Пародонтит усиливал системное воспаление и ухудшал течение диабета у мышей

Хроническое воспаление дёсен изменяло обмен веществ в иммунных клетках костного мозга, делая их более агрессивными и способными поддерживать воспаление во всём организме. В опытах на мышах подавление одного из ключевых ферментов ослабило воспалительную реакцию и улучшило контроль уровня глюкозы. Результаты опубликованы в журнале International Journal of Oral Science.

Как воспаление дёсен может влиять на весь организм

Пародонтит — хроническое воспалительное заболевание тканей, окружающих зуб. Без лечения оно может привести к разрушению связочного аппарата зуба и костной ткани, расшатыванию и потере зубов.

При этом последствия пародонтита могут не ограничиваться полостью рта. Хроническое воспаление способно менять работу иммунной системы во всём организме. Такой процесс называют центральной перестройкой иммунитета.

Исследователи предположили, что воспаление дёсен влияет на образование и свойства нейтрофилов в костном мозге. Нейтрофилы — наиболее многочисленная группа лейкоцитов, которая обычно первой вступает в борьбу с бактериями и повреждением тканей.

Работу провели специалисты Пекинского университета (Peking University) под руководством научного сотрудника Сюляна Дэна (Xuliang Deng).

Нейтрофилы становились более воспалительными

В предыдущих исследованиях группа обнаружила, что при пародонтите в костном мозге увеличивается количество активированных нейтрофилов.

Эти клетки выделяли больше активных форм кислорода — химически активных молекул, которые помогают уничтожать микроорганизмы, но при избытке повреждают собственные ткани организма.

Нейтрофилы также чаще формировали нейтрофильные внеклеточные ловушки (НВЛ) — сети из дезоксирибонуклеиновой кислоты и белков, предназначенные для захвата возбудителей. Чрезмерное образование таких ловушек может усиливать воспаление и повреждение тканей.

Кроме того, клетки выделяли больше провоспалительных сигнальных молекул, включая фактор некроза опухоли альфа. По совокупности признаков исследователи отнесли их к воспалительному состоянию N1.

Обозначение N1 используют для нейтрофилов с выраженной способностью поддерживать воспаление. Однако такое разделение остаётся упрощённой моделью: в организме свойства иммунных клеток могут меняться постепенно и зависеть от окружающей среды.

Ключевую роль сыграл обмен глутатиона

Чтобы выяснить причину перестройки нейтрофилов, авторы объединили анализ активности генов, исследование клеточного обмена веществ и эксперименты на животных.

Наиболее выраженные изменения затрагивали глутатион. Это вещество участвует в защите клеток от окислительного повреждения и поддерживает равновесие между образованием и обезвреживанием активных форм кислорода.

Исследователи обнаружили, что при пародонтите в нейтрофилах повышалась активность фермента CHAC2. Он изменял обмен глутатиона и способствовал его накоплению внутри клетки.

Усиленный круговорот глутатиона поддерживал длительное образование активных форм кислорода, формирование нейтрофильных внеклеточных ловушек и выделение воспалительных молекул.

Таким образом, фермент CHAC2 помогал нейтрофилам сохранять чрезмерно воспалительное состояние.

Эксперименты подтвердили роль CHAC2

Для проверки механизма учёные использовали клетки линии HL-60. Эти клетки могут приобретать некоторые свойства нейтрофилов и часто применяются для лабораторного изучения их функций.

Когда исследователи подавляли активность CHAC2, нарушалась перестройка обмена глутатиона, а клетки реже переходили в воспалительное состояние N1.

Авторы также выяснили, какой сигнал запускает этот процесс. Им оказался интерферон первого типа — группа белков, которые регулируют противовирусную защиту и другие иммунные реакции.

У мышей без рецептора интерферона первого типа не происходили активация CHAC2, перестройка обмена глутатиона и выраженный переход нейтрофилов в состояние N1.

Полученную последовательность исследователи обозначили как путь «интерферон первого типа — CHAC2 — глутатион».

