3. Механизмы развития стресс-реакции

По представлениям Г. Селье, активация систем нейрогуморальной регуляции при стрессе происходит не непосредственно под влиянием стресс-агентов, а посредством гипотетического «первичного медиатора». Есть достаточно оснований полагать, что именно продукты ПОЛ, концентрация которых при активации этого процесса превышают базальный уровень, играют роль искомого первичного медиатора, запуская весь механизм адаптационных реакций организма в ответ на экстремальное воздействие [8].

Стресс – неспецифическая реакция организма, возникающая при действий различных экстремальных фактов, угрожающих нарушением гомеостаза, и характеризующаяся стереотипными изменениями функций нервной и эндокринных систем [8].

По своей биологической природе стресс – адаптивная реакция, способствующая приспособлению организма к новым условиям. Приспособительные реакции в ответ на действие стрессового фактора не сопровождаются автономными изменениями отдельных физиологических параметров, функций, а представляют собой взаимообусловленный интегративный ответ различных функциональных систем [8].

Существенная роль в интеграции принадлежит эндокринной системе. В фазе противошока стадии тревоги, а также стадии резистентности, когда активируется гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковая система значительную роль в развитии заболеваний пародонта играет повышение уровня глюкортикоидов.

Глюкокортикоиды оказывают катаболический эффект на периферические ткани, с целью мобилизовать все ресурсы на синтез необходимых в условиях стресса организму веществ для получения энергии: - угнетение синтеза белка, усиление процессов катаболизма, особенно в коже, в мышечной и костной тканях;

- способствуют задержке катиона натрия, аниона хлора и воды, усилению выведения катионов калия и кальция, что является стимулом для секреции паратгормона в кровь.

- физиологическое действие паратгормона заключается в угнетении формирования костной ткани посредством влияния на популяцию остеобластов и остеоцитов.

- те, в свою очередь, выделяют Инсулиноподобный фактор роста 1 и цитокины, стимулирующие метаболизм остеокластов.

- активированные остеокласты секретируют щелочную фосфатазу и коллагеназу, что приводит к разрушению костного матрикса.

- как следствие распада белкового матрикса костей и гипокальциемии развивается остеопороз.

Процессы, происходящие в костной ткани опорного скелета, не могут не оказывать влияние на состояние тканей зубочелюстной системы. Костная ткань альвеолярного гребня, как и скелета, высоко чувствительна к гормональным регулирующим и контролирующим механизмам организма. Прогрессирующая убыль альвеолярного гребня нарушает связочный аппарат зубов, развиваются травмирующая перегрузка отдельных зубов и их смещение. Подвижность зубов, как результат травматической окклюзии и патологической убыли альвеолярного гребня, активизирует дистрофически деструктивные процессы в костной ткани пародонта, усиливает остеокластическую резорбцию. Вышеописанный механизм является одним из факторов развития болезней пародонта. [7]

Основываясь на данных статей рассмотрим другой механизм. Активация гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы оказывает двоякое действие на формирование иммунитета при стрессе. С одной стороны гормоны коры надпочечников оказывают иммунодепрессивное действие на развитие лимфоидных клеток в популяции, вплоть до их лизиса. В результате чего возникает несостоятельность гуморального – специфического иммунитета. С другой стороны глюкокортикоиды приводят к выраженному гранулоцитозу, способствуя развитию гиперплазии кроветворной ткани костного мозга (преимущественно за счет стимуляции процессов эритро- и грануломоноцитопоэза). В основе активации гемопоэза при этом лежит усиление миграции Т-лимфоцитов- регуляторов в костный мозг. Т-клетки повышают функциональную активность резидентных макрофагов и стромальных клеток, формирующих микроокружение, во многом ответственное за пролиферацию и созревание кроветворных клеток от родоначальных до зрелых форм. Вследствие повышения проницаемости костномозгового барьера под действием глюкокортикоидов происходит ускорение выхода гранулоцитов в кровь [3].

Катехоламиы могут стимулировать СРП:

• Возникновение в организме под влиянием катехоламинов генерализованных ишемических нарушений гемодинамики в отдельных органах, которые, в свою очередь, ведут к генерализованному усилению СРП;

• Индукция СРП непосредственно самими катехоламинами.

