Способ лечения острого пародонтита

Предлагаемый способ относится к медицине, а именно к стоматологии и фармакологии, и может быть использован для стимуляции восстановления ткани пародонта при моделировании острого пародонтита.

1. В настоящее время в большинстве стран мира отмечается рост числа заболеваний пародонта (Тарасенко Л.М., Петрушанко Т.А. Стресс и пародонт - 1999. - Полтава. - 189 с.). Это связано, в первую очередь, с особенностями питания современного человека. Важнейшее место среди заболеваний пародонта занимает пародонтит - воспаление тканей пародонта (Гожая И.Н. Риск развития заболеваний пародонта при наличии хронических социальных стрессоров у клинически здоровых лиц // Пародонтология. - 2012. - Т. 17, №1. - С. 21-26.). Эта патология отмечается не менее чем у 50% лиц в возрасте 40-50 лет, а среди старших возрастных групп редко можно встретить человека без признаков поражений пародонта (Леонтьев В.К., Фаустов Л.А., Галенко-Ярошевский П.А. и др. Хронический генерализованный пародонтит: клиническая и экспериментальная фармакотерапия метаболическими корректорами. - 2012. Краснодар. Просвещение-Юг, 403 с., Lafaurie G.I., Contreras A., Baron A. et al. Demographic, clinical and microbial aspects of chronic and aggressive periodontitis in Colombia: multicenter study // Journal of Periodontology. - 2007. - Vol. 78, N 4. - P. 629-639.). По данным Цепова Л.М. и соавторов распространенность воспалительных заболеваний пародонта среди взрослого работоспособного населения достигает 75% (Цепов Л.М., Цепова Е.Л., Цепов А.Л. Пародонтит: локальный очаг серьезных проблем (обзор литературы) // Пародонтология. - 2014. - Т. 19, №3. - С. 3-6). При этом пародонтит приводит к потере большого количества интактных зубов, а также возникновению очагов хронической инфекции в связи с образованием десневых и пародонтальных карманов, что способствует развитию общесоматической патологии.

Предложено несколько теорий возникновения и развития пародонтита. Установлено, что пародонтит развивается под действием целой совокупности местных и общих факторов: микроорганизмы зубной бляшки, травматическая окклюзия, неправильное питание, некачественные пломбы и протезы, аномалии строения полости рта, нарушения обмена, иммунологические, гормональные, сосудистые и метаболические сдвиги, хронические интоксикации, измененная реактивность организма, но ведущая роль патогенных микроорганизмов в патогенезе этого заболевания не вызывает сомнений (Цепов Л.М., Голева Н.А. Роль микрофлоры в возникновении воспалительных заболеваний пародонта // Пародонтология. - 2009. - №1. - С. 7-12; Samuels R.H., Pender N., Last K.S. The effects of orthodontic tooth movement on the glycosaminoglycan components of gingival crevicular fluid // Journal of Clinical Periodontology - 1993. - Vol. 20, N 2. - P. 371-377). Однако использование антибиотиков при пародонтите сопряжено с рядом проблем: низкая чувствительность микробов к антибиотикам, так как большинство возбудителей относится к грам-отрицательной флоре, формирование устойчивости микроорганизмов к лекарственному воздействию, развитие аллергических реакций к антибиотикам.

В этой связи поиск новых методов лечения и профилактики пародонтита приобретает особую актуальность.

В последние годы установлено, что фагоцитирующие клетки организма человека продуцируют вещества, обладающие бактерицидной активностью, которые получили название антимикробные пептиды (Артамонов А.Ю. Эффекты действия природных антимикробных пептидов и их синтетических аналогов с различными изменениями структуры молекулы: автореф. дис. … канд. биолог, наук: 14.03.03, 03.01.04. - СПб., 2012. - 22 с., Gordon, Y.J., Romanowski E.G., McDermott A.M. A review of antimicrobial peptides and their therapeutic potential as anti-infective drugs // Current Eye Research - 2005. - Vol. 30, N 7. - P. 505-515). Установлено, что антимикробные пептиды проявляют бактерицидную активность в отношении как грам-положительных, так и грам-отрицательных микроорганизмов (Gordon, Y.J., Romanowski E.G., McDermott A.M. A review of antimicrobial peptides and their therapeutic potential as anti-infective drugs // Current Eye Research - 2005. - Vol. 30, N 7. - P. 505-515). Уникальность эффекта антимикробных пептидов заключается в их избирательном действии на микроорганизмы, поскольку их катионные белки имеют высокое сродство к бактериальным мембранам, содержащим большое количество отрицательно заряженных молекул липополисахаридов (Wu М., Maier Е., Benz R., Hancock R.E.W. Mechanism of interaction of different classes of cationic antimicrobial peptides with planar bilayers and with the cytoplasmic membrane of Escherichia coli // Biochemistry. - 1999. - Vol. 38, N 3. - P. 7235-7242). Механизм бактерицидного действия антимикробных пептидов связан с быстрым повышением проницаемости мембран бактериальных клеток, приводящему к их осмотическому разрушению (Orlov D.S. Nguyen Т., Lehrer R.I. Potassium release, a useful tool for studying antimicrobial peptides // Journal of Microbiological Methods. - 2002. - Vol. 49, N 3. - P. 325-328).

