Биохимический состав ротовой жидкости

· слюны подчелюстных желез;

БИОХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ РОТОВОЙ ЖИДКОСТИ

Концентрация белков в слюне на момент исследования в значительной степени зависит от:

1) выбора метода анализа (железы как источника слюны, характера стимуляции);

2) циркадных ритмов, стресса, воспаления, инфекции, месячных, беременности, при которых возникают кратковременные изменения;

3) временных факторов (старение, системные болезни, последствия медикаментозного лечения);

4) популяционных особенностей (наследственность, специфика белок-микробных взаимодействий, наконец, белковый полиморфизм, а также синергично-антагонистические взаимоотношения белков).

Относительная концентрация основных белков в слюне околоушных желез сильно варьирует у различных людей, но остается постоянной для конкретного индивидуума, что указывает на физиологическую стабильность этой биологической жидкости. Состав белков почти не зависит от пищевых эффектов и циркадных ритмов. Известно, что содержание субстанции Р и бета-эндорфинов значительно выше в утренние часы, чем вечером, при однонаправленной корреляции обоих нейропептидов.

Среднесуточный объем выделяемой у человека слюны составляет 1–1,5 литра слюны, основная часть которой секретируется во время приема пищи. Выделения малых слюнных желез составляют 7–8 % от всего производимого объема слюны.

Свыше 90 % всей массы слюнного секрета приходится на воду. Большую часть органических соединений смешанной слюны продуцируют железистые клетки, меньшую часть синтезируют клетки протоков слюнных желез, некоторые вещества переносятся в слюну из крови.

В формировании биохимического состава смешанной слюны участвуют белки, липиды — ХС (холестерин), эфиры ХС, СЖК (свободные жирные кислоты), глицерофосфолипиды, стероидные соединения (гормоны), углеводы (олигосахаридные компоненты муцинов, ГАГ (гликозаминогликаны), ди- и моносахариды), небелковые азотсодержащие вещества (мочевина, мочевая кислота, креатин, аммиак, свободные аминокислоты), витамины, циклические нуклеотиды и другие соединения.

Секреция многих белков слюны (факторы роста, гистатины, статерины, ренин и др.) регулируется нервной системой.

Из ацинусов желез секрет поступает в систему укрупняющихся протоков, собирающихся в выводной проток, выносящий несколько измененную здесь (в количестве и составе) слюну в полость рта. Вне приема пищи у человека слюна выделяется для увлажнения полости рта в среднем со скоростью 0,24 мл/мин, при жевании — со скоростью 3–3,5 мл/мин в зависимости от вида пищи.

Количество слюны, выделяющееся за сутки, зависит от особенностей пищи. За сутки у взрослого человека выделяется около 1500–2000 мл слюны. Она содержит 99,0–99,5 % воды и только 0,5–1 % сухого остатка. рН слюны близок к нейтральному (6,8–7,4). Слюна, находящаяся в полости рта (смешанная или ротовая жидкость), содержит секрет больших и малых слюнных желез, слущенный эпителий, лейкоциты, бактерии и продукты их обмена. Смешанная слюна очень отличается по биохимическим параметрам от слюны из протоков слюнных желез (собственно слюна).

В полости рта смешанная слюна выполняет несколько функций:

1. Защитная — слюна увлажняет и очищает ткани ротовой полости, поддерживает видовой состав микрофлоры полости рта, формирует пелликулу зубов, предотвращает осаждение из слюны перенасыщенного раствора фосфата кальция.

2. Пищеварительная — слюна смачивает пищу, обвалакивает пищевые частицы муцином, облегчает проглатывание, вызывает растворение солей, сахаров, расщепление поли и олигосахаридов.

3. Регуляторная — регулирует образование пищеварительных соков и ЖКТ, выделение гормоноидов и гормонов, регулирующих процессы минерализации эмали зуба и поддержание гомеостаза полости рта (содержит паротин, эритропоэтин, фактор роста нервов, фактор роста эпителия и др).

4. Минерализационная — участвует в формировании аппатитов эмали.

5. Выделительная. Со слюной выделяются низкомолекулярные азотсодержащие соединения (мочевина и др.), катионы и анионы, метаболиты гормонов и лекарств и др.

6. Иммунная функция слюны.

7. Гормональная функция.

8. Очищающая функция.

Смешанная слюна содержит органические и неорганические компоненты (таблица 1).

Таблица 1 — Биохимический состав ротовой жидкости

В ней присутствуют многие макро- и микроэлементы. Главной особенностью этой жидкости является высокое содержание неорганического фосфата и кальция, что связано с ее минерализующей функцией. Как видно из таблицы 1, ротовая жидкость содержит большое число молекул разной природы. Общее количество плотных веществ в смешанной слюне составляет 3–8 г/л, в среднем 6 г/л. Из этого количества на долю растворенных веществ приходится 80 %, а на долю суспендированных веществ — около 20 %. Функции большинства молекул достаточно хорошо известны. Белки составляют значительную часть сухого остатка ротовой жидкости и выполняют важные функции, связанные с защитой, процессами минерализации и участием в пищеварении.

Исследование белкового спектра слюны в диапазоне молекулярных сит от 20 до 200 кДа обнаруживает 30–40 различных белковых фракций. Индивидуальные особенности выражаются в разном уровне концентраций отдельных белков, а не в их количестве. В смешанной слюне определяется активность более ста ферментов, различных по происхождению и выполнению биологических функций (таблица 2).

