Стан мікроструктурної організації м’яких тканин пародонта у білих щурів у нормі та їх зміна на різних етапах перебігу експериментального стрептозотоцинового цукрового діабету

Стан мікроструктурної організації м'яких тканин пародонта у білих щурів у нормі та їх зміна на різних етапах перебігу експериментального стрептозотоцинового цукрового діабету

Є.В. Пальтов, асистент; Ю.Я. Кривко, канд. мед. наук, доцент;

С.А. Томашова, канд. мед. наук, доцент;

І.В. Вільхова , канд. мед. наук, асистент;

Р.М. Матківський , асистент

Львівський національний медичний університет

імені Данила Галицького

У представленій роботі подано норму та динаміку морфологічних змін м'яких тканин пародонта протягом перебігу експериментального стрептозотоциніндукованого цукрового діабету.

Вступ

Цукровий діабет - одне із найпоширеніших ендокринних захворювань, яке на даний час за медико-соціальною вагомістю займає одне з чільних місць поруч із серцево-судинною та онкологічною патологією. За даними дослідників Міжнародного інституту діабету (Австралія), до 2010 р. очікується збільшення кількості хворих цукровим діабетом у світі до 239,3 млн, зокрема, інсулінзалежною формою - до 23,7 млн. На даний час кількість хворих діабетом в Україні складає 1,5-3% від усього населення [1]. У зв'язку з великим поширенням цієї патології, різноманітністю ускладнень, важкістю проявів і складністю у підборі лікування необхідним є ретельне та комплексне вивчення питань змін мікро- та ультраструктурної організації тканин органів, що уражуються. Генералізоване ураження судин мікроциркуляторного русла характерне як для інсулінзалежної форми цукрового діабету, так і для інсуліннезалежної, значною мірою визначає перебіг і прогноз захворювання [2].

Відомо, що рівень захворювання пародонта у світі коливається в межах від 65% до 98%. Численними клінічними та експериментальними дослідженнями встановлено взаємозв'язок захворювань тканин пародонта зі станом соматичного здоров'я, зокрема, станом ендокринної системи [3,4,5]. При цукровому діабеті відмічаються запально-дегенеративні зміни в слинних залозах, а також спостерігаються значні зміни в тканинах пародонта. Найчисленніші і одночасно суперечні відомості стосуються судинної концепції хронічного парадонтиту, сформульовані ще в минулому сторіччі. На думку А.І. Євдокимова, суттєва роль при розвитку пародонтопатій при цукровому діабеті належить судинам. Судинно-нервовий фактор (порушення васкуляризації та іннервації пародонта) створює основу патогенеза пародонтопатій [6,7]. На сьогоднішній день остаточно не є встановленим, що уражається первинно - нервове волокно внаслідок порушення трофіки чи судина як об'єкт нейротрофічного впливу [8].

Мета

Метою нашого дослідження було вивчення на мікроструктурному рівні морфології м'яких тканин пародонта та стану кровоносних судин мікроциркуляторного русла ясен щура в динаміці при стрептозотоциніндукованому інсулінзалежному цукровому діабеті. При виборі експериментальної моделі ми спиралися на рекомендації В.Г.Титон і співавт. [9], які у своїй праці характеризують стрептозотоцинову модель цукрового діабету як найбільш поширену, адекватну і сучасну.

Матеріали і методи

У досліді використовували щурів-самців лінії Вістар масою 120-130 г. Усі тварини утримувалися в умовах віварію, і робота з ними відповідала «Правилам проведення робіт з використанням експериментальних тварин».

Експериментальний цукровий діабет викликали шляхом одноразового внутрішньоочеревинного введення стрептозотоцину фірми "Sigma" з розрахунку 7 мг на 100 г маси тіла (приготованому на 0,1 моль цитратному буфері, рЗ=4,5). Контроль - інтактні білі щурі такої самої ваги, статі, віку. Розвиток цукрового діабету протягом 2-4 тижнів контролювали за зростанням рівня глюкози в крові, яку вимірювали глюкозооксидазним методом. Дослідження проводили з другого тижня експерименту на тваринах з рівнем глюкози понад 13,48 ммоль на 1 л. У роботі використовували 6 груп тварин:

1) 5 інтактних контрольних щурів;

2) 5 щурів з цукровим діабетом, що розвивається (2 тижні після введення стрептозотоцину);

3) 5 щурів з цукровим діабетом, що розвивається (4 тижні після введення стрептозотоцину);

4) 5 щурів з цукровим діабетом, що розвинувся (6 тижнів після введення стрептозотоцину);

5) 5 щурів з цукровим діабетом, що розвинувся (8 тижнів після введення стрептозотоцину);

6) 5 щурів з цукровим діабетом, що розвинувся (10 тижнів після введення стрептозотоцину).

Результати дослідження

При макроскопічному огляді тканин пародонта у тварин контрольної групи відмічено, що слизова оболонка ясен та періодонтальної щілини блідо-рожева, помірно зволожена. Патологічні зміни не візуалізувалися.

