Разрушение соединительной ткани и кости при пародонтите
а) Разрушение соединительнотканного матрикса. Ремоделирование соединительной ткани регулируется за счет межклеточных и клеточно-матриксных взаимодействий, связанных с производством ферментов, активаторов и ингибиторов, а также цитокинов и факторов роста (Reynolds & Meikle, 1997). Протеиназы, такие как ММР, служат ключевыми ферментами в деградации ткани. Они продуцируются резидентными клетками, включая фибробласты, макрофаги и эпителиальные клетки, и регулируются тканевыми ингибиторами металлопротеиназ.
Было высказано предположение, что разрушение ткани при патологических процессах может происходить из-за дисбаланса ММР и их тканевых ингибиторов. У больных пародонтитом в GCF была обнаружена большая активность коллагеназы, выделяющейся в основном ПЯН, по сравнению с группой контроля (Villela et al., 1987). ММР-9, которая вырабатывается ПЯН, отмечается не только в GCF, но и в образцах десневой ткани у больных пародонтитом.
Рисунок 2. Аутопсия образца, показывающая пародонтит у человека. Камень и биопленки в кармане. Обратите внимание на инфильтрированную соединительную ткань латеральнее и апикальнее эпителия кармана
Было показано, что латентные формы ММР-2 и ММР-9 вырабатываются в десневых тканях пациентов с пародонтитом, но активные формы обнаруживаются только в тканях с клинической картиной заболевания (Korostoff et al., 2000; Seguier et al., 2001). Увеличение количества MMP-1, -2, -3 и -9 и активной формы ММР-9 фактически коррелирует с количеством CD22-позитивных В-клеток. Это еще раз указывает на возможный механизм, посредством которого В-клетки способствуют деструкции тканей при пародонтите.
До 97-99% коллагена в нормальной десне состоит из коллагена типа I и III. Коллаген типа III представляет незначительную часть (около 10%). Все остальные типы (IV, V, VI и VII) связаны с базальной мембраной, и их общая доля не превышает 1-3%. При просвечивающей электронной микроскопии биоптатов от больных пародонтитом выявлено почти полное разрушение коллагена типов I и III в участках с лейкоцитарной инфильтрацией, в то время как связанный с базальной мембраной коллаген типов V и VI, по-видимому, остается и связан с увеличением васкуляризации и эпителиальной пролиферации в воспаленной ткани.
б) Утрата костной ткани. Резорбция костей при пародонтите регулируется взаимодействием между остеобластами и активированными остеокластами. Остеокласты имеют общее происхождение с клетками макрофагаль-ного/моноцитарного происхождения и реагируют на цитокины, которые регулируют клетки этой линии. Остеобласты происходят из костномозговых стромальных стволовых клеток мезенхимального происхождения, они способны вырабатывать факторы, влияющие на развитие ростка.
При стимуляции остеобласты производят молекулу, известную как активатор рецептора лиганда ядерного фактора каппа В (NF-кВ) — RANKL, а также как остеопротегерин-L (OPG-L), который регулирует дифференцировку остеокластов и их функции посредством рецептора (RANK). Эти активированные остеокласты затем продуцируют ряд кислот и кислотных гидролаз, которые декальцинируют минеральную составляющую кости и расщепляют ее органическую матрицу. Остеокласты затем фагоцитируют расщепленную органическую матрицу, таким образом резорбируя кость. Разнообразные клетки продуцируют рецептор-ловушку остеопротегерин — OPG, который при выделении связывает RANKL, чем предотвращает активацию RANK и, следовательно, остеокластов (Simonet et al., 1997).
Эти факторы не только оказывают сильное воздействие на развитие остеокластов, но также регулируют функцию иммунных клеток (Lorenzo, 2000), будучи критическим фактором для созревания Т-клеток и продукции цитокинов, таких как IFNγ, IL-2 и IL-4 (Kong et al., 1999).
