Pyruvate-lactate reaction of the body to combined laser irradiation and transcanal electrophoresis of copper-calcium in patients with type 2 diabetes and periodontitis

Full Text

АКТУАЛЬНОСТЬ

Пандемия сахарного диабета 2-го типа (СД-2) стала серьёзной угрозой общественному здравоохранению [1–3]. Устойчивая тенденция трендового подъёма СД-2 усугубляется нарастающими проблемами со стороны снижения стоматологического статуса у этих пациентов, что подтверждается превышением в 15 раз адентии [2]. Всё больше данных свидетельствует о наличии не только гликемических рисков, но и сопутствующих заболеваний, связанных с диабетом, в том числе стоматологических [1–3]. Существование «метаболической памяти», при которой влияние ранней гликемической нагрузки откладывается в клетках-мишенях и органах, приводит к длительным дисметаболическим нарушениям, даже после оптимального контроля уровня глюкозы, подчёркивает необходимость клинического приоритета в виде раннего выявления и устранения факторов риска развития СД и своевременной коррекции коморбидной патологии. В последние годы достаточно широко применяются разные методы физиотерапии в лечении патологий, включая метаболический синдром и стоматологические заболевания [4–9]. Однако трансканальный электрофорез меди-кальция и лазерного излучения (НИЛИ) для лечения СД-2 с пародонто-периодонтитом до настоящего времени не применялся.

ЦЕЛЬ

Повысить клиническую эффективность стоматологического лечения пациентов с СД-2 с пародонто-периодонтитом, используя для вспомогательного лечения трансканальный электрофорез меди-кальция и лазерного излучения (НИЛИ) с учётом критериев оценки лактат-пируватной реакции и стоматологического статуса.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Проведено рандомизированное открытое клиническое исследование с участием 165 пациентов с СД-2, среди которых были выбраны 123 человека, у которых верифицирована пародонто-периодонтальная патология, что соответствует среднему показателю частоты (до 75%) стоматологических заболеваний у пациентов с СД-2 среди взрослого населения 40–70 лет [1, 2, 4, 5].

Работа выполнена в соответствии с этическими нормами Хельсинской декларации Всемирной медицинской ассоциации «Этические принципы проведения научных медицинских исследований с участием человека» с поправками от 2013 г. (этическое разрешение № 24 от 2022 г., РУДН).

Обследованы пациенты (59 мужчин — 47,9% и 64 женщины — 52,1%) с СД-2 на предмет верификации пародонтo-периодонтальной патологии: анамнез жизни и стоматологического заболевания [6, 7], осмотр врачом-стоматологом, динамическая оценка лабораторно-функциональных показателей [пируват (ПВК) и лактат крови (ЛК)] — метаболитов глюконеогенеза [8–10]. Для исследования уровня ПВК и ЛК производили забор крови из локтевой вены. Полученную кровь помещали в центрифугу на 5 мин (1700 г) с последующим использованием ферментативно-калориметрического метода на основе применения тест-систем Lactat/Peruvat [LOX-PAP, Biocom] (Германия). Для определения содержания ПВК и ЛК в крови использовали спектрофотометр ПЭ-5300ВИ. Длину рабочих каналов поражённых зубов оценивали маркерами длины в виде электрометрического метода на апекслокаторе Dentaport ZX RCM-EX (Япония) [10–12].

Критерии включения: пациенты с СД-2 с пародонто-периодонтитом 40–70 лет, подписавшие информированное согласие.

Критерии невключения: младше 40 лет и старше 70 лет, наличие тяжёлых осложнений СД, непереносимость электропроцедур, меди и кальция, лазерного излучения [13–15].

Критерии исключения: пациенты, не соблюдающие протокол лечения. До введения лекарственного вещества трансканально (трансканальный электрофорез [16] перед окончательным пломбированием, корневые каналы обрабатывали трансканально лазерным излучением (l=810 nm) и 3% раствором гипохлорита натрия.

