Comparison of Salivary Malondialdehyde (MDA) Levels in Patients with Chronic Periodontitis and Healthy Cases

Document Type : original article

Authors

1 Associated Professor of Periodontics, Dental Research Center, School of Dentistry, Mashhad University of Medical Sciences, Mashhad, Iran

2 Associated Professor, Dept of Oral and Maxillofacial Pathology, Oral & Maxillofacial Disease Research Center, School of Dentistry of Mashhad University of Medical Sciences, Mashhad, Iran

3 Associated Professor, Dept of Periodontics, School of Dentistry & Dental Research Center of Mashhad University of Medical Sciences, Mashhad, Iran

4 Dentist

5 Msc of Biostatistics, School of Health, Shahid Sadoghi, University of Medical Sciences, Yazd Iran.

Abstract

Introduction: Periodontitis is an inflammatory disease of the periodontal ligament caused by microorganisms, which leads to progressive and irreversible damages to the periodontal ligament and the alveolar bone. The main causative agent of this disease is bacterial plaque; however, other factors such as environmental factors, genetics, and immune disease might be at play. Lipid peroxidation is a major consequence of oxidative stress, which in turn, elevates malondialdehyde (MDA) level. Herein, we aimed to compare the salivary MDA levels of patients with chronic periodontitis and normal subjects.
Materials & Methods: Thirty chronic periodontitis patients, referred to the Department of Periodontology, School of Dentistry, Mashhad University of Medical Sciences, Iran, and 30 periodontally healthy controls were included in the study. Unstimulated whole saliva samples were collected by spitting method from both groups. Salivary MDA level was measured using a spectrophotometric assay by colorimetric method. The data were analyzed performing independent t-test, Mann-Whitney U test, and Chi-square.
Results: Salivary MDA levels were significantly higher in the patients with chronic periodontitis compared to the healthy controls (P<0.001).
Conclusion: The results indicated that salivary MDA level can be used as a suitable biomarker for predicting and diagnosing periodontal disease and may play an important role in periodontitis pathology.

Keywords

Main Subjects

Full Text

مقدمه

پریودنتیت ناهنجاری التهابی پریودنشیوم است که بافت های نگهدارنده دندان را مبتلا می سازد. تداخل بین عوامل پاتوژن و دفاع میزبان منجر به تخریب بافت های پریودنتال می شود.(1) بیماری های پریودنتال بین 10 تا 15 درصد از جمعیت جهان را مبتلا می سازد و مهمترین علت از دست دادن دندان می باشد.(2) پریودنتیت مزمن شایع ترین فرم بیماری پریودنتیت است و علائم آن شامل از دست دادن چسبندگی لثه و در مراحل پیشرفته تر بیماری، تحلیل استخوان آلوئول می باشد. شیوع این بیماری در بالغین بیشتر می باشد و به همین دلیل در گذشته به آن پریودنتیت بالغین هم می گفتند ولی در حال حاضر پریودنتیت مزمن در کودکان هم دیده می شود. این بیماری سیر آهسته یا متوسط دارد و می تواند دوره هایی از تخریب سریع را نیز منجر شود. استرس اکسیداتیو عبارتست از عدم تعادل بین تولید رادیکال های آزاد و وضعیت آنتی اکسیدان که منجر به آسیب اکسیداتیو ماکرومولکول ها مثل چربی ها و پروتئین ها می شود.(3) به عبارت دیگر هر وضعیتی که منجر به افزایش سطح رادیکال های آزاد اکسیداتیو (ROS) یا کاهش عمل آنتی اکسیدان ها و یا حذف ناقص ROS شود، تحت عنوان استرس اکسیداتیو شناخته می شود. ROS از طریق غیرفعال ساختن آنزیم ها، دناتوره کردن پروتئین ها، تخریب DNA و پراکسیداسیون چربی برای سلول ها توکسیک است.(4) این وقایع منجر به آسیب غشا سلولی و افزایش مواد آلدئیدیک فعال مانند مالون دی آلدئید (MDA) می شود.(5) MDA باعث اختلال در ساختمان و عمل غشاء سلولی می گردد.(5) بررسی MDA یک شاخص مفید برای نشان دادن سطح بالای پراکسیداسیون چربی است که منجر به نقص عمل سلول می گردد.(4) سلول های التهابی و فیبروبلاست ها، سلول های اندوتلیال و استئوکلاست ها قادر به تولید ROS می باشند.(1) MDA محصول نهایی پراکسیداسیون لیپیدهای غشایی توسط رادیکال های آزاد است که دارای وزن مولکولی پایینی است. بررسی MDA به دلیل سادگی، مورد استفاده ترین تکنیک جهت بررسی افزایش پراکسیداسیون لیپید می باشد.(6و5و2)

