RESEARCH OF INFLUENCE OF SALIVARY AND Oral CLEANING HYGIENE ON INDICATORS OF MINERALIZATION OF HARD TOOTH TISSUES OF DIFFERENT FUNCTIONAL GROUPS

Full Text

В настоящее время кариес зубов - одно из наиболее распространенных стоматологических заболеваний среди детского и взрослого населения Российской Федерации. Одним из местных факторов возникновения кариеса является неудовлетворительный гигиенический уход за полостью рта, а также изменение количественного и качественного состава ротовой жидкости [1]. В системе профилактики кариеса ведущим аспектом является гигиена полости рта. Теоретическим обоснованием использования средств гигиены полости рта с целью реминерализации в профилактике кариеса и минерализации твердых тканей зуба являются научные исследования, подтверждающие, что важнейшее свойство эмали - проницаемость, которая обеспечивается благодаря наличию в ней микропространств, заполненных водой, по которым способны проникать вещества как неорганической, так и органической природы - в зависимости от их полярности и величины. Проникновению и перемещению ионов в водной фазе эмали способствует осмотическое давление, которое является основным механизмом процесса реминерализации и деминерализации твердых тканей зуба. В этом физиологическом процессе определяющую роль играет ротовая жидкость (слюна) - основной источник поступления веществ в структуру зуба [2-4]. Однако неизученным остается вопрос, как экспрессно, одномоментно и без изменения исследуемых структур зуба провести диагностические измерения его минерализации и наличие зубного налета и как средства гигиены полости рта (различные по механизму действия зубные пасты и порошки) и способы их применения влияют на минерализацию твердых тканей зуба и их гигиенический статус. Таким образом, представляют интерес все три основных фактора, влияющих на минерализацию твердых тканей зубов: слюны, средств гигиены и способов нанесения реминерализующих зубных порошков и паст. Данный вопрос практически не освещен в литературе. Исходя из представленных проблемных вопросов, следует отметить, что в последние годы все больший интерес в клинической и экспериментальной медицине вызывают инновационные методы диагностики, позволяющие оценить минерализацию твердых тканей зуба и костей, в том числе при воздействии на него физических, химических и биологических факторов на уровне молекулярных превращений и, что особенно важно, неинвазивным путем [5]. К таким методам относится раман-флюоресцентная спектроскопия, разработанная методологически и методически доктором медицинских наук, профессором, лауреатом государственной премии РФ Александровым М.Т. Считается, что рамановская спектроскопия позволяет объективно оценивать спектральные полосы, связанные с конкретными химическими структурами твердых тканей зуба [6, 7]. Таким образом, эту технологию в настоящее время можно считать предпочтительной при исследовании реминерализации зубов [8-14]. В связи с этим целью нашего исследования явилось комплексное изучение влияния слюны, средств гигиены полости рта (зубные пасты, зубные щетки) на показатели минерализации и гигиеническое состояние различных анатомо-топографических зон зубов различных функциональных групп методом раман-флюоресцентной спектроскопии. Резюмируя, еще раз следует отметить, что в литературе не представлены раман-флюоресцентные технологии, позволяющие в реальном масштабе времени одномоментно оценивать как гигиеническое состояние твердых тканей зуба, так и степень их минерализации. При этом не изучен такой клинически важный аспект, как влияние слюны и средств гигиены полости рта на исследуемые показатели твердых тканей зуба. Материал и методы В настоящем доклиническом исследовании in vitro на модельных тест-объектах зубов, удаленных по клиническим показаниям (резцы, премоляры, моляры), оценивали влияние слюны и средств гигиены полости рта, кислотообразующего фактора, а также эффективность реминерализующих средств (пленки, суспензии) на показатели минерализации и наличие зубного налета различных анатомо-топографических