Описание медицинского вмешательства

В исследование включены 123 пациента с СД-2, у которых верифицирована пародонто-периодонтальная патология на фоне СД-2. Клинико-лабораторное обследование пациентов с СД-2 проведено на базе городского эндокринологического отделения г. Москвы и в реабилитационном отделении санатория «Виктория». Акцент делали на измерение роста, веса, индекса массы тела, консультацию врача-эндокринолога, врача-стоматолога, врача-физиотерапевта с оценкой стоматологического статуса на основании рентгенологического контроля (ортопантомограмма) и лабораторных исследований ПВК и ЛК как возможных мишеней немедикаментозного трансканального лазерного и трансканального лекарственного электрофореза меди-кальция [16]. До введения лекарственного вещества трансканально (эндодонтальный электрофорез) и перед окончательным пломбированием, корневые каналы обрабатывали трансканально лазерным излучением (l=810 nm) и 3% раствором гипохлорита натрия. Использовали следующие параметры трансканального НИЛИ: длина волны — 810 нм, режим лазерного излучения — непрерывный, частота импульсов — 80–1200 Гц, длительность воздействия на одно поле — 30–120 с, при плотности потока мощности 15–20 мВт/см².

В качестве диагностического критерия выбраны показали ЛК и ПВК как возможные мишени комбинированного трансканального лазерного излучения и лекарственного электрофореза меди-кальция [17].

В ходе исследования у всех пациентов рассчитывали индекс массы тела и детализировали степень выраженности метаболических изменений по уровням ЛК и ПВК (ммоль/л), а также производили расчёт соотношений между указанными показателями (ЛК:ПВК) для сравнения этих значений с физиологической нормой. Установлено наличие дисметаболических сдвигов в тканях у всех пациентов с СД-2 с пародонто-периодонтитом, что проявилось не только в визуально-лучевой оценке периодонта, но и повышенным уровнем в плазме ЛК и гликированного метгемоглобина (Hbc%) на фоне низких значений ПВК с изменением структурной конфигурации физиологического соотношения между ними [18–20].

РЕЗУЛЬТАТЫ

Распределение пациентов в исследуемых группах по степени тяжести СД-2 и выявленному пародонто-пародонтиту (n=123, абс. ч./% к итогу) представлено графически (табл. 1).

 

Таблица 1. Пациенты с сахарным диабетом 2-го типа и выявленным пародонто-пародонтитом

Table 1. Patients with DM-2 and diagnosed periodontal periodontitis

Группы	Пол (абс., %)		Тяжесть СД-2		Стоматологическая патология
	М	Ж			пародонтит	периодонтит и кариес
1-я группа	15 (12,2)	16 (13,0)	Лёгкая	17 (54,8)	17 (13,8)	39 (31,7)
			Средняя	11 (36,6)
			Тяжёлая	1 (3,4)
2-я группа	15 (12,2)	16 (13,0)	Лёгкая	16 (51,6)	16 (13,0)	34 (27,6)
			Средняя	13 (41,9)
			Тяжёлая	2 (6,5)
3-я группа	15 (12,2)	16 (13,0)	Лёгкая	16 (51,6)	15 (12,2)	32 (26,0)
			Средняя	13 (41,9)
			Тяжёлая	2 (6,6)
4-я группа	14 (11,4)	16 (13,0)	Лёгкая	13 (43,3)	17 (13,8)	32 (26,0)
			Средняя	15 (50,0)
			Тяжёлая	3 (10,0)
Примечание. Все группы сопоставимы как по тяжести сахарного диабета, полу (p >0,05), так и по стоматологической патологии (p >0,05). СД-2 — сахарный диабет 2-го типа. Note. All groups are comparable in terms of diabetes mellitus severity, gender (p >0.05), and dental pathology (p >0.05). DM-2 — diabetes mellitus type 2.

 

Существенные сдвиги в исходных уровнях ЛК выявлены у 75 (61,0%) человек в виде его превышения от физиологической нормы в 2,9 раза (р <0,05) и снижения параметров ПВК ниже физиологической нормы на 33,6% (р <0,01) (табл. 2).