Антимикробные пептиды не накапливаются в организме человека, поскольку разрушаются протеазами и инактивируются белками плазмы (Gordon, Y.J., Romanowski E.G., McDermott A.M. A review of antimicrobial peptides and their therapeutic potential as anti-infective drags // Current Eye Research - 2005. - Vol. 30, N 7. - P. 505-515).

Важнейшей особенностью бактерицидного действия этих веществ является отсутствие развития устойчивости (Артамонов А.Ю., Орлов Д.С., Шамова О.В., Рыбакина Е.Г., Колодкин Н.И., Смирнова М.П. Антимикробная и гемолитическая активность структурных аналогов индолицидина // Инфекция и иммунитет. - 2014. - №5. - С. 65). Одной из групп таких пептидов, вызывающих большой интерес исследователей, являются представители семейства индолицидина. Показано, что природный пептид наряду с антимикробной активностью, проявляет выраженное гемолитическое действие. В настоящее время синтезированы синтетические аналоги индолицидина, которые, обладая сильным бактерицидным действием, не вызывают гемолиза (Артамонов А.Ю., Орлов Д.С., Шамова О.В., Рыбакина Е.Г., Колодкин Н.И., Смирнова М.П. Антимикробная и гемолитическая активность структурных аналогов индолицидина // Инфекция и иммунитет. - 2014. - №5. - С. 65, Guani-Guerra Е., Santos-Mendoza Т., Lugo-Reyes S.O., Teran L.M. Antimicrobial peptides: general overview and clinical implications in human health and disease // Clinical Immunology. - 2010. - Vol. 135, №1. - P. 1-11). Установлено, что синтетические индолицидины проявляют иммуномодулирующее действие (Артамонов А.Ю., Шанин С.Н., Орлов Д.С., Шамова О.В., Колодкин Н.И., Рыбакина Е.Г. Иммуномодулирующая активность антимикробных пептидов индолицидина и его структурных аналогов // Медицинская иммунология. - 2009. - Т. 11, №1. - С. 101-104.), влияют на прооксидантно-антиоксидантный баланс, стимулируют регенерацию ожоговых ран (Лазаренко В.А., Ляшев Ю.Д., Шевченко Н.И. Влияние синтетического аналога индолицидина на процессы перекисного окисления липидов при термических ожогах // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. - 2014. - Т. 157, №4. - С. 443-445., Лазаренко В.А., Ляшев Ю.Д., Шевченко Н.И. Влияние синтетического аналога индолицидина на репаративную регенерации кожи при ожоговой травме // Вестник экспериментальной и клинической хирургии. - 2014. - №4. - С. 342-349).

Характер биологической активности аналогов индолицидина и их устойчивость к действию эндопептидаз зависит от изменений в структуре молекулы пептида (Смирнова М.П., Афонин В.Г., Шпень В.М., Тяготин Ю.В., Колодкин Н.И. Взаимосвязь структура-активность в ряду аналогов антибактериального пептида индолицидина. I. Синтез и биологическая активность аналогов с увеличением амфипатичностью и повышенным общим положительным зарядом молекулы. Биоорганическая химия. - 2004. - Т. 30, №5. - С. 458-465).

В связи с вышесказанным становится очевидной актуальность поиска новых средств для лечения острого пародонтита на основе природного пептида индолицидина.