При гістологічному дослідженні тканин пародонта у щурів виявлено, що їх структурні компоненти - ясна, цемент, зубна альвеола та періодонт - є ідентичними до тканин пародонта у людини (рис.1). Зокрема, у яснах щура, так само як і у яснах людини можна виділити дві частини: прикріплену та вільну, межею між якими є ясенна борозенка. Прикріплена частина ясен щільно зрощена з окістям альвеолярних відростків та шийкою зуба. Частина ясен, що виповнює проміжки між медіальними різцями верхньої та нижньої щелеп, називається міжзубним ясенним сосочком. Вільна частина ясен оточує шийкову частину коронки зуба і вгорі закінчується ясенним краєм.

Гістологічна будова слизової оболонки ясен щурів лінії ”Вістар” суттєво не відрізняється від слизової оболонки ясен людини і складається з епітелію і власної пластинки, розмежованих між собою базальною мембраною.

У вільній частині ясен та у ясенному краї слизова оболонка представлена багатошаровим плоским епітелієм із значним зроговінням, внутрішній епітелій та епітелій в зоні прикріплення без ознак зроговіння. Власна пластинка слизової вільної частини ясен представлена волокнистою сполучною тканиною, що у вигляді сосочків проникає в глибину епітеліального шару на Ѕ - ѕ його товщини. В зоні епітеліального прикріплення та внутрішнього епітелію сполучнотканинні сосочки відсутні. У власній пластинці розміщуються поодинокі капіляри, просвіти яких мають щілиноподібний вигляд або відсутні і не містять крові. Це дозволяло трактувати їх як резервні, нефункціонуючі. У той же час субепітеліально є окремі капіляри з відкритими просвітами, у яких візуалізуються поодинокі еритроцити.

Прикріплена частина ясен вкрита зроговілим багатошаровим епітелієм, товщина якого є удвічі меншою порівняно з товщиною епітеліального шару вільної частини, у цій частині ясен зроговіння також є менш виразним. Лише в окремих тварин епітелій був незроговілим. У власній пластинці слизової оболонки, як у вільній частині ясен, добре виражені сполучнотканинні сосочки. Однак вони нечисленні і пологі. Серед сполучної тканини визначаються нечисленні резервні і функціонуючі капіляри, а також артеріоли.

Періодонт щура представлений щільною сполучною тканиною, пучки колагенових волокон якої з одного боку вплітаються у цемент кореня зуба, з протилежного боку - проникають в окістя альвеолярного відростка. Судини гемомікроциркуляторного русла періодонту розміщуються групами у зовнішній його третині. Просвіти більшої частини цих судин є дуже вузькими, в окремих - визначаються скупчення еритроцитів (рис.1).

Таким чином, гістологічна будова м'яких тканин пародонта щурів лінії “Вістар” суттєво не відрізняється від структурної організації м'яких тканин пародонта людини.

У динаміці експериментальних досліджень на другому тижні у тварин з'являлися прояви стрептозотоциніндукованої форми цукрового діабету у вигляді полідипсії та поліурії. Макроскопічно при огляді ротової порожнини патологічні зміни не визначалися: слизова оболонка порожнини рота - блідо-рожева, помірно зволожена. При гістологічному дослідженні зрізів ясен верхньої і нижньої щелеп спостерігалися потовщення епітеліального шару у всіх структурних елементах (вільний край, ясенна щілина, прикріплена частина), надмірне зроговіння епітелію (гіперкератоз), паракератоз, набряк власної пластинки слизової оболонки з гіперемією судин, розкриттям просвіту резервної групи капілярів.

У стінках капілярів та деяких артеріол візуалізувалося плазматичне просякання, за рахунок чого вони були потовщеними. Сполучнотканинні сосочки згладжені. У більшості тварин в тканинах пародонта спостерігалося гостре запалення. Його ознаками були або інтраепітеліально розміщені нейтрофіли, або поліморфноклітинна інфільтрація у ділянці ясенної щілини у поєднанні із значним набряком, гіперемією судин, дрібними крововиливами. У деяких тварин відмічено формування патологічної ясенної кишені. Судини періодонту були дилатованими, повнокровними. В окремих артеріолах, розміщених на межі періодонту та альвеолярного відростка, відмічалося потовщення стінок за рахунок їх плазматичного просякання.

На четвертому тижні експерименту значно змінилася поведінка тварин: деякі із них стали апатичними, інші - агресивними. У тварин наросли поліурія, полідипсія. Макроскопічних змін у ділянці вільної та прикріпленої частин ясен, а також у ділянці ясенної борозенки не було. Гістологічна картина тканин пародонта мало відрізнялася від тих змін, що виявлялися на 2-му тижні спостереження. У тканинах періодонтальної щілини відмічалися значна дилатація судин, периваскулярний набряк, крововиливи, що обумовлювало відшарування тканини періодонту від внутрішньої поверхні альвеоли. У багатьох тварин спостерігалася добре сформована ясенна кишеня.

