Научная статья на тему 'Порівняльна оцінка остеотропної дії ендодонтичних пломбувальних матеріалів на моделі експериментальної деструкції кісткової тканини щелепи щурів'

Порівняльна оцінка остеотропної дії ендодонтичних пломбувальних матеріалів на моделі експериментальної деструкції кісткової тканини щелепи щурів Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

CC BY
69
15
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
біоматеріали / регенерація / експеримент / лужна і кисла фосфатаза / кальцій / фосфор / biomaterials / regeneration / experiment / alkaline and acid phosphatase / calcium / phosphorus

Аннотация научной статьи по фундаментальной медицине, автор научной работы — В М. Зубачик, І В. Ган

Наведено порівняльну оцінку динаміки репаративного процесу в кістковій тканині під впливом препаратів МТА та «Nano Gen» і композицій на основі бета-трикальцій фосфату і гідроксіапатиту кальцію, які містять органічні біоревіталізанти. Експеримент було проведено на 120 білих щурах, яким створювали дефект кісткової тканини та заповнювали його досліджуваними біоматеріалами. З досліду тварин виводили на 15 та 90 добу шляхом декапітації під наркозом і в гомогенатах кісткової тканини яких досліджували активність лізосомальних ферментів – лужної та кислої фосфатаз, уміст кальцію і фосфору. Вища концентрація лужної фосфатази і нижча кислої фосфатази та наближення до норми співвідношення кальцію і фосфору в гомогенаті кісткової тканини, дефект якого був заповнений композиціями на основі гідроксіапатиту кальцію та бета-трикальцій фосфату, порівняно з групами тварин, у зону деструкції яких було внесено МТА та «Nano Gen», указує на активніше стимулювання остеогенезу і кальцифікацію кісткової тканини.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по фундаментальной медицине , автор научной работы — В М. Зубачик, І В. Ган

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

COMPARATIVE EVALUATION OF OSTEOTROPIC ACTION OF ENDODONTIC FILLING MATERIALS ON THE MODEL OF EXPERIMENTAL DESTRUCTION OF BONE TISSUE OF THE JAW OF RATS

