Научный журнал
Фундаментальные исследования
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,074

МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ В ПОВРЕЖДЕННОМ ДЕНТИНЕ ЗУБОВ ПОД ВЛИЯНИЕМ СИНТЕТИЧЕСКОГО ГИДРОКСИАПАТИТА

Гаража С.Н. 1 Гришилова Е.Н. 1 Кашников П.А. 1 Гаража И.С. 1 Коджакова Т.Ш. 1
1 ГБОУ ВПО «Ставропольский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения РФ
В статье представлено экспериментальное изучение морфологических изменений в поврежденном дентине зубов при применении синтетического гидроксиапатита. В качестве поврежденного дентина использовано состояние дентина при смоделированной патологической стираемости зубов с индексным контролем уровня минерализации дентина. Проведенные экспериментальные исследования с препаратами, содержащими ультрамикроскопический гидроксиапатит, позволяют констатировать, что он активно взаимодействуют с поврежденным дентином. Одним из важных проявлений этого взаимодействия является проникновение гидроксиапатита в дентинные трубочки и их обтурация. Для проявления достаточно выраженного позитивного взаимодействия синтетического гидроксиапатита с поврежденным дентином требуется не менее четырех недель, то есть при применении гидроксиапатитсодержащих препаратов в клинике наиболее эффективным должно стать введение препарата в состав временных лечебных прокладок или фиксирующего материала временных коронок.
патологическая стираемость
гидроксиапатит
дентинные трубочки
минерализация дентина
1. Арчакова Т.С. Эффективность применения ультрамикроскопического гидроксиапатита в сочетании с фторсодержащими препаратами после отбеливания дисколорита для повышения резистентности и снижения гиперестезии зубов / Т.С. Арчакова, Ф.П. Афанасов, Н.Н. Гаража, П.А. Савельев, Л.Ю. Романова // Клиническая стоматология. – 2008. – № 3. – С. 90–92.
2. Гаража И.С. Лечение патологической стираемости зубов с использованием гидроксиапатит- и фторсодержащих препаратов: автореф. дис. ... канд. мед. наук: 14.01.14. – Ставрополь, 2004. – 22 с.
3. Гаража С.Н. Биофизические предпосылки к обоснованию метода снижения гиперчувствительности зубов / С.Н. Гаража, Н.Г. Холина, А.Н. Бражникова и др. // Актуальные вопросы клинической стоматологии: сборник материалов XLVI научно-практической конференции стоматологов Ставропольского края – Ставрополь, 2012. – С. 87–91.
4. Гаража С.Н. Влияние соединений фтора, серебра и лазерного излучения на проницаемость дентина зубов / С.Н. Гаража, Е.Н. Гришилова, Н.Г. Холина, З.Б. Чочиева, З.З. Моргоева, П.А. Кашников //Медицинский вестник Северного Кавказа. – 2012. – Т. 25. –№ 1. – С. 89–90.
5. Гаража С.Н. Экспериментальное обоснование алгоритма повышения резистентности дентина зубов / С.Н. Гаража, З.З. Моргоева, З.Б. Чочиева, Е.Н. Гришилова, П.А. Кашников // Актуальные вопросы клинической стоматологии: сборник материалов XLIV научно-практической конференции стоматологов Ставропольского края – Ставрополь, 2011. – С. 291–293.

Одной из важных проблем современной стоматологии является значительно возросшая, достигающая в последние годы 80–87 % распространенность кариеса и некариозных поражений зубов, тесно связанная с ухудшением экологической обстановки, ростом у населения эндокринных и соматических заболеваний [1, 5].

При этих заболеваниях уменьшается резистентность эмали и дентина, которая может быть восстановлена путем введения в твердые ткани минеральных компонентов [3, 4]. В результате реминерализирующей терапии повышается устойчивость твердых тканей зуба, стимулируется образование третичного дентина [2].

Учитывая, что минеральная часть твердых тканей зубов человека в большинстве своем представлена апатитами, патогенетически обоснованным можно считать использование для лечения и профилактики патологических процессов в твердых тканях зубов гидроксиапатита, обладающего уникальными свойствами: биологической совместимостью, способностью инициировать остеогенез и, в частности, репаративный дентиногенез.

На основании вышеизложенного представляется перспективным экспериментальное изучение морфологических изменений в поврежденном дентине при применении синтетического гидроксиапатита.

Цель работы: экспериментальное изучение морфологических изменений в поврежденном дентине зубов под влиянием синтетического гидроксиапатита.

Материалы и методы исследования

В нашем исследовании в качестве поврежденного дентина использовано состояние дентина при смоделированной патологической стираемости зубов (ПСЗ) с индексным контролем уровня минерализации дентина.

В доступной литературе не приводится описания модели ПСЗ для апробации новых материалов и методов лечения поврежденного дентина.

