DETERMINATION OF CORRELATION BETWEEN IDICATORS OF AGE, CONTENT OF HYALURONAN IN SERUM, ORAL FLUID, BONE TISSUE OF PATIENTS

Abstract


It is known that hyaluronan is present in virtually all tissues of human body, including blood, oral fluid, bone tissue. This substance is involved in regulation of many important processes, such as proliferation, migration, differentiation of cells, transportation of growth factors, angiogenesis, reparative tissue regeneration. Specimens of blood serum, oral fluid and bone tissue were collected from 73 patients (33 men and 40 women) treated by dental implantation. Hyaluronan level in bone tissue specimens was measured by microdensitometry. Quantity of hyaluronan in biological fluids was determined by ELISA assay. Correlation links between age, content of hyaluronan in blood serum, oral fluid, bone tissue of patents were revealed. The analysis of the results of this work in relation with our earlier findings was carried out.

Актуальность. В настоящее время известно, что гиалуронан присутствует практически во всех тканях человеческого организма и участвует в контроле таких процессов, как: модуляция процесса воспаления, стимуляция клеточной миграции, пролиферации, дифференцировки, репаративная регенерация тканей, транспорт факторов роста, в том числе костной ткани; отмечено влияние ГК на ангиогенез, её остеокондуктивная функция и бактериостатический эффект [4, 11]. Уникальность данного вещества заключается в том, что в зависимости от длины полисахаридной цепи и молекулярной массы, оно оказывает разное, порой прямо противоположное влияние на клеточное поведение [5]. Гиалуронан присутствует в биологических жидкостях человека. У здоровых индивидов уровень его содержания в сыворотке крови варьирует в промежутке от 10 до 100 нг/мл (в среднем от 30 до 40 нг/мл) [8,11]. Так, повышение уровня его содержания в сыворотке крови более 100 нг/мл является объективным показателем (прямым маркером) наличия фиброза печени у больного. В настоящее время данный анализ широко используется в медицинской практике и является наиболее эффективным методом диагностики этого заболевания. Присутствие, концентрация, молекулярная масса и роль гиалуронана в ротовой жидкости изучались M.Anthony Pogrel, Mari-Anne Lowe и Robert Stern (2003). Наибольшие концентрации гиалуронана определялись в нестимулированной ротовой жидкости, в среднем - 459.2 нг/мл (от 148.0 до 1270.0 нг/мл). Одной из главных функцией слюны является защита слизистой оболочки полости рта посредством своих смазывающих свойств, выборочной проницаемости, буферной ёмкости и антибактериальных свойств. Эти защитные свойства могут быть улучшены гиалуронаном, так как он является лубрикантом и выступает в роли транспорта для факторов роста, а также может защищать факторы роста от разрушения пищеварительными ферментами [13]. Известно, что гиалуронан присутствует и в костной ткани человека, но не имеет в ней какой-либо структурной роли в отличии от хрящевой ткани. По этой причине его функция в кости доподлинно неизвестна. Имеются данные, что, как остеобласты, так и остеокласты обладают способностью продуцировать гиалуронан [9]. Ряд исследований указывает на оказываемое данным веществом влияние на клетки костной ткани, и как следствие, на процесс остеогенеза. Остеобласты отвечают ускорением синтеза ДНК на действие гиалуронана, что делает возможным его применение при лечении переломов костей [5]. Интактный гиалуронан подавляет функцию остеокластов, тем самым тормозит резорбцию косной ткани [10]. Не вызывает сомнения, что возможность оценки уровня гиалуронана в костной ткани является важным диагностическим маркёром в аспекте как назначения определенной терапии, так и выявления ее эффективности. Для изучения степени соответствия уровня гиалуронана в крови и ротовой жидкости с его содержанием в образцах костной ткани было выполнено настоящее исследование. Выявлены