The purpose of our research was to determine the dynamics of reparative processes in the bone tissue under the influence of drugs and compositions. The experiment was conducted on 120 white rats Wistar line, aged 9-10 weeks, herd breeded. To create a bone defect intervention was performed under general anesthesia (0.5 ml 4% solution of sodium thiopental into the peritoneum). On the left side of the lower jaw of the animals in the area between the incisor and right molar was created bone defect which was filled with studied biomaterials or was left with grume. All animals were divided into 6 research groups and 20 individuals in each: first group intact animals that were served as a control; second comparative group animals on which bone defect was created without entering the biomaterial; the third group animals on which material Nano Gen to fill the defect was used; fourth group animals, on which mineral trioxide aggregate (MTA) in the created defect was entered; fifth group – animals, which defect was filled with the composition based on beta-tricalcium phosphate (β-TCP); sixth group – animals, which created defect in a bone was entered with the composition made from calcium hydroxyapatite (HA). From the experiment the rats were taken out after 15 and 90 days. For biochemical studies dissection of the lower jaw alveolar sprout defect area was used. In homogenates of bone fabric the activity of lysosomal enzymes alkaline (ALP) and acid (CF) phosphatase, calcium (Ca) and phosphorus (P) was examined. Results.In 14 days in the second group of animals KF content increased in 1.5 times compared to the data in intact bone (Table 1). Similar results were obtained in the third and fourth experimental groups (p <0.001). In V and VI groups of animals was observed growth of KF content only in 1.2 and 1.3 times, in accordance (p <0.001). CF is a biomarker of bone tissue, which characterizes the activity of osteoclasts and intensity of osteolysis. Therefore, its high concentration in II, III and IV groups of animals indicates higher activity of osteoclasts and shows sharper course of inflammation compared to animals of V and VI groups. Simultaneously, changes of the content and the other biomarker of bone fabric – ALP were observed. In the second group of animals the enzyme activity increased in 1.25 times (p <0.001), and in the III and IV groups of animals in 1.3 times (p <0.001) compared to the control group of animals. In the V and VI of research groups – in 1.9 times (p <0.001) compared to intact bone. LF is a marker of osteoblasts’ activity and characterizes intensity of osteogenesis. Activity of processes of osteogenesis and osteolysis during bone regeneration characterizes the index of mineralization, which is defined by LF / CF. (). In the II, III and IV groups of animals index decreased by 18%, 16% and 14% in accordance compared to intact animals, demonstrating the predominance of processes of osteolysis over osteogenesis. In the V and VI groups of animals was observed the increase of the index by 44% and 47% in accordance, indicating a prevalence of regenerative processes of osteogenesis. For 90 day after modeling of degradation activity of LF and CF in the bone tissue was decreasing and approaching to the values of their activity in the group of intact animals, indicating the restoration of balance of processes of osteogenesis and osteolysis. However, analysis of the results shows that in the V and VI experimental groups content of KF is the lowest and almost closed to the value of intact animals (p> 0.05), while LF content remains the highest among all the indicators of research groups (p <0.001), indicating a decrease of the function of osteoclasts and stimulation of the activity of osteoblasts and proves that the proposed compositions stimulate osteogenesis the most actively. The content of calcium ions on the 14 day of study in the ІІ and ІІІ groups of animals (table 2) decreased in 1,8 times, and in the IV group – in 1,6 times in the V experimental group – 1,5 times and in the VI in 1,3 times relatively the indicators of control group and is essential in all experimental groups (p <0.001). A content of ions of phosphorus in the II, III and IV groups of animals is reduced in 1,8; 1,7 and 1,5 times accordingly in the experimental group V 1.4 times and VI in the experimental group 1.3 times relatively to the indicators of the control group (p <0.001). Reducing of index of correlation of calcium and phosphorus points on the calcium deficiency compared to phosphorus. For the 90 day of the study content of calcium ions in the ІІ, ІІІ groups is reduced in 1,6 times, in the IV group – in 1,3 times, and in the V and VI experimental groups in 1,1 and 1,01 times in accordance relatively to the indicators of control group (p <0.001). The content of phosphorus ions in the ІІ , ІІІ groups of animals has decreased in 1,5 times, in the IV group – in 1,3 times, and in the V and VI of experimental groups in 1.1 times relatively to the indicators of the control group (p <0.001). Reducing of index of correlation of calcium and phosphorus on the 90 day compared to the 14 day indicates a deceleration of calcification processes. Osteotropic compositions based on beta tricalcium phosphate and calcium hydroxyapatite stimulate more processes of osteogenesis than drugs MTA and Nano Gen, affecting on mineralized function that shows the increasing of te content of ALP, reducing the concentration of CF and, in addition, increasing their indicator of mineralization. Approaching to the normal indicator of correlation of calcium and phosphorus points on the positive impact of the proposed compositions on calcification processes. The article presents a comparative assessment of the dynamics of the reparative process of the bone tissue under the influence of drugs MTA and Nano Gen and compositions based on the beta-tricalcium phosphate and calcium hydroxyapatite, containing organic biorevitalizants. The experiment was conducted on 120 white rats, on which a bone defect was made and was filled with investigative biomaterials. From the experience animals were taken for 15 and 90 days by decapitation under anesthesia and in homogenates of bone tissue which were investigated of the activity of lysosomal enzymes alkaline and acid phosphatase, content of calcium and phosphorus. Higher concentrations of alkaline phosphatase, below the acid phosphatase and the approximation to the normal correlation of calcium and phosphorus in the homogenate bone, defect of which was filled with compositions based on hydroxyapatite calcium and beta-tricalcium phosphate, compared to the groups of animals in the area of degradation that have been bringing in MTA and Nano Gen indicates at more active stimulating of osteogenesis and calcification of bone tissue.

Текст научной работы на тему «Порівняльна оцінка остеотропної дії ендодонтичних пломбувальних матеріалів на моделі експериментальної деструкції кісткової тканини щелепи щурів»

УДК 616.716.8-001.5+616.314.163-089.27)-085.46.001.36-092.9 В.М. Зубачик, 1.В. Ган

ПОР1ВНЯЛЬНА ОЦ1НКА ОСТЕОТРОПНО1 Д11 ЕНДОДОНТИЧНИХ ПЛОМБУВАЛЬНИХ МАТЕР1АЛ1В НА МОДЕЛ1 ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНО1 ДЕСТРУКЦИ К1СТКОВО1 ТКАНИНИ ЩЕЛЕПИ ЩУР1В

Львiвський нацiональний медичний унiверситет iMeHi Данила Галицького

Актуальшсть теми.

