Інформація призначена тільки для фахівців сфери охорони здоров'я, осіб,
які мають вищу або середню спеціальну медичну освіту.

Підтвердіть, що Ви є фахівцем у сфері охорони здоров'я.



Стандартизація надання стоматологічної допомоги як складова успішної клінічної практики

Стандартизація надання стоматологічної допомоги як складова успішної клінічної практики

Oral and General Health Том 2, №3, 2021

Вернуться к номеру

Вітамін D у пародонтології

Авторы: Новошицький В.Є. (1, 2), Мазур І.П. (1)
(1) — Національний університет охорони здоров’я України імені П.Л. Шупика, м. Київ, Україна
(2) — Міжрегіональна академія управління персоналом, м. Київ, Україна

Рубрики: Стоматология

Разделы: Справочник специалиста

Версия для печати


Резюме

Генералізований пародонтит є одним із найчастіших стоматологічних захворювань, що може призвести до рухомості та втрати зубів. Основним його етіологічним чинником є зубний наліт, однак генералізований пародонтит є мультифакторним захворюванням. Наявні дані про вплив рівня вітаміну D на генералізований пародонтит. Вітамін D справляє плейотропну дію, впливаючи на різні ланки патогенезу генералізованого пародонтита. Стимулюючи секрецію антимікробних пептидів, вітамін D підвищує місцевий імунітет та негативно впливає на пародонтопатогени; модулюючи імунну систему, впливає на перебіг запалення в тканинах пародонта та імунну відповідь; підвищуючи всмоктування кальцію та зменшуючи виділення паратгормона, стимулює мінералізацію кісткової тканини. Висока поширеність дефіциту та недостатності вітаміну D у всьому світі говорить про актуальність вивчення його впливу на організм людини загалом та ротової порожнини зокрема.

Generalized periodontitis is one of the most common dental diseases that can lead to tooth mobility and tooth loss. Plaque is main etiological factor, but periodontitis is a multifactorial disease. There are data on the effect of vitamin D levels on generalized periodontitis. Vitamin D has a pleiotropic effect by affecting various links in the pathogenesis of generalized periodontitis. Stimulating the secretion of antimicrobial peptides, vitamin D increases local immunity and adversely affects periodontal pathogens; modulating the immune system, it affects inflammation in periodontal tissues and the immune response; increasing the absorption of calcium and reducing the release of parathyroid hormone, vitamin D stimulates bone mineralization. The high prevalence of vitamin D deficiency and insufficiency worldwide indicates the relevance of studying its effects on the human body in general and the oral cavity in particular.