بزاق کامل یک مایع فیزیولوژیک است که ترکیب بسیار پیچیده ای از مواد مختلف را دارا می باشد. میزان متغیری از محصولات سرم در بزاق کامل وجود دارد(6) ترکیبات بزاق تحت تاثیر بسیاری از بیماری ها دچار تغییر می گردد.(4) بررسی بزاق به عنوان یک وسیله تشخیصی که جمع آوری آن آسان و غیرتهاجمی می باشد برای تعیین استرس اکسیداتیو و مارکرهای آنتی اکسیدان مورد توجه محققین است.(6و4) مطالعات مختلف مارکرهای استرس اکسیداتیو مربوط به بیماری های سیستمیک و بیماری های موضعی دهانی شامل بیماری های التهابی مانند ژنژیویت و پریودنتیت، پوسیدگی ها و سرطان های دهانی را در بزاق نشان داده اند.(10-7و3)

پاسخ التهابی سیتمیک و موضعی ایجاد شده در بدن میزبان بر متابولیسم لیپید اثر می گذارد. حضور مزمن و مستمر میکروارگانیسم های گرم منفی در پریودونتیت موجب آزاد شدن TNF-a و اینترلوکین 1β می شود که این واسطه های شیمیایی خود باعث تولید دیگر سیتوکین ها می گردند که دلیل تغییر متابولیسم لیپید و به خصوص اکسیداسیون لیپید ها هستند.(11) به نظر می آید پراکسیداسیون لیپیدها نقش مهمی در روند Aging، آترواسکلروز، عوارض انتهایی دیابت مانند اختلالات میکرو و ماکرو واسکولار، آرتریت روماتوئید، بیماری های ریوی انسدادی مزمن و پریودونتیت بازی می کند.(12) مطالعات اخیر بیشتر بر نقش فعالیت آنتی اکسیدانی انواع اکسیژن راکتیو و محصولات پراکسیداسیون لیپید در پاتوژنز پریودونتیت متمرکز شده اند.(1) نشان داده شده است که بیماران مبتلا به پریودونتیت دارای سطح بالاتری از پراکسیداسیون لیپید LPO در پلاسما، بزاق، بافت لثه ای و مایع شیار لثه ای GCF هستند. به علاوه این سطح در ارتباط با پارامترهای پریودونتال مانند اندکس لثه ای، عمق پاکت و حجم GCF بوده است. علاوه بر این مطالعات تداخلی نشان داده اند درمان سنتی و معمول پریودونتیت باعث کاهش میزان LPO در GCF، بزاق و پلاسما می گردد.(12)

هدف از این مطالعه تعیین میزان مالون دی آلدئید (MDA) در بزاق بیماران مبتلا به پریودنتیت مزمن و افراد سالم و مقایسه این دو با هم به منظور دستیابی به روشی موثر در پیشگیری، کاهش و یا به تاخیر انداختن تخریب ناشی از عفونت های پریودنتال بود.