Сообщалось об увеличении концентрации RANKL и снижении концентрации OPG в GCF и тканях у больных пародонтитом (Mogi et al., 2004; Vernal et al., 2004). Тем не менее связь между этим наблюдением и прогрессированием пародонтита, скорее, гипотетическая. Интересно отметить, что фибробласты десны человека, стимулированные бактериальными ЛПС, как было показано, продуцируют OPG и матричную РНК (мРНК) OPG, а не RANKL. Супернатанты ЛПС-стимулированных фибробластов снижают численность остеокластов, вырабатывающих тартрат-резистентную кислую фосфатазу.
Остеобласты генерируются моноцитами, культивируемыми в присутствии RANKL и макрофагального колониестимулирующего фактора, что указывает на ингибирование остеокластов, вырабатываемых моноцитами, посредством OPG-пути (Nagasawa et al., 2002). RANKL и мРНК RANKL вырабатываются воспалительными лимфоцитами и макрофагами, а также пролиферирующим эпителием вблизи воспаленных клеток. Таким образом, высокий уровень RANKL, отмечаемый в GCF у больных с пародонтитом, может быть отражением степени воспаления, а не потери костной массы и прогрессирования заболевания как такового. Несмотря на это, как растворимые, так и связанные с мембраной RANKL могут быть получены с помощью активированных Т-клеток (Kong et al., 1999) и В-клеток (Taubman et al., 2005; Horowitz et al., 2010).
Рисунок 5. Аутопсия образца, показывающая пародонтит у человека. Явная утрата прикрепления и кости, характерная для выраженного поражения
Однако именно соединение продуцируемого остеобластами RANKL с экспрессируемым остеокластами RANK приводит к потере костной ткани при пародонтите.
Как уже было сказано, в резорбции кости при пародонтите значительную роль играет IL-1, при этом как IL-1, так и TNFα регулируют баланс RANKL и OPG (Hofbauer et al., 1999). Таким образом, рост содержания IL-1, продуцируемого В-клетками при пародонтите, объясняет связь между увеличением числа В-клеток и деструкцией альвеолярной кости.
в) Резюме. Хотя нет никаких сомнений в том, что степень тяжести пародонтита определяется восприимчивостью пациента, а она, в свою очередь, зависит от взаимодействия бактерий и хозяина, а также факторов окружающей среды, определение риска у лиц с пародонтитом оказывается почти невозможным.
Несмотря на более чем 40-летние исследования в области иммунологии пародонтита, точные механизмы и роль многих типов клеток остаются загадкой. Как видно из данных, полученных при исследовании человека in vitro и недавних исследований на микрочипах у мышей (Gemmel et al., 2006), Р. gingivalis способен подавлять как CD4, так и CD8 клетки in vitro и in vivo. Эти результаты вместе с множеством данных о болезни человека привели к разработке гипотезы о том, что функция иммунного ответа при пародонтите состоит в поддержании гомеостаза в присутствии биопленки зубного налета. В этом контексте понятно, что между биопленкой и хозяином достигается баланс. Таким образом, ответ Т-клеток можно считать ответом по умолчанию, который уравновешивает активацию и подавление. Именно тогда, когда это равновесие нарушается, происходит прогрессирование заболевания.
Эта гипотеза частично основана на результатах эксперимента на мышах, инфицированных Р. gingivalis. Тем не менее у мышей не развивается пародонтит, и иммунный ответ, индуцированный Р. gingivalis — это просто ответ на один вид патогенных бактерий пародонта. У человека зубной налет — сложная биопленка, ее роль и реакцию хозяина на специфичные антигены биопленки еще предстоит установить.
Роль аутоиммунитета при хроническом воспалении также представляет большой интерес. В этом контексте можно вывести постулат, что аутоиммунитет — критическая и неотъемлемая часть хронического воспалительного процесса, он улучшает удаление коллагена путем повышения фагоцитоза фибробластами разлагаемых протеазами фрагментов коллагена, а также способствует удалению разрушенных или отмирающих клеток. Таким образом, контроль этого процесса регуляторными Т-клетками (Tregs/Thl7/NK Т) приобретает фундаментальное значение, а нарушение в этом гомеостатическом механизме может привести к увеличению деструкции тканей.
