CC BY
79
УДК 616.31-022:615.462:616.314-089.28
В.В. Алямовский, И.Т. Решетнева, А.С. Афанасьева, О.В. Перьянова,
И.В. Орешкин, С.А. Николаенко
ВЛИЯНИЕ СОСТАВА ОРГАНИЧЕСКОЙ МАТРИЦЫ И НАПОЛНЕННОСТИ КОМПОЗИЦИОННЫХ ПЛОМБИРОВОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ НА АДГЕЗИВНУЮ АКТИВНОСТЬ ПАРОДОНТОПАТОГЕННОЙ МИКРОФЛОРЫ ПОЛОСТИ РТА
Красноярский государственный медицинский университет им. В.Ф. Войно-Ясенецкого (Красноярск)
Исследована адгезия и колонизация пародонтопатогенных микроорганизмов P. gingivalis, P. intermedia, A. actinomycetemcomitans, B. forsythus, T. denticola (методом, полуколичественной полимеразной цепной реакции — ПЦР) к реставрациям, композитами с различным, составом, органической матрицы, и. наполненностью по весу в полости рта пациентов с пародонтитом.. Более высокая адгезия микроорганизмов отмечена на композитах с меньшей наполненностью. Отмечено, что на материалах, содержащих в составе органической матрицы триэтиленгликолметакрилат, адгезия пародонтопатогенных микроорганизмов выше; на пломбах, содержащих уретандиметилметакрилат — ниже. Ни. на одном, из исследуемых материалов адгезия пародонтопатогенной микрофлоры, не превышала аналогичные показатели, на интактной эмали.
Ключевые слова: композиты, микроорганизмы, пародонтопатогенная микрофлора, пародонтит
THE INFLUENCE OF ORGANIC MATRIX AND FULLNESS OF COMPOSITIONAL FILLING MATERIALS ON ADHESION OF PARODONTOPATHOGENIC MICROFLORA OF ORAL CAVITY
V.V. Alyamovskiy, I.T. Reshetneva, A.S. Afanasieva, O.V. Peryanova,
/I.V. Oreshkin, S.A. Nikolaenko
Krasnoyarsk State Medical University named after V.F. Vojno-Yasenetskij, Krasnoyarsk
We have studied, the adhesion and colonization of parodontopathogenic microorganisms P. gingivalis, P. intermedia, A. actinomycetemcomitans, B. forsythus, T. denticola (a method, semiquantitative PCR) to restorations by composites which have various structure of an organic matrix and weight fullness in an oral cavity of patients with periodontal disease. Higher adhesion of microorganisms is noted, on composites with, smaller weight fullness. It is noticed, that on the materials containing triethylenglicolmethacrilat in the structure of organic matrix, the adhesion of parodontopathogenic microorganisms is higher; and. on filling materials containing uretandymethilmethacrilat — lower. Adhesion of parodontopathogenic microflora exceeded similar indicators of healthy enamel on none of investigated materials.
Key words: composites, microorganisms, parodontopathogenic microflora, parodontitis
В настоящее время в практике врача-стомато-лога используется большой арсенал пломбировочных материалов, разнообразных по химическому составу и свойствам. Однако практически не изученным остается вопрос о взаимодействии этих материалов с микрофлорой полости рта, а также её влияние на эти материалы. В связи с этим актуальной является проблема адгезии микроорганизмов полости рта к различным конструкционным материалам, применяемым в стоматологической практике, поскольку высокая их обсемененность может снижать эффективность местной противовоспалительной терапии, вызывать рецидивы кариеса и воспалительных заболеваний полости рта, существенно влиять на сердечно-сосудистую систему [1, 2].
Большой процент воспалительных заболеваний полости рта (гингивит, пародонтит) после постановки пломбы (2-й, 5-й класс по Блэку) требует более детального изучения взаимодействия различных реставрационных материалов с микрофлорой полости рта.
Целью данного исследования являлось изучение влияния состава органической матрицы и на-
полненности композиционных пломбировочных материалов на адгезивную активность пародонтопатогенной микрофлоры полости рта.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
Адгезия микроорганизмов изучалась на фото-полимеризующихся композиционных материалах фирмы Tokuyama Dental (Япония) (табл. 1).
