинов A, G, M, Т- и В-лимфоцитов, лактоферрина, бета-лизина, интерлейкинов (ИЛ-1 и ИЛ-6 и др.), активности эластазы, коллагеназы, сукцинатдегидрогеназы, щелочной фосфатазы и ряда других ферментов патогенетически значимо для развития данных стоматологических заболеваний [11, 19].

Первичным барьером в ответ на инфекцию являются клетки эпителия десны. Продукция ими хемотаксических цитокинов, в частности повышенная экспрессия ИЛ-8 при поступлении патогенов, рассматривается как один из механизмов, который запускается организмом в ответ на развитие инфекции и усиливает приток нейтрофилов в зону воспаления [7, 10, 16].

Существует группа воспалительных цитокинов, непосредственно принимающих участие в механизмах воспаления и повреждения тканей. К этой группе относятся ИЛ-1, фактор некроза опухоли (ФНО), ИЛ-6, ИЛ-8. Данные медиаторы секретируются активированными макрофагами и действуют, как правило, на поврежденные клетки либо активируют лейкоциты, усиливая тем самым воспалительную реакцию.

Исследователями установлена ведущая роль ИЛ-1, ИЛ-6, ИЛ-8, ФНО в развитии активного дистрофически-воспалительного процесса в тканях пародонта. Преобладание клеточного или гуморального иммунитета в ответ на инфекционный или другой чужеродный антиген определяется как характером антигена, так и конкурентными взаимоотношениями между разновидностями вспомогательных Т-лимфоцитов (Т-хелперов-индукторов, Th). Одни из них — Th-1 — вырабатывают ИЛ-1β, ИЛ-2, γ-ИФН (интерферон гамма), ФНО и обусловливают клеточный иммунный ответ; другие — Th–2 — продуцируют ИЛ-4, ИЛ-5, ИЛ-10 и способствуют преобладанию гуморального иммунного ответа с выработкой специфических антител. В большинстве случаев иммунная система способна создать тот тип иммунного ответа, который является наиболее эффективным для данного антигена [7, 11, 12].

Особое внимание авторы уделяют роли нарушения общего и местного иммунитета при заболеваниях пародонта и кариеса, развивающихся на фоне сахарного диабета. Усиление влияния патогенной микрофлоры, возникающее на фоне снижения иммунологической реактивности организма, на развитие и течение заболеваний пародонта и кариеса имеет большое значение. В частности, у больных сахарным диабетом, который является аутоиммунным заболеванием и сопровождается многими иммунологическими нарушениями, обнаружено развитие патологии как клеточного, так и гуморального иммунитета: нарушение фагоцитарной функции моноцитов, снижение числа Т-супрессоров и Т-хелперов и повышение коэффициента Т-хелперы/Т-супрессоры. Аутоиммунные нарушения в пародонте при сахарном диабете были установлены рядом исследований [7, 8, 11]. Было выявлено, что на этапах развития и течения хронического генерализованного пародонтита со временем происходят изменения инфекционно-аутоиммунного характера, при которых имеет место образование иммунных комплексов, а тяжесть, течение и прогрессирование генерализованного пародонтита зависят не только от патогенной микрофлоры, но и от иммунного ответа организма, в котором задействованы палочкоядерные лейкоциты, макрофаги, лимфоциты и фибробласты. Считается, что Т-клетки играют регуляторную роль в прогрессировании заболевания. Показано, что блокада антигенных рецепторов Т-лимфоцитов при пародонтите связана с подавлением синтеза ДНК в лимфоцитах антигенами микроорганизмов полости рта, это происходит одновременно с увеличением концентрации соответствующих антител в слюне и сыворотке крови [7, 11, 16, 18].

При нарушении состояния местного иммунитета у больных сахарным диабетом в большей степени страдает адсорбционная активность эпителиальных клеток слизистой оболочки полости рта. При этом количество иммуноглобулинов A, G, M по мере прогрессирования заболевания снижается за счет содержания сывороточных иммуноглобулинов [7, 11].

