Системные эффекты воспаления и динамика цитокинового профиля при хроническом апикальном периодонтите

Введение. Хронический апикальный периодонтит (ХАП), поражая 11,2 % населения Земли и занимая шестое место по распространенности, представляет серьезную проблему для общественного здравоохранения. Несмотря на изученность патологии, остаются пробелы в понимании как системных эффектов воспаления, так и особенностей местной воспалительной реакции.
Цель исследования — изучить влияние ХАП на содержание маркеров воспаления в крови людей без сопутствующей патологии и описать воспалительный профиль до и после удаления зуба.
Материалы и методы. Проспективное исследование проводили с августа по декабрь 2024 г. на базе Ярославского ГМУ и «Медицинского центра диагностики и профилактики „Содружество“» (Ярославль). В исследование были включены 94 пациента обоего пола, разделенных на три группы: 1-я (n=35) — пациенты с ХАП; 2-я (n=33) — пациенты с бессимптомным ХАП; 3-я (n=26) — контрольная. Все пациенты проходили обследование до и после лечения. Терапия ХАП заключалась в удалении пораженного зуба, что позволило оценить изменения воспалительного профиля как локально, так и системно. В контрольной группе удаление зуба не проводили. Обследования и забор крови проводили на двух временны′ х этапах — до лечения и через 5 нед после удаления зуба. Для оценки воспалительного профиля исследовали содержание пяти провоспалительных и четырех противовоспалительных цитокинов. Анализ уровня цитокинов в плазме выполняли с помощью специальной панели НПО «ЭкоМед» (Россия) на приборе «Clima MC-15» (АО «ДИАКОН-ДС», Россия). Результаты измерений представляли в пг/мл. Статистический анализ проводили с использованием программы Statistica v.14.
Результаты. В исследовании выявлено значимое влияние ХАП на маркеры воспаления в периферической крови. До лечения отмечено статистически значимое увеличение концентрации провоспалительных цитокинов IL -1β, IL -6, TNF-α и G-CSF у пациентов с симптоматическим и бессимптомным течением заболевания по сравнению с контрольной группой. Многомерный анализ позволил выделить характерные особенности цитокиновых профилей для каждой группы. У пациентов с симптоматическим ХАП установлено явное преобладание провоспалительных медиаторов, что подтверждается высокой корреляцией IL -1β и IL -6 (r=0,76), IL -1β и G-CSF (r=0,93). В группе с бессимптомным течением выявлен менее выраженный, но все же значимый воспалительный ответ, характеризующийся умеренной корреляцией IL -1β с IL -6 (r=0,59) и TNF-α с OPG (r=0,62). Контрольная группа демонстрировала сбалансированный цитокиновый профиль с низкой корреляцией провоспалительных медиаторов IL -1β и IL -6 (r=0,38), TNF-α и RANKL (r=0,26) и доминированием противовоспалительных факторов. Изменение соотношения OPG и RANKL подтвердило участие этих белков в модификации костного метаболизма при ХАП. После удаления причинного зуба зафиксированы статистически значимые изменения показателей OPG/RANKL, свидетельствующие о начале процесса костной регенерации.
Заключение. Установлено влияние ХАП на системный воспалительный профиль. До удаления зуба отмечено увеличение уровня провоспалительных цитокинов IL -1β, IL -6, TNF-α и G-CSF как в симптоматической, так и в бессимптомной формах по сравнению с контрольной группой. Многомерный анализ выявил уникальные цитокиновые профили каждой группы: доминирование провоспалительных цитокинов при симптоматическом течении, умеренный воспалительный ответ — при бессимптомном и сбалансированный профиль — в контрольной группе. Изменение соотношения OPG/RANKL подтвердило модификацию костного метаболизма при ХАП и его коррекцию после лечения.

1. De Araujo B. Md. M., De Miranda B. M., Kowaltschuk T. C. et al. Impact of chronic diseases on the periapical health of endodontically treated teeth: A systematic review and meta-analysis. PLoS ONE. 2024; 19 (2): e0297020. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0297020

2. Ширинский В. С., Ширинский И. В. Остеоиммунология: междисциплинарный подход к изучению взаимодействия клеток иммунной системы и костной ткани. Мед. иммунол. 2022; 24 (5): 911–930. https://doi.org/10.15789/1563-0625-OAI-1521

3. Luo X., Wan Q., Cheng L., Xu R. Mechanisms of bone remodeling and therapeutic strategies in chronic apical periodontitis. Front. Cell. Infect. Microbiol. 2022; 12: 908859. https://doi.org/10.3389/fcimb.2022.908859

4. Игнатенко Г. А., Майлян Э. А., Немсадзе И. Г. и др. Роль цитокинов в ремоделировании костной ткани в норме и патологии. Таврический мед.-биол. вестн. 2020; 23 (1): 133–139. https://doi.org/10.37279/2070-8092-2020-23-1-133-139.