Наиболее близким является способ лечения пародонтита с помощью последовательного применения в области поражения раствора хлоргексидина и смеси Никифорова, пародонтальной повязки «Сульфакрилат» с последующим воздействием на очаг воспаления ультразвуком (Большедворская Н.Е., Молоков В.Д., Васильева Л.С. // Способ лечения пародонтита - Патент РФ 2309734, 2007).

Применение указанного способа, заключающегося в последовательном внесении в десневые карманы 0,06% раствора хлоргексидина, смеси Никифорова, клеевой пародонтальной повязки «Сульфакрилат» с последующим применением ультразвукового наконечника (частота колебаний 16,5 кГц), для лечения экспериментального пародонтита позволяет существенно уменьшить воспалительные проявления в пародонте, препятствует деструкции тканей, активизирует репаративные процессы.

Недостатком предложенного способа является то, что указанный способ является трудоемким, создает неудобства пациентам, неприятный вкус используемых препаратов вызывает у пациентов негативное отношение к лечению. В то же время частота распространения воспалительных заболеваний тканей пародонта в последние годы не уменьшается

Технический результат изобретения - разработать способ лечения острого пародонтита с использованием пептида H-Ile-Leu-Pro-Trp-Lys-Lys-Pro-Trp-Lys-Pro-Trp-Arg-Arg-NH₂.

Технический результат изобретения достигается тем, что экспериментальному животному (крысе), которому моделировали острый пародонтит путем наложения на 14 дней на шейки нижних резцов крысы нити из шовного материала в виде восьмерки с дальнейшим погружением нити вглубь десны, парентерально (внутрибрюшинно) вводят растворенный в физиологическом растворе хлорида натрия пептид H-Ile-Leu-Pro-Trp-Lys-Lys-Pro-Trp-Lys-Pro-Trp-Arg-Arg-NH₂ в дозе 500,0 мкг/кг массы тела, семикратно с интервалом в 24 часа между инъекциями. Изучение морфологии пародонта на разных сроках после моделирования острого пародонтита свидетельствует о терапевтическом действии пептида H-Ile-Leu-Pro-Trp-Lys-Lys-Pro-Trp-Lys-Pro-Trp-Arg-Arg-NH₂.

В разработанном нами способе лечения острого пародонтита используется пептид H-Ile-Leu-Pro-Trp-Lys-Lys-Pro-Trp-Lys-Pro-Trp-Arg-Arg-NH₂, обладающий антибактериальной активностью и иммуномодулирующим действием, а также подобраны такая доза и кратность введения, при которых проявляется терапевтический эффект исследуемого пептида при остром пародонтите. Пептид H-Ile-Leu-Pro-Trp-Lys-Lys-Pro-Trp-Lys-Pro-Trp-Arg-Arg-NH₂ обладает высокой антибактериальной активностью, при этом, в отличие от природного пептида, он не вызывает гемолиза (Смирнова М.П., Афонин В.Г., Шпень В.М., Тяготин Ю.В., Колодкин Н.И. Взаимосвязь структура-активность в ряду аналогов антибактериального пептида индолицидина. I. Синтез и биологическая активность аналогов с увеличением амфипатичностью и повышенным общим положительным зарядом молекулы. Биоорганическая химия. - 2004. - Т. 30, №5. - С. 458-465). Индолицидины играют ключевую роль в механизмах врожденного иммунитета (Zanetti, М. Cathelicidins, multifunctional peptides of the innate immunity // Journal of Leukocyte Biology - 2004. - Vol. 75. - P. 39-48), обладают фунгицидным и антипаразитарным действием (Guani-Guerra Е., Santos-Mendoza Т., Lugo-Reyes S.O., Teran L.M. Antimicrobial peptides: general overview and clinical implications in human health and disease // Clin Immunol. -2010. - Vol. 135, №1. - P. 1-11, McGwire B.S., Kulkarni M.M. Interactions of antimicrobial peptides with Leishmania and trypanosomes and their functional role in host parasitism // Experimental Parasitology - 2010. - Vol. 126, N 3. - P. 397-405). Показано, что антимикробные пептиды оказывают противоопухолевое действие (Jin G., Kawsar H.I., Hirsch S., Zeng С., Jio X., Feng Z., Ghosh S.K., Zeng Q.Y., Zhou A., McIntyre T.M., Weinberg A. An Antimicrobial Peptide Regulates Tumor-Associated Macrophage Trafficking via the Chemokine Receptor CCR2, a Model for Tumorigenesis // PLoS One. - 2010. - Vol. 5, N 6. - P. 10993).

