МОРФОЛОГИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА ЭМАЛИ, ДЕНТИНА ЗУБОВ И КОМПОЗИТНЫХ ПЛОМБИРОВОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ IN VITRO

Полный текст

Введение Решение проблемы повышения эффективности лечения заболеваний твёрдых тканей зуба является актуальной задачей не только стоматологического сообщеДля корреспонденции: Арутюнов Арменак Валерьевич, д-р мед. наук, доцент, профессор кафедры терапевтической стоматологии КубГМУ Минздрава России, E-mail: armenak@mail.ru. ства врачей, но и стоматологии в целом [1-3]. Современные композиционные пломбировочные материалы в состоянии отверждения не обладают цитотоксичностью, поэтому по данным литературы и клиническим наблюдениям, гиперемия и воспаление пульпы под реставрациями из композитных материалов могут возникнуть только вследствие проникновения в систему дентинных канальцев микроорганизмов и продуктов их жизнедеятельности [4-6]. Универсальные микрогибридные композиты, применяемые для пломбирования всех групп зубов, созданы ещё в прошлом веке, однако ряд важных проблем остается нерешённым до сих пор [7-10]. Несмотря на то что современные композиты позволяют изменять размеры, корректировать цвет и восстанавливать форму зубов, решение проблемы микропроницаемости и микропрочности эстетической реставрации не менее важно, чем соблюдение условий применения композитов, особенно при низком уровне гигиены ротовой полости [11, 12]. Обеспечение краевой герметичности и высокой адгезивной связи копозита с эмалью и дентином для предотвращения возникновения микропроницаемости реставрации для токсических агентов и последующего воспаления пульпы является одной из наиболее актуальных проблем терапевтической стоматологии. Цель исследования - оценка морфологической структуры эмали и дентина зубов до и после использования восстановительных пломбировочных материалов «Реставрин» и «Реставрин» + герметик «Easy Glaze» in vitro. Материал и методы В лабораторной части исследования использовали 30 моляров, удалённых по показаниям (пародонтит, подвижность II-III степени, ретинированные, дис-топированные третьи моляры) на верхней (n = 18) и нижней челюстях (n = 12). Сразу после удаления зубы помещали в дистиллированную воду с температурой 5 °C. При первичной обработке с помощью бормашины отсекали корни на 5 мм на уровне шейки зуба (отступив 5 мм ниже эмалево-дентинного соединения), затем каждый зуб раскалывали струбциной продольно в мезиодистальном направлении на 2 равные половины. Из каждой половины извлекали пульпу (при наличии), осколки эмали и дентинные опилки, промывали в проточной воде, высушивали, полировали алмазными дисками с полировочной пастой. Для дальнейшего исследования в каждом образце алмазным бором формировали продольную борозду длиной 5 мм, глубиной 2 мм (до дентиноэмалевой границы). После протравливания 30 % ортофосфор-ной кислотой в течение 10 сек сформированный дефект пломбировали композиционным материалом «Реставрин» (n = 15) и «Реставрин» + герметик «Easy Glaze» (n = 15). Затем образцы помещали в пробирки с искусственной слюной, насыщенной смесью оральных стрептококков (S. mutans + S. oralis), которые хранили в термостате при t=37° С в течение 45 сут. Образцы исследовали через 10, 30 и 45 сут, подготовку материала для электронно-микроскопических исследований проводили по общепринятым методикам - фиксировали в 10% нейтральном формалине и в 2% глутаральдегиде на буферном растворе с нейтральной рН = 6,8-7,2, декальцинировали в Трилоне-Б, заливали в целлоидин. Полученные с помощью микротома (ф. HMV-Corporation, Япония) срезы окрашивали гематоксилином и эозином и по Массону. Исследуемые образцы приклеивали на предметный столик токопроводящим клеем и изучали в электронном микроскопе Olimpus (Япония), электронную микроскопию проводили на аппарате JEOL серии JSM-6510 с разрешением в режиме высокого вакуума при электрическом сдвиге изображения до ± 50 мкм, (WD = 10 мм), с сохранением полученных изображений в формате JPEG. Лабораторные исследования проводили в соответствии с принципами надлежащей лабораторной практики (Национальный стандарт «Принципы надлежащей лабораторной практики» ГОСТ Р 53434-2009) и правилами лабораторной практики в Российской Федерации (приказ МЗ РФ № 267 от 19.06.2003). Полученные данные подвергнуты статистической обработке с использованием критерия Kruskal-Wallis на уровне значимости 5 %. Результаты и обсуждение Как показали результаты электронномикроскопического исследования, эмаль исследуемых зубов до проведения композитной реставрации представлена хорошо организованными призмами с поперечным и косым расположением и окружена межпризматическими участками (рис. 1 см. на вклейке). Призматическая структура эмали оставалась неизменной даже после длительного пребывания (45 