Clinical and laboratory substantiation of the effectiveness of professional oral hygiene in preparation for orthopedic treatment with the use of fixed structures of dentures

Full Text

ОБОСНОВАНИЕ

За последние два десятилетия появление в пародонтологии высокоэффективной диагностики оказало значительное влияние на принятие клинических решений, результаты лечения пациентов и разработку новых технологий. Внедрение в практическую стоматологию исследования биомаркёров слюны, ротовой и десневой жидкостей, высвобождающихся в результате повреждения тканей пародонта, рассматривается в качестве индикаторов степени их повреждения [1, 2].

Одна из наиболее широко используемых групп биомаркёров — цитокины, появляющиеся в аутокринной или паракринной среде в ответ на локальные сигналы и участвующие в физиологическом обмене костной ткани и её ремоделировании [3]. Особый интерес представляют цитокины в качестве биомаркёров при проведении хирургического и ортопедического стоматологического лечения [4]. Исследование уровня цитокинов в десневой жидкости (ДЖ) отражает состояние функциональной активности локальной системы иммунной защиты тканей пародонта при воспалительных процессах, сопровождающих последующее подавление ресинтеза соединительной ткани фибробластами, а также угнетение остеосинтеза и остеообразующего потенциала.

В настоящее время установка несъёмных зубных протезов с опорой на естественные зубы считается ведущим из традиционных методов, широко применяемым в случаях частичной адентии. Вместе с тем, по данным отечественных и зарубежных авторов, средний срок службы несъёмных протезов в среднем составляет 6–10 лет. Основной причиной их потери в среднесрочной или долгосрочной перспективе служит развитие кариозного и/или периодонтального поражения опорных зубов, повышение их подвижности [5]. Чтобы продлить срок службы несъёмных конструкций зубных протезов, необходимо подобрать наиболее эффективные и безопасные методики и инструменты для проведения профессиональной гигиены полости рта (ПГПР) перед ортопедическим лечением [6] на основе оценки изменений профиля цитокинов в ДЖ [7]. Совершенно очевидно, что повышение эффективности ортопедического лечения с использованием несъёмных конструкций зубных протезов имеет в своей основе персонализированный подход к профилактике воспалительных процессов в пародонтальных тканях с помощью процедуры ПГПР [8–10].

Цель исследования — оценить характер изменения профиля цитокинов в десневой жидкости при ортопедическом лечении с применением несъёмных конструкций зубных протезов до и после проведения профессиональной гигиены полости рта.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

В исследовании приняли участие 30 пациентов с адентией, с зубным налётом, неудовлетворительными индексами гигиены полости рта, нуждающихся в ортопедическом лечении с использованием несъёмных конструкций зубных протезов. Возраст обследованных лиц составил от 20 до 60 лет (средний возраст — 50,0±3,2 года). Общеклиническое и стоматологическое обследование включали осмотр и определение индексов гигиены полости рта (папиллярно-маргинально-альвеолярного индекса, пародонтального индекса), измерение глубины пародонтальных карманов, определение подвижности зубов, оценку кровоточивости дёсен.

Противопоказаниями при включении в исследование стали наличие воспалительных или инфекционных заболеваний, насморк и заболевания органов дыхания, наличие кариеса или пульпита, беременность и период лактации, системные и эндокринные заболевания, соматические заболевания в декомпенсированной стадии, сахарный диабет 1-го и 2-го типа, аутоиммунные и аллергические заболевания, а также злоупотребление табаком или алкоголем.

На этапе подготовки к протезированию пациентов разделили на три группы. В 1-ю группу вошли 10 лиц с адентией без клинических проявлений воспалительных заболеваний пародонта (с интактным пародонтом); во 2-ю — 10 человек с адентией и клиническими проявлениями пародонтита лёгкой степени тяжести; в 3-ю — 10 пациентов с пародонтитом средней степени тяжести.

Обследование проводили до установки несъёмных ортопедических конструкций, до и через неделю после ПГПР. Использовали приборы Pieson Master 400 и AirFlow S1 (EMS, Швейцария).

