Immunological mechanisms behind inflammaging in the pathogenesis of chronic generalized periodontitis

Aim of study. To examine the specific features pertaining to periodontal status and immunological reactivity in elderly individuals with chronic generalized periodontitis (CGP). Materials and methods. Clinical, radiographic, and immunological examinations were performed in patients (n=67) aged 21–74 with moderate chronic generalized periodontitis (main group). The main group was divided into two subgroups: individuals in their first period of mature age (Subgroup 1; n=31) and elderly individuals (Subgroup 2; n=36). The control group were 29 persons aged 21-35 featuring intact periodontium. The clinical assessment implied oral hygiene evaluation using the Green-Vermillion Index (Green J.C., Vermillion J.R., 1964) and periodontal tissue condition assessment relying on the following indices: PBI (Mühlemann-Sukser, 1977); PMA (modified by Parma, 1960), and PI (Russel, 1956); probing pocket depth (PPD), and gingival recession height. The radiological studies were conducted using the Orthopantomograph™ OP 3D Pro device in Low Dose Technology™ mode. The levels of immune regulatory mediators (IL-1β, TNF-α, IL-6, IL-10, MCP-1, IL-8, VEGF) in unstimulated saliva were identified through enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) using Vector-Best reagents following the manufacturer’s instructions. Results. The evaluation of the periodontal status revealed that, compared with the respective parameters (Me) of Subgroup 1, patients in Subgroup 2 demonstrated an increase in factors like OHI-S (by 1.22×; p ≥ 0.05), PMA (by 1.05×; p ≥ 0.05), PI (by 1.05×; p ≥ 0.05), and gingival recession height (by 1.54×; p ≤ 0.05) against a reduced probing depth (PBI – by 1.28×; p ≥ 0.05). The analysis of local immunity parameters in saliva showed that, compared to the control group, the patients in Subgroup 2 exhibited more pronounced changes in immune mediator levels (Me): an increase in IL-1β (by 2.33×, p ≤ 0.05), TNF-α (by 5.70×, p ≤ 0.05), IL-6 (by 3.43×, p ≤ 0.05), MCP-1 (by 1.24×, p ≥ 0.05), IL-8 (by 3.01×, p ≤ 0.05), with a decrease in IL-10 (by 2.88×, p ≤ 0.05) and VEGF (by 5.29×, p ≤ 0.05),exceeding similar changes in Subgroup 1: TNF-α (by 2.87×, p ≤ 0.05), IL-6 (2.12×, p ≤ 0.05), IL-8 (1.64×, p ≤ 0.05); with a decrease in IL-10 (3.40×, p ≤ 0.05), and VEGF (2.03×, p ≤ 0.05). Spearman’s correlation analysis revealed strong positive correlations between IL-1β, IL-8 and the PMA index (ρ > 0.71 and ρ > 0.74, respectively, p < 0.001), TNF-α and PI (ρ > 0.73, p < 0.001), as well as a moderate positive correlation between VEGF and probing depth (ρ > 0.68, p < 0.001). Conclusion. The interpretation of clinical and immunological findings in elderly and mature patients with CGP offered proof to the previously detected age-related patterns of immune alterations. In older individuals with CGP, the chronic pro-inflammatory profile can be characterized by elevated levels of pro-inflammatory cytokines combined with age-dependent immune dysregulation. The cytokine imbalance, marked by a significant shift toward pro-inflammatory activity, exacerbates respective pathological processes at the molecular level, whereas cellular senescence contributes significantly to inflammaging, thereby potentiating premature systemic aging. Цель исследования. Изучение особенностей пародонтологического статуса и иммунологической реактивности у лиц пожилого возраста с хроническим генерализованным пародонтитом. Материалы и методы. Клинико-рентгенологические, иммунологические исследования выполнены пациентам (n=67) в возрасте 21–74 лет с хроническим генерализованным пародонтитом (ХГП) средней тяжести (основная группа), которые распределены на две подгруппы − лица первого периода зрелого возраста (1-я подгруппа; n=31) и лица пожилого возраста (2-я подгруппа; n=36). Контрольную группу составили 29 человек 21–35 лет с интактным пародонтом. Методы клинического обследования включали индексную оценку уровня оральной гигиены по Green J.C., Vermillion J.R. (1964) и индексную оценка состояния тканей пародонта: PBI (Mühlemann-Sukser, 1977), РМА (в модификации Parma, 1960), PI (A.L. Russel, 1956), измерение глубины пародонтального кармана (PPD), определение высоты рецессии десны. Лучевые исследования проводились на аппарате «Orthopantomograph™ OP 3D Pro» в режиме «Low Dose Technology™». Уровень медиаторов иммунорегуляторных процессов (IL-1β, TNF-α, IL-6, IL-10, MCP-1, IL-8, VEGF) в нестимулированной ротовой жидкости (НРЖ) определяли методом иммуноферментного анализа с реактивами «Вектор-Бест» согласно инструкции фирмы производителя. Результаты. Данные оценки пародонтологического статуса указывают, что у пациентов 2-й подгруппы, в сравнении с аналогичными показателями (по Ме) людей 1-й подгруппы, отмечается прирост уровня OHI-S (в 1,22 раза; p≥0,05), РМА (в 1,05 раза; p≥0,05), PI (в 1,05 раза; p≥0,05), высоты рецессии десны (в 1,54 раза; p≤0,05) на фоне сокращения глубины пародонтальных карманов (PBI − в 1,28 раза; p≥0,05). Результаты исследований локального иммунитета в НРЖ свидетельствуют, что по отношению к контрольной группе, у лиц 2-й подгруппы темпы изменения уровней (по Ме) медиаторов иммунорегуляторных процессов (увеличение IL-1β − в 2,33 раза, p≤0,05; TNF-α − в 5,70 раза, p≤0,05; IL-6 − в 3,43 раза, p≤0,05; MCP-1 − в 1,24 раза, p≥0,05; IL-8 − в 3,01 раза, p≤0,05; уменьшение IL-10 − в 2,88 раза, p≤0,05; VEGF − в 5,29 раза, p≤0,05) значительно выше динамики изменения аналогичных параметров, установленных у людей 1-й подгруппы (повышение TNF-α − в 2,87 раза, p≤0,05; IL-6 − в 2,12 раза, p≤0,05; IL-8 − 1,64 раза, p≤0,05; сокращение IL-10 − в 3,40 ра- за, p≤0,05; VEGF − в 2,03 раза, p≤0,05). Корреляция Спирмена показала наличие сильных прямых связей между IL-1β, IL-8 и индексом РМА (ρ>0,71 и ρ>0,74 соответственно, p<0,001), TNF-α с PI (ρ>0,73, p<0,001), а также средней прямой корреляционной связи VEGF с глубиной пародонтальных карманов (ρ>0,68, p<0,001). Заключение. Интерпретация результатов клинико-иммунологических исследований у пациентов пожилого и первого периода зрелого возраста с ХГП подтвердила ранее установленные закономерности возрастных изменений иммунитета. У людей старших возрастных категорий с ХГП хронический провоспалительный профиль характеризуется повышением уровней провоспалительных цитокинов (факторов) в сочетании с возраст-зависимой дисрегуляцией иммунного ответа. Цитокиновый дисбаланс с выраженным сдвигом в сторону провоспалительной активности усиливает патологические процессы на молекулярном уровне,а процесс клеточного старения вносит существенный вклад в инфламейджинг, потенцируя преждевременное старение организма.