CC BY
86
УДК 612.313.1
ДЕФЕНЗИНЫ И ИХ РОЛЬ В РАЗВИТИИ ЗАБОЛЕВАНИЙ ПАРОДОНТА И СЛИЗИСТОЙ ОБОЛОЧКИ РТА. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
Е.А. Семенцова, Е.Н. Светлакова, Ю.В. Мандра
ФГБОУ ВО УГМУМинздрава России Екатеринбург, Россия
Аннотация. В последние годы поиск причин заболеваний пародонта и слизистой оболочки рта идет в направлении изучения факторов защиты, среди которых ведущую роль играют дефензины. Дефензины — катионные пептиды иммунной системы, активные в отношении бактерий, грибов и вирусов. Дефензины выполняют бактерицидную, фунгицидную, противовирусную и регуляторную функции. В настоящее время установлено, что при воспалительных процессах происходит значительное увеличение концентрации дефензинов в биологических жидкостях. В современной литературе сообщается о том, что дефензины непосредственно влияют на адгезию микроорганизмов к тканям пародонта и слизистой оболочки рта, исходя из этого, отмечается возможность использования уровня дефензинов с целью диагностики, планирования лечения, прогнозирования и профилактики заболеваний пародонта.
Ключевые слова: дефензины, местный иммунитет, полость рта
В настоящее время заболевания пародонта и слизистой оболочки рта рассматриваются как полиэтиологические. Они связаны с наследственностью, полом, возрастом, сопутствующей патологией и местными факторами [1]. Заболевания, протекающие на фоне соматической патологии, имеют длительное хроническое течение, трудно поддающееся лечению [1]. Несмотря на разработку все новых методов диагностики, лечения и профилактики, они остаются ведущей проблемой современной стоматологии. В последние годы поиск причин данных заболеваний идет в направлении изучения факторов защиты в полости рта, среди которых ведущую роль играют дефензины [1—3].
Дефензины — катионные пептиды иммунной системы, активные в отношении бактерий, грибов и вирусов [2; 3]. Они составляют большое семейство низкомолекулярных (4кф, богатых цистеином катионных пептидов. Для молекул дефензинов характерно высокое содержание основных аминокислот (аргинина, лизина, гистидина), что придает им положительный заряд. Дефензины имеют гидро-
фильные и гидрофобные участки, что облегчает связывание и встраивание их в фосфолипидный бислой микроорганизмов [2].
По отличиям в структуре дефензины подразделяют на три группы: альфа-, бета- и тета-дефен-зины. У человека определяются альфа- и бета-субсемейства дефензинов [2].
Альфа-дефензины обнаруживаются преимущественно в нейтрофилах и клетках Панета (ИКР). Они определяются также в КК-клетках, В-лимфо-цитах, Т-лимфоцитах, моноцитах, макрофагах и эпителиальных клетках. ИКР составляют 30— 50% от общего содержания белка азурофильных гранул нейтрофилов [2; 3].
Бета-дефензины (ИББ) обнаруживаются в лейкоцитах и эпителиальных клетках. ИББ продуцируются клетками организма человека постоянно (эпителиальные клетки почки, урогенитального, респираторного, желудочно-кишечного трактов, кератиноциты и др.). Их количество существенно больше в очагах воспаления и инфекции [2; 3].
Семенцова ЕА., Светлакова Е.Н., Мандра Ю.В. Дефензины и их роль в развитии заболеваний пародонта..
—--—
Тета-дефензины не обнаруживаются у человека [2].
Экспрессия дефензинов человека может быть конститутивной и (или) индуцибельной. HNP (синтез HNP происходит до созревания и дифференци-ровки нейтрофилов) и HBD-1 синтезируются конститутивно, HBD2-4 — индуцибельно [2; 3].
Общая характеристика физиологических эффектов дефензинов. В настоящее время установлено, что при воспалительных процессах происходит значительное увеличение концентрации дефензинов в биологических жидкостях [1—3]. Де-фензины выполняют бактерицидную, фунгицид-ную, противовирусную и регуляторную (регуляция процесса воспаления, хемотаксис) функции [2—5].
Прямое антимикробное действие дефензи-нов in vivo наблюдается в вакуолях фагоцитов или на поверхности кожи и слизистой оболочки. Микробицидные свойства дефензины проявляют в микромолярных концентрациях. Каждый HNP имеет свою характерную антимикробную специфичность [2; 3].