Первый путь инициации СРО катехоламинами возможен в органах-мишенях, одним из которых является сердце. Второй путь может реализовываться за счет образования АФК (в частности О₂^•) как при биосинтезе адреналина (переход тирамина в октопамин), так и при окислении адреналина в адренохром (переход адреналина в семихинон, а семихинона в хинон). [12]

Кроме того, стимуляция катехолзависимых нейронов ведет к накоплению аналогов катехоламинов (6-гидроксидопамина и 6-аминодопамина), которые при ауто­окислении также генерируют О₂·, О₂^2– и ОН^· (Macarthur H. et al., 2008). При этом важное значение имеет содержание норадреналина, который, возможно, играет роль ингибитора АФК. Участие катехоламинов в продукции АФК может также реализовываться при метаболизме адениловых нуклеотидов (АТФ → АДФ → АМФ → аденин → аденозин → гипоксантин → ксантин → мочевая кислота) на последнем его этапе активируется ксантинооксидаза, которая также генерирует АФК (Macarthur H. et al., 2008; Macleod M.R. et al., 2008). [12]

АФК также образуются на всех этапах глутамат-кальциевого каскада, но большинство исследователей ведущую роль в индукции АФК при ишемии мозга отводят глутамат- и аспартатергическим системам. Так, активация NMDA-рецепторов на постсинаптической мембране глутамат­ергического синапса приводит к увеличению внутриклеточного Ca²⁺ и продукции АФК (супероксидрадикала, гидроксилрадикала, NO-радикала). [12]

Другим, не менее важным источником образования АФК при ишемии мозга, является реакция окисления гипоксантина и ксантина в мочевую кислоту, катализируемая ксантиндегидрогеназой, которая превращается в ксантиноксидазу и генерирует супероксидрадикал (Беленичев И.Ф. и соавт., 2008; Macarthur H. et al., 2008).

Установлена прооксидантная роль металлов переменной валентности (Fe²⁺, Cu²⁺, Mn²⁺, Co²⁺, Cr²⁺ и др.) как в химических, так и биологических модельных системах (Бєленічев І.Ф. та співавт., 2002; Pereira B.C. et al., 2013). Инициирующая роль металлов в образовании свободных форм кислорода и разветвлении цепей СРО, а также преобразование некоторых из них из прооксидантов в антиоксиданты и наоборот (Cu²⁺, Co²⁺) зависит от связывания металла, изменения его концентрации, отсутствия достаточного количества восстановителей в биологических системах. Наиболее важная роль в инициировании оксидативного стресса и образовании АФК принадлежит Fe²⁺, а верней окислительно-восстановительной паре Fe²⁺/Fe³⁺. Присутствие Fe²⁺ обязательно во всех системах образования О₂· из кислорода (микросомы, митохондрии, ксантин-ксантиноксидаза, метаболизм катехоламинов) и в особенности при образовании ОН^· в реакциях Фентона и Хабера — Вейсса (Шумаев К.Б. и соавт., 2006).

Синтез простагландинов из арахидоновой кислоты происходит по циклооксигеназному и липооксигеназному путям. Данный биосинтез на начальных этапах сопровождается образованием АФК, которые могут инициировать запуск реакций оксидативного стресса в тканях (Губский Ю.И. и соавт., 2005; Korbecki J. et al., 2013).

И

Схема 1. Общий механизм развития пародонтита под действием стрессового фактора

сточником генерации АФК в фагоцитах является система миелопероксидаза-Н₂О₂-галогены (Cl^–, Br^–, I^–) или тиоцианаты. Эта система запускается вследствие активации фагоцитов и приводит к образованию наиболее АФК (О₂·, OCl^–, OBr^–, OI^–) (Kelly P.J. et al., 2008). Миграция фагоцитов в область ишемического повреждения приводит к концентрации в ней миелопер­оксидазы, которая при наличии своего субстрата гидропероксида способна быстро вырабатывать гипохлорит-анион. В этих условиях (так называемого окислительного взрыва) в нейтрофилах до 90% потребляемого О₂ восстанавливается до О₂·. [12]

Высокая гормональная активность в обоих рассмотренных механизмах рано или поздно приведет к индукции перекисного окисления липидов (ПОЛ), вследствие как прямого воздействия гормонов на клетки (так адреналин, взаимодействуя с клеточными мембранами будет повреждать их, вызывая тем самым выход из клетки свободных электронов, а также приведет к разобщению окислительного фосфорилирования, вследствие чего увеличится количество свободных электронов), так и непосредственной генерацией активных форм кислорода (АФК) мигрирующей клеточной популяцией лейкоцитарного ряда (нейтрофилы, моноциты).

Перечисленные ранее механизмы влияния стресс реакции кратко структурированы в схеме 1.

На основании вышесказанного, мы бы хотели подчеркнуть роль двух главенствующих факторов стрессового генеза, влияющих на течение хронического пародонтита:

1. Активация гипоталамо-гипофизарно-адреналовой системы

2. Активация симпато-адреналовой системы

3. Оксидативный стресс