5. Rodrigues R. C.V., Porpino M. T.M., Dessaune-Neto N. et al. Correlation between proinfl ammatory cytokine expression and clinical data in apical granuloma. J. Endodont. 2024; 50 (4): 499–505. https://doi.org/10.1016/j.joen.2024.01.018

6. Старосельников А. Н., Гусев К. А., Миронова О. Б., Мироманов А. М. Современные аспекты участия интерлейкина-1 бета и интерлейкина-6 в регенерации и обменных процессах костной ткани (обзор литературы). Наука молодых — Eruditio Juvenium. 2023; 11 (3): 447–458. https://doi.org/10.23888/HMJ2023113447-458

7. Borgo Sarmento E., Andrade R. H., Gomes C. et al. Proinfl ammatory cytokine expression in apical periodontitis from diabetic patients. Int. J. Dentist. 2023; 2023: 4961827. https://doi.org/10.1155/2023/4961827

8. Wen Y. H., Lin Y. X., Zhou L. et al. The immune landscape in apical periodontitis: From mechanism to therapy. Int. Endodont. J. 2024; 57 (11): 1526–1545. https://doi.org/10.1111/iej.14125

9. Shabbir Z., Mazdeyasnan L., Iqbal N. et al. Integration of immunology in a systems-based osteopathic medical curriculum. Int. Med. Educat. 2024; 3 (3): 257–283. https://doi.org/10.3390/ime3030021

10. Agger A. E., Reseland J. E., Hjelkrem E. et al. Are comorbidities associated with the cytokine/chemokine profile of persistent apical periodontitis? Clin. Oral Investig. 2023; 27 (9): 5203–5215. https://doi.org/10.1007/s00784-023-05139-3

11. Баяхметова А. А., Сейдеханова А. О., Примбаева А. Н. Цитокины слюны у взрослых больных с различной интенсивностью кариеса. Фармация Казахстана. 2023; 5: 85–91. https://doi.org/10.53511/pharmkaz.2023.43.30.011

12. Baris S. D., Turkyilmaz A., Derici M. K. Effects of Nd:YAG laser on tumour necrosis factor-alpha, interleukin-1beta and interferon-gamma levels in teeth with apical periodontitis: A clinical study. Austral. Endodont. J. 2023; 49 (3): 657–664. https://doi.org/10.1111/aej.12799

13. Guilherme Neto J. L., Venturini L. G., Schneider A. H. et al. Neutrophil extracellular traps aggravate apical periodontitis by stimulating osteoclast formation. J. Endodont. 2023; 49 (11): 1514–1521. https://doi.org/10.1016/j.joen.2023.07.027

14. Martinho F. C., Leite F. R.M., Arruda-Vasconcelos R. et al. Infl uence of bacterial profi les in cytokine and clinical features of endodontic disease. J. Endodont. 2021; 47 (8): 1265–1271. https://doi.org/10.1016/j.joen.2021.04.026

15. Draper-Rodia J., Vaucher P., Hohenschurz-Schmidt D. et al. 4M′s to make sense of evidence — Avoiding the propagation of mistakes, misinterpretation, misrepresentation and misinformation. Int. J. Osteopath. Med. 2022; 44: 29–35. https://doi.org/10.1016/j.ijosm.2022.04.007

16. Keskin C., Aksoy A., Kalyoncuoğlu E. et al. Effect of intracanal cryotherapy on the infl ammatory cytokine, proteolytic enzyme levels and post-operative pain in teeth with asymptomatic apical periodontitis: A randomized clinical trial. Int. Endodont. J. 2023; 56 (8): 932–942. https://doi.org/10.1111/iej.13937

17. Torres-Monjarás A. P., Sánchez-Gutiérrez R., Hernández-Castro B. et al. Bacteria associated with apical periodontitis promotes in vitro the differentiation of macrophages to osteoclasts. Clin. Oral Investig. 2023; 27 (6): 3139–3148. https://doi.org/10.1007/s00784-023-04920-8

18. Bordagaray M. J., Fernández A., Astorga J. et al. CpG single-site methylation regulates TLR2 expression in proinfl ammatory PBMCs from apical periodontitis individuals. Front. Immunol. 2022; 13: 861665. https://doi.org/10.3389/fi mmu.2022.861665

19. Nunez N., Erdogan O., Casey S. M. et al. Elevated cytokine levels in gingival crevicular fl uid of teeth with apical periodontitis. J. Endodont. 2023; 49 (6): 657–663. https://doi.org/10.1016/j.joen.2023.03.010

20. Almeida-Junior L. A., Carvalho M. S., Almeida L. K. Y. et al. TNF-alpha-TNFR1 signaling mediates infl ammation and bone resorption in apical periodontitis. J. Endodont. 2023; 49 (10): 1319–1328.e2. https://doi.org/10.1016/j.joen.2023.07.013

21. Galler K. M., Weber M., Korkmaz Y. et al. Infl ammatory response mechanisms of the dentine-pulp complex and the periapical tissues. Int. J. Molec. Sci. 2021; 22 (3): 1480. https://doi.org/10.3390/ijms22031480

22. Milojevic N., Krdzovic Lazic E., Lukic L. et al. Infl ammatory mediators′ essence in apical periodontitis. Europ. Oral Res. 2024; 58 (3): 160–168. https://doi.org/10.26650/eor.20241423117

23. Tazawa K., Azuma Presse M. M., Furusho H. et al. Revisiting the role of IL -1 signaling in the development of apical periodontitis. Front. Dental Med. 2022; 3: 985558. https://doi.org/10.3389/fdmed.2022.985558

24. Hussein H., Kishen A. Local immunomodulatory effects of intracanal medications in apical periodontitis. J. Endodont. 2022; 48 (4): 430–456. https://doi.org/10.1016/j.joen.2022.01.003

25. Abouelenien S. S., Shaker O. G., Morsy D. A. Cytokine expression of IL -8 before and after root canal treatment in patients with symptomatic apical periodontitis: A clinical trial. Austral. Endodont. J. 2024; 50 (1): 15–23. https://doi.org/10.1111/aej.12803