Однieю з гострих проблем стоматологи зали-шаеться гарантування якiсного ендодонтичного лкування хворих на хронiчнi форми перюдонтиту. Поширенiсть ускладненого карiесу, який супрово-джуеться набутою широкою верхiвкою кореня зуба та наявнютю хрошчних вогнищ шфекци в на-вколоашкальних тканинах, зумовлюе постiйне вдосконалення та пошук нових способiв i засобiв для щшьноТ обтураци верхiвки кореня i стимулю-вання бiоревiталiзацп та регенераци позаверхiв-кових тканин [1 ;2].

Мета дослiдження - встановити динамку репа-ративних процесiв у кютковш тканинi пiд впливом препара^в та композицiй для ендодонтичного лн кування.

Матерiали та методи.

Експеримент проведено на 120 бтих щурах лн ни Wistar вiком 9-10 тижшв, стадного розведення. Дослiдження на лабораторних тваринах проводи-лося за дотримання принцитв бiоетики вiдповiдно до «европейськоТ конвенци про захист хребетних тварин, що використовуються для дослiдних та шших наукових цтей» (Страсбург, 1986), поло-ження Закону УкраТни № 3447-IV „Про захист тварин вщ жорстокого поводження" i було схвалено мюцевим комiтетом iз питань етики. Для створен-ня дефекту кютки втручання проводили пiд наркозом (0,5 мл 4 % розчину тюпенталу натрш всере-дину очеревини). Щурам iз лiвого боку нижньоТ щелепи в дiлянцi мiж рiзцем та правим моляром скальпелем робили трапецiеподiбний розтин та вщсепаровували слизову оболонку. Кулястим i фн сурним борами створювали дефект кютковоТ тка-нини дiаметром 3 мм та глибиною 2,5 мм пщ по-стiйним зрошенням 0,9 % фiзiологiчним розчином, який заповнювали дослщжуваними бiоматерiала-ми або залишали з кров'яним згустком та закри-вали слизовою оболонкою i накладали шви. Усiх тварин було подiлено на 6 дослщних груп по 20 особин у кожнш: перша група - штактш тварини, якi слугували контролем; друга група порiвняння -тварини, яким було створено дефект кютковоТ тканини без уведення бiоматерiалу; третя група -тварини, яким для заповнення дефекту викорис-товували матерiал «Nano Gen»; четверта група -тварини, яким у створений дефект вносили мше-рал триоксид- агрегат (МТА); п'ята група - тварини, яким дефект заповнювали компози^ею на ос-новi бета-трикальцш фосфату (р-ТКФ); шоста група - тварини, яким у створений дефект кютковоТ тканини вносили аналопчну композицш на ос-новi гщрошапатиту кальцiю та органiчних бюревн

тал1зант1в (ГА) (Патент на корисну модель № 95974, Укра'на). Тварин, окр1м групи контролю, в перш1 три дн1 п1сля початку експерименту утриму-вали на щадн1й д1ет1, а дал1 - в умовах стандартного харчового рацюну та згщно Í3 саштарно-г1г1ен1чними нормами у в1варп. З експерименту щур1в виводили на 15 та 90 добу шляхом декапн таци п1д наркозом. Для бюх1м1чних досл1джень ви-користовували дтянку нижньоТ щелепи альвеолярного вщростка зони дефекту. У гомогенатах кютковоТ тканини дослщжували активнють л1зосома-льних фермент1в - лужноТ (ЛФ) та кислоТ (КФ) фо-сфатаз, ум1ст кальц1ю i фосфору.

Результати дослщжень.