مواد و روش ها

این مطالعه موردی-شاهدی (Case-Control) بر روی بیماران مراجعه کننده به بخش پریودنتولوژی دانشکده دندانپزشکی دانشگاه علوم پزشکی مشهد انجام گردید. افراد به دو گروه دسته بندی شدند گروه اول شامل 30 فرد دارای پریودنتیت مزمن بود که از بین بیماران مراجعه کننده به بخش پریوی دانشکده دندانپزشکی مشهد جهت انجام درمان پریودنتیت مزمن متوسط یا شدید انتخاب شدند. گروه دوم هم شامل 30 فرد سالم بود که از بین افراد مراجعه کننده با پریودنشیوم سالم جهت انجام درمان افزایش طول تاج انتخاب شدند. روش نمونه گیری به صورت غیراحتمالی و مبتنی بر هدف بود. افرادی جهت ورود به مطالعه انتخاب شدند که در معاینه بالینی جهت گروه اول دارای خونریزی حین پرابینگ و پاکت های بیشتر یا برابر 5 میلی متر در حداقل 30 درصد نواحی داخل دهان بودند و گروه دوم فاقد خونریزی حین پرابینگ و عمق پروبینگ کمتر از 3 میلی متر و عدم از دست دادن اتصالات بودند. کلیه افراد از لحاظ بیماری سیستمیک، حاملگی، سابقه پیوند عضو، درمان سرطان، درمان پریودنتال در مدت 3 ماه قبل، مصرف آنتی بیوتیک سیستمیک در 3 ماه گذشته، درمان طولانی مدت با هر دارویی که روی پریودنشیوم تاثیر بگذارد (مثل NSAIDS)، استفاده از سیگار یا الکل، دیسفانکشن غدد بزاقی و داشتن کمتر از 20 دندان در دهان مورد بررسی قرار گرفتند و افرادی که دارای این شرایط بودند از مطالعه حذف شدند.

در مرحله بعد، 3 میلی لیتر بزاق کامل تحریک نشده به کمک Spitting method از هر نفر جمع آوری شد به این ترتیب که بین ساعت 9 تا 11 صبح از بیماران درخواست شد که از 90 دقیقه قبل چیزی نخورده یا نیاشامیده باشند و دهانشان را با آب شستشو داده و پس از 5 دقیقه داخل لوله های آزمایش هر دو دقیقه یک بار تا 10 دقیقه تف کنند. (تصویر 1) نمونه ها در g3000 برای 10 دقیقه در دمای 4 درجه سانتی گراد سانتریفوژ شد و جهت انجام آزمایش در دمای منفی 20 درجه فریز گردید.(4) (تصویر 2)

 

 

 

تصویر 1 : نحوه جمع آوری نمونه بزاق

 

 

 

تصویر 2 : نمونه های بزاق جمع آوری شده جهت مطالعه. ردیف بالا مربوط به گروه بیماران مبتلا به پریودنتیت  (Case) و ردیف پایین مربوط به گروه سالم (Control) است.

 

سطح MDA بزاق به وسیله روشی بر مبنای واکنش با Thiobarbituric acid (TBA) در دمای 96 تا 100 درجه سانتی گراد اندازه گیری شد. در این روش MDA و TBA بر یکدیگر اثر گذاشته و حاصل آن کمپلکس صورتی رنگ است. به این منظور 100 lµ از نمونه را با 900 lµ آب مقطر رقیق کرده و به آن 500 lµ معرف TBA اضافه شد. برای تهیه معرف 100 میلی لیتر آب مقطر 5/0 گرم NaOH، 67/0 گرم تیوباربیتوریک اسید و 100 میلی لیتر اسید استیک با هم مخلوط گردید. نمونه حاوی معرف به مدت یک ساعت در دمای 90 درجه سانتی گراد حرارت داده شد و پس از سرد شدن نمونه ها به مدت 10 دقیقه در g 4000 سانتریفوژ شد. سپس مایع رویی جدا گردید و میزان جذب نوری نمونه ها، با استفاده از اسپکتروفتومتر در طول موج 535 نانومتر، خوانده شد. بر اساس مقایسه با نمودار استاندارد نتایج حاصل گردید و میزان MDA بر حسب میکرو مول بر میلی لیتر محاسبه شد.(13)

در این مطالعه توصیف داده ها با استفاده از شاخص های گرایش به مرکز و شاخص های پراکندگی و تحلیل داده ها با استفاده از آزمون تی مستقل و یا آزمون من ویتنی با سطح معنی داری 05/0 انجام شد.

یافته ها

این مطالعه بر روی بیماران مراجعه کننده به بخش پریودنتولوژی دانشکده دندانپزشکی مشهد جهت انجام درمان پریودنتیت مزمن متوسط یا شدید (30 بیمار) و همچنین افراد مراجعه کننده با پریودنشیوم سالم جهت انجام درمان افزایش طول تاج (30 بیمار) انجام گرفت. پس از جمع آوری نمونه و انجام مراحل آزمایشگاهی به تحلیل سطح بزاقی مالون دی آلدئید در دو گروه بیماران مبتلا به پریودنتیت و بیماران گروه کنترل پرداختیم. با مشخص شدن جنسیت افراد در دو گروه پریودنتیت و کنترل آزمون کای دو نشان داد که جنسیت دو گروه با هم تفاوت معنی داری نداشت (438/0P=).