корреляционные связи между показателями возраста пациентов, содержания гиалуронана в сыворотке крови, ротовой жидкости, костной ткани. Материал и методы исследования. В нашем исследовании принимали участие 73 пациента с диагнозом частичная вторичная адентия (33 мужчины и 40 женщин). Возраст пациентов варьировал от 19 до 67 лет. Для лечения данных пациентов мы применяли дентальную имплантацию с последующим протезированием. В предоперационном периоде все пациенты проходили ряд обследований. Помимо прочих исследований, мы определяли количество гиалуронана в сыворотке крови, ротовой жидкости и костной ткани. Забор биологических жидкостей и определение содержания гиалуронана в них выполнялись на базе БУЗ ВО «Воронежская областная клиническая больница №1». Образцы крови и нестимулированной ротовой жидкости были собраны в стандартных условиях, в 9 часов утра, на голодный желудок. Для исключения погрешностей, связанных с длительным хранением и транспортировкой все манипуляции выполнялись на одной базе и в кратчайшие сроки. Для определения уровня гиалуронана в сыворотке крови и ротовой жидкости нами использовался тестовый набор фирмы Corgenix - Hyaluronic Acid (HA) Quantitative Test Kit. Образцы костной ткани альвеолярного отростка верхней челюсти и альвеолярной части нижней челюсти собирались с помощью трепана, имеющего диаметр 3.0 мм во время операции дентальной имплантации. Таким образом, трепан являлся пилотным инструментом для формирования ложа имплантата. Фрезы из имплантологического набора последующих диаметров использовались в соответствии с размером устанавливаемого имплантата. Все вышеуказанные процедуры выполнялись с помощью физиодиспенсера с постоянной ирригацией физиологическим раствором для предотвращения перегрева костной ткани. Дальнейшая работа с образцами костной ткани происходила на базе Научно-исследовательского института экспериментальной биологии и медицины ВГМУ им. Н.Н. Бурденко. Образцы костной ткани проходили процедуру фиксации и декальцинации согласно стандартному протоколу и подвергались обезвоживанию. После заливки в парафин готовились срезы толщиной 6 мкм, которые окрашивались гематоксилином и эозином (обзорная микроскопия) [2] и методу Мюллера для преимущественной идентификации гиалуронана в костной ткани [1,12]. Микроденситометрический анализ проводился с помощью анализатора изображений «DensitLite 1.0» с определением оптической плотности исследуемых структур в условных единицах (у.е.), избирательно окрашенных на наличие гиалуронана. [3] При определении оптической плотности микропрепаратов анализировалось не менее 50 полей зрения от одного объекта исследования. Если цифровой массив соответствовал нормальному распределению данных, для сравнения двух выборок применяли параметрический критерий - t-критерий Стьюдента для независимых выборок с уровнем значимости p<0,05. При отсутствии нормального распределения данных для сравнения двух независимых выборок применяли непараметрический критерий Вилкоксона с уровнем значимости p<0,05. Наличие связи между показателями возраста, содержания гиалуронана в сыворотке крови, ротовой жидкости, костной ткани пациентов определялось с помощью вычисления коэффициента корреляции Пирсона (rxy) и построения соответствующих графиков в программе Statistica (Statsoft). Оценка силы корреляционной связи производилась с помощью таблицы Чеддока. Полученные результаты и их обсуждение. По результатам проведенных исследований, были получены следующие данные: количество гиалуронана в сыворотке крови обследованных нами пациентов варьирует в промежутке от 19.2 нг/мл до 81.5 нг/мл. Средний показатель составляет 37.52 нг/мл. Содержание гиалуронана в ротовой жидкости обследованных нами пациентов определялись в диапозоне от 25 нг/мл до 400 нг/мл. Средний показатель составляет 109.23 нг/мл. Количество гиалуронана в костной ткани обследованных нами пациентов варьирует в пределах от 54.736 у.