Пародонтит ухудшал состояние мышей с диабетом

Затем учёные проверили, могут ли изменённые нейтрофилы влиять на другие органы.

В опытах использовали мышей с сахарным диабетом. У животных, у которых одновременно развивался пародонтит, уровень глюкозы контролировался хуже, функция поджелудочной железы нарушалась сильнее, а в её ткани проникало больше нейтрофилов.

Перенос нейтрофилов от мышей с пародонтитом животным с диабетом воспроизводил эти нарушения. Это указывает, что изменённые иммунные клетки могли непосредственно участвовать в ухудшении обмена глюкозы.

Когда исследователи искусственно повышали уровень глутатиона, проявления диабета усиливались. Подавление его образования, напротив, улучшало переносимость глюкозы.

Эти результаты не означают, что глутатион вреден сам по себе. В норме он выполняет важные защитные функции. Негативный эффект в эксперименте был связан с нарушенной регуляцией его обмена в определённых иммунных клетках.

Подавление CHAC2 улучшило контроль глюкозы

Чтобы проверить возможность лечения, авторы использовали аденоассоциированный вирусный вектор девятого типа (AAV9). Это система доставки генетического материала в клетки, с помощью которой исследователи снизили активность CHAC2 в нейтрофилах.

Через три недели у мышей с диабетом и пародонтитом улучшился контроль уровня глюкозы и состояние поджелудочной железы по сравнению с животными, не получавшими такое вмешательство.

Научный сотрудник Сюлян Дэн (Xuliang Deng) отметил, что блокирование CHAC2 позволило разорвать воспалительную цепь между заболеванием дёсен, иммунными клетками костного мозга и нарушениями обмена веществ.

Можно ли использовать этот подход для лечения людей

Полученные результаты указывают на CHAC2 как на возможную мишень для лечения заболеваний, при которых местное хроническое воспаление распространяется на весь организм.

Теоретически воздействие на этот фермент может помочь уменьшить системное воспаление при пародонтите и связанных с ним заболеваниях, включая сахарный диабет.

Однако исследование проводилось преимущественно на мышах и клеточных культурах. Неизвестно, будет ли подавление CHAC2 таким же эффективным и безопасным у людей.

Нейтрофилы необходимы для защиты от инфекций, поэтому чрезмерное подавление их активности способно повысить восприимчивость к бактериям и другим возбудителям. Перед клиническим применением потребуется определить, можно ли избирательно влиять на патологический обмен веществ, не нарушая нормальную иммунную защиту.

Что результаты означают для пациентов

Исследование помогает объяснить, почему здоровье дёсен может быть связано с общим состоянием организма. При пародонтите иммунные изменения способны возникать не только рядом с зубами, но и в костном мозге, откуда воспалительные клетки распространяются по кровотоку.

При этом работа не доказывает, что пародонтит непосредственно вызывает диабет у людей или что лечение дёсен может заменить сахароснижающую терапию.

Пациентам с сахарным диабетом особенно важно регулярно проходить стоматологический осмотр, поскольку повышенный уровень глюкозы может ухудшать состояние дёсен, а выраженное воспаление полости рта — затруднять контроль заболевания.

Стандартное лечение пародонтита включает профессиональное удаление зубного налёта и камня, очищение тканей вокруг зубов, ежедневную гигиену полости рта и контроль факторов риска, включая курение и сахарный диабет.

Ранее сообщалось, что кратковременное контролируемое ограничение калорий было связано со снижением воспаления у пациентов с заболеванием дёсен, однако подобные изменения питания не заменяют лечение у стоматолога и подходят не всем пациентам.

Литература

Niu Y., et al. CHAC2-mediated glutathione metabolic reprogramming drives N1 polarization of bone marrow neutrophils and exacerbates inflammatory comorbidities // International Journal of Oral Science. — 2026. — Vol. 18. — DOI: 10.1038/s41368-026-00451-6.