АНОМАЛИИ ЯДРА В ЭПИТЕЛИОЦИТАХ ИМПЛАНТНО-ДЕСНЕВОЙ БОРОЗДЫ ПРИ НЕОСЛОЖНЕННОМ ТЕЧЕНИИ И ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ТАБАЧНОГО ДЫМА ПОСЛЕ ДЕНТАЛЬНОЙ ИМПЛАНТАЦИИ

АНОМАЛИИ ЯДРА В ЭПИТЕЛИОЦИТАХ ИМПЛАНТНО-ДЕСНЕВОЙ БОРОЗДЫ ПРИ НЕОСЛОЖНЕННОМ ТЕЧЕНИИ И ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ТАБАЧНОГО ДЫМА ПОСЛЕ ДЕНТАЛЬНОЙ ИМПЛАНТАЦИИ

Алчинова Ирина Борисовна

канд. биол. наук, вед. науч. сотр. лаборатории физико-химической и экологической патофизиологии Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Научно-исследовательский институт общей патологии и патофизиологии»,

РФ, г. Москва

Рыбалко Алексей Сергеевич

врач – стоматолог, Стоматологическая клиника «Микроскопная стоматология»,

РФ, Московская обл., г. Мытищи

Работа частично выполнена в рамках ГЗ «Оценка адаптивных реакций организма на действие физико-химических и экологических факторов среды» (№ FGFU-2022-0010)

Ключевые слова: аномалии ядра, импланто-десневая борозда, соединительный эпителий.

Введение Дентальная внутрикостная имплантация – это современное высокотехнологичное направление в стоматологии, которое позволяет проводить протезирование даже при полном отсутствии зубов. Несмотря на высокую успешность этого вида операций существует необходимость разработки методов ранней диагностики воспалительного процесса в послеоперационном периоде. Группой риска являются курильщики, для которых отмечено значимое повышение частоты потери имплантов. Однако точный механизм, посредством которого курение ставит под угрозу остеоинтеграцию, неизвестен.

Целью работы было оценить разнообразие аномалий ядра в эпителиоцитах соединительного эпителия имплантно-десневой борозды при неосложненном течении и при воздействии табачного дыма после дентальной имплантации.

Аномалии ядра (АЯ) являются морфологические изменения в структуре ядра, возникновение которых связано с нарушением жизненного цикла клетки, прямым повреждением генетического материала или процессами клеточной смерти. Для оценки генотоксического действия окружающей среды на организм человека уже длительное время используется показатель частоты встречаемости АЯ в буккальных эпителиоцитах. В настоящее время рассматриваются варианты ассоциирования микроядер в клетках буккального эпителия с болезнью Альцгеймера [1], рака шеи и головы [2]. Частота других АЯ коррелирует с различными физиологическими состояниями человека: агрессией и эмоциональным статусом у спортсменов [3], а также с национальными особенностями [4].

При операциях по дентальной имплантации ведущую роль в остеоинтеграции импланта играет соединительный эпителий, являющийся одним из функциональных компартментов эпителия десны. Соединительный эпителий представляет собой многослойный неороговевающий плоский эпителий с очень высокой скоростью обновления клеток. Он состоит из ориентированных друг на друга клеток, одна часть которых расположена на базальной мембране, прилегающей к соединительной ткани, другая - на супрабазальной мембране, которая крепится непосредственно к поверхности зуба. В апикальной части, расположенной ближе к корню зуба, соединительный эпителий имеет толщину нескольких клеток. Ближе к коронке количество клеточных рядов значительно возрастает [5].

Между эпителиоцитами присутствуют широкие межклеточные пространства, заполненные жидкостью, которые в норме содержат полиморфноядерные лейкоциты и моноциты. Мононуклеарные клетки вместе с секретируемыми ими молекулами и другими молекулами, происходящими из соединительных эпителиальных клеток, крови и тканевой жидкости, представляют собой первую линию защиты в борьбе с микроорганизмами [6, 7].

