Саногенная и патогенная роль защитных реакций периодонта

На повреждающее действие микробов организм отвечает комплексом реакций защиты и поддержания гомеостаза. Система иммунобиологического надзора является одним из ключевых звеньев патогенеза хронического воспалительного процесса в периодонте, причем от нее зависит не только саногенное, но и патогенное развитие процесса.

Защита против микроорганизмов обеспечивается в тканях периодонта множеством врожденных и приобретенных механизмов.

Наиболее важные механические факторы противоинфекци онной защиты — это:

· интактная поверхность слизистой десен;

· десквамация и спонтанное удаление пораженного эпителия;

· смывающее и разводящее действие потока слюны;

· жевание;

· гигиена полости рта.

Большое значение имеют различные неспецифические бактерицидные и противовоспалительные компоненты слюны (бикарбонатанион, лизоцим, дефензины, а-1-антитрипсин, гидролазы, ростовые факторы - стимуляторы регенерации эпителия и соединительной ткани периодонта - см. ниже), а также присутствующие в слюне специфические секреторные иммуноглобулины А.

Противоинфекционную защиту (как в норме, так и, в особенности, при повреждении и воспалении десен) осуществляют эмигрирующие в полость рта фагоциты и выделяемые ими при экзоцитозе гуморальные бактерицидные медиаторы воспаления, в частности, катионные антибиотические белки, лактоферрин, эозинофильные цитотоксические белки и др.

Защитные механизмы влияют на адгезию бактерий и способствуют предотвращению колонизации микроорганизмов в зубодесневой области:

– большинство бактерий вымываются током слюны и десневой жидкости и проглатываются; в норме количество десневой жидкости в области неприкрепленной десны 5-8 мл/сут;

– агглютинины и особенно секреторный иммуноглобулин s-IgA противодействуют адгезии микроорганизмов;

– лизоцим (мураминидаза) слюны разрушает стенки некоторых бактерий;

– лактоферрин (железосвязывающий бактерицидный белок) связывает железо и снижает тем самым интенсивность цепных свободно-радикальных реакций, одновременно лишая бактерии необходимого для их метаболизма железа, что обусловливает остановку размножения ряда микроорганизмов.

Важной зоной взаимодействия всех этих физических, химических и биологических механизмов является зубодесневая область в месте контакта зуба с эпителием десны.

“Соединительный эпителий” области контакта зуба с мягкими тканями десны является, в целом, относительно слабо защищенной структурой, несмотря на протективную функцию “эпителиальной манжетки” (как уже отмечалось выше, клетки эпителия крепятся к зубу базальной мембраной и ее полудесмосомами). В этой области (“зубодесневая борозда”) бактерии имеют возможность плотно прикрепляться к не смачиваемой слюной поверхности зуба, что позволяет им длительное время находиться в контакте с мягкими тканями, окружающими зуб. В ходе запуска антибактериальных защитных механизмов происходит усиление действия этих механизмов. Запуску воспаления в поврежденной десне способствует:

1) расширению кровеносных сосудов сплетения десневого края;

2) повышению сосудистой проницаемости и, значит, увеличению отделения десневой жидкости, содержащей активированные компоненты комплемента (СЗа, С5а). Последние действуют на местные слизистые мастоциты и играют роль либераторов гистамина и других медиаторов воспаления;

3) усилению фагоцитоза, причем фрагменты комплемента выполняют роль опсонинов бактерий, аналогичную роль могут играть метящие бактерии специфические антитела;

4) активации системы комплемента, что обусловливает по-вреждение мембраны бактериальных клеток, помеченных антителами. Кроме того, IgG, М, А нейтрализуют экзотоксины, освобождаемые бактериями;

5) возрастанию миграции гранулоцитов, особенно нейтрофилов, а в ряде случаев - и эозинофилов в десневую борозду.

Наиболее важными медиаторами гранулоцитов, определяющими устойчивость к бактериальной инфекции, являются лизоцим и катионные белки, в частности, дефензины и лактоферрин.

