zabmedvestnikЗабайкальский медицинский вестникTransbaikalian Medical Bulletin1998-6173Читинская государственная медицинская академия10.52485/19986173_2023_1_74zabmedvestnik-127Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯORIGINAL RESEARCHМорфологические и иммунологические изменения тканей при экспериментальном пародонтите у крысMorphological and immunological changes in tissues during experimental parodontitis in ratsФефеловА. А.FefelovA. A.

672027; ул. Угданская, 8; Чита

672027; 8 Ugdanskaya str.; Chita

БаясхалановаЦ. Б.BayaskhalanovaTs. B.

672000; ул. Горького, 39а; Чита

672000; 39 А Gorky str.; Chita

ТерешковП. П.TereshkovP. P.

672000; ул. Горького, 39а; Чита

672000; 39 А Gorky str.; Chita

ФефеловаЕ. В.FefelovaE. V.

672000; ул. Горького, 39а; Чита

672000; 39 А Gorky str.; Chita

ЦыбиковН. Н.TsybikovN. N.

672000; ул. Горького, 39а; Чита

672000; 39 А Gorky str.; Chita

ГАУЗ «Краевая стоматологическая поликлиника»РоссияRegional Dental ClinicRussian FederationФедеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Читинская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения Российской ФедерацииРоссияChita State Medical AcademyRussian Federation202303082024017481Copyright © Фефелов А.А., Баясхаланова Ц.Б., Терешков П.П., Фефелова Е.В., Цыбиков Н.Н., 20242024Фефелов А.А., Баясхаланова Ц.Б., Терешков П.П., Фефелова Е.В., Цыбиков Н.Н.Fefelov A.A., Bayaskhalanova T.B., Tereshkov P.P., Fefelova E.V., Tsybikov N.N.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.zabmedvestnik.ru/jour/article/view/127   Цель исследования

   Цель исследования: оценить морфологические и иммуногистохимические параметры пародонта крысы в модели экспериментального пародонтита.

   Материалы и методы исследования. Экспериментальный пародонтит формировали у самцов крыс породы Wistar в возрасте 18–20 недель и весом 200–300 г. Пародонтит моделировали путем отслойки десны концом копьевидного скальпеля (№ 11) в сочетании с инъекциями 10 % раствора этилового спирта с 0,25 % раствором новокаином в течении 7 дней. Воспалительный процесс оценивался морфологическими и гистологическими методами. В сыворотке крови и гомогенате тканей пародонта определяли уровень цитокинов с помощью системы мультиплексного анализа (США). Гистологические срезы делали на уровне резцов обеих челюстей, окрашивали гематоксилин-эозином и иммуногистохимически кроличьими моноклональными антителами (SP7). Статистическая обработка данных проводилась с использованием однофакторного дисперсионного анализа Крускал-Уолисса. Достоверность различий между группами (р) оценивали при помощи попарных сравнений Двасса-Стила-Кричлоу-Флигнера.

   Результаты исследования. На седьмые сутки эксперимента десна приобрела цианотичный оттенок, наблюдался её значительный отек. Гистологически зафиксировано наличие пародонтального кармана, инфильтрация тканей лейкоцитами, макрофагами, фибробластами, утолщение слоя эпителия десны, разрушение периодонта и резорбция костных балок альвеол. Отмечался рост уровня цитокинов у крыс, в большей степени в сыворотке крови. Наиболее выраженный приростзарегистрирован у TNFα и IFN γ, а минимальное увеличение отмечалось со стороны IL 6. Выявлено, что число макрофагов и B-лимфоцитов увеличилось одинаково в 8,5 раз (р = 0,000001), количество Т- лимфоцитов возросло в 5,5 раз (р = 0,000001).

   Заключение

   Заключение. В модели хронического пародонтита нами показано, что наблюдается активация всех звеньев иммунной системы, с преобладанием гуморального звена иммунной системы, проявляющаяся возрастанием уровней цитокинов как в сыворотке крови, так и тканях и увеличением числа иммунокомпетентных клеток в тканях пародонта.

   The purpose of the study: to evaluate the morphological and immunohistochemical parameters of the rat periodontium in the model of experimental periodontitis.

