Фосфатазы, ферменты класса гидролаз, катализирующие гидролиз сложных эфиров фосфорной кислоты в организме животных, растений и в микроорганизмах. Функция фосфатазы – поддержание уровня фосфата, необходимого для различных биохимических процессов, и, возможно, транспорт фосфата в клетку. В зависимости от химической природы расщепляемого субстрата различают моно­фос­фа­тазы, гидролизующие моноэфиры фос­фо­рной кислоты, и дифосфатазы, расщепляющие диэфиры фосфорной кислоты.

Фосфатазы играют важную роль в течении физиологических процессов тканей полости рта. В зависимости от того, при каком pH фосфатаза активна, различают щелочную фосфатазу с оптимумом действия при pH 9,2-9,6 и кислую фосфатазу с оптимумом действия при pH 3,4-6,2.

Впервые фосфатазы в слюне изучены и обнаружены в 1929 году (Demuth). Примерно половина фосфатаз слюны (кислая и щело­чная) секретируется мелкими слюнными желе­за­ми (Барабаш Р. и соавт. 1981), и они участвуют в фосфорно-кальциевом обмене, отщепляя фосфат от соединений фосфорной кислоты и, тем самым, обеспечивая минера­ли­за­цию костей и зубов. При этом в качестве одного из наиболее важных механизмов ре­гуля­ции метаболизма на границе слюна-эмаль отмечается так называемая необратимая абсорбция щелочной фосфатазы [3]. По мне­нию М. Житкова [2], быструю инкорпорацию каль­­ция в реминерализуемую поверхность эмали в присутствии бета-глицерофосфата мож­но объяснить влиянием иммобилизованной в апатит щелочной фосфатазы.

Основной темой изучения слюнных фос­фа­таз в стоматологии является выяснение их роли в процессах де- и реминерализации эма­ли, и в целом ее проницаемости.

В отношении значения фосфатаз при забо­лева­ниях пародонта, долгие годы исследо­ва­ния слюнных фосфатаз проводились исключи­тель­но с точки зрения их участия в формиро­вании минерализованных назубных отло­же­ний. Однако в последние десятилетия акцент указанных исследований сместился в сторону изучения и выявления других механизмов участия данных ферментов в этиопатогенезе заболеваний пародонта.

Сравнительное изучение содержания фос­фатаз и лактатдегидрогеназы в смешанной нестимулированной слюне у здоровых лиц и больных с болезнями пародонта (в возрасте 15-17 лет) показало (Васильева С. и соавт., 1988), что имеется высокая зависимость актив­ности щелочной фосфатазы от воспали­тель­ного процесса в тканях пародонта, а в отношении кислой фосфатазы наблюдалась та же тенденция, однако с менее заметным уве­ли­чением количества фермента. Подобная зави­­симость выявлена также у беременных и лиц с гормональными нарушениями другого генеза с болезнями пародонта [8,10], при этом данная зависимость казалась наиболее значимой при пародонтите, чем при гинги­ви­тах. Аналогичные результаты также были по­лу­чены T. Todorovic et al. [9], которые вы­водят положительные корреляции между активностью слюнных фосфатаз и десневыми индексами при болезнях пародонта в ранг наиболее значимых биохимических маркеров указанной болезни.

Имеются также данные о содержании фос­фатаз в десневой жидкости и об изучении их возможного влияния на некоторые биоло­ги­ческие параметры при патологии пародонта. Так, F. Yan et al. [13] и O. Daltaban et al. [5] установили, что при пародонтитах наблю­да­ется повышение уровня щелочной фосфатазы в десневой жидкости, содержание которой проявляло тенденцию к снижению при лече­нии болезни. Кроме того, увеличение содерж­ания щелочной фосфатазы в десневой жид­кос­ти отмечается также при периимплантитах [8], на основании чего некоторые авторы пред­лагают использовать данный тест в прог­но­стических целях [14]. Более того, выска­зы­вается мнение [4], что повышенный уровень этого фермента отмечается именно в тех участ­ках, где наблюдается прогрессивное течение потери зубо-десневого прикрепления.

Поскольку при пародонтитах наблюдается высокий уровень щелочной фосфатазы в периодонтальной связке, P. Gibert et al. [6] изучали сравнительное содержание данного фермента в сыворотке крови больных с заболеваниями пародонта и у здоровых лиц. Установлено, что при патологии пародонта активность сывороточной щелочной фосфата­зы намного выше. В свою очередь, выяснена также некоторая возрастная динамика актив­ности щелочной фосфатазы периодонтальной связки [11], которая сводилась к следующему: относительно высокий уровень у детей, с уменьшением ее концентрации после периода полового созревания.