зон зубов, используя лазерный аппаратно-программный комплекс раман-флюоресцентной диагностики «ИнСпектр М» с длиной волны зондирующего излучения 532 нм. Исследование проводили на основе предварительных экспериментов in vitro, где объективно выявлено, что рамановские спектры зубов (эмаль зуба) адекватны показателям эталонного образца гидроксилапатита - линия ГАП. Данный результат определил выбор представленной методики для решения поставленной цели и задач исследования. С помощью АПК «ИнСпектр М» тест-объекты (эмаль, дентин, цемент исследуемых зубов) подвергали воздействию низкоинтенсивного лазерного излучения видимого диапазона - 532 нм. Одновременно производили сбор и обработку полученной информации. Измерения проводили в контактно-стабильном положении объекта (зуба) к источнику излучения. Каждое спектральное измерение соответствовало Мср из 500 измерений, при длительности одного измерения - 100 мкс (на основании отработанного в эксперименте времени накопления сигнала, необходимого для его визуализации и измерения). Общее время одного измерения соответствовало 2,5-3 мин. Всего в доклиническом исследовании использовали 90 тест-объектов зубов, по 30 из каждой функциональной группы (30 резцов, 30 премоляров, 30 моляров), удаленных по клиническим показаниям. Для количественной оценки интенсивности рамановского излучения на длине волны гидроксилапатита - 963 см-1 (в абсолютных единицах) измеряли показатели при максимуме и минимуме его спектральной мощности. Полученную разницу (отн. ед.) принимали за интенсивность Рамана, характеризующую наличие и концентрацию гидроксилапатита в эмали, дентине и цементе исследуемых зубов (Мср). Для количественной оценки интенсивности флюоресценции (как характеристики наличия зубного налета) измеряли ее показатели в максимуме. В качестве гигиенического средства для чистки зубов использовали зубную пасту Колгейт тотал, а в качестве кислотного фактора - свежевыжатый лимонный сок. Результаты исследования Из полученных результатов следует, что исходные показатели интенсивности рамановского излучения, характеризующие минерализацию резцов, в присутствии слюны увеличились и составили 1218 абс. ед., при исходном уровне 645 абс. ед. (табл. 1, 2). Применение зубного порошка при очистке зубов приводит к поверхностной деминерализации (859 абс. ед.). При воздействии органических кислот на эмаль происходит ее растворение (216 абс. ед.). Показатели зубного налета увеличиваются при длительной аппликации слюны (1 сут) и достоверно уменьшаются при аналогичной по времени аппликации органической кислоты почти в 2 раза. Для премоляров получены аналогичные результаты, исходный уровень интенсивности рамановского излучения составил 218 абс. ед., в присутствии слюны он увеличился (706 абс. ед.), при применении зубного порошка снизился до 321 абс. ед. Действие кислоты вызвало глубокую деминерализацию эмали (94 абс. ед.). Показатели флюоресценции имели аналогичные изменения. Для моляров исходный уровень интенсивности рамановского излучения составил 365 абс. ед., в присутствии слюны он увеличился почти вдвое (681 абс. ед.), при применении зубного порошка снизился до 194 абс. ед. Действие кислоты вызвало глубокую деминерализацию эмали (191 абс. ед.). По показателям флюоресценции - аналогично. Из таблицы следует, что наибольшей минерализацией по интенсивности рамановской линии (y =) на длине волны (х = 963 см-1) обладает эмаль зуба (режущий край), наименьшей - шейка зуба. Показано, что аппликация слюны не только увеличивает минерализацию твердых тканей зуба, но и концентрацию зубного налета (по его интенсивности флюоресценции). И, самое главное, во всех случаях использования зубной щетки и зубной пасты приводит к существенной деминерализации твердых тканей зуба (до 50%). Это явление требует пересмотра существующих технологий их гигиенической обработки и дополнительного к ней применения реминерализирующих препаратов для быстрого восстановления прочностных характеристик зуба (его минерализации). В связи с этим мы решили исследовать воздействие