Для исследования была сформирована группа пациентов с пародонтитом средней степени тяжести в возрасте 50 — 56 лет в количестве 20 человек. Индекс КПУ (кариозных, пломбированных, удаленных зубов) составил в среднем 16,00 ± 3,52, индекс гигиены полости рта — 2,70 ± 0,21. У каждого пациента четырьмя разными материалами («Estelite Е», «Estelite LV Low Flow», «Estelite Flow Quick», «Estelite LV High Flow») было санировано 4 зуба с клиновидным дефектом. Полуколичественной ПЦР (полимеразной цепной реакции) исследовали адгезию и колонизацию пародонтопатогенных микроорганизмов (P. gingivalis, P. intermedia, A. actinomycetemcomitans, B. forsythus, T. denticola) на каждом пломбировочном материале.
Таблица 1
Характеристики применяемых композиционных материалов
Название материала Тип композита Наполненность по весу (%) Состав органической матрицы
Estelite X субмикрофильный 82 Bis-GMA, TEGDMA
Estelite LV Low Flow субмикрогибридный 65 Bis-MPEPP, Bis GMA, TEGDMA
Estelite Flow Quick субмикрогибридный 74 Bis-MPEPP, TEGDMA, UDMA
Estelite LV High Flow субмикрогибридный 68 Bis-MPEPP, Bis GMA, TEGDMA
Все пациенты в течение последних трех месяцев и на протяжении всего исследования не применяли никаких антисептических средств, антибиотиков, гормональных препаратов.
Перед санацией проводилось обследование пациентов, на каждого заполнялась регистрационная карта, в которой отмечалась развернутая зубная формула, оценка зубного налета (по индексу Ю.А. Федорова — В.В. Володкиной), индексы PMA (папиллярно-маргинально альвеолярный индекс), значения кровоточивости десневых сосочков, рецессии десны, подвижности зубов. Пациентам проводили профессиональную чистку зубов с использованием абразивной пасты «Depural», при наличии камней с помощью ультразвука удаляли зубные отложения. Обработка пломбы была стандартной — последовательное использование мелкодисперсных алмазных боров, полировочных дисков, резинок. По истечении 1 часа, 1 и 5 суток после постановки пломбы производился стандартный забор биоматериала с поверхности пломбировочного материала. Контролем служила интактная эмаль близлежащего зуба. Биоматериал помещался в лизирующий раствор и доставлялся в лабораторию для постановки полуколичествен-ной ПЦР. Все пациенты были осведомлены и дали письменное согласие о том, что в течение 5 дней будут чистить зубы мягкой зубной щеткой без использования зубной пасты, чтобы предотвратить влияние различных детергентов, входящих в их состав, на формирование зубной бляшки.
Статистический анализ проводили по критерию знаков и критерию Уилкоксона для парных выборочных наблюдений (1982) с помощью пакета StatSoft STATISTICA 6.0.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
При исследовании in vivo группы пациентов с заболеваниями пародонта получены следующие результаты по частоте выявления основных па-родонтопатогенных микроорганизмов на поверхности исследуемых материалов и несанированных зубов (рис. 1).
Через час после санации полости рта на поверхности пломб из композитов «EsteliteE», «Estelite LV Low Flow», «Estelite Flow Quick», «Estelite LV High Flow» — частота выявления основных пародон-топатогенных микроорганизмов составила 15,0, 34,0, 21,0 и 40,0 % соответственно. Таким образом, наиболее значимый процент выявления пародонто-патогенов определялся на «Estelite LV High Flow»,
наименьший — на «EsteliteE». Различия по частоте встречаемости изученных микроорганизмов на исследуемых материалах статистически значимы (p < 0,05).
Частота выявления основных пародонтопа-тогенных микроорганизмов в контроле — 45,0 %, что достоверно выше, чем на материалах «EsteliteE», «Estelite LV Low Flow», «Estelite Flow Quick» (p < 0,05) и статистически значимо не отличается от частоты выявления пародонтопатогенов на композите «Estelite LV High Flow» (p > 0,05).
Через сутки на поверхности всех исследуемых материалов и в контроле процент встречаемости исследуемых микроорганизмов увеличился (p > 0,05). Тем не менее, частота встречаемости пародонтопатогенных бактерий на реставрациях не превышала аналогичные показатели на интакт-ной эмали (рис. 1).
На пятые сутки максимальные показатели по частоте выявляемости пародонтопатогенных микроорганизмов обнаружены в контроле (88,0 %), что достоверно выше, чем на всех исследуемых материалах. Среди материалов самый высокий процент встречаемости зарегистрирован на композите «Estelite LV High Flow» (83,0 %). Данный показатель достоверно выше, чем на «EsteliteE» (56,0 %), «Estelite LV Low Flow» (79,0 %) и «Estelite Flow Quick» (44,0 %) (p < 0,05) и максимально приближен к показателям в контроле (p < 0,05).