Среди катионных белков выделяются серпроцидины - семейство гомологичных катионных бактерицидных протеаз, свойственных почти исключительно нейтрофилам. Важнейшие серпроцидины - это азуроцидин А, эластаза и катепсин G, являющиеся бактерицидными и цитотоксическими агентами, а также проявляющие эластолитическую активность, что не позволяет отделить их защитный бактерицидный эффект от повреждающего литического действия на ткани периодонта.

Огромное значение имеют основные катионные полипептиды - дефензины. Нейтрофилы - основные резервуары дефензинов, хотя последние имеются и у других клеток. Дефензины расцениваются как пептидные животные антибиотики наряду с активными кислородгалогеновыми радикалами, это - основные естественные дезинфектанты организма и, в частности, - полости рта и поверхности миндалин (Кокряков В.Н., 1999). Дефензины - относительно низкомолекулярные пептиды. До момента упаковки готовых пептидов в пластинчатом комплексе в азурофильные гранулы нейтрофилов самоповреждающее действие дефензинов сдерживается из-за наличия аминокислотных последовательностей-инактиваторов. Дефензины - естественные антибиотики широкого спектра действия. Их высокий катионный заряд позволяет им адсорбироваться на оболочке микроорганизмов, богатой полианионами (кислыми фосфолипидами, тейхоевыми кислотами, ЛПС). Относительная избирательность действия дефензинов связана с тем, что на эукариотических мембранах собственных клеток организма эти полианионные компоненты не представлены; таким образом, дефензины на них не фиксируются. За счет неполярных аминокислотных остатков дефензины могут внедряться в липофильную фазу микробных клеточных мембран. Электрофоретический механизм позволяет им проникать внутрь микробных клеток к отрицательно заряженной стороне мембраны. Проходя мембрану, дефензиновые молекулы создают в ней поры, проницаемые для катионов, нуклеотидов и коферментов. Выравниваются ионные градиенты, нарушается работа мембранных мультиферментных метаболических комплексов микробной клетки, происходит ее набухание. Интерлейкин-8, выделяемый различными клетками при воспалении, стимулирует освобождение дефензинов из нейтрофилов, и таким образом усиливает атаку организма хозяина на микроорганизмы. Дефензины цитотоксичны и для собственных клеток, но инактивируются в крови и тканевой жидкости путем связывания с белками-ингибиторами. Наиболее полно их действие проявляется внутри фаголизосом в отношении живых аэробных бактерий и грибков. Микробы, находящиеся в стационарной фазе роста, менее активно связывают дефенчины, а в посмертном разрушении бактериальных клеток участие дефензинов несущественно. Анаэробы полости рта гораздо менее чувствительны к дефензинам, чем аэробная микрофлора.

Еще один компонент азурофильных гранул нейтрофилов (впрочем, представленный и в других видах нейтрофильных гранул) - лизоцим, или фермент мураминидаза (условное название фермента мукопептидгликогидролазы, лизирующей 1,4р-связи в мурамилглюкозамине оболочки грамположительных бактерий). Лизоцим открыт А. Флемингом (1921), по легенде, чихнувшим на агар с культурой бактерий и заметившим литический эффект капелек собственной слюны. После деполимеризации одного из главных компонентов оболочки под влиянием лизоцима, бактериальная клетка превращается в сферопласт, разрываемый осмотическим давлением. Лизоцим считается антибиотиком, “добивающим” бактериальные клетки после инициирующего поражения дефензинами и кислородгалогеновыми радикалами. На интактные бактерии он действует сравнительно слабо.

Из сказанного ясна исключительная роль гранулоцитов в антибактериальной защите периодонта. При гранулоцитопении и агранулоцитозе любой этиологии (лейкоз, лучевая болезнь, апласгические состояния, голодание, алиментарная токсическая алейкия, отравления лизосомотоксинами грибкового и иного происхождения), а также при наследственных дефектах функций нейтрофилов (синдром Шедьяка -Хигаши) и приобретенной депрессии нейтрофилов (сахарный диабет) десневые ткани легко подвергаются изъязвлению и некрозу. Ранние дефекты нейтрофильной функции лежат в основе развития ювенильных форм периодонтита (десмодонтоза).