Ключевые слова

пародонтит; вітамін D; імунна система; альвеолярний відросток

periodontitis; vitamin D; immune system; alveolar process

Генералізований пародонтит є одним із найчастіших стоматологічних захворювань, що проявляється набряком та кровоточивістю ясен, втратою клінічного прикріплення ясен, виникненням пародонтальних кишень та рецесій, втратою висоти альвеолярного відростка, що може призвести до рухомості та втрати зубів. Основним його етіологічним чинником є зубний наліт, однак генералізований пародонтит є мультифакторним захворюванням. До таких факторів відносять наявність цукрового діабету, ревматоїдного артриту, остеопорозу, куріння та гіповітамінозів. Наявні дані про вплив рівня вітаміну D на генералізований пародонтит.
Вітамін D належить до групи жиророзчинних секосте-роїдів, що в природі наявний в п’яти формах (D1–D5) [1]. Найважливішими для організму людини є форми D2 та D3, які є подібними за біологічною дією, однак вітамін D3 біологічно активніший за вітамін D2. Потрапляння його в організм людини відбувається трьома шляхами: через вплив сонячного випромінювання, із продуктами харчування та при прийомі медикаментозних засобів. Після потрапляння в організм людини вітамін D проходить низку метаболічних перетворень (гідроксилювань), внаслідок яких перетворюється на гормонально активну форму (1,25-дигідроксивітамін D (1,25(OH)2D)). Перше його гідроксилювання відбувається в основному в печінці, внаслідок чого він перетворюється на проміжну форму 25-гідроксивітамін D (25(OH)D). Саме дану форму лікарі використовують для визначення рівня вітаміну D у крові людини. Однак дана форма є біологічно малоактивною, і для впливу на організм людини необхідне друге гідроксилювання, що відбувається в нирках, імунних клітинах, інших клітинах та тканинах організму, зокрема ротової порожнини.
Розрізняють класичний та некласичний вплив вітаміну D на організм людини. До класичного належить вплив на кісткову тканину, зокрема зменшення резорбції кісткової тканини та сприяння її мінералізації. До некласичного — вплив на імунну, ендокринну систему та інше. Останнім часом обговорюється можливість впливу на генералізований пародонтит концентрації 25(ОН)D у сироватці крові. Так, у багатьох дослідженнях повідомляється про можливість взаємозв’язку між генералізованим пародонтитом та рівнем 25(ОН)D у плазмі крові людини [2–8]. Зокрема, Dietrich зі співавторами показали, що існує обернений зв’язок між концентрацією 25(OH)D3 та захворюванням тканин пародонта в жінок та чоловіків віком від 50 років [8]. Вивчаючи співвідношення між концентрацією 25(ОН)D у крові та пародонтологічним здоров’ям жінок під час вагітності, K.A. Boggess зі співавторами дійшли висновку, що захворювання тканин пародонта у вагітних жінок пов’язане із рівнем 25(ОН)D, нижчим за 75 нмоль/л [3]. M.N. Garcia зі співавторами дійшли висновку, що на пародонтологічне здоров’я може позитивно впливати вітамін D [9]. У зв’язку з плюралізмом біологічних дій вітамін D може впливати на етіопатогенез генералізованого пародонтиту, зокрема на пародонтопатогени, імунну систему та альвеолярний відросток. 

Рівень вітаміну D в організмі людини

Проведення великої кількості досліджень на визначення рівня вітаміну D продемонструвало наявність значного поширення дефіциту та недостатності вітаміну D по всьому світу. За підрахунками іноземних вчених [9], близько 1 мільярда людей на планеті мають дефіцит вітаміну D. Зокрема, у США 32 % населення мають рівень вітаміну D, менший за 20 нг/мл [10–12]. Інститут медицини Національної академії наук Америки зазначає, що приблизно 50 % жінок Америки мають дефіцит вітаміну D [13]. У Канаді 57,5 % чоловіків та 60,7 % жінок мають рівень вітаміну D, нижчий за 30 нг/мл, тобто недостатність та дефіцит вітаміну D. У населення Австралії дефіцит та недостатність вітаміну D були виявлені в 73 % дорослих осіб [10]. У Новій Зеландії дефіцит вітаміну D становив від 25 до 59 %. У країнах Азії дефіцит вітаміну D виявлений у 45–100 % населення [6, 10]. 
Високі рівні дефіциту та недостатності вітаміну D були виявлені і в населення України. Епідеміолоігчне дослідження щодо визначення рівня вітаміну D у населення України було проведене В.В. Поворознюком зі співавторами [14]. Результати продемонстрували, що лише в 4,6 % населення України виявили достатній (нормальний) рівень вітаміну D. Поширеність дефіциту та недостатності вітаміну D становила 95,6 %, з яких у 81,8 % жителів України був дефіцит вітаміну D.
Проводилось визначення рівня вітаміну D у пацієнтів із генералізованим пародонтитом. Зокрема, М. Laky зі співавторами в дослідженні виявили, що середня концентрація 25(ОН)D у пацієнтів із пародонтитом становила 65,0 ± 39,3 нмоль/л [15]. O.J. Abreu зі співавторами у своїх дослідженнях виявили, що в пацієнтів із пародонтитом рівень вітаміну D був вірогідно нижчий порівняно з пацієнтами без пародонтиту (24,2 ± 7,1 нг/мл) та становив 18,5 ± 4,6 нг/мл [16]. Результати вітчизняних досліджень продемонстрували, що в пацієнтів із генералізованим пародонтитом рівень вітаміну D становить 24,09 (17,90–30,53) нг/мл [17].