Таким образом, к 5-м суткам (время формирования зрелой зубной бляшки) при пародонтите средней степени тяжести обсемененность пломб по 5-му классу, санированных исследуемыми композитами, ниже, чем на интактной эмали.
Помимо частоты встречаемости основных пародонтопатогенных микроорганизмов, важно учитывать и их концентрацию. Поскольку оценка результатов ПЦР производилась полуколичествен-ным методом, мы выразили концентрацию микроорганизмов в баллах:
(10-4 — 10-3) — 1 балл, что соответствует низкой концентрации;
(10-2 — 10-1) — 2 балла, что соответствует высокой концентрации.
На рисунке 2 представлены показатели концентрации пародонтопатогенных микроорганизмов (P. intermedia, P. gingivalis, A. actinomycetemcomitans, T. denticola, B. forsitus) на 5-е сутки после санации полости рта.
На поверхности интактной эмали зуба на пятые сутки в 82,9 % случаев пародонтопатогенные
микроорганизмы определяются в высокой концентрации. Это достоверно выше, чем на исследуемых пломбировочных материалах. Среди композитов высокая концентрация (2 балла) на материалах «Estelite LV Low Flow» (64,6 %), «Estelite LV High Flow» (71,1 %) встречалась чаще, чем на «EsteliteE» (44,6 %) и «Estelite Flow Quick» (43,2 %) (p < 0,05).
Таким образом, к пятым суткам (время формирования зрелой зубной бляшки) в контроле частота выявления основных пародонтопатогеннов была достоверно выше, чем на всех исследуемых пломбировочных материалах. Среди композитов самые высокие показатели частоты встречаемости зарегистрированы на «Estelite LV High Flow». Концентрация пародонтопатогенных микроорганизмов в контроле также была достоверно выше, чем на пломбировочных материалах. Среди материалов наибольший процент встречаемости в 2 балла был зарегистрирован на «Estelite LV Low Flow», «Estelite LV High Flow», что достоверно выше, чем на «Estelite Flow Quick» и «Estelite E». Полученные результаты в отношении материалов «Estelite LV Low Flow», «Estelite LV High Flow» можно объяснить низким показателем наполненности по весу (68 и 65 % соответственно). Кроме того,
TEGDMA (триэтиленгликолметакрилат), входящий в состав органической матрицы, способен стимулировать рост микроорганизмов полости рта. Это происходит за счет того, что TEGDMA вызывает экспрессию гена, кодирующего синтез глюко-зилтрансферазы В (gtfB), которая ответственна за синтез экстрацеллюлярных глюканов из сахаров [3, 4, 5, 6]. Экстрацеллюлярные глюканы не только играют важную роль в формировании биопленки, но и защищают эту биопленку от воздействия антибиотиков и других факторов. Таким образом, схожие свойства данных материалов можно объяснить идентичным составом неорганического наполнителя, органической матрицы и наполненностью их по весу.
Субмикрофильный композиционный материал «Estelite E» в целом продемонстрировал результаты идентичные по частоте встречаемости и концентрации исследуемых пародонтопатогенных микроорганизмов в период формирования зрелой зубной бляшки. Эти показатели оказались достоверно ниже, чем на материалах«Estelite LV Low Flow» и «Estelite LV High Flow». Мы считаем, что это связано в первую очередь с высокой наполненностью материала. Высокий процент неорганического
100%
90%
80%
70%
60%
50%
40%
30%
20%
10%
0%
Estelite I
Estelite LV Low Flow
Estelite Flow Quick
Estelite LV High Flow
Контроль
1 час
11-е сутки ] 5-е сутки
Рис. 1. Динамика частоты встречаемости основных пародонтопатогенных микроорганизмов на поверхности исследуемых пломбировочных материалов (опыт) и поверхности зуба (контроль).
100%
90%
80%
70%
60%
50%
40%
30%
20%
1 0%
0%
Estelite
Estelite LV Low Flow
Estelite Flow Quick
Estelite LV High Flow
Контроль
^|1 балл @2 балла
Рис. 2. Концентрация пародонтопатогенных микроорганизмов на поверхности исследуемых пломбировочных материалов (опыт) и зубов (контроль) на 5-е сутки
наполнителя данного материала не создает благоприятных условий для его колонизации. В связи с этим данные материалы можно рекомендовать для лечения пациентов с компенсированной и субком-пенсированной формой кариозного процесса, для лечения всех кариозных полостей по Блэку и клиновидных дефектов при хорошем уровне гигиены полости рта.
