Международный эндокринологический журнал Том 20, №4, 2024

Актуальність. Пародонтит є однією з найбільш поширених патологій серед стоматологічних захворювань. Загальновизнаним є факт, що супутні захворювання та синдроми суттєво змінюють фізіологічні процеси в організмі, знижують його адаптаційні можливості й ефективність лікування, здатні ініціювати або активізувати патологічний процес у пародонті. Не менш поширеними є психосоматичні захворювання і стрес. Надмірна і тривала дія стрес-факторів, стрес-реакція може стати основою для розвитку хвороб. Невивченими залишаються питання щодо патофізіологічних особливостей змін процесів ліпопероксидації і антиоксидантного захисту в патогенезі пародонтиту, поєднаного зі стресом. Мета: з’ясувати патофізіологічні особливості порушень процесів ліпопероксидації і антиоксидантного захисту в тканинах пародонта при розвитку експериментального пародонтиту (ЕП), асоційованого з іммобілізаційним стресом (ІС), та встановити можливість їх фармакологічної корекції за допомогою тіоцетаму. Матеріали та методи. Були проведені біохімічні дослідження на 88 морських свинках (самцях) масою тіла 0,18–0,21 кг, яких утримували на стандартному раціоні, розподілених на п’ять груп. Перша — інтактні тварини (контроль); друга — тварини з ЕП, що містила 3 підгрупи (відповідно на 3-тю, 5-ту і 15-ту добу); третя — тварини з ІС з 3 підгрупами; четверта — тварини з поєднаним ЕП і ІС з 3 підгрупами до лікування; п’ята група — тварини з ЕП і ІС після лікування тіоцетамом, який вводили в/м у дозі 250 мг/кг 1 раз на добу з 6-ї до 15-ї доби. Результати. ЕП асоційований з ІС на усіх етапах свого розвитку (3-тя, 5-та, 15-та доба), супроводжується поступовим зростанням рівня дієнових кон’югат (ДК), малонового діальдегіду (МДА) і компенсаторним підвищенням активності супероксиддисмутази (СОД) і каталази (КТ) на 3-тю добу експерименту, а надалі їх суттєвим зниженням на 5-ту і 15-ту добу, що свідчило про розвиток оксидантного стресу. Застосування тіоцетаму призводило до зниження продуктів перекисного окиснення ліпідів і підвищення активності зазначених ферментів у тканинах пародонта, що свідчило про його антиоксидантний вплив при ЕП і ІС. Висновки. ЕП, асоційований з ІС, зумовлював посилення процесів ліпопероксидації на тлі депресії антиоксидантного захисту в тканинах пародонта, особливо на 5-ту і 15-ту добу експерименту проти контролю, що свідчило про наявність оксидантного стресу. Застосування тіоцетаму призводило до антиоксидантної дії (знижується вміст ДК, МДА і зростає активність СОД і КТ у тканинах пародонта) за умов формування ЕП, асоційованого з ІС, проти групи тварин без корекції.