مقایسه میانگین سن افراد مورد مطالعه در دو گروه پریودنتیت و کنترل با استفاده از آزمون Independent Sample t test نشان داد، که سن دو گروه با هم تفاوت معنی داری نداشت (813/0P=). (جدول 1)

 برای بررسی نرمال بودن یا نبودن داده های هر متغیر از آزمون غیرپارامتری کلوموگروف-اسمیرنوف استفاده شد. بر مبنای نتایج آزمون کلوموگروف-اسمیرنوف، متغیرهای سن افراد مورد مطالعه و سطح بزاقی مالون دی آلدئید دارای توزیع نرمال بودند (P-value به ترتیب 610/0، 786/0).

با توجه به این که داده های مربوط به سطح بزاقی مالون دی آلدئید در دو گروه از توزیع نرمال برخوردار بود، از آزمون Independent Sample t test برای مقایسه مقادیر در دو گروه استفاده شد. نتایج این آزمون نشان داد که مقادیر سطح بزاقی مالون دی آلدئید در دو گروه بیمار و کنترل تفاوت معنی داری داشت (001/0P=). (جدول 1)

بحث

پریودنتیت یک بیماری التهابی در پریودنشیوم است که تقابل بین عامل پاتوژن و ظرفیت دفاعی میزبان منجر به تخریب بافت پریودنتال می شود. در بیماران مبتلا به بیماری پریودنتال عدم تعادل بین استرس اکسیداتیو و آنتی اکسیدان برقرار است. پاسخ التهابی سیستمیک و موضعی ایجاد شده در بدن میزبان بر متابولیسم لیپید اثر می گذارد.(1) حضور مزمن و مستمر میکروارگانیسم های گرم منفی در پریودونتیت موجب آزاد شدن TNF-a و اینترلوکین 1β می شود که این واسطه های شیمیایی خود باعث تولید دیگر سیتوکاین ها می گردند که دلیل تغییر متابولیسم لیپید و به خصوص اکسیداسیون لیپید ها هستند.(11) گونه های اکسیژن فعال (ROS) دارای عمر بسیار کوتاهی هستند و در نتیجه تشخیص آن کار دشواری است. ROS نه تنها برای عوامل میکروبی بلکه جهت ساختمان های خارج سلولی هم فوق العاده سمی می باشد و قادر است تاثیر پراکسیداسیون چربی (LPO) به سلول ها را سبب شود.(14) افزایش تولید LPO سبب استرس اکسیداتیو و در نتیجه آسیب به تمامیت سلول می گردد. پراکسیداسیون لیپید ایجاد شده به واسطه رادیکال های آزاد، متابولیت های آلدئیدی راکتیو و سمی مانند
مالون دی آلدئید تولید می کند. ﻣﺎﻟﻮن دی آﻟﺪئید (MDA) ﻛﻪ ﻓﺮآورده ﻧﻬﺎﻳﻲ ﭘﺮاﻛﺴﻴﺪاﺳﻴﻮن اﺳﻴﺪﻫﺎی ﭼﺮب غیراشباع اﺳﺖ، در ﻣﻄﺎﻟﻌﺎت به عنوان ﻣﺸﺨﺼﻪ ﭘﺮاﻛﺴﻴﺪاﺳﻴﻮن ﻟﻴﭙﻴﺪی در ﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻪ ﻣﻲ ﺷﻮد و زیادتی آن دلالت بر افزایش استرس اکسیداتیو دارد.(1)


 

جدول 1 : توزیع فراوانی جنسیت افراد مورد مطالعه و میانگین و انحراف معیار سن و میزان مالون دی آلدئید بزاق آنها به تفکیک گروه های بیماران و کنترل

 

پریودنتیت

کنترل

نتیجه آزمون

زن

(3/53)16

(3/43)13

60/0X2=

438/0P=

مرد

(6/46)14

(7/56)17

سن

9/9±1/35

3/11±4/34

813/0P= و 239/0t=

MDA

96/1±01/37

23/0±09/6

001/0P<   58/8 t=

داده ها به وسیله (درصد) تعداد و انحراف معیار±میانگین توصیف شدند.