«Estelite Flow Quick» продемонстрировал самые низкие показатели по частоте встречаемости, а также по уровню концентрации паро-донтопатогенных микроорганизмов на 5-е сутки по сравнению с остальными материалами и поверхностью интактных зубов. Мы объясняем это достаточно высоким процентом наполненности данного материала по весу. Кроме того, UDMA (уретандиметилметакрилат), входящий в состав органической матрицы, способен ингибировать рост и размножение основных кариесогенных микроорганизмов [4, 5], что подтверждается нашими данными. Кроме того, на пародонтопатогенные микроорганизмы данное соединение, вероятно, также оказывает ингибирующее влияние. Bis-GMA (бисфенолглицидилметакрилат), по мнению ряда авторов, также способен ингибировать рост и размножение микроорганизмов [4, 5], результаты нашего исследования показали, что этот эффект более выражен в сочетании с высокой наполненностью материала по весу. Таким образом, данный материал можно рекомендовать для лечения зубов даже в труднодоступных для эффективной очистки участках, для санации пациентов с пародонтитом, декомпенсированной формой кариозного процесса, с хроническим рецидивирующим афтозным стоматитом и иммунодефицитными состояниями, с заболеваниями слюнных желез
(ксеростомией), а также у пациентов с ревматическими заболеваниями.
ЛИТЕРАТУРА
1. Царев В.Н., Иванов В.В., Сербулов В.В. Сравнительная характеристика адгезии условнопатогенных микробов полости рта к изолирующим мембранам, используемым при реконструктивных операциях в стоматологии // Сб. тез. науч. тр. «Современные проблемы стоматологии». — М.,
1999. - С. 119.
2. Царев В.Н., Абакаров С.И., Умарова С.Э. Динамика колонизации микробной флорой полости рта различных материалов, используемых для зубного протезирования // Стоматология. -
2000. - № 1. - С. 55-57.
3. Hansel C., Hayashihara C., Leyhausen G. Effects of various resin composite (co) monomers and extracts on two caries-associated microorganisms in vitro // J. Dent. Research. - 1998. - N 1. -P. 60-67.
4. Jatinderpreet S. Composite resine degradation products from BisGMA monomer modulate the expression of genes associated with biofilm formation and other virulence factors in Streptococcus mutans // J. Biomaterials Research - 2007. - Vol. 88. -Р. 551-560.
5. Leonhardt A., Olsson J., Dahlen G. Bacterial colonization on titanium, hydroxyapatite, and amalgam surfaces in vivo // J. Dent. Res. - 1995. - Vol. 74, N 9. - P. 1607-1612.
6. Leylanaz S., Santere J.P. Effect of filler content on the profile of released biodegradation products in micro-filled bis-GMA^EGMA dental composite resins // J. Biomaterials - 1999. - Vol. 20. -P. 1897-1908.
Сведения об авторах
Алямовский Василий Викторович - доктор медицинских наук, профессор, руководитель института стоматологии, заведующий кафедрой стоматологии ИПО Красноярского государственного медицинского университета им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого (660022, г. Красноярск, ул. Партизана Железняка, д. 1; тел.: 8 (3912) 28-08-63; e-mail: [email protected]). Решетнёва Ирина Тимофеевна - кандидат медицинских наук, доцент кафедры микробиологии им. доц. Б.М. Зельмановича Красноярского государственного медицинского университета им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого (660022, г. Красноярск, ул. Партизана Железняка, д. 1; тел.: 8 (3912) 20-13-61).
Афанасьева Алена Сергеевна - врач-интерн Красноярского государственного медицинского университета им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого (660022, г. Красноярск, ул. Партизана Железняка, д. 1; e-mail: [email protected]).
Перьянова Ольга Владимировна - кандидат биологических наук, доцент, заведующая кафедрой микробиологии им. доц. Б.М. Зельмановича Красноярского государственного медицинского университета им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого (660022, г. Красноярск, ул. Партизана Железняка, д. 1; тел.: 8 (3912) 20-13-61; e-mail: [email protected]).
Орешкин Игорь Валерьевич - кандидат медицинских наук, доцент кафедры терапевтической стоматологии Института стоматологии Красноярского государственного медицинского университета им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого (660022, г. Красноярск, ул. Партизана Железняка, д. 1; тел.: 8 (3912) 20-21-01).
Николаенко Сергей Алексеевич - доктор медицинских наук, профессор, старший научный сотрудник НИИ проблем Севера (660022, г. Красноярск, ул. Партизана Железняка, д. 3г; e-mail: [email protected]).