Нами была разработана методика моделирования ПСЗ на животных. В качестве экспериментальных животных для исследования были взяты собаки, поскольку строение эмали и дентина у них сходно со строением эмали и дентина зубов человека. Сходство строения твердых тканей зубов и питания подопытных животных с человеком явилось основанием создания на зубах собак экспериментальной модели повреждений дентина для изучения в динамике изменений их ультраструктуры при использовании ультрамикроскопического гидроксиапатита (УМГА) (ГАП-85 ЗАО «НПО» «ПОЛИСТОМ»).

Моделирование ПСЗ в активной фазе течения достигалось путем препарирования окклюзионной поверхности зубов бором алмазной крошкой мелкой дисперсности в три этапа. На первом этапе у подопытных животных осуществлялось незначительное сошлифовывание поверхностных слоев эмали окклюзионных поверхностей зубов. По истечении двухнедельного срока (второй этап) подопытным животным вновь сошлифовывали твердые ткани в пределах глубоких слоев эмали. Через четыре недели после начала эксперимента (третий этап) окклюзионные поверхности зубов экспериментальных животных препарировали до средних слоев дентина. После шести недель эксперимента у каждой подопытной собаки были срезаны 1/2 коронковых частей клыков для проведения электронно-микроскопических контрольных исследований. Все манипуляции на животных проводились под внутривенным наркозом 5 % калипсовета (0,15 г на 1 кг веса) и 2 % ромитара (0,5 л на 1 кг веса). Животные из эксперимента не выводились. В ходе эксперимента через каждую неделю после препарирования твердые ткани зубов животных окрашивали 5 % спиртовой настойкой йода для определения величины индекса реминерализации (ИР). Оценка ИР проводилась по четырехбалльной системе: темно-коричневое окрашивание участка зуба – 4 балла; светло-коричневое или желтое окрашивание участка зуба – 3 балла; светло-желтое окрашивание участка зуба – 2 балла; отсутствие окрашивания участка зуба – 1 балл.

Темно-коричневое и желтое окрашивание свидетельствовало об активной стадии процесса и о деминерализации участка зуба с дефектом некариозного происхождения; светло-желтое окрашивание указывало на определенный уровень процессов реминерализации твердых тканей этого участка зуба, а отсутствие окрашивания демонстрировало хороший уровень реминерализации твердых тканей зуба.

Рельеф сошлифованной поверхности, структуру дентинных трубочек и процесс обтурации их УМГА изучали на сколах зубов собак. Для этого фрагменты зубов замораживали в переохлажденном жидком азоте и раскалывали микротомным ножом. После обезвоживания в холодных растворах ацетона восходящей концентрации их высушивали в СО2 методом перехода через критическую точку на аппарате «Hitachi НСП-2» (Япония).

Для исследования рельефа поверхности фронта минерализации зуба методом сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) фиксированные образцы помещали в холодный 5–10 % раствор гипохлорита натрия для деорганификации. Затем после тщательной отмывки в проточной воде их обезвоживали в растворах ацетона восходящей концентрации и высушивали методом перехода через критическую точку.

Все высушенные образцы зубов приклеивались токопроводящим клеем, напылялись медью в напылителях JCOL YEE-4В (Япония) или Balzers SCD-040 (Лихтенштейн) в атмосфере аргона. Исследования проводились на микроскопе Philips SEM-515 при ускоряющем напряжении 15 KV.

Измерения проводились на микрофотографиях, полученных в сканирующем электронном микроскопе. Поверхность образца устанавливали перпендикулярно электронному лучу. Прямое увеличение определяли путем сравнения маркированных участков на образце и на микрофотографии.

Статистическую обработку полученных данных проводили путем определения достоверности различий средних величин t-критерия Стьюдента, а в случае неоднородности дисперсий использовали приближенный t-критерий.

Результаты исследования и их обсуждение

Визуальная оценка твердых тканей зубов подопытных животных показала, что после поэтапного сошлифовывания (первый этап эксперимента) окклюзионные поверхности имели морфологию, сходную с патологической стираемостью третьей степени. Коронки зубов уменьшались на одну треть, обнажался дентин светло-желтого цвета. Таким образом, экспериментально была получена модель ПСЗ с макроморфологией, соответствующей в клинике активной стадии течения процесса.

В процессе моделирования патологической стираемости на зубах экспериментальных животных нами получены следующие показатели индекса реминерализации. Сразу после сошлифовывания поверхностных слоев эмали величина ИР составила 2,1 ± 0,10 балла, через одну неделю – 1,9 ± 0,12 балла, по истечении двух недель эксперимента – 1,7 ± 0,16 балла. Через три недели после сошлифовывания средних слоев эмали показатели ИР были равны 2,4 ± 0,09 балла. После четвертой недели показатель ИР составил 2,3 ± 0,06 балла. Спустя пять недель после начала эксперимента, через одну неделю после сошлифовывания окклюзионных поверхностей зубов экспериментальных животных в пределах средних слоев дентина, величина ИР составила 3,4 ± 0,13 балла. Через шесть недель эксперимента показатели ИР были равны 3,6 ± 0,09 баллам.