У тварин 3i створеним дефектом кiстковоТ тканини без уведення бiоматерiалу на 14 добу вста-новлено зростання вмюту лiзосомального ферменту КФ в 1,5 раза порiвняно з показниками в штак-тнiй кiстцi (табл. 1). Аналопчы результати отри-мано в групах тварин, деструк^я кютковоТ тканини яких була заповнена бiоматерiалами МТА та «Nano Gen» (р<0,001). А в групах тварин, де вико-ристовували композици на основi ГА та р-ТКФ, спостерiгали зростання вмюту КФ лише в 1,2 та 1,3 раза вщповщно (р<0,001). КФ е бiомаркером кютковоТ тканини, який характеризуе активнiсть остеокластiв та штенсивнють остеолiзису [3;4]. Тому висока ТТ концентрацiя в II, Ill i IV групах тварин указуе на вищу активнють остеокласпв i свщчить про гострший переб^ запального процесу порiвня-но з тваринами в V i VI групах, яким деструкцш кютковоТ тканини було заповнено компози^ями. Одночасно з тим спостер^али змши вмiсту й шшого бiомаркера кютковоТ тканини - ЛФ. У II груп тварин активнють ферметчв зросла в 1,25 раза (р<0,001), а в III i IV групах тварин - у 1,3 раза (р<0,001) порiв-няно з контрольною групою тварин. У V i VI досл^ джуваних групах концентрацiя ЛФ пщвищилася в 1,9 раза (р<0,001) порiвняно з iнтактною кiсткою. ЛФ е маркером активност остеобластiв i характеризуе штенсивнють остеогенезу. Отже, вища кон-центра^я ЛФ у гомогенат кютковоТ тканини, дефект якого був заповнений компози^ями на основi ГА та р-ТКФ, свiдчить про збтьшення кiлькостi ос-теобластiв та пщвищення ТхньоТ функцюнальноТ активностi, що сприяе штенсивышому остеогенезу в зон деструкцiТ [5; 6].

Активнiсть процеав остеогенезу та остеолiзису пiд час регенераци кютки характеризуе шдекс мше-ралiзацiТ, який визначаеться спiввiдношенням ЛФ/КФ. У II, III i IV групах тварин шдекс знизився на 18%, 16% i 14 % вщповщно порiвняно з штактними тваринами, що свщчить про переважання процеав

остеол1зису над остеогенезом [7; 8]. А в V i VI групах 47 % вщповщно, що вказуе на переважання регене-тварин спостер^аеться зростання iндексу на 44 % та раторних процеав остеогенезу.

Таблиця 1

Показники активнот ЛФ мккат/кг i КФ мккат/кг у гомогенатах юстковоТ тканини w,ypie (М±т)

Групи тварин Дослщы препа-рати Термши спостереження

14 доба 90 доба

КФ ЛФ ЛФ/КФ КФ ЛФ ЛФ/КФ

I. Контроль (n=5) 1,58±0,02 20,2±0,3 12,8 1,58±0,02 20,2±0,3 12,8

II. Група порвняння (n=10) 2,41±0,02 * * * 25,3±0,3 * * * 10,5 1,69±0,03 * * * 21, 1 ±0,3 * 12,5

III. «Nano Gen» (n=10) 2,39±0,01 * * * 25,8±0,2 * * * О 10,8 1,65±0,03 20,6±0,3 12,5

IV. МТА (n=10) 2,38±0,02 * * * 26,2±0,3 * * * О 11,0 1,64±0,03 21,3±0,3 * * 13,0

V. Композицт на основ1 Р-ТКФ (n=10) 1,98±0,03 * * * ООО 36,6±0,2 * * * ООО 18,5 1,61±0,03 О 22,7±0,4 * * * ОО 14,1

VI. Композиц1я на основ1 ГА (n=10) 1,97±0,03 * * * ООО 37,2±0,4 * * * ООО 18,9 1,60±0,02 ОО 23,1±0,3 * * * ОО 14,5

npuMimKa:*- показник вiрогiдностi рiзницi порiвняно з контролем при р < 0,05; **- р < 0,01;

***- р < 0,001; показник в'рог'дност'! рiзницi пор'вняно з групою пор':вняння при р < 0,05,

Через 90 дiб шсля моделювання деструкци акти-внють ЛФ i КФ у кютковш тканиш знижувалася та на-ближалася до значень ТхньоТ активносл в груш шта-ктних тварин, що свщчить про вiдновлення балансу процеав остеогенезу i остеолiзису [9; 10].

Умют iонiв кaльцiю на 14 добу дослщження у II i III групах тварин (табл. 2) знизився в 1,8 раза, у IV груш - в 1,6 раза, в V дослщнш груш - в 1,5 раза та в VI - у 1,3 раза вщносно показниш групи контролю i е ютотним у вах дослщних групах (р<0,001). А вмют iонiв фосфору в II, III та IV групах тварин знижуеться в 1,8; 1,7 та 1,5 раза вщповщно; в V дослщнш груш - в 1,4 раза i в VI дослщнш груш - в 1,3 раза вщносно показниш групи ко-

р < 0,01, р < 0,001. нтролю (р<0,001). Зниження шдексу сшввщно-шення кальцш i фосфору вказуе на дефщит каль-цiю порiвняно з фосфором.