   Materials and methods

   Materials and methods. Experimental periodontitis was formed in male Wistar rats aged 18–20 weeks and weighing 200–300 g. Periodontitis was modeled by detaching the gums with the end of a spear-shaped scalpel (No. 11) in combination with injections of 10 % ethanol solution with 0.25 % novocaine solution in within 7 days. The inflammatory process was assessed morphologically and histologically. In blood serum and homogenate of periodontal tissues, the level of cytokines was determined using a multiplex analysis system (USA). Histological sections were made at the level of the incisors of both jaws, stained with hematoxylin-eosin and immunohistochemically with rabbit monoclonal antibodies (SP7). Statistical data processing was carried out using one-way Kruskal-Walliss analysis of variance. Significance of differences between groups (p) was assessed using pairwise comparisons of Dwass-Steele-Critchlow-Fligner.

   Research results

   Research results. On the seventh day of the experiment, the gum acquired a cyanotic hue, its significant edema was observed. Histologically, the presence of a periodontal pocket, infiltration of tissues with leukocytes, macrophages, fibroblasts, thickening of the gingival epithelium, destruction of the periodontium and resorption of the bone beams of the alveoli were recorded. There was an increase in the concentrations of cytokines in rats, to a greater extent in the blood serum. The most pronounced increase was in TNFα and IFN γ, the minimum increase was observed in IL 6. It was found that the number of macrophages and B-lymphocytes increased equally by 8.5 times (p = 0.000001), the number of T-lymphocytes increased by 5.5 times (p = 0.000001).

   Conclusion

   Conclusion. In the model of chronic periodontitis, we have shown that there is activation of all parts of the immune system, with a predominance of the humoral part of the immune system, manifested by an increase in the levels of cytokines both in blood serum and tissues and an increase in the number of immunocompetent cells in periodontal tissues.