Следует учесть, что возбудители инфекционного воспаления всячески противодействуют защитным механизмам (контриммунный ответ возбудителя):

– ряд микробов синтезируют “s-IgA-протеазу”, разрушающую секреторный IgA;

– многие возбудители антигенно варьируют и интенсивно мутируют, ускользая от действия иммунного ответа и от последствий вакцинопрофилактики и серотерапии. Они быстро меняют антигенные характеристики поверхности микробных клеток, что предотвращает вторичный усиленный иммунный ответ;

– капсулы микроорганизмов, состоящие из полисахаридов (реже - белков), препятствуют прикреплению фагоцитов. Такие микроорганизмы фагоцитируются только после опсонизации комплементом и/или антителами. Капсульные полисахариды микробов ослабляют иммунный ответ, ограничивая презентацию белковых антигенов, и препятствуют эффективному лизису микробов комплементом, зачастую они содержат репелленты для фагоцитов;

– микроорганизмы способны избегать попадания в фаголизосому, где на них воздействуют токсические продукты галогенов и кислорода, лизосомальные ферменты, серпроцидины и другие бактерицидные агенты. Многие возбудители нарушают фагоцитоз и ускользают от него, чтобы персистировать внутри зараженных клеток. Это достигается путем блокады слияния фагосомы с лизосомой (В. pertussis), продукции антиоксидантных липидов (микобактерия лепры), нарушением pH в фаголизосоме (гистоплазма), выходом из фаголизосомы (листерии), формированием ложной фаголи- зосомы (токсоплазма);

– лейкотоксины микроорганизмов способны повреждать сам фагоцит, угнетают подвижность и инактивируют фагоцитарную способность гранулоцитов. Токсины микробов могут поражать клетки иммунной системы, например, сибиреязвенный летальный токсин индуцирует апоптоз макрофагов при их активации, не давая завершить фагоцитоз и презентацию антигенов возбудителя. В других случаях протеазы микробов разрушают комплемент, а фосфолипазы мембраны иммунокомпетентных клеток (так действуют менингококки, гонококки, стрептококки). Иногда это заканчивается апоптозом самого фагоцита (так действуют шигелла Флекснера и В. antracis);

– микробы и вирусы могут оказывать иммуносупрессорный эффект. Так, вирус простого герпеса препятствует экспрессии белков ГКГС I на зараженных клетках, вирус Эпштейна-Барр при инфекционном мононуклеозе заставляет клетку экспрессировать гомолог иммуносупрессивного цитокина ИЛ-10, криптококки выделяют противовоспалительные полисахаридные медиаторы и т. д.

Все эти эффекты затягивают течение воспаления, способствуют его хронизации и не позволяют уничтожить флого генный агент.

Некоторые контриммунные эффекты микробов, поражающих периодонт, отражены ниже в табл. 1.

Иммунная защита в тканях периодонта не ограничивается применением врожденных механизмов иммунитета, а переходит к адаптивным иммунным реакциям с участием антител и экспансией клонально-специфических лимфоцитов.

Обладая антигенностью, микроорганизмы при участии местных антиген-представляющих макрофагальных клеток полости рта сенсибилизируют лимфоциты MALT-системы. Клоны, специфичные по отношению к антигенам микробов, экспансируют и осуществляют в полости рта иммунный ответ против возбудителей. Но усиленная альтерация периодонта ведет к образованию тканевых неоантигенов, формируются иммунные комплексы. Иммунные комплексы и неоантигены также подвергаются презентации в качестве объектов иммунной атаки. Это может приводить к аутоаллергии из-за антигенного перекреста между микробными и аутоантигенами или между аутоантигенами и идиотипами антител.