Микробицидные свойства дефензинов обусловлены их электростатическим взаимодействием с бактериями. Молекулы аккумулируются и ориентируются параллельно поверхности мембраны-мишени, затем электростатически взаимодействуют с анионными группировками фосфолипидных головок во многих участках, покрывая мембрану [2; 4]. По достижении определенной критической концентрации, происходит образование сквозных дыр в мембране-мишени, что приводит к разрушению бактерии [2—4].
Дефензины обладают способностью подавлять вирусные инфекции. Они эффективны в отношении ДНК- и РНК-вирусов. Дефензины ингиби-руют репликацию ВИЧ, обладают высокой активностью в отношении вирусов герпеса. Также эти пептиды оказывают влияние на вирус везикулярного стоматита, цитомегаловирус человека, вирус гриппа, аденовирус, папилломавирус и др. [2; 3].
Дефензины обладают регуляторными свойствами [2; 3; 6]. HNP могут обеспечивать эффектор-ную фазу адаптивного иммунитета. HNP являются хемоаттрактантами для CD4+/CD45RA+ и CD8+, незрелых дендритных клеток. HBD, в свою очередь, являются хемоаттрактантами для CD4+/CD45RO+ Т-лимфоцитов и дендритных клеток. Кроме того, HBD2 — потенциальный хемоаттрактант для ней-трофилов. Таким образом осуществляется привлечение нейтрофилов в очаги воспаления [6; 7]. Хемотаксическое действие дефензины проявляют в значительно меньших концентрациях (в 10—
100 раз) по отношению к концентрациям, требуемым для уничтожения микробов [2; 3; 6; 7].
Важно отметить, что при значительном повышении концентрации дефензинов в биологических жидкостях при воспалении возникает проблема предотвращения цитопатического действия по отношению к собственным клеткам [2; 3].
Значение дефензинов в физиологии полости рта. В настоящее время активно исследуется взаимосвязь между содержанием дефензинов в ротовой жидкости и развитием различных патологических состояний в полости рта [1; 4—6]. В современной литературе сообщается о том, что дефен-зины непосредственно влияют на адгезию микроорганизмов к тканям пародонта и слизистой оболочки рта, а значит, и на развитие пародонтита, и заболеваний слизистой оболочки рта [1; 4; 7; 8]. Отмечается, что дефензины негативно влияют на адгезию такого пародонтопатогена, как РогрНугото-паи gingivalis [4; 8].
Найдены сообщения о возможности использования уровня дефензинов с целью диагностики, планирования лечения, прогнозирования и профилактики заболеваний пародонта [5; 7; 9].
Научно доказано, что пациенты с сахарным диабетом, синдромом Папийона-Лефевра подвержены заболеваниями пародонта, которые трудно поддаются лечению. В результате изучения причин этого явления исследователи установили, что у таких пациентов отмечается пониженная секреция дефензинов [6; 7].
Достоверно установлено, что развитие заболеваний пародонта при беременности также ассоциировано с изменением уровня дефензинов. Научные исследования свидетельствуют о снижении концентрации HBD1, 2 и в ротовой жидко-
сти беременных женщин, наиболее выраженном в третьем триместре [5].
Таким образом, определение уровня дефензи-нов в ротовой жидкости может быть перспективным для выявления групп риска среди пациентов, ранней диагностики заболеваний пародонта и слизистой оболочки рта, составления индивидуального плана лечения и прогнозирования исхода заболевания.
ЛИТЕРАТУРА
1. Халиуллина Г.Р. Клинико-иммунологическая диагностика воспалительных процессов в тканях пародонта при ортодонтическом лечении с использованием несъемной техники: дис. ... канд. мед. наук. Казань, 2014.
2. Будихина А.С., Пинегин Б.В. Дефензины — мультифункциональные катионные пептиды человека //
The Journal of scientific articles "Health and Education Millennium", 2016. Vol. 18. No 12
Иммунопатология, аллергология, инфектология. 2008. № 2. С. 31—40.
3. Гришин Д.В., Соколов Н.Н. Дефензины — естественные пептидные антибиотики высших эукариот // Биомедицинская химия. 2014. Т. 60. № 4. С. 438—447.
4. Li L., Bian T., Lyu J., Cui D., Lei L., Yan F.. Human p-defensin-3 alleviates the progression of atherosclerosis accelerated by Porphyromonas gingivalis lipopoly-saccharide // Int Immunopharmacol. 2016, Sep. Vol. 38. P. 204—213.
5. Gursoy M., Gursoy U.K., Liukkonen A., Kauko T., Penkkala S., Kononen E. Salivary antimicrobial defensins in pregnancy // J Clin Periodontal. 2016, Oct. Vol. 43. N 10. P. 807—815.