Перед забором материала опорные зубы очищали от налёта и высушивали ватными тампонами. При взятии ДЖ из десневой борозды или пародонтального кармана применяли предназначенные для высушивания корневого канала бумажные, эндоканальные, абсорбирующие штифты, абсорбенты (конусность — 0,2 (DENT EVO)). Предварительно установлено, что объём абсорбции получаемых жидкостей на один штифт составлял 5,0±0,05 мг. Два штифта последовательно с помощью пинцета и стоматологической гладилки погружали на 100–120 с в десневую борозду или пародонтальный карман, полностью пропитывали ДЖ и переносили в пробирку типа Eppendorff, содержащую 1000 мкл 0,155М раствора хлорида натрия с 0,2% биоцида Pro Clin серии 300. Полученный биоматериал, представляющий собой ДЖ в разведении 1:100, замораживали при –40 °С и хранили до проведения анализа. В разведённых образцах ДЖ после оттаивания и тщательного размешивания методом твёрдофазного иммуноферментного анализа проводили количественное определение шести медиаторов иммунорегуляторных процессов: провоспалительных цитокинов (интерлейкина-6, IL-6; интерлейкина-1 бета, IL-1β; фактора некроза опухоли альфа, TNF-α); хемокинов (интерлейкина-8, IL-8; моноцитарного хемоатрактантного белка 1, МСР1); фактора роста эндотелия сосудов (VEGF).

Для количественного определения концентрации исследуемых медиаторов использовали коммерческие наборы реагентов АО «Вектор Бест» (Новосибирск).

Исследование одобрено локальным этическим комитетом ФГБОУ ВО «Саратовский ГМУ им. В.И. Разумовского», протокол № 3 от 10.11.2015 г. Все участники подписали информированное согласие на безвозмездную передачу биологического материала, обработку персональных данных, проведение обследования и лечения.

Для статистической обработки результатов исследования применяли пакеты прикладных программ Statistica 10, SAS JMP11. Данные описаны с помощью метода непараметрической статистики (медиана, 25-й и 75-й процентили). При необходимости сопоставления результатов исследования по группам обследованных лиц использовали непараметрические критерии Манна–Уитни и Краскела–Уоллиса. Статистически значимым считали p <0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Анализ результатов исследования показал, что пациенты 2-й и 3-й групп (с пародонтитом лёгкой и средней степени тяжести) при подготовке к установке несъёмных конструкций зубных протезов предъявляли сходные жалобы. У пациентов данных групп отмечены постоянная кровоточивость дёсен, затруднения при проведении гигиены полости рта; периодически возникали боли при приёме пищи. У половины пациентов с пародонтитом имела место болезненность в области отдельных групп зубов. Значение индекса гигиены у таких пациентов было увеличено почти в 1,5 раза по сравнению с группой без воспалительных заболеваний пародонта. Наибольшее снижение папиллярно-маргинально-альвеолярного индекса установлено у пациентов с пародонтитом средней степени. При исследовании профиля цитокинов ДЖ у пациентов с пародонтитом лёгкой и средней степени выявлено значительное увеличение содержания медиаторов (провоспалительных цитокинов, хемокинов и VEGF), сопровождающих резорбцию костной ткани альвеолярных отростков верхней челюсти или альвеолярной части нижней челюсти. У пациентов с воспалительными заболеваниями пародонта в ДЖ выявлено высокое содержание IL-1β, IL-6, IL-8, MCP1 по сравнению с группой обследованных лиц без таких заболеваний. Воспалительный процесс, сопровождающийся изменениями васкуляризации и кровотока тканей пародонта и развитием гипоксии, также сопровождался нарастанием концентрации VEGF в ДЖ (табл. 1 и 2).

 

Таблица 1. Содержание провоспалительных цитокинов в десневой жидкости до установки несъёмных ортопедических конструкций

Table 1. The content of proinflammatory cytokines in the gingival fluid before the installation of non-removable orthopedic structures