Буккальный эпителий является чувствительным объектом для оценки повреждающих действия, что позволяет рассматривать клетки соединительного эпителия в качестве материала, адекватно отражающего степень репаративных возможностей ткани.

Материалы и методы. В работе использовали мазки-отпечатки, полученные из импланто-десневой борозды при дентальной имплантации. Лечение проводилось на базе стоматологической клиники «Микроскопная стоматология». Забор материала осуществляли строго с соблюдением правил Этического комитета ФГБНУ «НИИОПП» и Закона об охране здоровья граждан (№5487 «Об охране здоровья граждан» от 22 июня 1993 (в ред. Указа Президента РФ от 24.121993 №2288; Федеральных законов от 02.03.1998 № 30-ФЗ, от 20.12.1999 №214-ФЗ, разрешение Этического комитета ФГБНУ «НИИ общей патологии и патофизиологии» № 7-23-1 от 22 февраля 2023 г.). Все пациенты оформляли добровольное информированное согласие на участие в исследовании.

Для оценки курения как фактора риска развития послеоперационных осложнений было проведено сравнение 2 групп пациентов обоего пола, не имеющие соматических и эндокринных заболеваний, т.е. практически здоровые, с одноэтапной имплантацией. Группу разделили только по признаку курения: группа некурящих 33 человека, группа – курящих – 42 человека. Пациенты, употребляющие табак, выкуривали в день до 25 сигарет.

Средний возраст пациентов составил 55±18 лет. Материал используемого имплантата - титан марки Grate 4 с поверхностью SLA.

Забор материала проводился путем погружения в импланто-десневую борозду (между десной и поверхностью имплантата) одноразового стерильного стоматологического аппликатора Microbrash XS. Отпечатки наносили на заранее подготовленное посредством обезжиривания предметное стекло. Препараты высушивали на воздухе при комнатной температуре и окрашивали по стандартной методике Романовского-Гимза (МиниМед-Р, Россия). Анализ аномалий яра эпителиоцитов проводился на световом микроскопе Olympus BX31 (Япония).

Результаты. Нормальное течение имплантации характеризуется на начальных этапах развитием воспалительного процесса, значительную роль в котором играют нейтрофилы. Их миграция в зону травмы повышает защиту от бактериальных клеток, уменьшает адгезию эпителиальных клеток, стимулируя слущивание поврежденных, или функционально неактивных клеток. Ослабление адгзии между клетками эпителия проявляется присутствием в поле зрения клеток разной степени зрелости: от базальных до зрелых клеток без признаков повреждения цитоплазмы или ядра. Успешная остеинтеграция импланта характеризуется к 30 суткам уменьшением числа нейтрофилов в поле зрения и наличием преимущественно зрелых эпителиоцитов.

У некоторых нерурящих пациентов процесс воспаления при остеоинтеграции затягивался, что отражалось появлением в мазках – отпечатках эпителиальных клеток с нарушением структуры цитоплазмы (вакуолизация) и ядра (вакуолизация, перетяжки, конденсацию хроматина) (Рисунок.1). Появление перинуклеарных вакуолей считается надежным признаком некроза клетки и наблюдается при болезнях накопления, воспалении [8].

Рисунок 1. Цитограмма пациента с осложненным течением после имплантации. Синяя стрелка - вакуолизация ядра эпителиальной клетки, черный наконечник стрелки - перетяжка ядра, черная стрелка - контаминация бактериями эпителиальной клетки с лизированным ядром (синий наконечник стрелы). Х100. Окраска Романовский-Гимза

При клинических исследованиях внутрикостных имплантов курение рассматривается как один из основных факторов потери импланта. Механизмы отторжения могут быть опосредованы как местными, так и системными физиологическими путями. Гипотетические механизмы включают цитотоксичность никотина, угарного газа и цианистого водорода в отношении клеток, участвующих в заживлении ран, сужение сосудов и снижение тканевой перфузии из-за высвобождения катехоламинов, повышенную адгезивность тромбоцитов и вязкость крови, что приводит к повышенному риску окклюзии микрососудов, повышенный уровень фибриноген, карбоксигемоглобин и нарушенная функция полиморфноядерных лейкоцитов [9].

