Клетки собственной пластинки десны

В собственной пластинке десны выявляются разнообразные клетки соединительной ткани, из которых численно и функционально преобладают фибробласты. В меньшем числе присутствуют гистиоциты (макрофаги), лейкоциты, антиген-представляющие, тучные и плазматические клетки.

Фибробласты десны по своим свойствам во многом сходны с периодонтальными фибробластами, хотя и обладают некоторыми особенностями. Они активно вырабатывают компоненты межклеточного вещества — коллагены различных типов, эластин, гликопротеины, протеогликаны, гиалуронан — и обладают интегриновыми рецепторами, посредством которых они способны прикрепляться к компонентам матрикса и осуществлять миграцию. Они также способны фагоцитировать и переваривать компоненты матрикса. По некоторым адгезивным характеристикам они, однако, отличаются от периодонтальных фибробластов, в частности, значительно слабее прикрепляются к ламинину. Они медленнее растут и менее сократимы, отличаются по чувствительности к различным факторам. Их важной особенностью по сравнению с периодонтальными фибробластами является также способность к образованию эластических волокон, которая выражена у них все же слабее, чем у фибробластов прилежащей альвеолярной слизистой оболочки.

Вопрос о том, обусловлена ли наблюдаемая топографическая специфика деятельности фибробластов генетически закрепленными различиями или определяется влиянием каких-то внешних модулирующих факторов (например, функциональных нагрузок), остается нерешенным. Получены данные о том, что фибробласты обладают определенными функциональными особенностями и в пределах самой десны, различаясь, например, в свободной и прикрепленной ее частях.

Фибробласты десны обладают дозозависимой хемотаксической реакцией на ТРФР, ИФР-I, ИФР-II, ЭФР и ТФР-β. Они активируются под влиянием ИЛ-1, причем, поскольку ИЛ-1 усиливает экспрессию собственных рецепторов, реакция фибробластов на этот цитокин является механизмом усиления воспалительного процесса в десне.

Фибробласты десны в норме, и, особенно, в участках воспаления и интенсивной тканевой перестройки (наряду с эпителием и макрофагами) экспрессируют металлопротеиназы матрикса — МПМ-1, МПМ-2, МПМ-3, МПМ-8, МПМ-13 и др. Образование этих ферментов, а также их ингибиторов меняется под влиянием механических нагрузок, микробных факторов, цитокинов (ИЛ-1 и ФНО), простагландина F_2α. Эти клетки содержат систему активатора плазминогена (АП): сам фермент (обеспечивающий внеклеточное разрушение компонентов матрикса, адгезию и движение клеток), его ингибитор и рецептор. ЛПС бактерий усиливают синтез АП (и в меньшей степени его ингибитора), что вызывает несбалансированную индукцию АП, способствуя разрушению соединительной ткани.

Фибробласты десны под влиянием бактериальных продуктов и провоспалительных цитокинов (ФНО-α, ИЛ-1β, ИФН-γ) способны вырабатывать реактивные метаболиты кислорода, а также окись азота, которые способствуют разрушению тканей периодонта при воспалительных процессах.

Источником развития фибробластов десны, как и периодонтальной связки, служат малодифференцированные клетки-предшественники мезенхимного происхождения, которые располагаются преимущественно периваскулярно. Деление этих клеток усиливается ТРФР, ТФР-β и ИФР-1.

Фибробласты десны являются источниками и мишенями цитокинов и простагландинов. В очагах воспаления они активно продуцируют хемокины (МСР-1, RANTES, ИЛ-8), которые регулируют направленную миграцию различных клеток (в первую очередь, лейкоцитов), влияя, таким образом, на развитие и течение воспалительного процесса. Они образуют ИЛ-lα, ИЛ-1β, ИЛ-6, ФНО-α и ФРК, усиливая их секрецию в ответ на воздействие факторов, связанных с процессом воспаления — бактериальных ЛПС, ИЛ-lα, ИЛ-1в, ФНО-α и простагландина F_2α. Показано, что фибробласты больных с деструктивными формами периодонтита активнее реагируют секрецией ИЛ-6 и ИЛ-8 на воздействие бактериальных продуктов по сравнению с фибробластами здоровых людей и больных с медленно прогрессирующим периодонтитом взрослых. Установлено, что фибробласты десны активируются и усиленно экспрессируют провоспалительные цитокины при контактном взаимодействии с Т-лимфоцитами.