е. до 61.267 у.е. Средний показатель составляет 57.651 у.е. Полученные нами данные позволяют говорить о высокой тесноте корреляционной связи между уровнем гиалуронана в сыворотке крови и её количественным содержанием в костной ткани. Коэффициент корреляции составляет 0.77. (рис.1) Вместе с этим, заметная корреляционная связь обнаруживается между возрастом пациента и количеством гиалуронана в сыворотке крови. Коэффициент корреляции составил 0.68. (рис.2) Сила корреляционной связи между показателями возраста пациента и количеством гиалуронана в костной ткани также является достаточно весомой, с rxy=0.53. (рис.3) В то же время, наши данные свидетельствуют об умеренной корреляционной связи между содержанием гиалуронана в сыворотке крови и в ротовой жидкости, rxy = 0.41. (рис.4) Рис.1. Соотношение гиалуронана в крови и костной ткани Рис.2. Соотношение гиалуронана в крови и возраста пациента Рис.3. Соотношение гиалуронана в костной ткани и возраста пациента Рис.4. Соотношение гиалуронана в ккрови и ротовой жидкости Известен тот факт, что увеличение содержания гиалуронана в сыворотке крови происходит при наличии общесоматических патологий, таких как заболевания дыхательной системы (фиброз лёгких, астма, хроническая обструктивная болезнь лёгких, респираторный дистресс-синдром), заболевания почек (нефрит, люпус-нефрит, почечная недостаточность). Следует отметить, что нарушение функции печени (цирроз, фиброз), сахарный диабет, заболевания сердечно-сосудистой системы и ревматоидный артрит также ведут к повышению концентрации гиалуронана в крови. Таким образом, заметная сила корреляции между возрастом пациента и количеством гиалуронана в сыворотке крови подтверждает общеизвестную тенденцию к увеличению количества общесоматических заболеваний с увеличением возраста человека. Выявленная взаимосвязь между показателями возраста пациентов и количеством гиалуронана в ротовой жидкости оказалась несколько ниже (rxy=0.39, рис. 5), что говорит о достаточно стабильном уровне его поступлении в слюну вне зависимости от различных периодов жизни человека. Аналогичные показатели были получены при выявлении силы корреляционной связи между уровнем гиалуронана в ротовой жидкости и его содержанием в костной ткани (rxy=0.35, рис. 6). Рис.5. Соотношение гиалуронана в ротовой жидкости и возраста пациента Рис.6. Соотношение гиалуронана в ротовой жидкости и костной ткани Умеренная сила корреляции между уровнем гиалуронана в ротовой жидкости и другими исследованными нами показателями (возраст пациента, количество гиалуронана в сыворотке крови, содержание гиалуронана в костной ткани) может говорить о зависимости данного показателя в большей степени от состояния полости рта. В проведенном и опубликованном нами ранее исследовании приводились выводы о том, что уровень гиалуроновой кислоты в ротовой жидкости имеет тенденцию к повышению при наличии стоматологических патологий, в особенности пародонтита, пародонтоза и периодонтита. Находит подтверждение наш вывод о том, что количественное содержание гиалуроновой кислоты в крови и ротовой жидкости может служить маркером общесоматического и стоматологического здоровья пациента соответственно. [7] Таким образом, полученные нами данные позволяют интерпертировать содержание гиалуронана в костной ткани челюстей человека по его содержанию в крови, что обладает определенной диагностической значимостью при выборе тактики лечения в стоматологии. Выводы. У исследованной группы пациентов отмечается тесная корреляционная связь между уровнем гиалуронана в сыворотке крови и его содержанием в костной ткани. Выявлена корреляция между показателями возраста пациента с количеством гиалуронана в сыворотке крови и костной ткани. Величина коэффициента корреляции между уровнем гиалуронана в ротовой жидкости и такими показателями, как возраст пациента, содержание гиалуронана в сыворотке крови и костной ткани пациента является значимой.