Background. Periodontitis is one of the most common dental diseases. It is generally accepted that concomitant diseases and syndromes significantly change physiological processes in the body, reduce its adaptive capabilities and treatment effectiveness, and can initiate or activate the pathological process in the perio­dontium. Psychosomatic disorders and stress are no less common. The excessive and prolonged action of stress factors can contribute to developing diseases. Currently, questions concerning the pathophysiological characteristics of changes in the processes of lipid peroxidation and antioxidant protection in the pathogenesis of periodontitis associated with stress remain unexplored. The purpose was to investigate the pathophysiological features of lipid peroxidation and antioxidant protection disorders in periodontal tissues with experimental periodontitis (EP) associated with immobilization stress (IS) and to evaluate the possibility of their pharmacological correction using thiocetam. Materials and methods. Biochemical studies were conducted on 88 male guinea pigs (males) with a body weight of 0.18–0.21 kg, who were fed a standard diet and were divided into five groups. The first group comprised intact animals (controls); the second group included animals with EP and was divided into three subgroups on the 3rd, 5th, and 15th days, respectively; the third group consisted of animals with IS in three subgroups; the fourth group comprised animals with combined EP and IS in three subgroups before treatment; and the fifth group included animals with EP and IS after the therapy with thiocetam, which was administered intramuscularly at a dose of 250 mg/kg once a day between the 6th and 15th days. Results. EP associated with IS at all stages of its development (3rd, 5th, 15th days) is accompanied by a gradual increase in the level of diene conjugates, malondialdehyde, a compensatory increase in superoxide dismutase and catalase activity on the 3rd day of the experi­ment, and subsequently by their significant decline on the 5th and 15th days, which indicated the development of oxidative stress. Thiocetam decreased lipid peroxidation products and increased the activity of these enzymes in periodontal tissues, which showed its antioxidant effect in EP and IS. Conclusions. The association between EP and IS resulted in the enhancement of lipid peroxidation processes against the backdrop of a decreased antioxidant protection in periodontal tissues, particularly on the 5th and 15th days of the experiment, compared to the control group, indicating the presence of oxidative stress. The administration of thiocetam had the antioxidant effect (a reduction in the concentration of diene conjugates, malon­dialdehyde, an increase in superoxide dismutase, and catalase activity in periodontal tissues) under the conditions of EP associated with IS compared to a group of animals without any treatment.

іммобілізаційний стрес; перекисне окиснення ліпідів; антиоксидантна система; експериментальний пародонтит

immobilization stress; lipid peroxidation; antioxidant system; experimental periodontitis

1. Romandini M, Shin HS, Romandini P, Laforí A, Cordaro M. Hormone-related events and periodontitis in women. J Clin Periodontol. 2020 Apr;47(4):429-441. doi: 10.1111/jcpe.13248. Epub 2020 Feb 3. PMID: 31912529.
2. Su X, Jin K, Zhou X, Zhang Z, Zhang C, Li Y, et al. The association between sex hormones and periodontitis among American adults: A cross-sectional study. Front Endocrinol (Lausanne). 2023 Feb 14;14:1125819. doi: 10.3389/fendo.2023.1125819. PMID: 36864844; PMCID: PMC9971556.
3. Stutz C, Batool F, Petit C, Strub M, Kuchler-Bopp S, Benkirane-Jessel N, Huck O. Influence of parathyroid hormone on periodontal healing in animal models: A systematic review. Arch Oral Biol. 2020 Dec;120:104932. doi: 10.1016/j.archoralbio.2020.104932. Epub 2020 Oct 6. PMID: 33113458.
4. Man Y, Zhang C, Cheng C, Yan L, Zong M, Niu F. Hormone replacement therapy and periodontitis progression in postmenopausal women: A prospective cohort study. J Periodontal Res. 2024 Mar 24. doi: 10.1111/jre.13258. Epub ahead of print. PMID: 38523058.
5. Trindade D, Carvalho R, Machado V, Chambrone L, Mendes JJ, Botelho J. Prevalence of periodontitis in dentate people between 2011 and 2020: A systematic review and meta-analysis of epidemiological studies. J Clin Periodontol. 2023 May;50(5):604-626. doi: 10.1111/jcpe.13769. Epub 2023 Jan 20. PMID: 36631982.
6. Nazir M, Al-Ansari A, Al-Khalifa K, Alhareky M, Gaffar B, Almas K. Global Prevalence of Periodontal Disease and Lack of іts Surveillance. Scientific World Journal. 2020 May 28;2020:2146160. doi: 10.1155/2020/2146160. PMID: 32549797; PMCID: PMC7275199.
7. Hlushchenko TA, Batig VM, Borysenko AV, Tokar OM, Batih IV, Vynogradova OM, Boychuk-Tovsta OG. Prevalence and Intensity of Periodontal Disease in Individuals with Metabolic Syndrome. J Med Life. 2020 Jul-Sep;13(3):289-292. doi: 10.25122/jml-2020-0073. PMID: 33072198; PMCID: PMC7550136.