На 90 добу дослщження вмют юшв кальцш в II, III групах знижуеться в 1,6 раза, у IV груш - в 1,3 раза, а в V i VI дослщних групах - у 1,1 та 1,01 раза вщповщно вщносно показниш групи контролю (р<0,001). Умют юшв фосфору в II , III групах тварин знизився в 1,5раза , в IV груш - в 1,3 раза, а в V i VI дослщних групах - у 1,1 раза вщносно пока-зниш групи контролю (р<0,001). Зниження шдексу сшввщношення кальцш i фосфору на 90 добу в порiвняннi з 14 добою свщчить про сповтьнення процеав кальцифкацп [11; 12].

Таблиця 2

Показники вмсту кальцю ммоль/л i фосфору ммоль/л у гомогенатах кютковоТ тканини шyрiв (М±т)

Термши спостереження

Групи тварин 14 доба 90 доба

кальцш фосфор кальц1й/ фосфор кальцш фосфор кальц1й/ фосфор

I. Контроль (n=5) 13,31±0,11 5,70±0,13 2,33 13,31±0,11 5,70±0,13 2,33

II. Група пор1вняння (n=10) 7,14±0,07 * * * 3,13±0,11 * * * 2,28 8,02±0,13 * * * 3,81±0,12 * * * 2,11

III. «Nano Gen» (n=10) 7,29±0,09 * * * 3,20±0,11 * * * ООО 2,28 8,19±0,11 * * * 3,88±0,12 * * * 2,11

8,27±0,13 3,61±0,09 10,01±0,12 4,57±0,10

IV. МТА (n=10) * * * * * * 2,29 * * * * * * 2,19

ООО ООО ООО ООО

V. Композиц1я на 8,85±0,09 3,85±0,09 11,43±0,14 4,99±0,10

основ1 р-ТКФ * * * * * * 2,30 * * * * * * 2,29

(n=10) ООО ООО ООО ООО

VI. Композиц1я на основ1 ГА (n=10) 9,82±0,12 * * * ООО 4,27±0,11 * * * ООО 2,30 11,76±0,14 * * * ООО 5,09±0,13 * * * ООО 2,31

Примiтки: *- показник вiрогiдностi рiзницi порiвняно з контролем при р < 0,05; **- р < 0,01;

***- р < 0,001; показник в'рог'дност'! рiзницi пор'вняно з групою пор':вняння при р < 0,05, р < 0,01, р < 0,001.

Висновок

1. Остеотропн композици на основi бета-трикальцiй фосфату та гщрокаапатиту кальцiю стимулюють процеси остеогенезу бтьше, нiж препарати МТА та «Nano Gen», впливаючи на мн нералiзуючу функцiю, про що свiдчить пщвищення вмiсту ЛФ i зниження концентрацп КФ, а також збiльшення Тхнього показника мiнералiзацiТ.

2. Наближення до норми показника сшввщно-шення кальцш i фосфору в гомогенатi кютковоТ тканини, дефект якого був заповнений композицн ями на основi гщрошапатиту кальцш та бета-трикальцiй фосфату, порiвняно з групами тварин, у зону деструкцп яких було внесено МТА та «Nano Gen», указуе на позитивний вплив запропонова-них композицш на процеси кальцифкацп, як ¡нте-нсивнiше вiдбуваються на 15 добу дослщження та дещо сповтьнюються до 90 доби.

3. Аналiз результатiв остеотропноТ дiТ ендодон-тичних пломбувальних матерiалiв на моделi екс-периментальноТ деструкцiТ кiстковоТ тканини ще-лепи щурiв свiдчить про краще стимулювання ре-паративних процесiв у кютковш тканинi композицн ями на основi гiдроксiапатиту кальцiю i бета-трикальцiй фосфату.

Перспективи подальших дослщжень.

Плануеться розробити методику пломбування апiкальноТ дiлянки кореня дослiджуваними компо-зи^ями для пiдвищення ефективностi лiкування хроычного перiодонтиту з набутими широкими верхiвками коренiв.