Группы обследованных	IL-1β	TNF-α	IL-6
	Ме [25; 75] десневой жидкости, пг/мл
Интактный пародонт: до ПГПР через неделю после ПГПР	14,1 [12, 6; 16, 8] 2,8 [1, 5; 3, 6]*	3,7 [3, 0; 5, 2] 1,4 [1, 2; 1, 8]*	1,1 [0, 9; 1, 4] 1,6 [1, 3; 1, 9]
Пародонтит лёгкой степени: до ПГПР через неделю после ПГПР	43,6 [40, 8; 49, 2]* 3,5 [3, 1; 4, 2]*◦	13,0 [10, 4; 17, 5]* 2,1[1, 5; 2, 3]*◦	2,9 [2, 6; 3, 2]* 1,9 [1, 4; 2, 3]◦
Пародонтит средней степени: до ПГПР через неделю после ПГПР	61,9 [47, 3; 85, 1]* 1,8 [1, 4; 2, 1]*◦	13,9 [13, 4; 14, 5]* 4,1 [2, 5; 5, 1]◦	9,8 [8, 9; 11, 8]* 2,0 [1, 5; 2, 7]◦

Примечание: ПГПР — профессиональная гигиена полости рта; * статистически значимые различия при сравнении с группой с интактным пародонтом до проведения ПГПР; ◦ — при сравнении с пациентами этой группы до проведения ПГПР (р <0,05).

Note: PGPR — professional oral hygiene; * statistically significant differences when compared with the group with intact periodontal disease before PGPR; ◦ — when compared with patients of this group before PGPR (p <0.05).

 

Таблица 2. Содержание хемокинов и VEGF в десневой жидкости до установки несъёмных ортопедических конструкций

Table 2. The content of chemokines and VEGF in gingival fluid before the installation of non-removable orthopedic structures

Группы обследованных	IL-8	МСР1	VEGF
	Ме [25; 75] десневой жидкости, пг/мл
Интактный пародонт: до ПГПР через неделю после ПГПР	63,2 [55, 2; 68, 5] 7,9 [6, 5; 8, 3]*	28,2 [25, 4; 29, 3] 9,7 [8, 7; 12, 5]*	9,4 [8, 5; 12, 2] 5,8 [3, 6; 6, 8]
Пародонтит лёгкой степени: до ПГПР через неделю после ПГПР	188,9 [163, 9; 201, 5]* 6,0 [4, 7; 7, 5]*◦	172,0 [153, 3; 202, 8]* 11,8 [9, 4; 15, 3]*◦	29,6 [27, 3; 33, 2]* 9,7 [8, 1; 13, 1]◦
Пародонтит средней степени: до ПГПР через неделю после ПГПР	260,3 [235, 3; 361, 9]* 5,9 [4, 1; 6, 3]*◦	242,5 [220, 2; 248, 2]* 2,5 [2, 1; 3, 3]*◦	36,2 [33, 2; 38, 6]* 12,3 [7, 1; 16, 5]◦

Примечание: ПГПР — профессиональная гигиена полости рта; * статистически значимые различия при сравнении с группой с интактным пародонтом до проведения ПГПР, ◦ — при сравнении с пациентами этой группы до проведения ПГПР, р <0,05.

Note: PGPR — professional oral hygiene; * statistically significant differences when compared with the group with intact periodontal disease before PGPR, ◦ — when compared with patients of this group before PGPR, p <0.05.

 

Повышенное содержание в ДЖ провоспалительных цитокинов является следствием их локальной экспрессии тканями пародонта. Повышенные концентрации цитокинов и хемокинов способствуют адгезии и миграции лейкоцитов, связаны с местной продукцией из кератиноцитов, моноцитов, макрофагов, активированных Т-лимфоцитов, эндотелиальных клеток и фибробластов. Иными словами, у пациентов с воспалительными заболеваниями пародонта до установки ортопедических конструкций зубных протезов повышение концентрации провоспалительных цитокинов, хемокинов и VEGF в ДЖ соответствует неадекватному локальному иммунному ответу на микробную инвазию, снижению регенераторной активности пародонтальных тканей. Вследствие этого после установки несъёмных ортопедических конструкций происходит дальнейшая активация воспалительных и костно-резорбтивных реакций в тканях пародонта вокруг опорных зубов, что приводит к сокращению срока службы несъёмных ортопедических конструкций зубных протезов.

Через неделю после проведения ПГПР пациенты с пародонтитом лёгкой и средней степени тяжести практически не предъявляли жалоб на затруднения в соблюдении личной гигиены полости рта. При объективном обследовании полости рта у них отсутствовали воспалительные проявления пародонтита и индексы гигиены достигали величин, сопоставимых с показателями у пациентов с интактным пародонтом. После ПГПР отмечено падение содержания в ДЖ основных провоспалительных цитокинов и хемокинов, а также уменьшение концентрации VEGF, что можно связать со снижением микробной нагрузки на пародонтальные ткани, блокадой иммуновоспалительных процессов и усилением процессов восстановления поддерживающих тканей пародонта.