Вплив вітаміну D на пародонтопатогени

У ротовій порожнині знаходиться велика кількість різновидів бактерій, зокрема і тих, які сприяють виникненню генералізованого пародонтиту. До основних мікроорганізмів, які сприяють виникненню генералізованого пародонтиту, належать Porphyromonas gingivalis, Tannerella forsythia, Treponema denticola, Prevotella intermedia та Aggregatibacter actinomycetemcomitans, які, впливаючи в ротовій порожнині на тканини пародонта, руйнують їх структуру і викликають прояви генералізованого пародонтиту. Первинним неспецифічним захистом ротової порожнини від даних мікроорганізмів є слизова оболонка порожнини рота та біологічно активні речовини, які містяться в ротовій порожнині. До них належать лізоцим, імуноглобулін А, антимікробні пептиди та інші. Антимікробні пептиди включають велику кількість речовин, одними з основних серед яких є дефензини та кателіцидин. Утворення β-дефензину-2 та кателіцидину залежить від рівня 25(ОН)D у сироватці крові людини [18]. β-дефензин-2 виявляється в яснах, язику, слинних залозах і слизовій оболонці порожнини рота, але не в сулькулярному епітелії. В яснах β-дефензин-2 може знаходитись як при запаленні, так і не у стані запалення. β-дефензин-2 негативно впливає на патогенну мікрофлору, включаючи пародонтопатогени. Під впливом пародонтопатогенів посилюється його секреція. Він проявляє антимікробну активність проти A. actinomycetemcomitans, P. gingivalis, F. nucleatum, а також проти грибів (Сandida) та вірусів (Рapiloma virus) [19, 20]. Кателіцидин — антимікробний пептид, що експресується різними популяціями клітин, до яких належать нейтрофіли, природні клітини-кілери, Т-клітини, В-клітини, моноцити та тканинні базофіли [20, 21]. У своїх дослідженнях M. Murakami зі співавторами показали наявність кателіцидину в слині людини [22]. Дослідження продемонстрували, що 1,25(OH)2D та 25(ОН)D мають здатність індукувати експресію кателіцидину в моноцитах/макрофагах та епідермальних клітинах, які мають 25(OH)D-гідроксилази [23]. A.F. Gombart зі співавторами показали, що 1,25(OH)2D3, впливаючи на ВДР, може помітно підвищити експресію мРНК антимікробного пептиду кателіцидину в нормальних та уражених клітинах кісткового мозку [24]. Наявність активності кателіцидину проти пародонтопатогенів була зазначена B.A. Dale та L.P. Fredericks [25]. Однак Sahli зі співавторами дійшли висновку, що не існує взаємозв’язку між рівнем 25(OH)D та пародонтопатогенами (Porphyromonas gingivalis, Tannerella forsythia, Fusobacterium nucleatum, Prevotella intermedia, Campylobacter rectus) у постменопаузальних жінок [20, 26]. L. McMahon зі співавторами досліджували вплив активних форм вітаміну D3 на вроджену імунну відповідь культивованих клітин епітелію ясен щодо експресії кателіцидину, медіаторів уродженої імунної системи та антибактеріальної активності проти пародонтопатогена А. actinomycetemcomitans. З’ясувалося, що відбувається індукція кателіцидину клітинами епітелію ясен під впливом 1,25(OH)2D3. Також вони виявили, що клітини епітелію ясен можуть сприяти гідроксилюванню 25(OH)D3 до 1,25(OH)2D3, збільшуючи експресію антимікробного пептидного гена [27], що свідчить про важливість активних метаболітів вітаміну D у захисті ротової порожнини [20].