экспериментальный пародонтитцитокиныиммуногистохимияответ иммунной системыexperimental periodontitiscytokinesimmunohistochemistryimmune responseИсследование не имело финансовой поддержкиThe study had no financial supportReferencesRichards D. Review finds that severe periodontitis affects 11 % of the world population. Evid Based Dent. 2014. 15(3). 70-1. doi: 10.1038/sj.ebd.6401037.Richards D. Review finds that severe periodontitis affects 11 % of the world population. Evid Based Dent. 2014. 15(3). 70-1. doi: 10.1038/sj.ebd.6401037.Tabassum A., Madi M., Alabdulaziz A., Al Nasrallah Y., Alabdulaziz M., Ahmad Siddique I., Kazmi F. Prevalence of periodontitis based on retrospective radiographic evaluation at dental hospital in Eastern Province of Saudi Arabia: A retrospective study. Saudi Dent J. 2022. 34(8). 788-794. doi: 10.1016/j.sdentj.2022.11.006.Tabassum A., Madi M., Alabdulaziz A., Al Nasrallah Y., Alabdulaziz M., Ahmad Siddique I., Kazmi F. Prevalence of periodontitis based on retrospective radiographic evaluation at dental hospital in Eastern Province of Saudi Arabia: A retrospective study. Saudi Dent J. 2022. 34(8). 788-794. doi: 10.1016/j.sdentj.2022.11.006.Al-Nasser L., Lamster I.B. Prevention and management of periodontal diseases and dental caries in the older adults. Periodontol 2000. 2020. 84(1). 69-83. doi: 10.1111/prd.12338.Al-Nasser L., Lamster I.B. Prevention and management of periodontal diseases and dental caries in the older adults. Periodontol 2000. 2020. 84(1). 69-83. doi: 10.1111/prd.12338.Colombo A.P., Bennet S., Cotton S.L., Goodson J.M., Kent R., Haffajee A.D., Socransky S.S., Hasturk H., Van Dyke T.E., Dewhirst F.E., Paster B.J. Impact of periodontal therapy on the subgingival microbiota of severe periodontitis: comparison between good responders and individuals with refractory periodontitis using the human oral microbe identification microarray. J Periodontol. 2012. 83(10). 1279-87. doi: 10.1902/jop.2012.110566.Colombo A.P., Bennet S., Cotton S.L., Goodson J.M., Kent R., Haffajee A.D., Socransky S.S., Hasturk H., Van Dyke T.E., Dewhirst F.E., Paster B.J. Impact of periodontal therapy on the subgingival microbiota of severe periodontitis: comparison between good responders and individuals with refractory periodontitis using the human oral microbe identification microarray. J Periodontol. 2012. 83(10). 1279-87. doi: 10.1902/jop.2012.110566.Dahlen G., Basic A., Bylund J. Importance of Virulence Factors for the Persistence of Oral Bacteria in the Inflamed Gingival Crevice and in the Pathogenesis of Periodontal Disease. J Clin Med. 2019. 8(9). 1339. doi: 10.3390/jcm8091339.Dahlen G., Basic A., Bylund J. Importance of Virulence Factors for the Persistence of Oral Bacteria in the Inflamed Gingival Crevice and in the Pathogenesis of Periodontal Disease. J Clin Med. 2019. 8(9). 1339. doi: 10.3390/jcm8091339.Bertolini M., Costa R.C., Barão V.A.R., Cunha Villar C., Retamal-Valdes B., Feres M., Silva Souza J.G. Oral Microorganisms and Biofilms: New Insights to Defeat the Main Etiologic Factor of Oral Diseases. Microorganisms. 2022. 10(12). 2413. doi: 10.3390/microorganisms10122413.Bertolini M., Costa R.C., Barão V.A.R., Cunha Villar C., Retamal-Valdes B., Feres M., Silva Souza J.G. Oral Microorganisms and Biofilms: New Insights to Defeat the Main Etiologic Factor of Oral Diseases. Microorganisms. 2022. 10(12). 2413. doi: 10.3390/microorganisms10122413.Pan W., Wang Q., Chen Q. The cytokine network involved in the host immune response to periodontitis. Int J Oral Sci. 2019. 11(3). 30. doi: 10.1038/s41368-019-0064-z.Pan W., Wang Q., Chen Q. The cytokine network involved in the host immune response to periodontitis. Int J Oral Sci. 2019. 11(3). 30. doi: 10.1038/s41368-019-0064-z.Clark D., Radaic A., Kapila Y. Cellular Mechanisms of Inflammaging and Periodontal Disease. Front Dent Med. 2022. 3. 844865. doi: 10.3389/fdmed.2022.844865.Clark D., Radaic A., Kapila Y. Cellular Mechanisms of Inflammaging and Periodontal Disease. Front Dent Med. 2022. 3. 844865. doi: 10.3389/fdmed.2022.844865.Khoury W., Glogauer J., Tenenbaum H.C., Glogauer M. Oral inflammatory load: Neutrophils as oral health biomarkers. J Periodontal Res. 2020. 55(5). 594-601. doi: 10.1111/jre.12758.Khoury W., Glogauer J., Tenenbaum H.C., Glogauer M. Oral inflammatory load: Neutrophils as oral health biomarkers. J Periodontal Res. 2020. 55(5). 594-601. doi: 10.1111/jre.12758.Shahsavari M., Azizi Mazreah S., Arbabi Kalati P. Expression of mast cell in aggressive periodontitis. Minerva Stomatologica. 2020. 69(3). 127-132. DOI: 10.23736/s0026-4970.20.04269-7.Shahsavari M., Azizi Mazreah S., Arbabi Kalati P. Expression of mast cell in aggressive periodontitis. Minerva Stomatologica. 2020. 69(3). 