Сравнительная оценка реактивности сосудов при медикаментозно-ассоциированном остеонекрозе нижней челюсти

Цель исследования. Анализ связи между реактивностью сосудов в десне и ногтевом валике у пациентов с антиостеокластически-ассоциированным остеонекрозом челюсти (ААОЧ) при приеме антирезорбтивных препаратов.

Материал и методы. Использованы ультразвуковая доплерография и функциональные пробы. Исследованы группа ААОЧ (n=18) и контрольная группа (n=15) с учетом возраста и приема препаратов.

Результаты. Пациенты с ААОЧ имеют снижение реактивности сосудов в десне и ногтевом валике. Коэффициент корреляции Пирсона (r1=0,821) подтверждает связь между этими параметрами.

Заключение. Исследование подтверждает связь между снижением реактивности сосудов в десне и ногтевом валике у пациентов с ААОЧ, что может быть связано с системным воздействием антирезорбтивных препаратов.

Введение

Антиостеокластически-ассоциированный остеонекроз челюсти (ААОЧ) — заболевание, связанное с приемом антирезорбтивных препаратов, таких как ингибиторы RANKL (моноклональное антитело — деносумаб), азотсодержащих бисфосфонатов (золедроновая кислота), применением некоторых наркотических фосфатсодержащих веществ (дезоморфин). Проявляется в виде длительно (более 8 нед) персистирующей открытой раневой поверхности костной ткани челюсти после оперативного стоматологического вмешательства. В настоящее время ААОЧ — достаточно обсуждаемая в научном и клиническом сообществе тема. С момента первого описания заболевания (R.E. Marx, 2003) пристальное внимание клиницистов и ученых направлено на выявление механизмов его возникновения. Основными теориями возникновения ААОЧ являются: нарушения в иммунной регуляции и избыточное воспаление (A.E. Rosenberg и J.S. Khurana, 2016), ускорение апоптоза остеобластов и остеоцитов (R. Bartl и G. Mast, 2008), присое динившаяся инфекция (H. Mawardi и соавт., 2011), мик рососудистые повреждения (R.E. Marx, 2003, A. Peer и M. Khamaisi, 2015).

Существуют данные, свидетельствующие о значительном влиянии препаратов антирезорбтивного ряда на возникновение сосудистых нарушений. Так, прием аминобисфосфонатов приводит к усиленному тромбообразованию в сосудах, активной миграции лейкоцитов и экспрессии провоспалительных цитокинов, снижению синтеза оксида азота. В связи с этим оценка состояния сосудов с помощью функциональных проб для оценки функции эндотелия у пациентов, принимающих препараты антирезорбтивного ряда, может выявить взаимосвязь сосудистых нарушений на системном уровне.

Существуют инвазивные методики с помощью внутриартериального введения различных вазоактивных препаратов, таких как ацетилхолин, нитроглицерин, нитропруссид натрия и некоторые другие. Однако инвазивность данной процедуры в целях дополнительного обследования, тем более у возрастных пациентов, не позволяет ее применять. Из неинвазивных методов наибольшее распространение получили: окклюзионная проба с наложением манжеты на плечо (с временным пережатием плечевой артерии), а также проба с ацетилхолином, который либо аппликационно, либо с помощью ионофореза местно воздействует на поверхностные сосуды слизистой оболочки или кожи. Оба варианта функциональной пробы позволяют оценить эндотелий-зависимую вазодилатацию через воздействие на M1- и M2-рецепторы эндотелия (ацетилхолин) либо через механизм поток-зависимой вазодилатации (окклюзионная проба), что увеличивает образование NO, PGI2, EDHF. Существуют и другие неинвазивные методы оценки реактивности сосудов, в частности холодовая проба, которая позволяет оценить нейрогенно-опосредованную рефлекторную реакцию сосудов. 

Основанием для проведения настоящего исследование послужило отсутствие данных о состоянии эндотелия у пациентов, принимающих препараты антирезорбтивного ряда.

Цель исследования — изучение взаимосвязи развившегося ААОЧ с системной эндотелий-зависимой вазодилатацией сосудов.