 

Таблица 2. Показатели лактата и пирувата в крови у пациентов с сахарным диабетом 2-го типа с пародонто-периодонтальной патологией до и после физиотерапевтического лечения (n=123)

Table 2. Blood lactate and pyruvate levels in DM-2 patients with periodontal pathology before and after physiotherapy treatment (n=123)

Показатель	1-я группа	2-я группа	3-я группа	4-я группа
До лечения
ЛК, ммоль/л	2,97 [2, 88; 3, 16]	2,8 [2, 6; 3, 05]	2,89 [2, 68; 3, 09]	2,86 [2, 65; 3, 17]
После лечения
ЛК, ммоль/л	1,9 [1, 8; 2, 0]##••	2,5 [2, 3; 2, 75]*	2,4 [2, 3; 2, 59]*	2,6 [2, 5; 2, 7]*
Физиологическая норма: 0,95–1,8 ммоль/л
До лечения
ПВК, ммоль/л	0,04 [0, 03; 0, 048]	0,0379 [0, 028; 0, 043]	0,037 [0, 03; 0, 044]	0,026 [0, 02; 0, 032]
После лечения
ПВК, ммоль/л	0,058 [0, 05; 0, 068]#	0,04 [0, 038; 0, 045]*	0,048 [0, 04; 0, 053]	0,046 [0, 04; 0, 052]
Физиологическая норма: 0,05–0,06 ммоль/л
До лечения
ЛК: ПВК (ед.)	54,8 [51, 7; 57, 9]	61,8 [60, 8; 62, 8]	58,4 [57, 3; 59, 6]	56,8 [54, 5; 59, 1]
После лечения
ЛК: ПВК (ед.)	31,6 [30, 7; 32, 6]*	59,8 [58, 8; 60, 7]**	58,0 [57, 3; 58, 9]**	55,4 [54, 5; 56, 4]**
Физиологическая норма: 19,0–20,5 ммоль/л

Примечание. ЛК — лактат крови; ПВК — пируват крови. Данные представлены Me [Q¹; Q³]. Достоверность в каждой группе до и после лечения по критерию Уилкоксона: ^# — р <0,05; ^## — р <0,01. Достоверность между группами по отношению к 4-й группе без физиотерапии после лечения по критерию Краскела–Уоллиса: ^• — р <0,05; ^•• — р <0,01.

Note. LC — blood lactate; PVC — blood pyruvate. The data is presented by Me [Q¹; Q³]. The reliability in each group before and after treatment according to the Wilcoxon criterion: ^# — p <0.05; ^## — p <0.01. The reliability between the groups in relation to the 4th group without physiotherapy after treatment according to the Kraskel–Wallis criterion: ^• — p <0.05; ^•• — p <0.01.

 

После комбинированного лечения отмечали повышение ПВК и снижение ЛК, что способствовало улучшению физиологического соотношения между ЛК:ПВК с 54,8 [51, 7; 57, 9] до 31,6 [30, 7; 32, 6] ед. (р <0,05), демонстрируя коррекцию в тканях явлений гипоксии и кислотно-щелочного дисбаланса. Полученные положительные коррекции, в первую очередь, отмечены у пациентов из 1-й группы, получивших трансканальное лазерное освечивание корневых структур поражённых зубов с последующей трансканальной методикой лекарственного электрофореза меди-кальция. Устранение в тканях явлений гипоксии и ацидотических явлений усиливает эффективность санационного воздействия в отношении хронических очагов инфекции в ротовой полости и повышает адаптационные резервы пациентов с СД-2.