Вплив вітаміну D на імунну систему

Розрізняють вроджену та набуту імунну систему організму. Вроджена імунна система є першою лінією оборони організму, що раніше вважалась неспецифічною. Однак було виявлено, що вона має специфічність між організмом і патогенами через складну систему, засновану на тол-подібних рецепторах (ТПР). Мікробні структури (бактеріальні ліпополісахариди, пептидоглікани, ліпопротеїни, бактеріальні ДНК та інші) взаємодіють із ТПР, внаслідок чого останні активують клітини вродженого імунітету (нейтрофіли, макрофаги/моноцити) через внутрішньоклітинні сигнальні шляхи [20]. Дослідженнями встановлено, що разом з імунними клітинами ТПР також наявні в тканинах пародонта [28–31]. Епітеліальні клітини ясен експресують ТПР 2–5, 6, 9 і розпізнають різні мікроорганізми за допомогою даних рецепторів [28]. Хронічна стимуляція ТПР у тканинах пародонта мікробними структурами може призвести до надмірного виробництва прозапальних медіаторів і, як результат, викликати руйнування тканини. Вітамін D зменшує активність ТПР, як наслідок, зменшуючи виділення прозапальних цитокінів. Також вітамін D впливає на дендритні клітини, зменшуючи дозрівання та антигенпрезантацію, а також зменшує виділення ними прозапальних цитокінів [20, 32].
Вплив вітаміну D на імунну систему проявляється у вигляді пригнічення активності Т-хелперів-1 та стимулювання активності Т-хелперів-2 [33]. Дослідження продемонстрували, що вітамін D може зменшити пошкодження тканин, пов’язане з Т-1-імунною відповіддю, внаслідок зменшення виробництва останніми прозапальних цитокінів. Також вітамін D зменшує утворення прозапальних цитокінів Т-17 клітинами та збільшує виділення протизапальних цитокінів Т-2 клітинами [20, 23].

Вплив вітаміну D на кісткову тканину

Вітамін D позитивно впливає на кісткову тканину, сприяючи її мінералізації шляхом збільшення всмоктування кальцію в кишечнику, реабсорбції в нирках та зменшуючи виділення паратгормона прямо та опосередковано [20, 34]. Низький рівень вітаміну D у крові сприяє виникненню остеопенії та остеопорозу. Дослідження продемонстрували наявний взаємозв’язок між мінеральною щільністю кісткової тканини та резорб-цією альвеолярного відростка [20, 35], втратою клінічного прикріплення ясен та втратою зубів [36].
Резорбція альвеолярного відростка відбувається за участі остеокластів, які утворюються з преостеокластів (попередники остеокластів). Утворення остеокласту з преостеокластів стимулюється Т-1- та Т-17-клітинами та їх прозапальними цитокінами (інтерлейкін-1-β, -6, -17 та фактор некрозу пухлини α), а пригнічується Т-2-клітинами та їх протизапальними цитокінами (інтерлейкін-4 та -10). Вітамін D пригнічує активність Т-хелперів-1 та -17 і зменшує виділення ними прозапальних цитокінів. Також вітамін D збільшує функцію Т-хелперів-2 та продукцію їх протизапальних цитокінів, тим самим зменшуючи утворення остеокластів із своїх попередників та запобігаючи руйнуванню альвеолярного відростка [20, 37].
Отже, вітамін D відіграє важливу роль в організмі людини та в патогенезі захворювань тканин пародонта. Активні метаболіти вітаміну D не тільки впливають на кісткову тканину, але й відіграють важливу роль у функціонуванні місцевого та загального імунітету. Висока поширеність дефіциту та недостатності вітаміну D у всьому світі говорить про актуальність вивчення його впливу на організм людини загалом та ротової порожнини зокрема. 
Конфлікт інтересів. Автори заявляють про відсутність конфлікту інтересів та власної фінансової зацікавленості при підготовці даної статті.
 
Отримано/Received 07.10.2021
Рецензовано/Revised 21.10.2021
Прийнято до друку/Accepted 03.11.2021