ОБСУЖДЕНИЕ

Высокое содержание в ДЖ таких иммунорегуляторных медиаторов, как провоспалительные цитокины, хемокины и VEGF, в среде клеток первой линии защиты полости рта даёт основание отнести их к биомаркёрам нарушения здоровья полости рта. Проведение процедуры ПГПР перед установкой несъёмных ортопедических конструкций зубных протезов практически у всех обследованных пациентов с интактным пародонтом и с пародонтитом разной степени тяжести приводило к улучшению показателей гигиенических индексов полости рта и снижению активности локального воспалительного процесса на уровне зубодесневого соединения. Через неделю после процедуры ПГПР имело место значимое снижение в ДЖ концентрации провоспалительных цитокинов и хемокинов, а также VEGF. Проведение ПГПР приводило к блокаде воспалительных и костно-резорбтивных процессов в тканях пародонта и обеспечивало наиболее эффективную адаптацию пародонтальных тканей при установке несъёмных ортопедических конструкций зубных протезов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Исследование концентрации провоспалительных цитокинов и хемокинов, а также VEGF в десневой жидкости при воспалительных заболеваниях пародонта является важной составляющей в диагностике неблагоприятных изменений на уровне иммуно-эпителиального барьера полости рта. Снижение высокой концентрации данных биомаркёров в десневой жидкости после профессиональной гигиены полости рта приводит к блокаде воспалительных и деструктивных процессов в тканях пародонта. Это позволяет внедрять персонализированные методы подготовки опорных зубов к ортопедическому лечению, прежде всего при установке несъёмных конструкций зубных протезов.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Источник финансирования. Авторы заявляют об отсутствии внешнего финансирования при проведении исследования.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

Вклад авторов. Все авторы подтверждают соответствие своего авторства международным критериям ICMJE (все авторы внесли существенный вклад в разработку концепции, проведение исследования и подготовку статьи, прочли и одобрили финальную версию перед публикацией).

Наибольший вклад распределён следующим образом: А.В. Лепилин, Н.Б. Захарова, М.И. Мартынова — проведение исследования, создание концепции, написание текста; В.В. Коннов — обзор литературы, написание текста; Н.Л. Ерокина — статистическая обработка данных, оформление статьи.

ADDITIONAL INFORMATION

Funding source. This study was not supported by any external sources of funding.

Competing interests. The authors declare that they have no competing interests.

Authors’ contribution. All authors confirm that their authorship meets the international ICMJE criteria (all authors made a significant contribution to the development of the concept, conduct of the study and preparation of the article, read and approved the final version before publication).

The largest contribution is distributed as follows: A.V. Lepilin, N.B. Zakharova, M.I. Martynova — conducting research, creating a concept, writing the text; V.V. Konnov — literature review, text writing; N.L. Erokina — statistical data processing, article design.

About the authors

Alexander V. Lepilin

Saratov State Medical University named after V.I. Razumovsky

Email: lepilins@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-6940-5178
SPIN-code: 4293-9439

MD, Dr. Sci. (Medicine), Professor

Russian Federation, Saratov

Natalya B. Zakharova

Saratov State Medical University named after V.I. Razumovsky

Author for correspondence.
Email: lipidgormon@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-9410-2240
SPIN-code: 5354-6327

MD, Dr. Sci. (Medicine), Professor

Russian Federation, Saratov

Maria I. Martynova

Saratov State Medical University named after V.I. Razumovsky

Email: gaichka8@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0003-3036-3534
Russian Federation, Saratov

Valeriy V. Konnov

Saratov State Medical University named after V.I. Razumovsky

Email: konnovvaleriy@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0002-5457-3926
SPIN-code: 9467-5421

MD, Dr. Sci. (Medicine), Professor

Russian Federation, Saratov

Nadezhda L. Erokina

Saratov State Medical University named after V.I. Razumovsky

Email: nadleo@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-9189-4422
SPIN-code: 2222-8837

MD, Dr. Sci. (Medicine), Associate Professor

Russian Federation, Saratov

References

Supplementary files