Объекты (участники) исследования

В исследование включены 123 пациента (59 мужчин и 64 женщины) с СД-2 с выявленной пародонто-периодонтальной патологией, у которых обнаружены существенные сдвиги в исходных уровнях ЛК в виде превышения концентрации от физиологической нормы в 2,9 раза (р <0,05) и низкие параметры ПВК от физиологической нормы на 33,6% (р <0,01), что отражает степень выраженности анаэробных сдвигов на фоне кислотно-щелочного дисбаланса в тканях при СД. После лазерного освечивания корневых структур поражённых зубов с последующей методикой лекарственного электрофореза меди-кальция по трансканальному исполнению у пациентов 1-й группы отмечали улучшение физиологического соотношения между ЛК: ПВК с 54,8 [51, 7; 57, 9] до 31,6 [30, 7; 32, 6] ед. (р <0,05), демонстрируя коррекцию проявлений кислотно-щелочного дисбаланса и явлений гипоксии.

Существенные сдвиги в исходных уровнях ЛК выявлены у 75 (61,0%) человек в виде его превышения от физиологической нормы в 2,9 раза (р <0,05) и снижения параметров ПВК ниже физиологической нормы на 33,6% (р <0,01). Явления пародонто-периодонтита у 56,5% пациентов с СД (экссудативный, геморрагический, пролиферативный) представлены: выраженным цианозом десневого края, рыхлостью десневых сосочков, сочетающихся с выбухающими из десневых сосочков грануляциями, гнойным и геморрагическим отделяемым. У 30,6% пациентов с СД-2 изменения в пародонте характеризовались валикообразным охватом шейки зубов десной и «колбообразным» вздутием десневых сосочков, что более представлено у лиц с тяжелым течением СД. У всех исследуемых пациентов с СД отмечали значительный подъём уровней ЛК и крайне низкие параметры ПВК, что было ниже физиологической нормы на 33,6% (р <0,01), отражая выраженность анаэробных сдвигов на фоне дисметаболических расстройств в тканях при СД. После комбинированного лечения отмечали повышение ПК и снижение ЛК, что способствовало улучшению физиологического соотношения между ЛК:ПВК с 54,8 [51, 7; 57, 9] до 31,6 [30, 7; 32, 6] ед. (р <0,05), демонстрируя устранение в тканях явлений гипоксии. Крайне важно перед проведением стоматологического лечения тщательно обследовать пациентов с СД-2, оценивать у них не только стоматологический статус, но и прогнозировать мишени метаболических сдвигов (ПВК и ЛК) с целью устранения стоматологических осложнений и гликемических рисков.

Статистический анализ

Анализ статистических данных проводили в программах Microsoft Office Excel (2017) и статистической обработке SPSS (версия PASW Statistics, 2018). Обработку данных выполняли в программе IBM SPSS Statistics 26 (IBM). Для исследования данных применяли методы описательной статистики: вывод средних значений и стандартных отклонений, квартилей распределения (Q¹; Q³), анализ гистограммы и ящичковых диаграмм. Проверку нормальности распределения осуществляли на основе анализа описательной статистики и критерия Шапиро–Уилка. Для оценки динамики изменения показателей ГК и HbC% по группам использовали дисперсионный анализ с повторными измерениями (общая линейная модель). Рассчитывали абсолютные и относительные величины; достоверность частот изучаемых признаков оценивали с помощью критерия Стьюдента (р <0,05). Для сравнения несвязанных групп с ненормальным распределением в более двух группах использовали критерий Краскела–Уоллиса, а в случае, если сравнивали две зависимые группы — критерий Уилкоксона, для сравнения с контрольной группой — критерий U-Уитни–Манна. Динамику изменения исследуемых параметров в процессе лечения оценивали с помощью W-критерия Уилкоксона для связанных выборок с ненормальным распределением. Корреляционные взаимоотношения возраста (предиктор) и изучаемых параметров (критериев) выявляли с помощью коэффициента корреляции Спирмена для групп с ненормальным распределением и Пирсона в случае, если распределение исследуемых значений было нормальным.

ОБСУЖДЕНИЕ

Проведённое исследование демонстрирует важность оценки у стоматологических пациентов с СД-2 не только стоматологического статуса, но и мишеней кислотно-щелочного равновесия, к которым относится ПВК и ЛК, отражающих степень выраженности гипоксических процессов и оксидантного стресса в тканях зубоальвеолярного комплекса.