Список литературы

1. Шварц Г.Я. Витамин D, D-гормон и альфакальцидол: медицинские, молекулярно-биологические и фармакологические аспекты. Український ревматологічний журнал. 2009. № 3(37). С. 63-69.
2. Park K.S., Nam J.H., Choi J. The short vitamin D receptor is associated with increased risk for generalized aggressive periodontitis. J. Clin. Periodontol. 2006. № 33(8). P. 524-528.
3. Boggess K.A., Espinola J.A., Moss K. et al. Vitamin D status and periodontal disease among pregnant women. J. Periodontol. 2011. № 82(2). P. 195-200.
4. Yao S.G., Fine J.B. A review of vitamin D as it relates to periodontal disease. Compend. Contin. Educ. Dent. 2012. № 33(3). P. 166-171.
5. Anand N., Chandrasekaran S.C., Rajput N.S. Vitamin D and periodontal health: Current concepts. Indian Soc. Periodontol. 2013. № 17(3). P. 302-308.
6. Antonoglou G.N., Knuuttila M., Niemelä O. et al. Low serum level of 1,25(OH)2 D is associated with chronic periodontitis. J. Periodontal. Res. 2015. P. 274-280.
7. Зяблицкая М.С., Атрушкевич В.Г., Торопцова Н.В. Роль нарушений метаболизма витамина D в патогенезе воспалительных заболеваний пародонта (обзор). Пародонтология. 2012. № 1. С. 3-10.
8. Dietrich T., Joshipura K.J., Dawson-Hughes B., Bischoff-Ferrari H.A. Association between serum concentrations of 25-hydroxyvitamin D3 and periodontal disease in the US population. Am. J. Clin. Nutr. 2004. № 80(1). Р. 108-113.
9. Garcia M.N., Hildebolt C.F., Miley D.D. et al. One-year effects of vitamin D and calcium supplementation on chronic periodontitis. J. Periodontol. 2011. № 82(1). P. 25-32.
10. Almoammar K. Vitamin D and orthodontics: an insight review. Clin. Cosmet. Investig. Dent. 2018, Jul 30. № 10. Р. 165-170.
11. Hossein-nezhad A., Holick M.F. Optimize dietary intake of vitamin D: an epigenetic perspective. Curr. Opin. Clin. Nutr. Metab. Care. 2012. № 15(6). Р. 567-579.
12. Sullivan S.S., Rosen C.J., Halteman W.A., Chen T.C., Holick M.F. Adolescent girls in Maine are at risk for vitamin D insufficiency. J. Am. Diet. Assoc. 2005. № 105(6). Р. 971-974.
13. Kelly J., Lin A., Wang C.J., Park S., Nishimura I. Vitamin D and bone physiology: demonstration of vitamin D deficiency in an implant osseointegration rat model. J. Prosthodont. 2009 Aug. 18(6). 473-8.
14. Поворознюк В.В., Балацька Н.І., Муц В.Я., Вдовіна О.А. Дефіцит та недостатність вітаміну Д у жителів України. Боль. Суставы. Позвоночник. 2011. № 4. С. 513.
15. Laky M., Bertl K., Haririan H., Andrukhov O., Seemann R., Volf I., Assinger A., Gruber R., Moritz A., Rausch-Fan X. Serum levels of 25-hydroxyvitamin D are associated with periodontal disease. Clin. Oral. Investig. 2017 Jun. № 21(5). Р. 1553-1558.
16. Abreu O.J., Tatakis D.N., Elias-Boneta A.R., López Del Valle L., Hernandez R., Pousa M.S., Palacios C. Low vitamin D status strongly associated with periodontitis in Puerto Rican adults. BMC Oral Health. 2016, Sep 2. № 16(1). Р. 89. doi: 10.1186/s12903-016-0288-7.
17. Новошицький В.Є. Рівень вітаміну D у пацієнтів із генералізованим пародонтитом. Актуальні проблеми сучасної медицини. 2016. Т. 16. № 4 (ч. 3). С. 218-222.
18. Schwalfenberg G.K. A review of the critical role of vitamin D in the functioning of the immune system and the clinical implications of vitamin D deficiency. Mol. Nutr. Food Res. 2011. № 55(1). P. 96-108.
19. Amano Y., Komiyama K., Makishima M. Vitamin D and periodontal disease. J. Oral. Sci. 2009. № 51(1). P. 11-20.