Биохимические исследования тканей пародонта, проведенные некоторыми авторами, выявили активацию щелочной фосфатазы и вызывающих оксидоредукцию энзимов, указывая на наличие в пародонте активного метаболического процесса. При хроническом пародонтите в сочетании с сахарным диабетом активность щелочной фосфатазы повышена по сравнению с хроническим пародонтитом без сахарного диабета, а активность лактатдегидрогеназы понижена. Нарушение цикла Кребса у больных с хроническим пародонтитом при сахарном диабете сопровождается выраженным снижением активности малатдегидрогеназы и существенным уменьшением поглощения кислорода и глюкозы. Степень же нарушения обмена веществ и частота развития патологии пародонта зависят от длительности и тяжести сахарного диабета [8, 9, 14, 17, 20].

Исследователи установили, что существует прямая зависимость между тяжестью деструктивного процесса в пародонте и поражением сосудов, которая усиливается под действием микрофлоры полости рта на фоне снижения барьерной функции тканей пародонта при сахарном диабете. В результате высокой активности гистамина увеличивается проницаемость сосудов и еще большее количество эндотоксина попадает в кровь. Возникает порочный круг: повышение количества глюкозы в крови — снижение защитных функций тканей пародонта и слизистой оболочки полости рта — увеличение выработки эндотоксина — повышение сосудистой проницаемости [5, 8, 16, 19].

В развитии и прогрессировании кариеса и заболеваний пародонта большую роль играет и метаболизм бактерий, который характеризуется продукцией короткоцепочечных жирных кислот. Они являются главными побочными продуктами метаболизма анаэробов и, попадая в микросреду, могут проникать через биологические мембраны, подавляя пролиферацию десневых фибробластов и дегрануляцию полиморфноядерных лейкоцитов. Короткоцепочечные жирные кислоты из культур P.gingivalis, P.loescheii, F.nucleatum значительно угнетают Т– и В–клеточную пролиферацию. P.gingivalis продуцирует масляную, уксусную и изовалериановую кислоты, P.loescheii — пропионовую, масляную, уксусную и изовалериановую, F.nucleatum — масляную и уксусную. Выявлена патологическая степень активности жирных кислот: масляная — изовалериановая — пропионовая. Особая роль отводится масляной кислоте, которая является общим фактором вирулентности P.gingivalis и P.loescheii и подавляет 92,0–96,0 % Т- и В-клеточной пролиферации даже в низкой концентрации. Кроме того, масляная кислота ингибирует продукцию иммуноглобулинов В-клетами и стимулирует продукцию моноцитами ИЛ-1β, обладающего способностью усиливать деминерализацию зубной эмали и резорбцию костной ткани. Изовалериановая и пропионовая кислоты также значительно подавляют клеточную пролиферацию. Ослабление Т-клеточной пролиферации происходит посредством ингибирования летучими жирными кислотами продукции ИЛ-2, -4, -5, -6, -10 [5, 7, 11, 14, 19, 20].

Одним из основных регуляторов ответа организма на микробную инфекцию является ИЛ-1. Ряд авторов считают, что этот медиатор первым принимает участие в стимуляции остеокластов к резорбции кости. ИЛ-1 регулирует функции Т- и В-клеток, фибробластов, эпителиальных клеток, имеет широкий спектр клеток-мишеней.

Лидирующая роль ИЛ-1 в развитии воспаления в ответ на микробную инфекцию подтверждается и исследованиями других авторов. Так, они обнаружили, что после стимуляции моноцитов периферической крови клетки ИЛ-1 были обнаружены в десневой жидкости и в сыворотке периферической крови у пациентов с хроническим генерализованным пародонтитом, причем данные о содержании этого цитокина в десневой жидкости широко варьируют. По мнению авторов, уровень ИЛ-1 в десневой жидкости выше, чем в сыворотке, что свидетельствует о преимущественно локальной продукции данного цитокина. В исследованиях был представлен анализ влияния стресса на увеличение локального уровня ИЛ-1, содержащегося в десневой жидкости, и доказана его роль в деструкции тканей пародонта, в особенности при несоблюдении правил гигиены полости рта [7, 8, 11].

В исследованиях in vitro выявлено, что десневая жидкость содержит активаторы, стимулирующие процесс резорбции кости. При этом доказано, что первым, но не единственным активатором в десневой жидкости, принимающим участие в активации резорбции костной ткани, является цитокин ИЛ-1. Известно, что ИЛ-1 в тканях десны активирует и синтез других цитокинов, например ИЛ-6, ИЛ-8, ФНО [7, 11].