Таблица 2 — Некоторые ферменты слюны

Ведущую роль среди защитных факторов слюны играют ферменты различного происхождения: лизоцим, нуклеазы, пероксидаза. В меньшей мере это относится к амилазе — основному ферменту слюны и ротовой жидкости, участвующему в процессах пищеварения.

Бактерицидное действие лизоцима основано на том, что он катализирует гидролиз b-гликозидной связи (1-->4) между N-ацетилглюкозамином и N-ацетилмурамовой кислотой в полисахаридах клеточной оболочки микроорганизмов. Поэтому наиболее чувствительны к нему грамположительные микроорганизмы и некоторые вирусы. У «безмикробных» животных количество лизоцима значительно меньше, чем у обычных, что показывает роль микрофлоры в стимуляции синтеза лизоцима. Образование лизоцима снижается при некоторых заболеваниях полости рта (стоматиты, гингивиты, парадонтоз).

Содержание воды в слюне составляет 98–99 % от всего состава компонентов.

Важную роль в осуществлении защитной функции ротовой жидкости имеют нуклеазы. В смешанной слюне обнаружены РНК-азы и ДНК-азы, отличающиеся разными свойствами. В зависимости от требований к рН среде выделяют кислую и щелочную РНК-азу. За сутки в полость рта секретируется примерно 60 мкг кислой и 45 мкг щелочной РНК-азы.

ДНК-аза слюны представлена также 2 изоферментами. За сутки секретируется примерно 3–4 мкг фермента. При некоторых воспалительных заболеваниях ротовой полости секреция его увеличивается. Основным источником нуклеаз в слюне являются клетки белой крови. В экспериментах показано, что эти ферменты резко замедляют рост и размножение многих микроорганизмов в ротовой полости.

Еще одним ферментом, участвующим в защитной функции ротовой жидкости, является пероксидаза. Различают собственно пероксидазу и йодидпероксидазу. Первый фермент синтезируется полиморфноядерными лейкоцитами (миелопероксидаза), паренхиматозными клетками молочных желез (лактопероксидаза) и слюнных желез. Второй фермент обнаружен в щитовидной железе и слюнных железах. По механизму действия они схожи и отличаются лишь субстратной специфичностью. В секрете околоушной железы активность фермента в 3 раза выше, чем в подчелюстной.

Обязательным условием действия фермента является присутствие перекиси водорода, поэтому продуцирующие ее микроорганизмы более чувствительны к действию пероксидазы слюны. Повреждающее действие системы «пероксидаза — перекись водорода» на микроорганизмы опосредуется образованием промежуточных окислителей органической и неорганической природы. Прежде всего, необходимо участие одного из анионов: CNS^-,Cl^-,J^-,Br^-. Эти анионы взаимозаменяемы, но для пероксидазы слюны более специфичен CNS ^-, а для лейкоцитарной — Cl^-. Результатом взаимодействия системы пероксидаза -Н₂О₂-Cl^- (пероксидаза-перекись водорода-анион хлора) является образование HOCl^-. Объектом действия последнего являются аминокислоты белков микроорганизмов. Они превращаются в активные альдегиды или другие токсические продукты.

Поэтому способность слюнных желез секретировать в значительных количествах ионы тиоцианата, йодиды, бромиды, хлориды следует также отнести к антимикробной функции. При совместном действии всех указанных ферментов возникает взаимоусиливающий эффект.

Активность ряда ферментов в слюне крайне низка (протеинкиназы, гликозидаза и др.). Это объясняется тем, что они находятся в комплексе с белками — ингибиторами. Так, в слюне определяется альфа-1 ингибитор протеиназ (альфа-1-антитрипсин), альфа-2-макроглобулин, низкомолекулярные кислотостабильные ингибиторы трипсиноподобных протеиназ (цистатины, S, SA, SN), антилейкопротеиназа и, возможно, другие. Повышение активности протеиназ, освобождение их из комплексов с ингибиторами способствует развитию воспаления пародонта.

Слюна содержит также витамины, гормоны, нитраты, нитриты, роданиды (тиоционаты) и другие соединения. В осадке слюны содержится в 2–4 раза больше лактата, чем в жидкой ее части, а пируват больше определяется в жидкой ее части. Увеличение содержания органических кислот, в частности лактата в слюне, зубном налете способствует очаговой деминерализации и развитию кариеса. С пищей, табачным дымом, водой в слюну поступают нитраты и нитриты. Нитриты при участии нитратредуктазы бактерий превращаются в нитриты, которые, в свою очередь, способны вступать в реакцию со вторичными аминами (аминокислоты, лекарства) с образованием канцерогенных нитрозосоединений, или превращаются в аммиак.

Тиоционаты (SCN-, роданиды) поступают в слюну из сыворотки крови и образуются при участии роданезы из синильной кислоты. В слюне они окисляются до гипотиоционатов и других производных, которые совместно с лактопероксидазой участвуют в защитных реакциях слюны. К факторам местной защиты относят также иммуноглобулины: IgA, IgG, IgM, муцин, ингибиторы протеиназ и бета-глюкуронидаза, лизоцим, РНК-аза, ДНК-аза, амилаза, а также мигрирующие через слизистую оболочку полости рта лейкоциты. В течение суток состав слюны может колебаться, и зависит от приема пищи, состояния организма, в частности, от зубочелюстной системы. Во время сна слюноотделение снижается в десятки раз.

3. ФУНКЦИИ БЕЛКОВ СЛЮНЫ