У стоматологических пациентов с СД-2, которые получили в виде вспомогательного лечения трансканальное лазерное освечивание корневых структур поражённых зубов с последующей трансканальной методикой лекарственного электрофореза меди-кальция, наблюдали более быстрое восстановление повреждённых дентально-пародонтальных тканей, что сопровождалось устранением дисбаланса между ЛК:ПК и снижением гликемических рисков.

При этом у стоматологических пациентов с СД-2, получивших трансканальную методику лекарственного электрофореза меди-кальция, отмечали повышение саногенных и адаптационных эффектов.

Известно, что лазерное излучение (НИЛИ) обеспечивает высокие микрососудистые, антиоксидантные и противовоспалительные результаты [11–18]. В связи с этим можно резюмировать, что под действием лазерного излучения в сложных корневых системах повреждённых зубов потенцируются высокие противовоспалительные и санирующие эффекты, усиливающие корригирующие эффекты в тканях, в том числе после создания депо лекарственного противовоспалительного вещества меди-кальция.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Можно резюмировать, что применение комбинированной физиотерапии у пациентов с СД-2 с пародонто-периодонтальной патологией снижает риски воспалительных осложнений и повышает клиническую эффективность лечения. Устранение в тканях гипоксии и ацидотических явлений усиливает эффективность санационного воздействия в отношении хронических очагов инфекции в ротовой полости, что ориентировано на повышение адаптационных резервов. После проведённого комбинированного лечения у пациентов отмечали уменьшение выраженности дисметаболических и гипоксических явлений в тканях, что подтверждено улучшением физиологического соотношения между ЛК:ПВК.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Источник финансирования. Авторы заявляют об отсутствии внешнего финансирования при проведении исследования и подготовке публикации.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с проведенным исследованием и публикацией настоящей статьи.

Вклад авторов. Все авторы подтверждают соответствие своего авторства международным критериям ICMJE (все авторы внесли существенный вклад в разработку концепции, проведение исследования и подготовку статьи, прочли и одобрили финальную версию перед публикацией). Наибольший вклад распределён следующим образом: Т. Чхеидзе — сбор материала; А.С. Ткаченко — статистическая обработка, редакция; Н.Г. Куликова — написание, редакция.

Информированное согласие на участие в исследовании. Все участники до включения в исследование добровольно подписали форму информированного согласия, утверждённую в составе протокола исследования этическим комитетом.

ADDITIONAL INFORMATION

Funding source. This study was not supported by any external sources of funding.

Competing interests. The authors declare that they have no competing interests.

Author’s сontribution. All authors made a substantial contribution to the conception of the work, acquisition, analysis, interpretation of data for the work, drafting and revising the work, final approval of the version to be published and agree to be accountable for all aspects of the work. T. Chkheidze — collection of material; A.S. Tkachenko — statistical processing, editorial; N.G. Kulikova — writing, editorial.

Patients’ consent. Written consent obtained from all the study participants before the study screening in according to the study protocol approved by the local ethic committee.

About the authors

Natalia G. Kylikova

I.M. Sechenov First Moscow State Medical University; Peoples' Friendship University of Russia named after Patrice Lumumba

Author for correspondence.
Email: kulikovang777@mail.ru
ORCID iD: 0009-0007-0374-6763
SPIN-code: 6613-1164

MD, Dr. Sci. (Medicine), Professor

Russian Federation, Moscow; 6 Miklukho-Maklaya st, Moscow, 117198

Tinatin Chkheidze

Peoples' Friendship University of Russia named after Patrice Lumumba

Email: tinatin@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1797-1324
SPIN-code: 4134-4069
Russian Federation, 6 Miklukho-Maklaya st, Moscow, 117198

Albina S. Tkachenko

Peoples' Friendship University of Russia named after Patrice Lumumba

Email: rocstar-fo@to.ru
ORCID iD: 0000-0001-8506-8562
SPIN-code: 6126-1475

MD, Cand. Sci. (Medicine), Assistant Professor

Russian Federation, 6 Miklukho-Maklaya st, Moscow, 117198

References

Supplementary files