Следствием генотоксического действия курения на соединительный эпителий является появление аномалии ядра в эпителиоцитах. В мазках, полученных из импланто-десневой борозды, отмечалось появление двуядерных клеток. Известно, что изменение плоидности клеток является срочной реакцией при значительных клеточных потерях.

При сохранении высокого уровня нейтрофильной инфильтрации были выявлены АЯ, связанные с гибелью клеток: появляются клетки с кариорексисом, кариолизисом и пикнотическими ядрами. Вещества, содержащиеся в сигаретном дыме, оказывают токсическое действие на метаболизм эпителиальных клеток. Это характеризуется появлением клеток с потерей части генетического материала, что приводит к появлению разных типов протрузий и микроядер [10].

Рисунок 2. Аномалии ядер эпителиоцитов. А – двуядерная клетка, Б -протрузия, В - микроядро в эпителиальной клетке

В клетках соединительного эпителия были обнаружены все варианты АЯ, встречающиеся в буккальном эпителии, особенно, если восстановление ткани проходило с осложнениями или имело место генотоксическое воздействия (Рисунок 2).

Заключение. Аномалии ядра и цитоплазмы в клетках буккального эпителия уже длительное время используются как скрининговый тест для оценки повреждающего действия на организм факторов различного происхождения. Аномалии ядра в соединительном эпителии можно рассматривать как дополнительным критерием для оценки выраженности воспалительного процесса и контроля качества остеоинтегарции импланта.

Список литературы:

1. Thomas Ph., Hecker Ja., Faunt Je., Fenech M. Buccal micronucleus cytome biomarkers may be associated with Alzheimer's disease. Mutagenesis. 2007; 22 (6): 371-9
2. Khlifi R., Trabelsi-Ksibi F., Chakroun A., Rebai A., Hamza-Chaffai A. Cytogenetic abnormality in exfoliated cells of buccal mucosa in head and neck cancer patients in the Tunisian population: impact of different exposure sources. Biomed Res Int. 2013; 2013:905252. doi: 10.1155/2013/905252. 
3. Калаев В. Н., Артюхов В. Г., Нечаева М. С. Влияние агрессивности и связанных с ней психологических характеристик на частоту ядерных нарушений буккальных эпителиоцитов спортсменов. Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова. 2017; 103 (3): 327-347
4. Касимова С. К., Ломтева Н. А., Кондратенко Е. И. Цитогенетические нарушения в клетках буккального эпителия студентов разных этнических групп. Современные проблемы науки и образования. 2020; 6: 186
5. Pöllänen M.T., Salonen J.I., Uitto, V.-J. (2003), Structure and function of the tooth–epithelial interface in health and disease. Periodontology 2000. 2003; 31: 12-31.
6. Nanci A. and Bosshardt D.D.Structure of periodontal tissues in health and disease. Periodontology 2000. 2006; 40: 11-28
7. Bolognesi C., Knasmueller S., Nersesyan A., Thomas P., Fenech, M. The HUMNxl scoring criteria for different cell types and nuclear anomalies in the buccal micronucleus cytome assay – An update and expanded photogallery. Mutation Research/Reviews in Mutation Research. 2013; 753(2): 100–113
8. Юрченко В.В., Кривцова Е.К., Юрцева Н.А., Ингель Ф.И. Микроядерный тест на клетках буккального эпителия и культуре крови человека: сравнение эффективности. Гигиена и санитария. 2018;97(12):1244-1248. https://doi.org/10.47470/0016-9900-2018-97-12-1244-1248.
9. Kasat V, Ladda R. Smoking and dental implants. J Int Soc Prev Community Dent. 2012 Jul;2(2):38-41. doi: 10.4103/2231-0762.109358. PMID: 24478965; PMCID: PMC3894084.
10. Groeger S., Meyle J. Oral Mucosal Epithelial Cells. Front. Immunol. 2019;10: 208.