Лiтература

П1ляев А.Г. Вивчення ймов1рност1 усп1шного результату лкування хрон1чних пер1одонтит1в у зубах 1з зруйнованим ап1кальним отвором / А.Г. Птяев, 1.О. Юровська, Л.1. Косарева // Зб. статей. - 2013. -Вип. 17, т. 1. - С.313-315.

2. Юровська 1.О. Кл1н1ко - морфолог1чн1 особливо-ct¡ переб1гу та л1кування хрон1чного перюдонтиту в зубах з р¡зним станом апкальноТ констрикц¡í: авто-реф. дис. на здобуття наук. ступеня канд. мед. наук: спец. 14.01.22 „Стоматолопя" / 1.О. Юровська. - К., 2011. - 20 с.

Деньга О.В. БюхЫчы показники колозубних тканин при експериментальнш терапи перюдонтиту /

3.

1.

1.

2

10.

11.

О.В. Деньга, Д.Б. Цевух, А.П. Левицький // Вюник стоматологи. - 2007. - №4. - С.40-45. Любченко О.В. Пор1вняльна оц1нка протизапальних та антиоксидантних властивостей пломбувальних цемент1в „Ретапекс" i „PRO ROOT MTA" на модел1 експериментального перюдонтиту / О.В. Любченко // Вюник стоматологи. - 2011. - №2. - С. 5-9. Рубленко М.В. Динамка бiомаркерiв репаративно-го остеогенезу за умов замщення кюткового дефекту / Рубленко М.В., Семеняк С.А., Ульянчич Н.В. // Науковий вюник ЛНУВМБТ iменi С.З. Гжиго-цького. - 2014. - Т. 16, - №3 (60). - С. 278 - 294. Лисенко О.С. Остеостимулююча активнють остео-тропних композицм на основi наноструктурованоТ бiокерамiки / О.С. Лисенко, А.П. Левицький, А.В. Борисенко // Вюник стоматологи. - 2014. - №1. -С. 2 - 7.

!вченко А.В. Хiмiчний склад регенерату кютковоТ тканини, що формуеться в мюц дефекту, на фон стрептозотоцинового дiабету у щурiв статевозрто-го вку / А.В. ^ченко // Запорожский медицинский журнал. - 2012. - №1 (70). - С. 14 - 16. Прочан В. Н. Химический состав костей скелета у белых крыс разного возраста при нанесении механических дырчатых дефектов большеберцовых костей / В. Н. Прочан // УкраТнський медичний альманах. - 2010. - Т. 13, №4. - С. 152 - 155. Chemical composition features of the regenerate of metadiaphyseal defects filled with materials based on biogenic hydroxyapatite / [V.I. Luzin, V.K. Ivchenko, A.V. Ivchenko [et al.] //Ortopedia, Traumatologia, Re-habilitacja. - 2005. - Vol. 7 (Suppl. 1). - P.69. Sousa C. Serum total and bone alkaline phosphatase and tartrate-resistant acid phosphatase activities for the assessment of bone fracture healing in dogs / C. Sousa, H. Abreu, C. Viegas // Arq. Bras. Med. Vet. Zootec. - 2011. - Vol 63. - P. 1007-1011. The efficacy of the bone markers osteocalcin and the carboxyterminal cross-linked telopeptide of type-I collagen in evaluating osteogenesis in a canine crural lengthening model / Theyse L., Mol J.A., Voorhout G. [et al.] // Vet. J. - 2005. -Vol.171. - P.525-531. 12. Monitoring of osteoblast activity with an im-munoradiometric assay for determination of bone alkaline phosphatase mass concentration in patients receiving renal transplantats / Withold W., Degenhardt S., Castelh D. [et al.] // ClinicaChimicaActa, 1994. -Vol. 225. - P. 137-146.

Стаття надшшла 22.02.2016 р.