بزاق یک مایع بیولوژیک کامل مشتمل بر آنزیم ها، هورمون ها، ترکیبات ضدباکتریایی، الکترولیت ها و اجزای انتقال یافته از خون است. لذا از لحاظ عملی تقریباً با سرم برابری می کند. به دست آوردن نمونه بزاق جهت مطالعات در مقایسه با نمونه خون روش کم تهاجمی تری می باشد و می تواند برای بیماران هم آسان تر باشد.(9) مطالعات زیادی در ارتباط با مارکرهای استرس اکسیداتیو بر روی بزاق مرتبط با بیماری های دهانی موضعی انجام شده است.(10-7)

در مطالعه حاضر، میزان مالون دی آلدئید در بزاق بیماران مبتلا به پریودنتیت با گروه کنترل که فاقد بیماری پریودنتیت بودند مقایسه شد و بر اساس نتایج به دست آمده، مقادیر سطح بزاقی MDA در دو گروه بیمار و کنترل تفاوت معنی داری داشت. در مطالعه Wei و همکاران(11) نشان داد بیماران مبتلا به پریودونتیت، دارای سطح LPO بالاتر در پلاسما، بزاق، بافت لثه ای و GCF بودند. به علاوه این سطح در ارتباط با پارامترهای پریودونتال مانند اندکس لثه ای، عمق پاکت و حجم GCF بود. بالا رفتن سطح MDA در بیماران دارای پریودنتیت در بعضی مطالعات گزارش شده است. Marton و همکاران(15) نشان دادند که سطح MDA در بافت های پریودنتیت آپیکالی مزمن از بافت های سالم همان افراد بالاتر بوده اند. همچنین بیوپسی از لثه و همچنین سطح پلاسمایی Thiobarbituric Acid Reactive Substances (TBARS) دربیماران دارای پریودنتیت بالاتر از افراد سالم بوده است.(16) تنها مطالعات محدودی بر روی میزان MDA بزاق تمرکز نموده اند و همانند مطالعه ما گزارش نمودند که سطح MDA در بیماران دارای پریودنتیت نسبت به افراد سالم بالاتر می باشد. Akalin و همکاران(17) در سال 2007 گزارش نمودند که میزان MDA در افراد دارای پریودنتیت نسبت به افراد سالم به طور قابل توجهی بالاتر است (05/0P=). همچنین Tsai و همکاران(18) گزارش نمودند که غلظت فرآورده های LPO در بزاق بیماران دارای پریودنتیت از افراد سالم بیشتر است (05/0P=). مطالعه آن ها نشان داد که سطح فرآورده های LPO با شاخص های لثه ای و عمق پروب (PD) و سطح چسبندگی همبستگی مثبتی دارد. نتایج این مطالعات با نتایج حاصل از مطالعه ما همخوانی دارد و آن را تایید می نماید. در نتیجه می توان اینگونه بیان نمود که افزایش سطح بزاقی MDA می تواند به عنوان یک نشانه قابل توجه در بیماران دارای بیماری های پریودنتال در نظر گرفته شود.

نتایج این مطالعه نشان داد که بررسی سطح MDA در بزاق می تواند به عنوان یک بیومارکر مناسب در پیش بینی و تشخیص بیماری های پریودنتال عمل کند و ممکن است نقش مهمی در پاتولوژی پریودنتیت داشته باشد.

تشکر و قدردانی

این مقاله برگرفته از پایان نامه به شماره 2692 از دانشکده دندانپزشکی مشهد می باشد. بدینوسیله از معاونت محترم پژوهشی دانشگاه علوم پزشکی مشهد جهت تصویب این طرح و پرداخت هزینه های آن، تقدیر و تشکر می گردد.