На шостому тижні стрептозотоциніндукованого цукрового діабету тварини стали апатичними, з легкими проявами неохайності, у них утримувалися полідипсія та поліурія, підвищився апетит. При огляді ротової порожними виявлялися сухість, пастозність і легкий ціанотичний відтінок слизової оболонки. Гістологічно у ділянці вільної частини ясен і дна ясенної щілини спостерігаються значне потовщення епітеліального шару, паракератоз і гіперкератоз. У підслизовому шарі виражений запальний інфільтрат, поглиблення сполучнотканинних сосочків. Явища зроговіння епітелію з'явилися у ділянці епітеліального прикріплення, поглибилася кишеня. Клітинний запальний інфільтрат мав характер мононуклеарного. У власній пластинці слизової оболонки поряд із вищеописаними змінами настало згладження сполучнотканинних сосочків, ангіоматоз, особливо у ділянках запалення.

Мікроциркуляторне русло періодонту реагувало різко вираженою дилатацією капілярів. У стінках окремих артеріол і капілярів, крім плазматичного просякання, визначався склероз або гіаліноз. На тлі повнокров'я спостерігалися численні крововиливи та периваскулярний набряк, в результаті чого порушувався контакт між тканинами періодонту і внутрішньою поверхнею альвеоли.

При подальшому прогресуванні цукрового діабету (на восьмому - десятому тижнях), у тварин утримувалися попередні клінічні ознаки, макроскопічно - слизова оболонка ясен, присінка і власне ротової порожнини була сухою, пастозною, ціанотичною, злегка кровоточила. У ділянці вільної і прикріпленої частин ясен спостерігається потовщення епітеліального шару з явищами акантозу, паракератозу та гіперкератозу, у власній пластинці слизової оболонки _ набряк, вогнищева круглоклітинна інфільтрація, гіперемія капілярів. Зміни у гемомікроциркуляторному руслі пародонта полягали у потовщенні стінок окремих артеріол за рахунок склерозу, венозного повнокров'я, дилатації просвітів капілярів. На 10-му тижні патологічна кишеня була виразною і супроводжувалася гнійним запаленням і руйнуванням циркулярної зв'язки зуба та утворенням виразкового дефекту у дні ясенної борозни.

Висновки

ь За умов стрептозотоцин-індукованого цукрового діабету у щурів виникають і поступово прогресують структурні зміни у м'яких тканинах пародонта.

ь У яснах спостерігаються потовщення епітеліального шару у вільній частині, паракератоз, гіперкератоз, спочатку _ сплющення, а потім поглиблення сполучнотканинних сосочків. У власній пластинці визначаються розкриття резервних капілярів та новоутворення судин - ангіоматоз. У ділянці ясенної щілини уже на другому тижні експерименту з'являються ознаки гострого запалення, які, поступово прогресуючи, набувають максимального вираження на 10-му тижні експерименту і призводять до укривання виразками епітелію та формування патологічної кишені.

ь Протягом експерименту у періодонті прогресують зміни у гемомікроциркуляторному руслі, які маніфестуються гіперемією судин, плазматичним просяканням, а потім склерозом та гіалінозом стінок артеріол і окремих капілярів, численними крововиливами та периваскулярним набряком, що обумовлює відшарування тканин періодонту від внутрішньої поверхні альвеоли.

Summary

In the current study we showed the norm and dynamics of morfological changes of soft tissues of periodontium during the experimental streptozoticin-induced diabetes mellitus.

Список літератури

2. Жмеренецкий К.В. Состояние микроциркуляции и влияние на неё даларгина у больных сахарным диабетом: Автореф. дис…канд. мед. наук. - Хабаровск, 2001.-26 с.

3. Современные вопросы клинической парадонтологии / Под ред. Л.А. Дмитриевой .- М.: МЕДпресс, 2001.-168 с.

4. Ефимов А.С. Диабетические ангиопатии .- М.: Медицина, 1989.-287 с.

5. Плотников Н.А., Матвеева Н.А., Генкин М.Э. Состояние тканей пародонта у детей и подростков, страдающих сахарным диабетом //Стоматология.- 1973.-№3.-С.61-64.

6. Васюкова Е.А., Зефирова Г.С., Чарный А.М., Давитинидзе Н.А. Нарушение микроциркуляции в ранней диагностике сахарного диабета и диабетической микроангиопатии //Пробл. эндокринологии.-1977.-№5.-С.26-30.

7. Спесивцева В.Г., Голубятникова Г.А., Мамаева Г.Г.и др.Нарушения микроциркуляции у больных сахарным диабетом и пути их корекции.- Ташкент: Медицина, 1982. _ 247 с.

8. Плешанов Е.В., Гогина И.Ф., Гордий П.Д. Базальная мембрана капилляров у больных сахарным диабетом и диабетической микроангиопатией // Морфология.-Киев, 1990.-Вып.12.-С.65-69.

9. Модели сахарного диабета, их выбор и использование / В.Г. Титок, А.А. Евсеенко, Ф. Адмажиян и соавт. //Биополимеры и клетка.-1999.-Т.15, №12.- С.103-108.