Фибробласты десны реагируют на цитокины и факторы роста (ЭФР, ТРФР, ТФР-β и ИЛ-1β, ФНО-α и оФРФ) изменением адгезионных свойств и миграции, секреции МПМ, АП, выработки компонентов матрикса, цитокинов и простагландинов Е₂ и I₂. Источниками указанных факторов в воспаленной десне являются клетки, входящие в состав инфильтрата, а также (частично) сами фибробласты. Фибробласты десны человека могут участвовать в регуляции иммунных процессов в десне, частично выполняя роль антигенпредставляющих клеток. Эти клетки обладают также ИФН-γ-зависимым иммуносупрессивным эффектом: они угнетают пролиферацию профессиональных антигенпредставляющих клеток и презентацию ими бактериальных антигенов, а также пролиферацию активированных Т-лимфоцитов.

Сбалансированная динамика обновления популяции фибробластов десны нарушается при воспалительных процессах, когда усиленная гибель этих клеток (в результате изменений оптимальных условий микроокружения и разнообразных цитотоксических воздействий) превышает их новообразование и дифференцировку. В результате численность популяции фибробластов может существенно снижаться, что явится причиной недостаточной продукции компонентов межклеточного вещества. Действительно, при остром и, особенно, хроническом воспалительном процессе в десне, содержание фибробластов снижается по мере накопления клеток воспалительного инфильтрата и разрушения коллагеновых волокон.

Существенные изменения фибробластов десны вызывают летучие и нелетучие компоненты табачного дыма — они снижают пролиферативную активность и жизнеспособность и вызывают дозозависимый цитопатогенный эффект.

Макрофаги (гистиоциты) являются нормальным компонентом собственной пластинки десны. В здоровой десне они относительно немногочисленны. Эти клетки играют существенную роль в развитии острых и хронических воспалительных процессов в десне, поскольку способны выделять ряд провоспалительных медиаторов — ИЛ-1β, ИЛ-lα, ИЛ-6, ФНО-α и молекулу ICAM-1, а также хемокинов (IP-10, RANTES, МСР-1 и MIP-lα). Для этих клеток характерна высокая активность катепсина В, кислой фосфатазы и неспецифической эстеразы, наличие рецепторов иммуноглобулинов (FcγR I-III). Экспрессия макрофагами в очагах воспаления МСР-1 (хемокина, контролирующего их привлечение) является механизмом усиления активности провоспалительных сигналов в десне. В инфильтратах при гингивите макрофаги экспрессируют костимулирующие молекулы CD80+ и CD86+, которые способствуют образованию Tx₁ и Тх₂.

Секреция провоспалительных медиаторов этими клетками усиливается под влиянием микробных продуктов, в частности ЛПС. В воспаленной десне выявляются крупные скопления макрофагов, которые располагаются по всей собственной пластинке, причем обычно они тем больше, чем тяжелее протекает воспалительный процесс. В этих инфильтратах макрофаги тесно соседствуют с Т- и В-лимфоцитами, а также с многочисленными плазматическими клетками. Макрофаги часто внедряются в базальную мембрану эпителия и могут проникать в эпителий десны и десневого кармана и на его поверхность.

Активация макрофагов не только обеспечивает увеличение антимикробных потенций этих клеток, но и способствует привлечению других разнообразных защитных клеточных элементов в очаги повреждения. По этой причине активация макрофагов является важным звеном неспецифических и специфических защитных реакций в десне, способствующих эффективному разрушению чужеродных антигенов и восстановлению поврежденных тканей.

Макрофаги в десне, как и других тканях периодонта, обладают способностью к представлению антигенов лимфоцитам, которое включает захват этими клетками антигенов, их процессинг с выделением эпитопа, который в сочетании с молекулами МНС II класса и представляется лимфоцитам, располагающим соответствующими Т-клеточными рецепторами. В настоящее время установлено, что по эффективности этого процесса макрофаги в большинстве уступают специализированным дендритным антигенпредставляющим клеткам.

Антиген-представляющие дендритные клетки содержатся в собственной пластинке десны, как и других участков слизистой оболочки полости рта. Некоторые из них являются клетками Лангерганса в процессе их миграции из кровеносных сосудов в эпителий и из эпителия в лимфатические сосуды. В соединительной ткани, по-видимому, присутствуют и самостоятельные, значительно менее изученные, популяции дендритных антигенпредставляющих клеток, по своим характеристикам близких, но не полностью идентичных клеткам Лангерганса. Получены данные, что именно деятельность антигенпредставляющих клеток определяет характер цитокинов, которые вырабатываются активированными лимфоцитами, направляет их развитие, регулируя, в частности, соотношение Tx₁/Tx₂, более того, им приписывается роль клеточных элементов, которые играют ведущую роль виндукции и поддержании воспалительных и деструктивных изменении в тканях периодонта.