Резюме

Наведено порiвняльну оцшку динамки репаративного процесу в кютковш тканиш пщ впливом препа-ра^в МТА та «Nano Gen» i композицш на основi бета-трикальцш фосфату i гщрошапатиту кальцш, яю мютять оргашчы бiоревiталiзанти. Експеримент було проведено на 120 бтих щурах, яким створювали дефект кютковоТ тканини та заповнювали його дослщжуваними бiоматерiалами. З дослщу тварин виво-дили на 15 та 90 добу шляхом декаттаци пщ наркозом i в гомогенатах кютковоТ тканини яких дослщжува-ли активнють лiзосомальних ферметчв - лужноТ та кислоТ фосфатаз, умют кальцш i фосфору. Вища концентра^я лужноТ фосфатази i нижча кислоТ фосфатази та наближення до норми сшввщношення кальцш i фосфору в гомогена^ кютковоТ тканини, дефект якого був заповнений компози^ями на основi гщрошапатиту кальцш та бета-трикальцш фосфату, порiвняно з групами тварин, у зону деструкцп яких було внесено МТА та «Nano Gen», указуе на актившше стимулювання остеогенезу i кальцифкацш кютко-воТ тканини.

Ключовi слова: бiоматерiали, регенера^я, експеримент, лужна i кисла фосфатаза, кальцш, фосфор.

4

5

6

7

8

9

Резюме

Приведена сравнительная оценка динамики репаративного процесса в костной ткани под влиянием препаратов МТА и «Nano Gen» и композицш, содержащих бета-трикальций фосфат и гидроксиапатит кальция, а также включающих органические биоревитализанты. Эксперимент был проведен на 120 белых крысах, которым создавали дефект костной ткани и заполняли его исследуемыми биоматериалами. С эксперимента животных выводили на 15 и 90 сутки путем декапитации под наркозом и в гомогенатах костной ткани которых исследовали активность лизосомальных ферментов - щелочной и кислой фосфатаз, содержание кальция и фосфора. Более высокая концентрация щелочной фосфатазы и низкая кислой фос-фатазы и приближение к норме соотношения кальция и фосфора в гомогенате костной ткани, дефект которого был заполнен композициями на основе гидроксиапатита кальция и бета-трикальций фосфата, по сравнению с группами животных, в зону деструкции которых были внесены МТА и «Nano Gen», указывает на более активное стимулирование остеогенеза и кальцификацию костной ткани композициями.

Ключевые слова: биоматериалы, регенерация, эксперимент, щелочная и кислая фосфатазы, кальций, фосфор.

UDC 616.716.8-001.5+616.314.163-089.27)-085.46.001.36-092.9

COMPARATIVE EVALUATION OF OSTEOTROPIC ACTION OF ENDODONTIC FILLING MATERIALS ON THE MODEL OF EXPERIMENTAL DESTRUCTION OF BONE TISSUE OF THE JAW OF RATS

Volodymyr Zubachyk, Iryna Han

Danylo Halytsky i National Medical University , Lviv Department of Therapeutic Dentistry

Summary

The purpose of our research was to determine the dynamics of reparative processes in the bone tissue under the influence of drugs and compositions.

The experiment was conducted on 120 white rats Wistar line, aged 9-10 weeks, herd breeded. To create a bone defect intervention was performed under general anesthesia (0.5 ml 4% solution of sodium thiopental into the peritoneum). On the left side of the lower jaw of the animals in the area between the incisor and right molar was created bone defect which was filled with studied biomaterials or was left with grume. All animals were divided into 6 research groups and 20 individuals in each: first group - intact animals that were served as a control; second comparative group - animals on which bone defect was created without entering the biomaterial; the third group - animals on which material Nano Gen to fill the defect was used; fourth group - animals, on which mineral trioxide aggregate (MTA) in the created defect was entered; fifth group - animals, which defect was filled with the composition based on beta-tricalcium phosphate (p-TCP); sixth group - animals, which created defect in a bone was entered with the composition made from calcium hydroxyapatite (HA). From the experiment the rats were taken out after 15 and 90 days. For biochemical studies dissection of the lower jaw alveolar sprout defect area was used. In homogenates of bone fabric the activity of lysosomal enzymes - alkaline (ALP) and acid (CF) phosphatase, calcium (Ca) and phosphorus (P) was examined.

Results.In 14 days in the second group of animals KF content increased in 1.5 times compared to the data in intact bone (Table 1). Similar results were obtained in the third and fourth experimental groups (p <0.001). In V and VI groups of animals was observed growth of KF content only in 1.2 and 1.3 times, in accordance (p <0.001). CF is a biomarker of bone tissue, which characterizes the activity of osteoclasts and intensity of osteolysis. Therefore, its high concentration in II, III and IV groups of animals indicates higher activity of osteoclasts and shows sharper course of inflammation compared to animals of V and VI groups.