реминерализующих средств (пленки и суспензия) на минерализацию эмали зубов. Из представленных результатов видно, что после аппликации пластинами природными с кальцием и суспензией нано-ГАП уровень минерализации увеличился более чем в 2 раза (табл. 3). Этот факт имеет важное клиническое значение как в научном, так и в прикладном приложении. Обсуждение Из представленных данных следует, что во всех группах зубов отмечается увеличение уровня минерализации в 2 - 3 раза в присутствии слюны и составляет 1218 - 706 - 681 абс. ед., при исходном уровне 645 - 218 - 365 абс. ед. Применение зубной пасты при очистке зубов приводит к поверхностной деминерализации (859 - 321 - 194 абс. ед.). При воздействии органических кислот на эмаль происходит ее растворение (деминерализация), сопровождающееся, по-видимому, изменением формы, размеров и ориентации кристаллов гидроксиапатита (216 - 94 - 191 абс. ед.), что более чем в 5 раз ниже, чем уровень минерализации в присутствии слюны. Причина быстрого проникновения в эмаль органических кислот дислокация в кристаллической решетке эмали, так называемые вакантные места и дефекты, - отсутствие атома или колонок атомов. При оценке интенсивности флюоресценции, которая соответствует наличию зубного налета, установлено, что концентрация зубного налета и интенсивность флюоресценции зависимы, и эта зависимость близка к линейной. Кроме того, показано, что при наблюдении исследуемых показателей в течение суток, можно сделать вывод, что зубной налет не препятствует минерализации в присутствии слюны. В присутствии кислоты, по-видимому, снижается минерализация твердых тканей зуба и подавляется рост микробов. Также из таблиц следует, что в процессе чистки зубов интенсивность флюоресценции увеличилась, что, по-видимому, свидетельствует об обнаружении микробной бляшки под зубным налетом. Таким образом, раман-флюоресцентная спектроскопия показывает интегральную флюоресценцию и в зубном налете, и в зубной бляшке. В целом клиническое значение полученных результатов в условиях in vitro хорошо объясняет негативное влияние на степень минерализации зубов (по убывающей) кислот, зубных паст и позитивное влияние (по убывающей) слюны и зубных паст. Таким образом, применение зубных щеток, по-видимому, не способствуют минерализации, хотя и улучшают гигиеническое состояние полости рта. Выводы По данным литературы, многие исследователи сходятся во мнении о необходимости высококачественной ежедневной гигиены [15, 16], реминерализующей терапии [17] и др. Как показало наше исследование, применение зубных паст в качестве гигиены полости рта приводит к снижению минерализации с одной стороны, с другой стороны - отмечается снижение интенсивности флюоресценции, что говорит об удалении мягких зубных отложений. Минерализующий потенциал слюны также подтверждают полученные нами результаты. Проведенное нами исследование оценки реминерализующих препаратов показало их высокую эффективность. Полученные данные свидетельствуют, что рамановские технологии позволяют экспрессно, практически в режиме онлайн, «по месту» оценивать как степень минерализации твердых тканей зуба, так и одномоментно выявлять наличие и степень активности зубного налета, а также проводить сравнительную оценку влияния различных физических, химических и биологических факторов, способствующих минерализации/деминерализации зубов. Показано, что в настоящее время необходим пересмотр технологий гигиенической обработки зубов и дополнительного к ней применения реминерализирующих препаратов для быстрого восстановления прочностных характеристик зуба (его минерализации).

About the authors

Mikhail Timofeevich Alexandrov

I.M. Sechenov First MGMU (Sechenovskiy Universitet)

Email: alex_mta@mail.ru
MD, professor 119146, Moscow

E. F Dmitrieva

I.M. Sechenov First MGMU (Sechenovskiy Universitet)

119146, Moscow

O. A Artemova

I.M. Sechenov First MGMU (Sechenovskiy Universitet)

119146, Moscow

A. N Akhmedov

I.M. Sechenov First MGMU (Sechenovskiy Universitet)

119146, Moscow

References

Supplementary files