Тучные клетки — удлиненной или округлой формы, располагаются в собственной пластинке десны вокруг сосудов и нервов, часто лежат вдоль базальных мембран эпителия, изредка могут находиться интраэпителиально. Наиболее характерной отличительной особенностью этих клеток служит присутствие в цитоплазме многочисленных круглых или овальных секреторных гранул, обладающих метахроматическими свойствами при окрашивании рядом основных красителей. Благодаря способности к синтезу и выделению обширного спектра биологически активных веществ — медиаторов (описаны ранее) — эти клетки участвуют в механизмах поддержания тканевого гомеостаза, регуляции воспалительных и иммунных реакций, процессах антимикробной защиты, фиброза, ангиогенеза, перестройки тканей и заживления ран. В нормальной десне человека тучные клетки достаточно многочисленны и обнаруживаются во всех участках собственной пластинки. Их количество возрастает при воспалительных процессах.

Лейкоциты в собственной пластинке десны представлены гранулоцитами и агранулоцитами.

Нейтрофилъные гранулоциты рассматриваются как ведущие клеточные элементы, обеспечивающие быстрые неспецифические защитные реакции в десне. Они обнаруживаются в собственной пластинке, однако часть их мигрирует в эпителий, достигая его поверхности, и накапливаются в очень больших количествах в уникальной специализированной области — десневой борозде.

В норме в собственной пластинке десны эти клетки выявляются в незначительном количестве; их число резко возрастает при заболеваниях периодонта, в частности, при острых воспалительных процессах. При этом выраженность инфильтрации тканей десны нейтрофилами обычно коррелирует с тяжестью воспалительного процесса, а их распределение в десне нередко неравномерно.

Привлечение в воспаленную десну этих клеток и их накопление в ней сочетается с усиленной экспрессией в тканях десны ИЛ-8, ИЛ-1α, ИЛ-1β, ФНО-α и некоторых адгезионных молекул, источниками которых могут быть, помимо макрофагов, фибробласты, эпителиальные клетки, а также сами нейтрофилы. Активированные нейтрофилы продуцируют ФНО-α,

ИЛ-1β, ИЛ-8 и ТФР-β, благодаря чему они могут участвовать в регуляции иммунных реакций. В воспаленной десне они экспрессируют также полифункциональный цитокин — фактор роста сосудистого эндотелия (VEGF), который играет важную роль в процессах ангиогенеза, тканевой регенерации и воспаления.

Состояние нейтрофилов является важным фактором, определяющим эффективность защитных реакций периодонта. Различные врожденные или приобретенные нарушения функции этих лейкоцитов (в том числе, связанные с влиянием микробных продуктов) рассматриваются как факторы риска развития заболеваний периодонта. Вместе с тем избыточная активация этих клеток с последующим внеклеточным выделением ими лизосомальных ферментов и реактивных метаболитов кислорода может приводить к глубокому разрушению тканей. Действительно, при гингивите и периодонтите в тканях обнаруживается избыточная активность ряда ферментов, в частности, МПМ, источником которых, по-видимому, являются нейтрофильные гранулоциты. Более того, выделяемые нейтрофилами реактивные метаболиты кислорода вызывают активацию латентных коллагеназ нейтрофилов, которые разрушают ткани периодонта и поступают в жидкость десневой борозды.

При хроническом воспалении нейтрофилы не столь многочисленны, как при острых процессах — обнаруживаются преимущественно лимфоциты, плазматические клетки, моноциты и макрофаги. Выделяя цитокины, эти клетки оказывают влияние друг на друга и на эпителий десны.

Лимфоциты в собственной пластинке десны у здорового человека в небольшом количестве выявляются в качестве постоянного клеточного элемента, однако, их содержание резко увеличивается при воспалении, особенно хроническом, когда они становятся преобладающими по численности клетками инфильтратов. Это связано, по-видимому, с усиленной миграцией этих клеток из сосудистого русла, а не с размножением лимфоцитов, поскольку последние не содержат маркеров, свойственных делящимся клеткам.

Роль лимфоцитов в здоровой десне и, в особенности, при заболеваниях периодонта, оценивается неоднозначно. Хотя общеизвестно, что лимфоциты являются главными клетками, обеспечивающими специфические реакции иммунитета, при заболеваниях периодонта обычно отмечается не столько сниженная функция лимфоцитов, сколько, напротив, их активация, сочетающаяся с дисфункцией и нарушением координированной деятельности отдельных субпопуляций этих клеток.