сут) в термостате в пробирке со слюной и смесью оральных стрептококков (S. mutans + S. oralis). При окраске микрошлифов гематоксилином и эозином и по Массону в зоне эмалево-дентинной границы визуализировались эмалевые пучки, имеющие вид небольших лентовидных образований. Отмечались участки, в которых терминальные ветви дентинных канальцев проникали в эмаль, где в зоне бесструктурной массы эмали они окончательно истончались и обрывались (рис. 2 см. на вклейке). По данным электронно-микроскопического исследования, дентин постоянных зубов до проведения композитной реставрации представлен чётко определёнными зубными канальцами и хорошо организованной сетью коллагеновых волокон (рис. 3 см. на вклейке), незначительные микро-морфологические изменения наблюдались в межпризматических пространствах. На 10-е сутки после помещения зубов в термостат в пробирке со слюной и смесью оральных стрептококков (S. mutans + S. oralis) при окраске микрошлифов по Массону видны дентинные канальцы (периодонтобла-стические пространства), которые имеют вид трубочек, расположенных радиально от пульпарной полости до дентинно-эмалевой границы. Внутри канальцев расположены отростки одонтобластов, длина которых достигает терминальных ветвей канальцев и их анастомозов. Однако в разных частях зуба канальцы имеют особенности расположения в основном веществе: в исследуемой зоне коронковой части зуба они расположены параллельно по отношению друг к другу, терминальные ветви и анастомозы в исследуемых шлифах редкие (рис. 4, а см. на вклейке). На 30-е сутки пребывания в термостате в пробирке со слюной и смесью оральных стрептококков (S. mutans + S. oralis) перитубулярный дентин канальцев слабо уплотнён, что характеризуется стёртостью картины границ канальцев. В промежутках между канальцами расположен гомогенный по составу интертубулярный дентин (основное вещество дентина). К 45-м суткам повсеместно отмечаются зоны, в которых плотность дентинных канальцев увеличена, что приводит к сдавливанию интертубулярного дентина (рис. 4, б см. на вклейке). При электронно-микроскопическом исследовании образцов эмали в зонах контакта с пломбировочным композиционным материалом «Реставрин» с герметиком Easy Glaze (Р-1) отмечено небольшое увеличение морфологических изменений после 30 и 45 сут пребывания в термостате в пробирке со слюной и смесью оральных стрептококков (S. mutans + S. oralis) во всех анализируемых зонах (на границе композита с эмалью) по сравнению с интактным дентином (рис. 5 см. на вклейке). Вместе с этим в области контакта композитной реставрации с дентином зуба отмечается значительное утолщение слоя предентина и его выраженное волокнистое строение (на границе композита с дентином). При окраске микрошлифов гематокилином и эозином и по Массону на 10-е сутки после помещения зубов с пломбировочным композиционным материалом «Реставрин» с герметиком Easy Glaze (Р-1) в термостат в пробирке со слюной и смесью оральных стрептококков (S. mutans + S. oralis) отмечается уменьшение плотности расположения дентинных канальцев в зоне эмалево-дентинной границы (рис. 6, а см. на вклейке). На 30-е сутки пребывания в термостате в пробирке со слюной и смесью оральных стрептококков (S. mutans + S. oralis) выявлена минерализация и уплотнение перитубулярного дентина. К 45-м суткам в интертубулярном дентине визуализируются расширенные интерглобулярные пространства на фоне неравномерно минерализованного дентина, в месте перехода предентина в плащевой дентин последний имеет фестончатый вид и пронизан дентинными канальцами, сохраняющими свою конфигурацию (рис. 6, б см. на вклейке). При электронно-микроскопическом исследовании образцов эмали в зонах контакта с пломбировочным композиционным материалом «Реставрин» без герметика (Р-2) отмечено более значительное, чем в Р-1, увеличение морфологических изменений уже после 10 сут, резко усиливающееся после 30 и 45 сут пребывания в термостате в пробирке со слюной и смесью оральных стрептококков (S. mutans + S. oralis) во всех анализируемых зонах (рис. 7 см. на вклейке). При электронно-микроскопическом исследовании образцов дентина в зонах контакта с пломбировочным композиционным материалом «Реставрин» без герметика «Easy Glaze» (Р-2) после 30 и 45 сут пребывания образцов в термостате в пробирке со слюной и смесью оральных стрептококков (S. mutans + S. oralis) установлена выраженная деградация сети коллагеновых волокон и генерализованные микро-морфологические изменения на границе композита с дентином (рис. 8, а) и в самих дентинных канальцах (рис. 8, б). При окраске микрошлифов по Массону на 10-е сутки после помещения зубов с пломбировочным композиционным материалом «Реставрин» без герметика Easy Glaze (Р-2) в термостат в пробирке со слюной и смесью оральных стрептококков (S. mutans + S. oralis) отмечается тотальный циторексис с одновременным распадом канальцев и образованием на участках контакта композита с эмалью микрополостей «заполненных» воздухом, что проявляется признаком появления «мёртвых путей» (рис. 9, а см. на вклейке). К 30-м суткам в дентине отмечается растрескивание дентина, неравномерность окрашивания интерглобулярного дентина и эктазия дентинных канальцев. Местами визуализируются единичные зоны глубокой декальцификации, гомогенизации и некроза дентина, сами дентинные канальцы просматриваются плохо (рис. 9, б см. на вклейке). Следует отметить, что в образцах Р-2 в зоне контакта с эмалью к 10-м суткам возникает поперечная исчерченность эмалевых призм, они начинают распадаться на фрагменты, поверхность эмали шероховата, частью с зубчатыми выступами и впадинами, контуры эмалево-дентинной границы расплывчатые. Установленные на 30 и 45-е сутки изменения в образцах Р-2 на границе с дентином характеризуются частичной облитерацией дентинных канальцев, деформации канальцев в межтрубном, перитубулярном и внутри-канальцевом дентине усиливаются прямо пропорционально увеличению срока пребывания образцов в термостате в пробирке со слюной и смесью оральных стрептококков (S. mutans + S. oralis). Коллагеновые волокна постепенно фрагментируются с образованием к 45-м суткам некротических участков. По нашему мнению, облитерация дентинных канальцев вместе с фрагментацией сети коллагеновых волокон является результатом потери гигроскопичности коллагеновых волокон, вызванной изменением вторичной и третичной структуры белков из-за воздействия свободных радикалов, высвобождающихся при микробной инвазии вследствие нарушения герметичности композитной реставрации Р-2 (композиционный материал «Реставрин» без герметика Easy Glaze). Анализ данных электронно-микроскопического и гистологического исследований показал, что наиболее значительные морфологические изменения в межпризматической области эмали, которая соответствует эмалевой органической матрице, происходили при использовании образцов Р-2. Анализ образцов Р-2 выявил деградацию сети коллагеновых волокон и генерализованные микро-морфологические изменения уже через 10 сут после их помещения в термостат в пробирке со слюной и смесью оральных стрептококков (S. mutans + S. oralis). К 30-м суткам разрывы в межпризматической части эмали в местах контакта с композитом Р-2 стали более очевидными, поскольку на фоне поперечной ис-черченности эмалевых призм они начинали распадаться на фрагменты, поверхность эмали стала шероховатой, с зубчатыми выступами и впадинами. Установленные на 45-е сутки изменения в образцах Р-2 на границе с дентином характеризуются окончательной потерей чёткости эмалево-дентинной границы, частичной облитерацией дентинных канальцев. К данному сроку деформации канальцев в межтрубном, перитубулярном и внутрика-нальцевом дентине усиливались прямо пропорционально увеличению срока пребывания образцов в термостате в пробирке со слюной и смесью оральных стрептококков (S. mutans + S. oralis), коллагеновые волокна постепенно фрагментировались с образованием к 45-м суткам некротических участков. Заключение Микроморфологические изменения дентина, выявленные в образцах Р-1 и Р-2 позволяют объяснить прогрессирующее снижение микротвёрдости дентина в местах контакта с композитом. По нашему мнению, облитерация дентинных канальцев вместе с фрагментацией сети коллагеновых волокон является результатом потери гигроскопичности коллагеновых волокон, вызванной изменением вторичной и третичной структуры белков из-за воздействия свободных радикалов, высвобождающихся при микробной инвазии вследствие нарушения герметичности композитной реставрации Р-2 (композиционный материал «Рестав-рин» без герметика Easy Glaze). Явная деградация органической части дентина к 45-м суткам может также способствовать адгезии микроорганизмов. Полученные данные позволяют с научных позиций оценить изменения микроморфологической структуры эмали и дентина в местах контакта с композиционным материалом, сопровождающиеся уменьшением микротвёрдости дентина на фоне неудовлетворительной гигиены полости рта, увеличения потребления мягких и богатых углеводами продуктов питания, изменений буферных ёмкостей слюны, а также прямым воздействием микроорганизмов и продуктов их жизнедеятельности на твёрдые ткани зубов.

Об авторах

В. И Колодкина

ФГБОУ ВО «Кубанский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российский Федерации

350063, Краснодар, Россия

Арменак Валерьевич Арутюнов

ФГБОУ ВО «Кубанский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российский Федерации

Email: armenak@mail.ru
д-р мед. наук, доцент, профессор кафедры терапевтической стоматологии КубГМУ Минздрава России 350063, Краснодар, Россия

Список литературы

Дополнительные файлы