127-132. DOI: 10.23736/s0026-4970.20.04269-7.Yin L., Li X., Hou J. Macrophages in periodontitis: A dynamic shift between tissue destruction and repair. Jpn Dent Sci Rev. 2022. 58. 336-347. doi: 10.1016/j.jdsr.2022.10.002.Yin L., Li X., Hou J. Macrophages in periodontitis: A dynamic shift between tissue destruction and repair. Jpn Dent Sci Rev. 2022. 58. 336-347. doi: 10.1016/j.jdsr.2022.10.002.Han Y.K., Jin Y., Miao Y.B., Shi T., Lin X.P. CD8+ Foxp3+ T Cells Affect Alveolar Bone Homeostasis via Modulating Tregs/Th17 During Induced Periodontitis: an Adoptive Transfer Experiment. Inflammation. 2018. 41(5). 1791-1803. doi: 10.1007/s10753-018-0822-7.Han Y.K., Jin Y., Miao Y.B., Shi T., Lin X.P. CD8+ Foxp3+ T Cells Affect Alveolar Bone Homeostasis via Modulating Tregs/Th17 During Induced Periodontitis: an Adoptive Transfer Experiment. Inflammation. 2018. 41(5). 1791-1803. doi: 10.1007/s10753-018-0822-7.Bártová J., Krátká-Opatrná Z., Procházková J., Krejsa O., Dusková J., Mrklas L., Tlaskalová H., Cukrowská B. Th1 and Th2 cytokine profile in patients with early onset periodontitis and their healthy siblings. Mediators Inflamm. 2000. 9(2). 115-20. doi: 10.1080/096293500411587.Bártová J., Krátká-Opatrná Z., Procházková J., Krejsa O., Dusková J., Mrklas L., Tlaskalová H., Cukrowská B. Th1 and Th2 cytokine profile in patients with early onset periodontitis and their healthy siblings. Mediators Inflamm. 2000. 9(2). 115-20. doi: 10.1080/096293500411587.Song L., Tan J., Wang Z., Ding P., Tang Q., Xia M., Wei Y., Chen L. Interleukin‑17A facilitates osteoclast differentiation and bone resorption via activation of autophagy in mouse bone marrow macrophages. Mol Med Rep. 2019. 19(6). 4743-4752. doi: 10.3892/mmr.2019.10155.Song L., Tan J., Wang Z., Ding P., Tang Q., Xia M., Wei Y., Chen L. Interleukin‑17A facilitates osteoclast differentiation and bone resorption via activation of autophagy in mouse bone marrow macrophages. Mol Med Rep. 2019. 19(6). 4743-4752. doi: 10.3892/mmr.2019.10155.Cavalla F., Hernández M. Polarization Profiles of T Lymphocytes and Macrophages Responses in Periodontitis. Adv Exp Med Biol. 2022. 1373. 195-208. doi: 10.1007/978-3-030-96881-6_10.Cavalla F., Hernández M. Polarization Profiles of T Lymphocytes and Macrophages Responses in Periodontitis. Adv Exp Med Biol. 2022. 1373. 195-208. doi: 10.1007/978-3-030-96881-6_10.Кривошеева Е.М., Фефелова Е.В., Сепп А.В., Бородулина И.И., Бородулина Н.В. Эффективность адаптогенов при экспериментальном пародонтите на фоне гипергомоцистеинемии. Бюллетень Восточно-Сибирского научного центра Сибирского отделения Российской академии медицинских наук. 2010. 3(73). С. 221-225.Krivosheeva E.M., Fefelova E.V., Borodulina I.I., Sepp A.V., Borodulina N.V. Adaptogens' efficiency in experimental periodontitis with hyperhomocisteinemia. Bulletin of the East Siberian Scientific Center of the Siberian Branch of the Russian Academy of medical sciences. 2010. 3(73). 221-225. in Russian.Bancroft J.D.; Gamble M. Theory and Practice of Histological Techniques; Elsevier Health Sciences: Amsterdam, The Netherlands, 2008; Immunohistochemical techniques; pp. 433–472.Bancroft J.D.; Gamble M. Theory and Practice of Histological Techniques; Elsevier Health Sciences: Amsterdam, The Netherlands, 2008; Immunohistochemical techniques; pp. 433–472.Пинелис И.С., Пинелис Ю.И., Малежик М.С., Ушницкий И.Д. Показатели врожденного и адаптивного иммунитета при хроническом генерализованном пародонтите у больных пожилого и старческого возраста. Якутский медицинский журнал. 2020. 1 (69). 63-67. doi: 10.25789/YMJ.2020.69.15Pinelis I.S., Pinelis Yu.I., Malezhik M.S., Usnitsky I.D. Indicators of innate and adaptive immunity in chronic generalized periodontitis in elderly and senile patients. Yakut Medical Journal. 2020. 1 (69). 63-67. doi: 10.25789/YMJ.2020.69.15. in Russian.Chen M.L., Sundrud M.S. Cytokine Networks and T-Cell Subsets in Inflammatory Bowel Diseases. Inflamm Bowel Dis. 2016. 22(5). 1157-67. doi: 10.1097/MIB.0000000000000714.Chen M.L., Sundrud M.S. Cytokine Networks and T-Cell Subsets in Inflammatory Bowel Diseases. Inflamm Bowel Dis. 2016. 22(5). 1157-67. doi: 10.1097/MIB.0000000000000714.Jagannathan M., Hasturk H., Liang Y., Shin H., Hetzel J.T., Kantarci A., Rubin D., McDonnell M.E., Van Dyke T.E., Ganley-Leal L.M., Nikolajczyk B.S. TLR cross-talk specifically regulates cytokine production by B cells from chronic inflammatory disease patients. J Immunol. 2009. 183(11). 7461-70. doi: 10.4049/jimmunol.0901517.Jagannathan M., Hasturk H., Liang Y., Shin H., Hetzel J.T., Kantarci A., Rubin D., McDonnell M.E., Van Dyke T.E., Ganley-Leal L.M., Nikolajczyk B.S. TLR cross-talk specifically regulates cytokine production by B cells from chronic inflammatory disease patients. J Immunol. 2009. 183(11). 7461-70. doi: 10.4049/jimmunol.0901517.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.