Нами проведены сравнительные исследо­ва­ния по определению фосфатаз в слюне в норме (группа контроля – 20 лиц) и при на­чаль­ных формах поражения пародонта (ос­нов­ная группа – 20 больных). Возрастной диапазон лиц в обеих группах составил 18–23 года. Оценка состояния тканей пародонта про­во­дилась на основе индексных показателей крово­точивости десен, воспаления (РМА), а также анамнеза и субъективных жалоб боль­ных. В основной группе у всех больных диаг­носцирован генерализованный хронический катаральный гингивит легкой и средней степени тяжести.

Набор нестимулированной слюны в сте­рильные пробирки проводился натощак и в одно и то же время суток (в 10 часов утра).

Определение щелочной и кислой фосфатаз в слюне проводили с использованием тест-наборов ALP-Col и ACP-kinetic. При этом в случае щелочной фосфатазы метод основан на катализируемой ALP реакции дефосфори­ли­ро­вания тимолфталеин монофосфата до ти­мол­­фталеина, количество которого тести­ру­ется по хромогенной реакции в щелочной среде (при длине волны 580-630 нм), а в случае кислой фосфатазы – метод основан на регистрации кинетики превращения α-на­ф­ти­л­фос­фата до α-нафтола, образующем окрашен­ный комплекс с диазо-2-амино-5хлотолуеном (при 405 нм). При этом наши комментарии ка­са­ются только суммарной активности щелоч­ной и кислой фосфатаз, без учета их изоформ.

Результаты проведенных сравнительных ис­сле­­дований по изучению активности слюнных фос­фатаз в норме и при гингивитах пре­дстав­лены в таблице.

Таблица. Активность фосфатаз в слюне в норме и при начальных формах воспаления пародонта

Результаты наших исследований, в части активности слюнной щелочной фосфатазы при патологии пародонта, согласуются с мнением большинства исследователей о том, что болез­ни пародонта сопровождаются значительным увеличением активности данного фермента в слюне. В частности, наши исследования выя­ви­ли статистически достоверное практически 5-кратное увеличение указанной активности уже в условиях начального поражения паро­донта, что, несомненно, играет определенную роль в процессах, регулирующих проница­е­мость эмалевой поверхности зуба.

Вместе с тем в отношении ферментативной активности кислой фосфатазы, результаты наших ис­сле­до­­ваний значительно отличаются с данными других авторов, указывающих на повышение уровня этой же группы фосфатаз при пато­ло­гии пародонта. В нашем случае отмечена обрат­ная тенденция – статистически досто­вер­ное снижение активности кислой фосфатазы при начальных формах поражения – гин­ги­витах, с уровнем этого фермента в 22,3 % от среднего нормального значения (контрольная группа). Соотношение ферментативной актив­ности фосфатаз в норме и при гингивитах более ярко представлено на рисунке.

Рисунок. Соотношение фосфатаз в группах исследования

Как показано на рисунке, кроме того что при гингивитах (основная группа – ОГ) отме­чается весьма значительное увеличение ще­лоч­ной фосфатазы и существенное снижение кислой фосфатазы, наблюдается также значи­тель­ная разница в показателе внутри­груп­по­вого соотношения фосфатаз (щелочная фос­фа­таза/кислая фосфатаза). Так, в основной группе этот показатель равен 56,09, а в кон­троль­ной группе (КГ) показатель составил всего лишь 2,55.

Таким образом, проведенные нами иссле­до­вания выявили разнонаправленную активность щелочной и кислой фосфатаз при начальных поражениях пародонта. Указанная активность щелочной фосфатазы, в свою очередь, в из­вест­ной степени может обусловить высокую ин­тенсивность минерализации поверхности эмали со снижением ее центростремительной прони­цаемости к слюне. В этом отношении еще раз подчеркиваем значение количествен­ного соотношения щелочной и кислой фос­фатаз, т.к. проявляя наибольшую активность в принципиально разных средах (щелочная фосфатаза проявляет максимальную актив­ность при рН 8,4—9,4, а оптимум рН для кислой фосфатазы находится в интервале значений рН между 4,7 и 6,0), они тем самым могут сыграть весьма важное значение в процессах регулирования эмалевой проница­е­мос­ти.