8. Eke PI, Dye BA, Wei L, Slade GD, Thornton-Evans GO, Borgnakke WS, et al. Update on Prevalence of Periodontitis in Adults in the United States: NHANES 2009 to 2012. J Periodontol. 2015 May;86(5):611-22. doi: 10.1902/jop.2015.140520. Epub 2015 Feb 17. PMID: 25688694; PMCID: PMC4460825.
9. Lorenzo-Erro SM, Andrade E, Massa F, Colistro V, Asquino N, Moliterno P. Periodontitis prevalence and associated factors: a comparison of two examination protocols. Acta Odontol Latinoam. 2022 Dec 31;35(3):178-187. doi: 10.54589/aol.35/3/178. PMID: 36748736; PMCID: PMC10283380.
10. Tibúrcio-Machado CS, Michelon C, Zanatta FB, Gomes MS, Marin JA, Bier CA. The global prevalence of apical periodontitis: a systematic review and meta-analysis. Int Endod J. 2021 May;54(5):712-735. doi: 10.1111/iej.13467. Epub 2021 Jan 22. PMID: 33378579.
11. Stødle IH, Verket A, Høvik H, Sen A, Koldsland OC. Prevalence of periodontitis based on the 2017 classification in a Norwegian population: The HUNT study. J Clin Periodontol. 2021 Sep;48(9):1189-1199. doi: 10.1111/jcpe.13507. Epub 2021 Jul 9. PMID: 34101228.
12. Rahimi A, Afshari Z. Periodontitis and cardiovascular disease: A literature review. ARYA Atheroscler. 2021 Sep;17(5):1-8. doi: 10.22122/arya.v17i0.2362. PMID: 35686242; PMCID: PMC9137219.
13. Wang BY, Burgardt G, Parthasarathy K, Ho DK, Weltman RL, Tribble GD, Hong J, Cron S, Xie H. Influences of race/ethnicity in periodontal treatment response and bacterial distribution, a cohort pilot study. Front Oral Health. 2023 Jun 12;4:1212728. doi: 10.3389/froh.2023.1212728. PMID: 37377523; PMCID: PMC10291508.
14. Bandrivsky YL, Bandrivska OO, Shkrebnyuk RY, Dyryk VT. Prevalence of the generalized periodontitis in patients with different groups blood in depending on age and periodontal biotype. Wiad Lek. 2020;73(1):119-122. PMID: 32124820.
15. Curtis MA, Diaz PI, Van Dyke TE. The role of the microbiota in periodontal disease. Periodontol 2000. 2020 Jun;83(1):14-25. doi: 10.1111/prd.12296. PMID: 32385883.
16. Athanasiou N, Bogdanis GC, Mastorakos G. Endocrine responses of the stress system to different types of exercise. Rev En–docr Metab Disord. 2023 Apr;24(2):251-266. doi: 10.1007/s11154-022-09758-1. Epub 2022 Oct 15. PMID: 36242699; PMCID: PMC10023776.
17. Kordel P, Rządeczka M, Studenna-Skrukwa M, Kwiatkowska-Moskalewicz K, Goncharenko O, Moskalewicz M. Acute Stress Disorder among 2022 Ukrainian war refugees: a cross-sectional study. Front Public Health. 2024 Mar 14;12:1280236. doi: 10.3389/fpubh.2024.1280236. PMID: 38550313; PMCID: PMC10976942.
18. Sahin Z, Ozkurkculer A, Kalkan OF, Ozkaya A, Koc A, Koca RO, Solak H, et al. Chronic immobilization stress induces anxiety-related behaviors and affects brain essential minerals in male rats. Int J Vitam Nutr Res. 2022 Oct;92(5-6):349-356. doi: 10.1024/0300-9831/a000682. Epub 2020 Sep 21. PMID: 32954971.
19. Son H, Yang JH, Kim HJ, Lee DK. A Chronic Immobilization Stress Protocol for Inducing Depression-Like Behavior in Mice. J Vis Exp. 2019 May 15;(147). doi: 10.3791/59546. PMID: 31157777.
20. Yarov YY, Tkachenko II. Dynamics of anti-antioxidant system indicators in the postoperative period in patients with periodontitis accompanied by different reactivaty of the organism. Wiad Lek. 2021;74(9 cz 1):2187-2191. PMID: 34725298.