В настоящий момент, поскольку точно известна химическая формула этого пептида, он может быть синтезирован в любой лаборатории синтеза пептидов, либо куплен у фирм, занимающихся поставкой биологически активных соединений (Sigma, ICN, Merk и др.). Нами использован препарат, синтезированный ООО «НПФ Верта» (г. Санкт-Петербург).

Изобретение поясняется следующими фигурами.

На фиг. 1. Представлена гистограмма, демонстрирующая терапевтический эффект пептида H-Ile-Leu-Pro-Trp-Lys-Lys-Pro-Trp-Lys-Pro-Trp-Arg-Arg-NH₂ при остром пародонтите на 14 сутки после его моделирования. В каждой группе было по 8 животных. * - р<0,05 по сравнению с контрольной группой; ** - р<0,01 по сравнению с контрольной группой, *** - р<0,001 по сравнению с контрольной группой.

На фиг. 2. Представлена гистограмма, демонстрирующая терапевтический эффект пептида H-Ile-Leu-Pro-Trp-Lys-Lys-Pro-Trp-Lys-Pro-Trp-Arg-Arg-NH₂ при остром пародонтите на 21 сутки после его моделирования. В каждой группе было по 8 животных. * - р<0,05 по сравнению с контрольной группой; ** - р<0,01 по сравнению с контрольной группой, *** - р<0,001 по сравнению с контрольной группой.

Способ осуществляется следующим образом. Моделирование острого пародонтита выполняли следующим образом: на 14 дней на шейки нижних резцов крысы накладывали нить из шовного материала в виде восьмерки и затем погружали нить вглубь десны. Известно, что механическое воздействие нити вызывает развитие острого пародонтита. Указанная модель традиционно используется в экспериментальных исследованиях, связанных с изучением острого пародонтита.

В экспериментах по лечению острого пародонтита использован пептид H H-Ile-Leu-Pro-Trp-Lys-Lys-Pro-Trp-Lys-Pro-Trp-Arg-Arg-NH₂, растворенный в физиологическом растворе хлорида натрия и разведенный до получения необходимой дозы 500,0 мкг/кг массы тела. Выбор указанной дозы объясняется предшествующими экспериментами, показавшими высокую стимулирующую активность аналога индолицидина на регенерацию термической раны (Лазаренко В.А., Ляшев Ю.Д., Шевченко Н.И. Влияние синтетического аналога индолицидина на репаративную регенерации кожи при ожоговой травме // Вестник экспериментальной и клинической хирургии. - 2014. - №4. - С. 342-349). В этой работе проводилось сравнительное изучение влияния аналога индолицидина на регенерацию ожоговой раны при его использовании в дозах 100,0 и 500,0 мкг/кг массы тела и установлено, что стимулирующее действие пептида более выражено при его применении в дозе 500,0 мкг/кг.

Пептид H-Ile-Leu-Pro-Trp-Lys-Lys-Pro-Trp-Lys-Pro-Trp-Arg-Arg-NH₂ вводили внутрибрюшинно в объеме 0,2 мл экспериментальному животному, которому предварительно моделировали острый пародонтит, один раз в день на протяжении 7 суток с интервалом 24 часа.

В результате проведенных исследований установлено, что применение пептида H-Ile-Leu-Pro-Trp-Lys-Lys-Pro-Trp-Lys-Pro-Trp-Arg-Arg-NH₂ в дозе 500,0 мкг/кг вызывает уменьшение проявлений воспаления и дистрофических изменений в эпителиальных клетках, ускоряет восстановление нормальной структуры десны на 14 и 21 сутки после начала применения препарата.

Можно утверждать, что такой комплексный эффект на состояние тканей пародонта у животных с острым пародонтитом носит положительный характер, так как способствует устранению проявлений воспаления и восстановлению нормальной структуры десны.

Пример конкретного выполнения.

Пример. Лечение острого пародонтита у животных путем применения пептида H-Ile-Leu-Pro-Trp-Lys-Lys-Pro-Trp-Lys-Pro-Trp-Arg-Arg-NH₂ в дозе 500,0 мкг/кг.

Пародонтит у экспериментальных животных вызывали путем наложения нити из шовного материала в виде восьмерки на резцы нижней челюсти, а затем нить погружали в зубодесневой желобок и фиксировали ее дополнительным узлом. Нить оставляли на 14 дней, а затем снимали.