Simultaneously, changes of the content and the other biomarker of bone fabric - ALP were observed. In the second group of animals the enzyme activity increased in 1.25 times (p <0.001), and in the III and IV groups of animals - in 1.3 times (p <0.001) compared to the control group of animals. In the V and VI of research groups -in 1.9 times (p <0.001) compared to intact bone. LF is a marker of osteoblasts' activity and characterizes intensity of osteogenesis.

Activity of processes of osteogenesis and osteolysis during bone regeneration characterizes the index of mineralization, which is defined by LF / CF. (). In the II, III and IV groups of animals index decreased by 18%, 16% and 14% in accordance compared to intact animals, demonstrating the predominance of processes of osteolysis over osteogenesis. In the V and VI groups of animals was observed the increase of the index by 44% and 47% in accordance, indicating a prevalence of regenerative processes of osteogenesis.

For 90 day after modeling of degradation activity of LF and CF in the bone tissue was decreasing and approaching to the values of their activity in the group of intact animals, indicating the restoration of balance of processes of osteogenesis and osteolysis. However, analysis of the results shows that in the V and VI experi-

mental groups content of KF is the lowest and almost closed to the value of intact animals (p> 0.05), while LF content remains the highest among all the indicators of research groups (p <0.001), indicating a decrease of the function of osteoclasts and stimulation of the activity of osteoblasts and proves that the proposed compositions stimulate osteogenesis the most actively.

The content of calcium ions on the 14 day of study in the II and Ill groups of animals (table 2) decreased in 1,8 times, and in the IV group - in 1,6 times in the V experimental group - 1,5 times and in the VI - in 1,3 times relatively the indicators of control group and is essential in all experimental groups (p <0.001). A content of ions of phosphorus in the II, III and IV groups of animals is reduced in 1,8; 1,7 and 1,5 times accordingly in the experimental group V - 1.4 times and VI in the experimental group - 1.3 times relatively to the indicators of the control group (p <0.001). Reducing of index of correlation of calcium and phosphorus points on the calcium deficiency compared to phosphorus.

For the 90 day of the study content of calcium ions in the II, Ill groups is reduced in 1,6 times, in the IV group - in 1,3 times, and in the V and VI experimental groups - in 1,1 and 1,01 times in accordance relatively to the indicators of control group (p <0.001). The content of phosphorus ions in the II , III groups of animals has decreased in 1,5 times, in the IV group - in 1,3 times, and in the V and VI of experimental groups - in 1.1 times relatively to the indicators of the control group (p <0.001). Reducing of index of correlation of calcium and phosphorus on the 90 day compared to the 14 day indicates a deceleration of calcification processes.

Osteotropic compositions based on beta tricalcium phosphate and calcium hydroxyapatite stimulate more processes of osteogenesis than drugs MTA and Nano Gen, affecting on mineralized function that shows the increasing of te content of ALP, reducing the concentration of CF and, in addition, increasing their indicator of mineralization. Approaching to the normal indicator of correlation of calcium and phosphorus points on the positive impact of the proposed compositions on calcification processes.

The article presents a comparative assessment of the dynamics of the reparative process of the bone tissue under the influence of drugs MTA and Nano Gen and compositions based on the beta-tricalcium phosphate and calcium hydroxyapatite, containing organic biorevitalizants. The experiment was conducted on 120 white rats, on which a bone defect was made and was filled with investigative biomaterials. From the experience animals were taken for 15 and 90 days by decapitation under anesthesia and in homogenates of bone tissue which were investigated of the activity of lysosomal enzymes - alkaline and acid phosphatase, content of calcium and phosphorus. Higher concentrations of alkaline phosphatase, below the acid phosphatase and the approximation to the normal correlation of calcium and phosphorus in the homogenate bone, defect of which was filled with compositions based on hydroxyapatite calcium and beta-tricalcium phosphate, compared to the groups of animals in the area of degradation that have been bringing in MTA and Nano Gen indicates at more active stimulating of osteogenesis and calcification of bone tissue.

Keywords: biomaterials, regeneration, experiment, alkaline and acid phosphatase, calcium, phosphorus.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.