21. Veljovic T, Djuric M, Mirnic J, Gusic I, Maletin A, Ra–mic B, Neskovic I, et al. Lipid Peroxidation Levels in Saliva and Plasma of Patients Suffering from Periodontitis. J Clin Med. 2022 Jun 23;11(13):3617. doi: 10.3390/jcm11133617. PMID: 35806902; PMCID: PMC9267322.
22. Vo TTT, Chu PM, Tuan VP, Te JS, Lee IT. The Promising Role of Antioxidant Phytochemicals in the Prevention and Treatment of Periodontal Disease via the Inhibition of Oxidative Stress Pathways: Updated Insights. Antioxidants (Basel). 2020 Dec 1;9(12):1211. doi: 10.3390/antiox9121211. PMID: 33271934; PMCID: PMC7760335.
23. Gervasi SS, Burgan SC, Hofmeister E, Unnasch TR, Martin LB. Stress hormones predict a host superspreader phenotype in the West Nile virus system. Proc Biol Sci. 2017 Jul 26;284(1859):20171090. doi: 10.1098/rspb.2017.1090. PMID: 28724737; PMCID: PMC5543230.
24. Yeager MP, Guyre CA, Sites BD, Collins JE, Pioli PA, Guyre PM. The Stress Hormone Cortisol Enhances Interferon-υ-Media–ted Proinflammatory Responses of Human Immune Cells. Anesth Analg. 2018 Aug;127(2):556-563. doi: 10.1213/ANE.0000000000003481. PMID: 30028389.
25. Sikirynska DO, Hudyma AA, Shulhai AH, Pokhodun KA. The effect of cranioskeletal trauma complicated by blood loss on the functional state of the liver in the early period of traumatic disease in rats with different resistance to hypoxia and their correction. Journal of Education, Health and Sport. Online. 2021 Feb 26;11,2:256-269. DOI: 10.12775/JEHS.2021.11.02.025.
26. Demchenko A, Horbachova S, Revenko A. Antioxidative efficacy of neuroprotective therapy in patients with chronic cerebral ische–mia. Georgian Med News. 2019 Nov;(296):62-66. PMID: 31889706.
27. Sawires H, Botrous O. Double-blind, placebo-controlled trial on the effect of piracetam on breath-holding spells. Eur J Pediatr. 2012 Jul;171(7):1063-7. doi: 10.1007/s00431-012-1680-1. PMID: 22302459.
28. Abdulkareem AA, Al-Taweel FB, Al-Sharqi AJB, Gul SS, Sha A, Chapple ILC. Current concepts in the pathogenesis of perio–dontitis: from symbiosis to dysbiosis. J Oral Microbiol. 2023 Apr 2;15(1):2197779. doi: 10.1080/20002297.2023.2197779. PMID: 37025387; PMCID: PMC10071981.
29. Shilpa BM, Bhagya V, Harish G, Srinivas Bharath MM, Shankaranarayana Rao BS. Environmental enrichment ameliorates chronic immobilisation stress-induced spatial learning deficits and restores the expression of BDNF, VEGF, GFAP and glucocorticoid receptors. Prog Neuropsychopharmacol Biol Psychiatry. 2017 Jun 2;76:88-100. doi: 10.1016/j.pnpbp.2017.02.025. Epub 2017 Mar 10. PMID: 28288856.
30. Meejuru GF, Somavarapu A, Danduga RCSR, Nissankara Roa LS, Kola PK. Protective effects of duloxetine against chronic immobilisation stress-induced anxiety, depression, cognitive impairment and neurodegeneration in mice. J Pharm Pharmacol. 2021 Mar 8;73(4):522-534. doi: 10.1093/jpp/rgaa003. PMID: 33793839.
31. Malykh AG, Sadaie MR. Piracetam and piracetam-like drugs: from basic science to novel clinical applications to CNS disorders. Drugs. 2010 Feb 12;70(3):287-312. doi: 10.2165/11319230-000000000-00000. PMID: 20166767.