Индукция пародонтита с помощью комбинации лигатуры и инъекции липополисахарида на крысиной модели

Пародонтит (БП) является шестым по распространенности заболеванием общественного здравоохранения во всем мире, затрагивающим примерно 11% всего населения, являясь прогрессирующей, необратимой и деструктивной формой заболевания пародонта ^1,2. БП – воспалительный процесс, поражающий ткани десны и пародонта, в результате чего происходит рецессия десны, апикальная миграция соединительного эпителия с развитием кармана, потеря альвеолярной кости³. Кроме того, болезнь Паркинсона связана с несколькими системными заболеваниями, включая сердечно-сосудистые заболевания, ожирение, диабет и ревматоидный артрит, для которых факторы окружающей среды и хозяина играют значительную роль ^4,5.

Следовательно, БП является многофакторным заболеванием, инициируемым в первую очередь накоплением микробного налета в результате дисбактериоза микробных сообществ и преувеличенным иммунным ответом хозяина на патогены пародонта, что приводит к разрушению ткани пародонта ^4,6. Среди нескольких пародонтальных бактерий грамотрицательная анаэробная бактерия Porphyromonas gingivalis является одним из ключевых патогенов PD⁴. P. gingivalis содержит в своих стенках сложный липополисахарид (ЛПС), молекулу, которая, как известно, индуцирует полиморфноядерную инфильтрацию лейкоцитов и расширение сосудов в воспаленных тканях пародонта⁷. Это приводит к выработке медиаторов воспаления, таких как интерлейкин 1 (IL-1), IL-6 и IL-8, фактор некроза опухоли (TNF) или простагландины, с последующей активацией остеокластов и резорбцией кости, что приводит к разрушению тканей и окончательной потере зубов³.

К различным преимуществам животных моделей можно отнести способность имитировать клеточные сложности, как у людей, или быть более точными, чем исследования in vitro , которые проводятся на пластиковых поверхностях с ограниченными типами клеток⁸. Для экспериментального моделирования БП in vivo использовались различные виды животных, такие как нечеловекообразные приматы, собаки, свиньи, хорьки, кролики, мыши и крысы⁹. Тем не менее, крысы являются наиболее широко изученной животной моделью патогенеза БП, потому что они недороги и просты в обращении¹⁰. Их зубная десневая ткань имеет схожие структурные особенности с десневой тканью человека, с неглубокой десневой бороздой и соединительным эпителием, прикрепленным к поверхности зуба. Кроме того, как и у человека, соединительный эпителий облегчает прохождение бактериальных, чужеродных материалов и экссудата из воспалительных клеток ⁹.

Одной из наиболее известных экспериментальных моделей индукции БП у крыс является размещение лигатур вокруг зубов, что технически сложно, но надежно¹⁰. Размещение лигатуры способствует образованию зубного налета и накоплению бактерий, вызывая дисбактериоз в десневых бороздах, что вызывает воспаление и разрушение тканей пародонта¹¹. Потеря прикрепления пародонта и резорбция альвеолярной кости могут произойти через 7 дней у этой крысы модели⁸.

Другая животная модель БП состоит из инъекции ЛПС в десневую ткань. В результате стимулируется остеокластогенез и потеря костной массы. Гистопатологические особенности этой модели сходны с установленной человеком болезнью Паркинсона, характеризуются более высокими уровнями провоспалительных цитокинов, деградацией коллагена и резорбцией альвеолярной кости ^6,8.

Таким образом, целью данного исследования было описание простой модели экспериментальной БП на крысах, основанной на методах инъекций P. gingivalis-LPS (Pg-LPS) в сочетании с размещением лигатуры вокруг первых верхнечелюстных моляров (M1). Это модель с характеристиками, аналогичными тем, которые наблюдаются при заболевании БП человека, которая может быть использована при изучении механизмов прогрессирования заболевания и будущих возможных методов лечения.