После операции крысы были разделены на 2 группы по 16 особей в каждой. Контрольной группе внутрибрюшинно вводили физиологический раствор в объеме 0,2 мл. Опытной группе - пептид H-Ile-Leu-Pro-Trp-Lys-Lys-Pro-Trp-Lys-Pro-Trp-Arg-Arg-NH₂ в дозе 500,0 мкг/кг. Пептид предварительно растворяли в физиологическом растворе и вводили внутрибрюшинно в объеме 0,2 мл. Раствор пептида H-Ile-Leu-Pro-Trp-Lys-Lys-Pro-Trp-Lys-Pro-Trp-Arg-Arg-NH₂ крысам опытной группы и физиологический раствор контрольной группе животных вводили один раз в день в течение 7 дней, начиная со дня снятия нити. Животных выводили из эксперимента на 14 и 21 сутки после снятия нити. Извлеченный фрагмент нижней челюсти фиксировали в растворе формалина. Готовили парафиновые срезы фрагмента нижней челюсти, которые окрашивали гематоксилином и эозином, а также по Маллори. Проводили микроскопическое исследование окрашенных срезов и определяли среднюю толщину эпителиального слоя десны, относительную площадь сосудистого русла в сетчатом слое десны, относительную площадь инфильтратов в ткани пародонта, относительную площадь волокнистой соединительной ткани и относительную площадь нормальной ткани с помощью сетки Автандилова и микрометрической линейки.

У контрольных животных на 14 и 21 сутки после снятия нити отмечается утолщение собственной пластинки за счет отека, расстройства кровообращения, наличие инфильтратов, состоящих, в основном, из нейтрофилов. В эпителиальных клетках отмечались явления гидропической и балонной дистрофии. В ткани десны наблюдается образование участков соединительной ткани.

Применение пептида H-Ile-Leu-Pro-Trp-Lys-Lys-Pro-Trp-Lys-Pro-Trp-Arg-Arg-NH₂ крысам с острым пародонтитом оказывало стимулирующее влияние на развитие восстановительных процессов в десне. В группе крыс, получавших пептид H-Ile-Leu-Pro-Trp-Lys-Lys-Pro-Trp-Lys-Pro-Trp-Arg-Arg-NH₂, на 14 сутки толщина эпителия меньше, чем в контрольной группе на 10,4% (р<0,05). Установлено уменьшение относительной площади клеточных инфильтратов на 22,3% (р<0,01) при применении пептида H-Ile-Leu-Pro-Trp-Lys-Lys-Pro-Trp-Lys-Pro-Trp-Arg-Arg-NH₂. Отмечается значительное увеличение по сравнению с контрольной группой относительной площади нормальной ткани: в 2,1 раза при введении пептида H-Ile-Leu-Pro-Trp-Lys-Lys-Pro-Trp-Lys-Pro-Trp-Arg-Arg-NH₂ (р<0,001).

На 21 сутки после снятия нити применение пептида H-Ile-Leu-Pro-Trp-Lys-Lys-Pro-Trp-Lys-Pro-Trp-Arg-Arg-NH₂ животным с острым пародонтитом устраняло отек эпителия: его толщина не отличалась существенно от аналогичного показателя у интактных крыс (р>0,05). Относительная площадь клеточных инфильтратов в этих группах была на 24,5% меньше при введении пептида H H-Ile-Leu-Pro-Trp-Lys-Lys-Pro-Trp-Lys-Pro-Trp-Arg-Arg-NH₂ по сравнению с контрольной группой (р<0,01). В группе крыс, получавшей пептид H-Ile-Leu-Pro-Trp-Lys-Lys-Pro-Trp-Lys-Pro-Trp-Arg-Arg-NH₂, более одной трети среза занимала нормальная ткань, что на 48,0% больше по сравнению с контрольной группой (р<0,001). При этом относительная площадь волокнистой соединительной ткани была ниже, чем в у крыс контрольной группы на 20,8% при использовании исследуемого пептида (p<X0,01).

Таким образом, пептид H-Ile-Leu-Pro-Trp-Lys-Lys-Pro-Trp-Lys-Pro-Trp-Arg-Arg-NH₂ в дозе 500,0 мкг/кг массы тела, введенный семикратно, с интервалом в 24 часа между инъекциями, начиная с первого дня после моделирования острого пародонтита, может быть использован для стимуляции восстановительных процессов в десне при остром пародонтите.