The influence of oral antimicrobial peptide content on the quantitative microflora composition in periodontal pockets among residents of a large industrial region

Abstract

The aim was to study the influence of periodontal pocket microecology state on the local nonspecific resistance in steelworkers with generalized periodontitis. Materials and methods. In total, 178 patients were examined. The study group consisted of 126 patients with generalized periodontitis of initial (n = 8), I (n = 32), II (n = 68) and III (n = 18) degree of severity, chronic course, exposed to work-related hazardous agents. The comparison group consisted of 32 patients with periodontitis of initial (n = 5), I (n = 10), II (n = 11) and III (n = 6) degree of severity without exposure to harmful conditions of steel industry. The control group included 20 otherwise healthy individuals. Detection of the main five periodontopathogenic microorganisms in the crevicular fluid was carried out by the polymerase chain reaction method. The levels of lactoferrin and cathelicidin LL-37 were measured by the enzyme-linked immunosorbent assay method. Results. Actinobacillus actinomycetemcomitans and Porphyromonas gingivalis were less common, than other opportunistic bacteria in both study groups with initial severity of generalized periodontitis. With the disease development, there was a tendency to increase the number of positive samples for all microorganisms. A correlation was found between the microorganism presence in the sample and the severity of periodontal disease. In the patients of clinical groups, the concentration of cathelicidin LL-37 in the oral fluid was reduced. In the study group, a moderate inverse correlation between cathelicidin and Porphyromonas gingivalis as well as a weak inverse correlation between cathelicidin and Prevotella intermedia were revealed. Lactoferrin was correlated directly and moderately with Porphyromonas gingivalis and Prevotella intermedia but weakly – with Treponema denticola. In the comparison group, there were a statistically significant moderate inverse correlation between cathelicidin and Porphyromonas gingivalis as well a direct correlation between lactoferrin and Porphyromonas gingivalis. Correlations between the concentrations of cathelicidin and lactoferrin in the oral fluid and other periodontopathogens were revealed to be weak. Conclusions. The studies have shown significant disruptions of the oral cavity microecology in the patients exposed to harmful effects of steel industry. The correlation between the concentration of antimicrobial peptides and periodontal pathogens in the periodontal pockets has been found. Мета роботи – дослідити залежність місцевої неспецифічної резистентності від стану мікроекології пародонтальних кишень у хворих на генералізований пародонтит, які працють на сталепромисловому підприємстві. Матеріали та методи. Обстежили 178 пацієнтів. Група дослідження – 126 хворих на генералізований пародонтит початкового (n = 8), I (n = 32), II (n = 68) і III (n = 18) ступенів тяжкості, хронічного перебігу, що ускладнені шкідливими чинниками виробництва. Група порівняння – 32 пацієнти з пародонтитом початкового (n = 5), I (n = 10), II (n = 11) і III (n = 6) ступенів тяжкості, які не працюють у шкідливих умовах сталепромислового виробництва. Група контролю – 20 відносно здорових осіб. Основні п’ять пародонтопатогенних мікроорганізмів визначали методом полімеразної ланцюгової реакції. Визначення лактоферину та кателіцидину здійснили методом імуноферментноrо аналізу. Результати. Actinobacillus actinomycetemcomitans і Porphyromonas gingivalis виявляли рідше за інші умовно-патогенні бактерії в обох групах хворих початкового ступеня тяжкості. З розвитком захворювання спостерігали тенденцію до збільшення кількості позитивних зразків усіх мікроорганізмів. Виявили кореляцію між наявністю у пробі мікроорганізму та ступенем тяжкості захворювань пародонта. У пацієнтів клінічних груп концентрація кателіцидину LL-37 у ротовій рідині знижена. У групі дослідження виявили зворотний кореляційний зв’язок помірної сили кателіцидину з Porphyromonas gingivalis і зворотний слабкий зв’язок кателіцидину з Prevotella intermedia. Лактоферин має прямий зв’язок середньої сили з Porphyromonas gingivalis і Prevotella intermedia та прямий слабкий зв’язок із Treponema denticola. У групі порівняння визначили статистично значущий зворотний кореляційний зв’язок середньої сили кателіцидину з Porphyromonas gingivalis і прямий зв’язок середньої сили лактоферину з Porphyromonas gingivalis. Виявили слабкої сили кореляційний зв’язок між концентрацією кателіцидину та лактоферину в ротовій рідині та інших пародонтопатогенів. Висновки. Результати дослідження свідчать про істотні порушення мікроекології порожнини рота в пацієнтів, які зазнають впливу шкідливих чинників сталепромислового виробництва. Встановили кореляційний зв’язок між концентрацією антимікробних пептидів і пародонтопатогенами пародонтальних кишень. Цель работы – исследовать зависимость местной неспецифической резистентности от состояния микроэкологии пародонтальных карманов у больных генерализованным пародонтитом, работающих на сталепромышленном предприятии. Материалы и методы. Обследовали 178 пациентов. Группу исследования составили 126 больных генерализованным пародонтитом начальной (n = 8), I (n = 32), II (n = 68) и III (n = 18) степеней тяжести, хронического течения, осложненные вредными факторами производства. Группа сравнения – 32 пациента с пародонтитом начальной (n = 5), I (n = 10), II (n = 11) и III (n = 6) степеней тяжести, которые не работают во вредных условиях сталепромышленного производства. Группу контроля составили 20 относительно здоровых лиц. Основные пять пародонтопатогенных микроорганизмов определяли методом полимеразной цепной реакции. Определение лактоферрина и кателицидина LL-37 провели методом иммуноферментного анализа. Результаты. Actinobacillus actinomycetemcomitans и Porphyromonas gingivalis обнаруживали реже других условно-патогенных бактерий в обеих группах больных с начальной степенью тяжести. С развитием заболевания наблюдали тенденцию к увеличению числа положительных образцов по всем микроорганизмам. Установлена корреляция между наличием в пробе микроорганизма и степенью тяжести заболеваний пародонта. У пациентов клинических групп концентрация кателицидина LL-37 в ротовой жидкости снижена. В группе исследования отмечена обратная корреляционная связь умеренной силы кателицидина с Porphyromonas gingivalis и обратная слабая связь кателицидина с Prevotella intermedia. Лактоферрин имеет прямую связь средней силы с Porphyromonas gingivalis и Prevotella intermedia и прямую слабую связь с Treponema denticola. В группе сравнения установлена статистически значимая обратная корреляционная связь средней силы кателицидина с Porphyromonas gingivalis и прямая связь средней силы лактоферрина с Porphyromonas gingivalis. Отмечена слабой силы корреляционная связь между концентрацией кателицидина и лактоферрина в ротовой жидкости и остальных пародонтопатогенов. Выводы. Результаты исследования свидетельствуют о значительных нарушениях микроэкологии полости рта у пациентов, работающих в условиях вредных факторов сталепромышленного производства. Установлена корреляционная связь между концентрацией антимикробных пептидов и пародонтопатогенами пародонтальных карманов.