В активации и регуляции воспалительного процесса в пародонте помимо ИЛ-1 участвует также и ИЛ-6. Этот медиатор является не только синергистом воспалительных цитокинов, но и антагонистом воспаления. ИЛ-6 может ингибировать некоторые стимулирующие эффекты ИЛ-1, в частности индукцию синтеза простагландина Е-2. Кроме того, он способен уменьшать антимикробную активность макрофагов и запускать продукцию природных антагонистов и ингибиторов ИЛ-1 и ФНО [11, 16, 19].

Значительную роль в формировании воспаления тканей пародонта исследователи отводят и цитокину ИЛ-8. Выявлено активирующее влияние ИЛ-8 на миграцию нейтрофилов и их дегрануляцию с последующим высвобождением лизосомальных ферментов, в результате чего происходит выборочная деградация соединительной ткани. У пациентов с хроническим генерализованным пародонтитом при исследовании пораженных тканей выявлялось высокое содержание кластеров дифференцировки Т-лимфоцитов (СD⁺), что может вызывать повышение уровней ИЛ-8 и ИЛ-6 [7, 11, 19].

При исследовании зубодесневой жидкости авторы обнаружили низкое содержание ИЛ-8 у пациентов с хроническим генерализованным пародонтитом. Кроме того, при установлении связи между ИЛ-8 и полиморфноядерными лейкоцитами десневой жидкости они выявили одновременное снижение уровня ИЛ-8 и ИФН-α в десневой жидкости, что свидетельствует об ослаблении защитных механизмов на уровне слизистой оболочки полости рта и может означать индивидуальный риск развития хронического генерализованного пародонтита [5, 7, 11].

Развитие и прогрессирование заболеваний пародонта находятся в прямой зависимости от тяжести и состояния компенсации сахарного диабета. При стабилизации сахарного диабета патологический процесс в пародонте приостанавливается, но возникшие изменения не подвергаются обратному развитию. Тяжелая форма сахарного диабета сопровождается изменениями в полости рта у 100,0 % больных, при этом хронический генерализованный пародонтит развивается очень быстро и приводит к потере зубов через 1–3 года [1–4, 6].

Клиника хронического генерализованного пародонтита при сахарном диабете тем тяжелее, чем моложе возраст пациента и больше давность заболевания. Воспаление в костной ткани, сопровождающееся ее разрушением, т.е. резорбцией, имеет те же особенности, что и деминерализация зубной эмали. Важной особенностью являются быстрая деминерализация зубной эмали и прогрессирование процесса в пародонте, о чем свидетельствует высокая частота кариеса и пародонтита. Воспалительные процессы в пародонте протекают с частыми обострениями, а кариес быстро осложняется пульпитом и периодонтитом [8, 10, 13, 15].

Ведущими признаками хронического генерализованного пародонтита и кариеса у больных, страдающих сахарным диабетом, являются значительная отечность и синюшность десневого края, рыхлость десневых сосочков, выраженность пародонтальных карманов с грануляциями, при обострении — с гнойным, реже геморрагическим отделяемым; рыхлость дентина в кариозных полостях даже при хроническом процессе; множественный зубной налет, над- и поддесневой зубной камень [2–4, 8, 10, 16, 19].

Таким образом, на сегодняшний день не вызывает сомнения существование связи между сахарным диабетом и возникновением и развитием деминерализации зубной эмали и дистрофически-воспалительного процесса в пародонте.

Научные данные, представленные в работах авторов, позволяют сделать вывод, что при сахарном диабете происходят нарушения многих функциональных систем, составляющих основу для формирования сопутствующих патологических состояний в организме. При сахарном диабете развиваются различные метаболические, сосудистые и иммунологические нарушения, в результате которых усугубляется течение многих сопутствующих заболеваний, в том числе кариеса зубов и заболеваний пародонта.

Выводы

Клинические, микробиологические, биохимические и иммунологические положения в развитии кариеса и заболеваний пародонта у больных сахарным диабетом до настоящего времени остаются малоизученными. Из этого следует, что весьма важным и актуальным является установление этиологических факторов и патогенетических механизмов кариеса и заболеваний пародонта при сахарном диабете с целью создания новых методов профилактики и лечения данных стоматологических заболеваний.