На основании анализа данных, полученных в ходе первого этапа эксперимента по моделированию ПСЗ, было установлено, что величины ИР через первые две недели изменяются в сторону уменьшения (на 10,5 %) без достоверного различия (p > 0,05) между исходными значениями и показателями первой и второй недели. В последующем к третьей недели эксперимента, когда были сошлифованы глубокие слои эмали, показатель ИР достоверно (p < 0,05) увеличивался на 29,2 % и оставался практически стабильным (p > 0,05) до четвертой недели. Спустя пять недель эксперимента после сошлифовывания средних слоев дентина наблюдалось значительное и достоверное (p < 0,05) увеличение на 32,4 % показателей ИР, но без достоверных изменений (p > 0,05) к шестой неделе. Полученные стабильно сниженные показатели ИР явились обоснованием возможности перехода ко второму этапу эксперимента.

Задачей второго этапа эксперимента было изучение характера взаимодействия дентина подопытных животных при патологической стираемости зубов и синтетического гидроксиапатита.

Методика применения УМГА на зубах животных состояла из следующих этапов: препарирование твердых тканей окклюзионных поверхностей зубов в пределах средних слоев дентина; кондиционирование поверхности дентина 10 % раствором динатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты (Na2ЭДТА) в течение одной минуты; покрытие зубов заранее изготовленными по моделям челюстей этих собак пластмассовыми коронками, которые фиксировали на пасту, содержащую 50 % ультрамикроскопического гидроксиапатита. Применение временных коронок позволило изолировать зубы подопытных животных от влияния ротовой жидкости и достигнуть длительного воздействия лечебного материала на отпрепарированные зубы.

В ходе эксперимента проводилась индексная оценка степени реминерализации твердых тканей зубов собак через одну, две, три, четыре недели. Через две, четыре недели небольшой фрагмент коронковой части последовательно у 12 зубов срезали алмазными дисками и исследовали методом сканирующей электронной микроскопии.

pic_1.tif

Рис. 1. Поверхностный и интертубулярный дентин через две недели взаимодействия с УМГА

Электронная микроскопия дентина, находившегося в течение двух недель под влиянием материала с 50 % УМГА, позволила установить, что на исследуемой поверхности определяется слой нанесенного препарата толщиной 1,4–1,6 мкм. Рельеф поверхности этого слоя в значительной мере сглажен (рис. 1).

Большинство отверстий дентинных трубочек закрыты слоем препарата, который определяется в дистальных отделах ДТ на глубине до 15 мкм. Интертубулярный дентин имеет гомогенную мелкодисперсную структуру.

Через четыре недели взаимодействия дентина с УМГА наблюдается проникновение гранул ГА в просвет ДТ на глубину до 60 мкм (рис. 2).

Определяется пристеночное и интертубулярное расположение зерен препарата. ДТ обтурированы и не имеют свободного просвета в дистальных отделах. На поверхности стирания расположен плотный гранулярный слой толщиной 0,8–1,1 мкм. Структура межтубулярного дентина выполнена гранулами, размер и форма которых практически идентичны с таковой у препарата на поверхности дентина и в просвете ДТ. Свободных отверстий ДТ не определяется.

Выводы

1. Проведенные экспериментальные исследования с препаратами, содержащими ультрамикроскопический гидроксиапатит, позволяют констатировать, что он активно взаимодействует с поврежденным дентином. Одним из важных проявлений этого взаимодействия является проникновение гидроксиапатита в дентинные трубочки и их обтурация.

pic_2.tif

Рис. 2. Поверхностный и интертубулярный дентин через четыре недели взаимодействия с УМГА

2. Для проявления достаточно выраженного позитивного взаимодействия синтетического гидроксиапатита с поврежденным дентином требуется не менее четырех недель, то есть при применении гидроксиапатитсодержащих препаратов в клинике наиболее эффективным должно стать введение препарата в состав временных лечебных прокладок или фиксирующего материала временных коронок.

Рецензенты:

Долгалев А.А., д.м.н., профессор кафедры ортопедической стоматологии, ГБОУ ВПО «Ставропольский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения РФ, г. Ставрополь;

Гаража Н.Н., д.м.н., профессор кафедры пропедевтики стоматологических заболеваний, ГБОУ ВПО «Ставропольский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения РФ, г. Ставрополь.

Работа поступила в редакцию 05.12.2013.


Библиографическая ссылка

Гаража С.Н., Гришилова Е.Н., Кашников П.А., Гаража И.С., Коджакова Т.Ш. МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ В ПОВРЕЖДЕННОМ ДЕНТИНЕ ЗУБОВ ПОД ВЛИЯНИЕМ СИНТЕТИЧЕСКОГО ГИДРОКСИАПАТИТА // Фундаментальные исследования. – 2013. – № 9-6. – С. 999-1002;
URL: http://www.fundamental-research.ru/ru/article/view?id=32882 (дата обращения: 23.01.2020).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074