References

  1. Wei D, Zhang XL, Wang YZ, Yang CX, Chen G. Lipid peroxidation levels, total oxidant status and superoxide dismutase in serum, saliva and gingival crevicular fluid in chronic periodontitis patients before and after periodontal therapy. Aus Dent J 2010; 55: 70-8.
  2. Khalili J, Biloklytska HF. Salivary malondialdehyde levels in clinically healthy and periodontal disease individuals. Oral Diseas 2008; 14(8): 754-60.
  3. Tóthová L, Celecová V, Celec P. Salivary markers of oxidative stress and their relation to periodontal and dental status in children. Dis Markers 2013; 34(1): 9-15.
  4. Abdolsamadi H, Rafieian N, Goodarzi MT, Feradmal J, Davoodi P, Jazayeri M, et al. Levels of salivary antioxidant vitamins and lipid peroxidation in patients with oral lichen planus and healthy individuals. Chonnam Med J 2014; 50(2): 58-62.
  5. Khademi H, Khozeimeh F, Tavangar A, Amini S, Ghalayani P. The Serum and salivary level of malondialdehyde, vitamins A, E, and C in patients with recurrent aphthous stomatitis. Adv Biomed Res 2014; 3: 246-58.
  6. Smriti K, Pai KM, Ravindranath V, Pentapati KC. Role of salivary malondialdehyde in assessment of oxidative stress among diabetics. J Oral Biol Craniofac Res 2016; 6(1): 41-4.
  7. Buduneli N, Kardeşler L, Işik H, Willis CS , Hawkins SI, Kinane DF, Scott DA. Effects of smoking and gingival inflammation on salivary antioxidant capacity.  J Clin Periodontol 2006; 33(3): 159-64.
  8. Guentsch A1, Preshaw PM, Bremer-Streck S, Klinger G, Glockmann E, Sigusch BW. Lipid peroxidation and antioxidant activity in saliva of periodontitis patients: Effect of smoking and periodontal treatment. Clin Oral Investig 2008; 12(4): 345-52.
  9.    Kumar D, Pandey RK, Agrawal D, Agrawal D. An estimation and evaluation of total antioxidant capacity of saliva in children with severe early childhood caries. Int J Paediatr Dent 2011; 21(6): 459-64.
  10.    Bahar G, Feinmesser R, Shpitzer T, Popovtzer A, Nagler RM. Salivary analysis in oral cancer patients: DNA and protein oxidation, reactive nitrogen species, and antioxidant profile. Cancer 2007; 109(1): 54-9.
  11. Gupta M, Chari S, Kolte A, Chandankhede M. Malondialdehyde levels in patients with chronic periodontitis. J Evolution Med Dent Sci 2013; 24(2): 4325-8.
  12.    Bastos AS, Loureiro AP, Oliveira TF, Corbi SC, Caminaga RM, Júnior CR, Orrico SR. Quantitation of malondialdehyde in gingival crevicular fluid by a high-performance liquid chromatography-based method. Anal Biochem 2012; 423(1): 141-6.
  13.  Babaee N1, Hosseinkazemi H, Pouramir M, Khakbaz Baboli O, Salehi M, Khadir F, et al. Salivary oxidant/ antioxidant status and hematological parameters in patients with recurrent aphthous stomatitis. Caspian J Intern Med 2016; 7(1): 13-8.
  14. Ghallab NA, Hamdy E, Shaker OG. Malondialdehyde, superoxide dismutase and melatonin levels in gingival crevicular fluid of aggressive and chronic periodontitis patients. Aust Dent J 2016; 61: 53-61.
  15. Marton IJ, Balla G, Hegedus C, Redi P, Szilagyi Z, Karmazsin L, et al. The role of reactive oxygen intermediates in the pathogenesis of chronic apical periodontitis. Oral Microbiol Immunol 1993; 8(4): 254-7.
  16. Panjamurthy K, Manoharan S, Ramachandran CR. Lipid peroxidation and antioxidant status in patients with periodontitis. Cell Mol Biol Lett 2005; 10(2): 255-64.
  17. Akalin FA, Baltacioglu E, Alver A, Karabulut E. Lipid peroxidation levels and total oxidant status in serum, saliva and gingival crevicular fluid in patients with chronic periodontitis. J Clin Periodontol. 2007; 34(7): 558-65.
  18. Tsai CC, Chen HS, Chen SL, Ho YP, Ho KY, Wu YM, et al. Lipid peroxidation: A possible role in the induction and progression of chronic periodontitis. J Periodontal Res 2005; 40(5): 378-84.

Files

History

  • Receive Date: 02 October 2016
  • Accept Date: 02 October 2016

Share

How to cite

Statistics