Однако при интерпретации коли­чест­вен­ных показателей ферментативной актив­ности слюнных фосфатаз могут быть раз­ночтения, т.е. затруднения придания им кон­крет­ной значимости в сложной патогенети­чес­кой цепи развития патологии пародонта: являются ли такие изменения фосфатаз в слюне результатом уже развившегося гинги­ви­та, или их количественные уровни влияют на структурно-функциональный статус поверх­нос­ти эмали, и в результате этого – на пус­ковые механизмы развития болезни. С учетом этого, в дальнейших исследованиях обязатель­ным образом нужно провести корреляционный анализ показателей ферментативной актив­ности фосфатаз с другими структурно-функ­циональ­ными характеристиками эмалевой поверхности и состояния тканей пародонта в целом.

 Литература

1. Барабаш Р.Д., Гукевич Е.К., Вакуленко Л.В., Бондаренко В.С. Источник ферментов в сме­шанной человеческой слюне. Вопр. мед. химии, 1981, м. 27, 1, с. 22-27.
2. Житков М.Ю. Влияние иммобилизованной слюнной щелочной фосфатазы на процесс реминерализации. Стоматология, 1999, м. 78, 5, с. 12-15.
3. Леонтьев В.К., Алексина О.А., Веселова М.Н., Полторак О.М., Чухрай Е.С. Иммо­би­ли­зация ферментов в эмаль зуба и ее возможная роль в физиологии и патологии полости рта. Стоматология, 1992, 2, с. 6-7.
4. Chapple I., Garner I., Saxby M., Moscrop H., Matthews J. Prediction and diagnosis of attachment loss by enhanced chemiluminescent assay of crevicular fluid alkaline phosphatase levels. J. Clin. Periodontol., 1999, 26, 3, p. 190-198.
5. Daltaban O., Saygun I., Bal B., Baloş K., Serdar M. Gingival crevicular fluid alkaline phospha­tase levels in postmenopausal women: effects of phase I periodontal treatment. J. Periodontol., 2006, 77, 1, p. 67-72.
6. Gibert P., Tramini P., Sieso V., Piva M. Alkaline phosphatase isozyme activity in serum from patients with chronic periodontitis. J. Periodontal Res., 2003, 38, 4, p. 362-365.
7. Kugahara T., Shosenji Y., Ohashi K. Screening for periodontitis in pregnant women with salivary enzymes. J. Obstet. Gynaecol. Res., 2008, 34, 1, p. 40-46.
8. Plagnat D., Giannopoulou C., Carrel A., Bernard J., Mombelli A., Belser U. Elastase, alpha2-macroglobulin and alkaline phosphatase in crevicular fluid from implants with and without periimplantitis. Clin. Oral Implants Res., 2002, 13, 3, p. 227-233.
9. Todorovic T., Dozic I., Vicente-Barrero M., Ljuskovic B., Pejovic J., Marjanovic M., Knezevic M. Salivary enzymes and periodontal disease. Med. Oral Patol. Oral Cir. Bucal., 2006, 1, 11, 2, p. 115-119.
10. Unsal B., Saygun I., Daltaban O., Bal B., Bolu E. The relationship between periodontal status and alkaline phosphatase levels in gingival crevicular fluid in men with hypergonadotropic hypogonadism. Yonsei. Med. J., 2008, 29, 49, 1, p. 71-78.
11. Van den Bos T., Beertsen W.Alkaline phospha­tase activity in human periodontal ligament: age effect and relation to cementum growth rate. J. Periodontal Res., 1999, 34, 1, p. 1-6.
12. Vassileva S., Zaprjanov M., Targova S. Comparative studies on lactate, proteins and enzymes in saliva of healthy and periodontitis sick juveniles. Stomatologiia (Sofiia), 1988, 70, 2, p. 1-4.
13. Yan F., Cao C., Li X. Alkaline phosphatase levels in gingival crevicular fluid of periodo­ntitis before and after periodontal treatment. Zhonghua Kou Qiang Yi Xue Za Zhi., 1995, 30, 4, p. 204-206.
14. Zhou Z., Zhou J., Zou S., Wu X. Relation between alkaline phosphatase in gingival crevicular fluid of implant and the curing result. Zhongguo Yi Xue Ke Xue Yuan Xue Bao., 2001, 23, 1, p. 58-59.