6. Li X., Duan D., Yang J., Wang P., Han B., Zhao L., Jepsen S., Dommisch H., Winter J., Xu Y. The expression of
human p-defensins (hBD-1, hBD-2, hBD-3, hBD-4) in gingival epithelia // Arch Oral Biol. 2016. Jun. Vol. 66. P. 15—21.
7. Bedi T., Mahendra J., Ambalavanan N. Defensins in periodontal health // Indian J Dent Res. 2015. Jul-Aug. Vol. 26. N 4. P. 340—344.
8. Derradjia A., Alanazi H., Park H.J., Djeribi R., Semlali A., Rouabhia M. a-tocopherol decreases interleu-kin-1p and -6 and increases human p-defensin-1 and -2 secretion in human gingival fibroblasts stimulated with Porphyromonas gingivalis lipopolysaccharide // J Periodontal Res. 2016. Jun. Vol. 51. N 3. P. 295—303.
9. Gursoy U.K., Kononen E., Luukkonen N., Uitto V.J. Human neutrophil defensins and their effect on epithelial cells // J Periodontal. 2013. Vol. 84. P. 126—133.
DEFENSINS AND THEIR ROLE IN THE DEVELOPMENT OF PERIODONTAL AND ORAL MUCOSA DISEASES. LITERATURE REVIEW
E.A. Sementsova, E.N. Svetlakova, J.V. Mandra
USMU, Yekaterinburg, Russia
Annotation. Search for causes of periodontal and oral cavity mucosa diseases is actual problem of modern dentistry. A new area of research is the study of the factors of immune protection of the oral cavity. Defensins — cationic peptides of the immune system, which active against bacteria, fungi and viruses. The defensin concentration in biological fluids in inflammation is a significant increase. In modern literature reported that defensins have a direct impact on the adhesion of microorganisms to the periodontal tissues and mucous membranes of the mouth. Reduced secretion of defensins found in patients with diabetes and Papillon-Lefevre syndrome. There is the possibility of using defensins level for early diagnosis, treatment planning, forecasting and prevention of periodontal and oral cavity mucosa disease.
Key words: defensins, local immunity, oral cavity
REFERENCES
1. Haliullina G.R. Clinical and immunological diagnosis of inflammation in periodontal tissues in orthodontic treatment with a non-removable appliances. Kazan, 2014.
2. Budihina A.S., Pinegin B.V. Defensins — multifunctional cationic human peptides. Immunopatologija, allergologija, infektologija, 2008, no. 2, pp. 31—40.
3. Grishin D.V., Sokolov N.N. Defensins — natural peptide antibiotics higher eukaryotes. Biomedicinskaja himija, 2014, vol. 60, no. 4, pp. 438—447.
4. Li L., Bian T., Lyu J., Cui D., Lei L., Yan F.. Human p-defensin-3 alleviates the progression of atherosclerosis accelerated by Porphyromonas gingivalis lipo-polysaccharide. Int Immunopharmacol., 2016, Sep., vol. 38, pp. 204—213.
5. Gursoy M., Gursoy U.K., Liukkonen A., Kauko T., Penkkala S., Kononen E. Salivary antimicrobial defensins in pregnancy. J Clin Periodontal, 2016, Oct., vol. 43, no. 10, pp. 807—815.
6. Li X., Duan D., Yang J., Wang P., Han B., Zhao L., Jepsen S., Dommisch H., Winter J., Xu Y. The expression of human p-defensins (hBD-1, hBD-2, hBD-3, hBD-4) in gingival epithelia. Arch Oral Biol., 2016, Jun., vol. 66, pp. 15—21.
7. Bedi T., Mahendra J., Ambalavanan N. Defensins in periodontal health. Indian J Dent Res, 2015, Jul-Aug., vol. 26, no. 4, pp. 340—344.
8. Derradjia A., Alanazi H., Park H.J., Djeribi R., Semlali A., Rouabhia M. a-tocopherol decreases interleukin-1p and -6 and increases human p-defensin-1 and -2 secretion in human gingival fibroblasts stimulated with Porphyromo-nas gingivalis lipopolysaccharide. J Periodontal Res, 2016, Jun., vol. 51, no. 3, pp. 295—303.
9. Gursoy U.K., Kononen E., Luukkonen N., Uitto V.J. Human neutrophil defensins and their effect on epithelial cells. J Periodontal., 2013, vol. 84, pp. 126—133.