20. Мазур І.П., Новошицький В.Є. Вітамін D: метаболізм, функції, важливість для організму людини. Роль у патогенезі генералізованого пародонтиту. Ч. 2. Современная стоматология. 2015. № 4. С. 51-54.
21. Agerberth B., Charo J., Werr J. The human antimicrobial and chemotactic peptides LL-37 and alpha-defensins are expressed by specific lymphocyte and monocyte populations. Blood. 2000. № 96(9). P. 3086-3093.
22. Murakami M., Ohtake T., Dorschner R.A. Cathelicidin antimicrobial peptides are expressed in salivary glands and saliva. J. Dent. Res. 2002. № 81(12). P. 845-850.
23. Youssef D.A., Miller C.W., El-Abbassi A.M. et al. Antimicrobial implications of vitamin D. Dermatoendocrinol. 2011. № 3(4). P. 220-229.
24. Gombart A.F., Borregaard N., Koeffler H.P. Human cathelicidin antimicrobial peptide (CAMP) gene is a direct target of the vitamin D receptor and is strongly up-regulated in myeloid cells by 1,25-dihydroxyvitamin D3. FASEB J. 2005. № 19(9). P. 1067-1077.
25. Dale B.A., Fredericks L.P. Antimicrobial peptides in the oral environment: expressionand function in health and disease. Curr. Issues Mol. Biol. 2005. № 7(2). P. 119-133.
26. Sahli M.W., Wactawski-Wende J., Ram P.K. et al. Association of plasma 25-hydroxyvitamin d concentrations and pathogenic oral bacteria in postmenopausal females. J. Periodontol. 2014. № 85(7). P. 944-955.
27. McMahon L., Schwartz K., Yilmaz O. et al. Vitamin D-mediated induction of innate immunity in gingival epithelial cells. Infect. Immun. 2011. № 79(6). P. 2250-2256.
28. Kusumoto Y., Hirano H., Saitoh K. et al. Human gingival epithelial cells produce chemotactic factors interleukin-8 and monocyte chemoattractant protein-1 after stimulation with Porphyromonas gingivalis via toll-like receptor 2. J. Periodontol. 2004. № 75(3). P. 370-379.
29. Tabeta K., Yamazaki K., Akashi S. et al. Toll-like receptors confer responsiveness to lipopolysaccharide from Porphyromonas gingivalis in human gingival fibroblasts. Infect. Immun. 2000. № 68(6). P. 3731-3735.
30. Nociti F.H. Jr, Foster B.L., Barros S.P. et al. Cementoblast gene expression is regulated by Porphyromonas gingivalis lipopolysaccharide partially via toll-like receptor-4/MD-2. J. Dent. Res. 2004. № 83(8). P. 602-607.
31. Hatakeyama J., Tamai R., Sugiyama A. et al. Contrasting responses of human gingival and periodontal ligament fibroblasts to bacterial cell-surface components through the CD14/Toll-like receptor system. Oral. Microbiol. Immunol. 2003. № 18(1). P. 14-23.
32. Hewison M. Vitamin D and the immune system: new perspectives on an old theme. Endocrinol. Metab. Clin. North Am. 2010. № 39(2). P. 365-379.
33. Boonstra A., Barrat F.J., Crain C. et al. 1alpha,25-Dihydroxyvitamin d3 has a direct effect on naive CD4(+) T cells to enhance the development of Th2 cells. J. Immunol. 2001. № 167. P. 4974.
34. Поворознюк В.В., Мазур І.П., Новошицький В.Є. Вітамін D та захворювання пародонта. Боль. Суставы. Позвоночник. 2013. № 3. С. 33-37.
35. Tezal M., Wactawski-Wende J., Grossi S.G. et al. The relationship between bone mineral density and periodontitis in postmenopausal women. J. Periodontol. 2000 Sep. № 71(9). P. 1492-1498.
36. Mohammad A.R., Hooper D.A., Vermilyea S.G. et al. An investigation of the relationship between systemic bone density and clinical periodontal status in post-menopausal Asian-American women. Int. Dent J. 2003. № 53(3). P. 121-125.
37. Мазур І.П., Новошицький В.Є. Вітамін D: метаболізм, функції, важливість для організму людини. Роль у патогенезі генералізованого пародонтиту. Ч. 2. Современная стоматология. 2015. № 4. С. 51-54.

Вернуться к номеру