Материал и методы

Проведено проспективное исследование 33 пациентов, госпитализированных в отделение челюстно-лицевой хирургии ФГБОУ ВО «ПСПбГМУ им. И.П. Павлова» Минздрава России. Пациенты были поделены на две группы: группу ААОЧ и группу контроля. Критерии включения в группу исследования (группу ААОЧ, n=18): 

наличие факта приема препаратов одного антирезорбтивного ряда одной фармакологической группы (азотсодержащие аминобисфосфонаты принимали 88,89% (n=16) человек, ингибиторы RANKL — 11,11% (n=2));

1. наличие в анамнезе диагноза M87.1 Остеонекроз. Аваскулярный некроз кости (редакция МКБ-10 от 2014 г.) (100%, n=18);
2. наличие в истории болезни эпизодов хирургических манипуляций, таких как удаление зуба, зубосохраняющая операция, имплантация либо жалобы на отсутствие зубов в период от 8 нед до 1 года (n=18);
3. возраст пациентов: средний (45—59 лет, n=6 (35%)); пожилой (60—74 года, n=10 (50%)); старческий (>75 лет, n=2 (15%)) по классификации ВОЗ.

Критерии исключения из исследования:

1. наличие тяжелых заболеваний крови; пациенты, находящиеся на поддерживающей терапии;
2. молодой возраст (18—44 года);
3. прием препаратов других фармакологических групп.

В контрольную группу (n=15) вошли пациенты среднего, пожилого и старческого возраста 67±16 лет без отягощенного сердечно-сосудистыми заболеваниями анамнеза с ранее удаленными зубами в период от 8 нед до 1 года, в анамнезе которых нет подтвержденного факта приема препаратов антирезорбтивного ряда.

Ото всех исследуемых пациентов было пол учено письменное добровольное согласие на проведение исследования (протокол одобрен этическим комитетом ПСПб ГМУ им. И.П. Павлова). Всем пациентам проводили исследование микроциркуляции методом высокочастотной ультразвуковой доплерографии (УЗДГ) с помощью функциональных проб: окклюзионной (манжеточной) пробы с реактивной гиперемией и пробы с ацетилхолином (аппликация в области интактной десны). Пациентов обследовали натощак, перед исследованием они находились в состоянии покоя 25—30 мин. Исследования выполнялись при положении пациентов лежа на спине.

Исследование микроциркуляции проводилось с помощью высокочастотной УЗДГ линейным датчиком с частотой 25 МГц, диаметром рабочей части 1,5 мм на ультразвуковом аппарате («Минимакс-Доплер-К», Санкт-Петербург, РФ). Определялась интегральная величина тканевой перфузии десны (слизистой оболочки и глубжележащих тканей) и поверхностных сосудов в области ногтевого валика указательного пальца правой руки в виде линейной (Vas, см/с), объемной (Qas, мл/мин) скоростей и индекса сопротивления эластичности сосудов Пурсело (RI, у.е.), при этом RI = (Vas систолическое — Vas диастолическое) / Vas систолическое.

Для оценки реактивности сосудов микроциркуляторного русла интактной слизистой оболочки проводилась оценка ацетилхолин-индуцированной эндотелий-зависимой вазодилатации. Область установки датчика находилась в области вестибулярной поверхности слизистой оболочки, ниже мукогингивальной линии прикрепленной десны (верхняя граница), в подлежащих тканях которой отсутствовали твердые ткани зуба, — область бифуркации, трифуркации корней или между зубами (апроксимальные границы), не доходя до переходной складки (нижняя граница). Ацетилхолин 0,0223 мг 3% раствора (HiMedia Laboratories GmbH, Германия) наносили с помощью марлевых тампонов в область слизистой оболочки с экспозицией в 1 мин. Для максимальной стандартизации объема аппликации препарата стерильные марлевые тампоны разрезались на равные части размерами 10×10 мм, после чего на них наносился раствор ацетилхолина дозаторами «Ленпипет» со стерильным наконечником (0,1±0,0002 мл).

Проба с реактивной гиперемией (окклюзионная проба) хорошо себя зарекомендовала в клинической диагностике наличием связи вызываемой вазодилатации с синтезом оксида азота. До проведения пробы измерялись показатели реактивности поверхностных сосудов в области ногтевого валика указательного пальца левой руки. После измерения показателей тканевой перфузии в указанной области на плечо накладывалась манжета манометра, в которой нагнеталось давление до момента исчезновения спектра кровотока на мониторе аппарата (компрессия плечевой артерии) — 240—250 мм рт.ст. Компрессия проводилась в течение 3 мин, затем производилась быстрая декомпрессия сосуда. Запись доплерограммы выполнялась на 0-й, 30-й секунде, 1-й, 2-й и 4-й минуте после декомпрессии.

Статистическая обработка данных базировалась на проведении непараметрической статистической обработки в условиях небольшой выборки внутри каждой группы (n<30) с помощью программ Microsoft Excel 2019 MSO (16.0.14026.20202), Paleontological Statistics v. 4.06 и IBM SPSS Statistics v. 26.0.0.1. С учетом ненормальности гауссовского распределения факторов рассчитывались квартили Q1 (25% процентиль), Q2 (50% — медиана), Q3 (75% про-центиль), данные представлены в виде: медиана (Q1; Q3) при p<0,05. Проведены корреляционные анализы Пирсона окклюзионной пробы с вазоактивной пробой ацетилхолином в области интактной десны и холодовой пробы в области ногтевого валика с десной. В ходе анализа выполненной работы оценивалась статистическая значимость полученных различий в том случае, когда величина p (уровень значимости), соответствующая t-критерию Стьюдента, меньше 0,05 (95% доверительный интервал), с последующим построением графиков с полиномиальными трендами, гистограмм типа «ящик с усами» и сводных таблиц для визуализации данных.

Результаты и обсуждение

Окклюзионная проба. После снятия манжеты с области плечевой артерии в обеих группах пик реакции отмечался на 1-й минуте. Однако в группе ААОЧ имелись достоверно более низкие значения прироста кровотока по сравнению с группой контроля (рис. 1, табл. 1). Максимальная амплитуда реакции в группе ААОЧ снижалась от 15,33% (Vas) до 17,11% (Qas) по сравнению с группой контроля (при p<0,05).

Функциональная проба с ацетилхолином. В обеих исследуемых группах аппликация ацетилхолина на слизистой оболочке десны приводила к локальной вазодилатации сосудов десны в первые 2 мин с последующим плавным снижением уровня кровотока и возвратом к исходному значению на 5-й минуте (рис. 2, табл. 2). 

Однако в группе ААОЧ уровень кровотока был достоверно ниже в пике реакции на ацетилхолин — 18,9% (Vas) и 15,99% (Qas) относительно группы контроля (при p<0,05).

Коэффициент корреляции Пирсона (r1) при сравнении результатов обеих проб составил положительное значение: r1 =0,821 (при p=0,021). Данные можно интерпретировать так, что снижение реактивности сосудов в области десны коррелирует с уменьшением реактивности

сосудов в области ногтевого валика, что подтверждает гипотезу о системном воздействии препаратов антирезорбтивного ряда в развитии ААОЧ. Положительное значение коэффициента r1 показывает наличие сильной прямой линейной зависимости факторов реактивности сосудов в области десны и в области слизистой оболочки полости рта. Значение приближается к 1, что может подтверждать взаимосвязь данных реакций.

Заключение

Нами получены данные о корреляции нарушения сосудистого ответа в полости рта и кисти руки у пациентов с установленным диагнозом ААОЧ. Результаты не противоречат теории, выдвинутой R.E. Marx и A. Peer и M. Khamaisi, которые описывали возможный механизм развития ААОЧ в виде аваскулярного некроза и микрососудистого повреждения.

Ранее нами неоднократно описаны модели ААОЧ, вызываемых у лабораторных животных. Реактивность сосудов челюсти крыс на воздействие ацетилхолином была достоверно ниже в группах, которым вводили препараты антирезорбтивного ряда (такие как золедроновая кислота, дено-сумаб) до и после операции удаления зуба. Стоит отметить, что реактивность сосудов уменьшалась не только в слизистой оболочке (поверхностных сосудов), но и в подлежащих тканях, включая костную ткань. Результаты, полученные в ходе эксперимента, не расходятся с данными, полученными в настоящем исследовании. Можно предположить, что инвазивное стоматологическое вмешательство в виде операции удаления зуба может стать основой нарушения микрососудистого русла, что, в свою очередь, приводит к одному из механизмов развития остеонекроза у больных на фоне приема антирезорбтивных препаратов.

Таким образом, настоящее исследование выявило снижение эндотелий-зависимой вазодилатации сосудов в двух независимых друг от друга анатомических областях — кисти руки и слизистой оболочке полости рта. Уменьшение реакции микрососудов десны на аппликацию ацетилхолина можно объяснить тем, что препараты антирезорбтивного ряда, в частности аминобисфосфонаты, снижают синтез оксида азота, усиливают тромбообразование и могут способствовать миграции моноцитов в каскаде воспалительной реакции.

Предметом дальнейшего изучения этиологии возникновения ААОЧ может послужить детальная оценка сроков, дозировок применения препаратов и характер нанесенных стоматологических травм микрососудистому руслу.

Авторы

Косач Г.А., Кутукова С.И., Яременко А.И., Власов Т.Д.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Список литературы

1. Marx R.E. Pamidronate (Aredia) and zoledronate (Zometa) induced avascular necrosis of the jaws: A growing epidemic. J Oral Maxillofac Surg. 2003;61(9):1115-1117. https://doi.org/10.1016/s0278-2391(03)00720-1 
2. Rosenberg AE, Khurana JS. Osteomyelitis and osteonecrosis. Diagnostic His topathology. 2016;22:10:355-368. https://doi.org/10.1016/j.mpdhp.2016.09.005
3. Bartl R, Mast G. Bisphosphonate-associated osteonecrosis of the jaw: A pathophysiologic approach. Bone. 2008;42:S92. https://doi.org/10.1016/j.bone.2007.12.175 
4. Mawardi H, Giro G, Kajiya M, Ohta K, Almazrooa S, Alshwaimi E, Woo SB, Nishimura I, Kawai T. A role of oral bacteria in bisphosphonate-induced osteonecrosis of the jaw. J Dent Res. 2011;90(11):1339-1345. https://doi.org/10.1177/0022034511420430
5. Peer A, Khamaisi M. Diabetes as a risk factor for medication-related osteonecrosis of the jaw. J Dent Res. 2015;94(2):252-260. https://doi.org/10.1177/0022034514560768 
6. Takimoto R, Suzawa T, Yamada A, Sasa K, Miyamoto Y, Yoshimura K, Sasama Y, Tanaka M, Kinoshita M, Ikezaki K, Ichikawa M, Yamamoto M, Shirota T, Kamijo R. Zoledronate promotes inflammatory cytokine expression in human CD14-positive monocytes among peripheral mononuclear cells in the presence of γδ T cells. Immunology. 2021;162(3):306-313. https://doi.org/10.1111/imm.13283 
7. Thomas JE, Nemirovsky A, Zelman V, Giannotta SL. Rapid resersal of Endothelin-1-induced Cerebral Vasoconstriction by Intrathecal Administration of Nitric Oxide Konors. Newrosurgery. 1997;40:1245-1249. https://doi.org/10.1097/00006123-199706000-00026
8. Zheng H, Yu X, Collin-Osdoby P, Osdoby P. RANKL stimulates inducible nitric-oxide synthase expression and nitric oxide production in developing osteoclasts. An autocrine negative feedback mechanism triggered by RANKL induced interferon-beta via NF-kappaB that restrains osteoclastogenesis and bone resorption. J Biol Chem. 2006;281(23):15809-15820. https://doi.org/10.1074/jbc.M513225200 
9. Newton DJ, Davies J, Belch JJ, Khan F. Role of endothelium-derived hyperpolarising factor in acetylcholine-mediated vasodilatation in skin. Intangiol. 2013;32(3):312-318. https://doi.org/10.1016/j.ejphar.2005.11.064
10. Yu S, Hu SC-S, Yu H-S, et al. Early sign of microangiopathy in systemic sclerosis: The significance of cold stress test in dynamic laser Doppler flowmetry. Clin Hemorheol Microcirc. 2019;71(3):373-378. https://doi.org/10.3233/CH-180419 
11. Karanasios S, Koutri C, Moutzouri M, et al. The Effect of Body Position and the Reliability of Upper Limb Arterial Occlusion Pressure Using a Hand held Doppler Ultrasoun d for Blood Flow Restriction Training. Sports Health. 2022;14(5):717-724. https://doi.org/10.1177/19417381211043877
12. Малахова З.Л., Симаненкова А.В., Митрейкин В.Ф., Амосов В.И., Власов Т.Д. Сравнительная оценка инструментальных методик исследования состояния эндотелия при сахарном диабете II типа. Регионарное кровообращение и микроциркуляция. 2020;19(4):53-60. Malakhova ZL, Simanenkova AV, Mitreikin VF, Amosov VI, Vlasov TD. Comparative evaluation of instrumental methods for studying the state of endothelium in type II diabetes mellitus. Regional Blood Circulation and Microcirculation. 2020;19(4):53-60. (In Russ.). https://doi.org/10.24884/1682-6655-2020-19-4-53-60
13. Reid IR, Green JR, Lyles KW, Reid DM, Trechsel U, Hosking DJ, Black DM, Cummings SR, Russell RGG, Eriksen EF. Zoledronate. Bone. 2020 Aug; 137:115390. Epub 2020 Apr 27. https://doi.org/10.1016/j.bone.2020.115390
14. Петросян А.Л., Зубарева А.А., Ягмуров О.Д. и др. Применение сулодексида для профилактики медикаментозного остеонекроза нижней челюсти крысы. Российская стоматология. 2020;13:1. Petrosyan AL, Zubareva AA, Yagmurov OD, et al. The use of sulodexide for the prevention of drug-induced osteonecrosis of the lower jaw of the rat. Russian Journal of Stomatology. 2020;13:1. (In Russ.). https://doi.org/10.17116/rosstomat2020130113 
15. Петросян А.Л., Власов Т.Д., Яременко А.И. и др. Способ определения скорости кровотока кости пародонта крысы в эксперименте. Патент на изобретение No2691305. ФГБОУ ВО «Первый СПб медицинский университет им. акад. И.П. Павлова» МЗ РФ. 11 июня 2019 г. Petrosyan AL, Vlasov TD, Yaremenko AI, et al. The method for determining the blood flow velocity of the rat periodontal bone in the experiment. Patent for invention No. 2691305. Pavlov First Saint Petersburg State Medical University June 11, 2019. (In Russ.). https://patents.s3.yandex.net/RU2691305C1_20190611.pdf 
16. Kosach GA, Petrosyan AL, Yaremenko AI, et al. Influence of the cumulative effect of zoledronic acid on periodontal microcirculation in rats. Oral Maxillofac Surg. 2021;25(4):487-494. Epub 2021 Feb 14. PMID: 33586116. https://doi.org/10.1007/s10006-021-00950-2 
17. Kosach GA, Petrosyan AL, Yaremenko AI, et al. Disorders of microcirculation in the mechanism of bisphosphonate osteonecrosis: preliminary study in rats. Br J Oral Maxillofac Surg. 2020;58(9):e38-e44. https://doi.org/10.1016/j.bjoms.2020.05.030 
18. Laurance S, Bertin FR, Ebrahimian T, et al. Gas6 Promotes Inflammatory (CCR2hiCX3CR1lo) Monocyte Recruitment in Venous Thrombosis. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2017;37(7):1315-1322. https://doi.org/10.1161/ATVBAHA.116.308925