Т-лимфоциты в здоровой десне численно преобладают над В-лимфоцитами во всех ее зонах. Относительное и абсолютное содержание Т- и В-лимфоцитов и их количественное соотношение в воспаленной десне существенно варьируют, что связано с различными формами и стадиями заболеваний, а также с топографией участков десны. Сведения об относительном содержании Т-хелперов в общей популяции Т-лимфоцитов при гингивите противоречивы. Соотношение Т-лимфоцитов с фенотипами CD4+ и CD8+ в норме составляет около 2 и варьирует при различных заболеваниях периодонта от 1:1 до 2,7:1.

В последние годы получены важные данные о том, что заболевания периодонта могут явиться следствием нарушения баланса активности субпопуляций Т-хелперов, причем преобладание Tx₁ связано с устойчивостью к заболеванию или его стабильным течением, а превалирование Тх₂ определяют его прогрессирующий характер. Более того, сформулирована концепция, согласно которой из клеток воспалительного инфильтрата ведущую роль в секреции цитокинов, связанных с деструкцией тканей, играют не нейтрофилы и макрофаги (как полагали ранее), а лимфоциты. Прогрессия заболеваний периодонта от более легкого и обратимого гингивита к тяжелому хроническому деструктивному периодонтиту регулируется локальной сетью цитокинов, в частности, ее сдвигом в сторону доминирования цитокинов Тх₂.

Между тем резорбция костной ткани альвеолярного отростка, усиливается, в первую очередь, Tx₁, которые способны индуцировать дифференцировку остеокластов из их предшественников, а также стимулировать их деятельность. При гингивите и периодонтите в воспалительном инфильтрате в собственной пластинке десны 62,5% и 89,0% лимфоцитов, соответственно, экспрессируют маркеры Т-клеток памяти.

В-лимфоциты и плазматические клетки (конечные стадии дифференцировки В-лимфоцитов) в небольших количествах постоянно содержатся в различных участках собственной пластинки здоровой десны. Их распределение в нормальной десне человека неравномерно — отмечено чередование зон со сравнительно высоким и низким содержанием этих клеток.

Активация и нарастание содержания В-лимфоцитов, дифференцирующихся в плазматические клетки, играют существенную роль в патогенезе заболеваний периодонта и служат их важнейшими морфологическими признаками. Накопление В-лимфоцитов, как и Т-лимфоцитов, связано, в первую очередь, с их активным привлечением в ткани десны, а не с пролиферацией.

При хроническом периодонтите, который развивается вслед за гингивитом, в десне неизменно обнаруживаются многочисленные В-лимфоциты и плазматические клетки, которые образуют скопления различного объема. Содержание плазматических клеток, продуцирующих IgG, IgA и IgM, при этом тем выше, чем тяжелее течение заболевания и значительнее деструкция тканей (как волокнистых соединительных, так и костной). В-лимфоциты и плазматические клетки участвуют в реакциях гуморального иммунитета, который направлен не столько на защиту десны и других тканей пародонта от микроорганизмов, сколько на повреждение самих тканей. Значительная часть этих клеток являются аутореактивными, т. е. продуцируют антитела к собственным тканям.

Причины этого парадоксального явления активно изучаются в связи с вопросами специфики иммунной реактивности по отношению к отдельным видам микроорганизмов, функциональных различий подклассов вырабатываемых антител, кинетики, генетической регуляции и созревания их секреторной активности. Активация клеток линии В-лимфоцитов происходит при их взаимодействиях с Т-лимфоцитами, опосредуется адгезионными молекулами (CD2/LFA-3 и LFA-1/ICAM-1) и стимулируется цитокинами, в частности, ИЛ-6.

Естественные киллеры (NK-клетки) — особая субпопуляция лимфоцитов, не относящихся ни к Т-, ни к В-лимфоцитам и обладающих цитотоксической активностью и способностью к выработке ряда цитокинов. Эти клетки имеют крупные размеры и содержат гранулы в цитоплазме (отсюда их называют также большими гранулярными лимфоцитами — БГЛ). NK-клетки в собственной пластинке здоровой десны отсутствуют или единичны. При гингивите и периодонтите их содержание нарастает с тяжестью заболевания и в зависимости от характера клеточного микроокружения. Предполагается, что NK-клетки принимают участие в иммунных реакциях, которые развиваются в ответ на накопление микроорганизмов в растущей зубной бляшке. Возможно, они оказывают цитотоксическое действие на клетки периодонта.