D Yu Haritonov

Voronezh State Medical University

Email: duhdoct@mail.ru

K V Barsukova

Voronezh State Medical University

Email: zhivkristina@yandex.ru

D V Sambulov

Voronezh State Medical University

Email: sambulovstom@gmail.com

D A Atyakshin

Voronezh State Medical University

Email: earth-mars38@yandex.ru

  1. Авцын А.П., Струков А.И., Фукс Б.Б. Принципы и методы гисто- и цитохимического анализа в патологии. Изд-во: «Медицина». Ленинград, 1971. 368 с.
  2. Атякшин Д.А., Бухвалов И.Б., Тиманн М. Гистохимия ферментов. Методическое пособие для студентов, ординаторов и аспирантов медицинских и фармацевтических вузов. Издательско-полиграфический центр «Научная книга», Воронеж, 2016. 120 с.
  3. Сереженко Н.П., Алексеева Н.Т., Рудалев В.Г., Базурина К.А. Специализированное программное обеспечение анализа оптической плотности цифровых изображений микропрепаратов. Вестник новых медицинских технологий - 2014 - N 1, с. 7-16.
  4. Сигаева Н.Н., Колесов С.В., Назаров П.В., Вильданова Р.Р. //Химическая модификация гиалуроновой кислоты и ее применение в медицине. Вестник Башкирского университета. 2012 Т.13, №3, с1220-1241.
  5. Строителев В.В. Гиалуроновая кислота: зависимость некоторых свойств и эффектов от молекулярной массы. // Вестник новых медицинских технологий, 2004 Т.11, №3; с.84-85
  6. Хабаров В.Н., Бойков П.Я., Колосов В.А., Иванов П.Л. Гиалуронан в артрологии. Комплексы гиалуроновой кислоты с низкомолекулярными биорегуляторами - новая страница в лечении суставных патологий / Под общ.ред. Хабарова В.Н. - М.: ООО «Адвансед солюшнз», 2014 - 208 с.
  7. Харитонов Д.Ю., Барсукова К.В., Самбулов Д.В. Определение общесоматического и стоматологического статуса пациентов методом иммуноферментного анализа крови и ротовой жидкости. Вестник новых медицинских технологий, 2016, №3, с.106-111.
  8. Щёкотова А.П., Булатова И.А., Ройтман А.П. Чувствительность и специфичность определения гиалуроновой кислоты, коэффициента Де Ритиса и васкулоэндотелиального фактора роста для диагностики хронического гепатита и цирроза печени. // Пермский медицинский журнал, 2013; том 30, №4, с.84-90.
  9. Bastow E.R., Byers S., Golub S.B., Clarkin C.E., Pitsillides A.A., Fosang A.G. Hyaluronan synthesis and degradation in cartilage and bone// Cell. Mol. Life Sci. 65 (2008) 395 - 413. 1420-682X/08/030395-19 doi: 10.1007/s00018-007-7360-z_Birkh_user Verlag, Basel, 2007.
  10. Chang E. J., Kim H. J., Ha J., Ryu J., Park K. H., Kim U. H., Lee Z. H., Kim H. M., Fisher D. E. and Kim H. H. (2007) Hyaluronan inhibits osteoclast differentiation via Toll-like receptor 4. J. Cell Sci. 120, 166-176.
  11. Jiang Dianhua, Liang Jiurong, Noble Paul. W. Physiological Reviews Published 1 January 2011Vol. 91no. 1, 221-264 doi: 10.1152/physrev.00052.2009
  12. Muller G. Demonstration of acid mucopolysaccharides by toluidin blue metachromasia, alcian blue staining, PAS reaction and the ferrihydroxidesol-PAS reaction. Acta Histochem. 1959. V.6. N 5-8. P.218-224.
  13. Pogrel MA, Lowe MA, Stern R. Hyaluronan (hyaluronic acid) and its regulation in human saliva by hyaluronidase and its inhibitors. // Journal of Oral Science 2003; Vol.45, No.2: p.85-91

Views

Abstract - 0

PDF (Russian) - 0

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies