Введение к работе
Актуальность проблемы. Кариес зубов является одной из основных проблем в стоматологии. Уменьшить заболеваемость кариесом, а также лечить его - значит содействовать здоровью полости рта и зубов, важному элементу здоровья вообще.
Согласно современным воззрениям, увеличение содержания и снижение растворимости минерального вещества эмали, апатита, повышает устойчивость зубов к кариесу (Яковлева В.И. с соавт., 1995).
Ключевым ферментом в процессах минерализации является щелочная фосфатаза (McComb R.B. с соавт., 1979). В функционировании ряда биологически активных соединеїшй большое значение имеет их способность к адсорбции на неорганическом веществе костей и зубов - апатите. Щелочная фосфатаза способна к иммобилизации на поверхности эмали (Леонтьев В.К. с соавт., 1992; McComb R.B. с соавт., 1979) и, возможно, в костной ткани (Асфандияров Р.И. с соавт., 1983), однако механизм и биологическое значение этого явления неизвестны. Решение этой проблемы позволит лучше понять природу процессов минерализации тканей и будет способствовать совершенствованию методов борьбы как с кариесом, так и с заболеваниями костной ткани.
4 Цель работы. Изучение механизмов иммобилизации щелочной фосфатазы
на эмали зубов и возможностей его использования для профшіаюгики и лечения
кариеса зубов.
Задачи исследования.
-
Получение количественных данных о скорости взаимодействия с апатитом и мелом щелочной фосфатазы, общего белка и альфа-амилазы из смешанной слюны и сыворотки крови.
-
Изучение некоторых свойств щелочной фосфатазы, иммобилизованной на апатите и эмали зубов: константы Михаэлиса, чувствительности к ингибиторам.
-
Установление возможного механизма взаимодействия щелочной фосфатазы с апатитом.
-
Определение влияния иммобилизованной щелочной фосфатазы на скорость реминерализации поверхности апатита.
Научная новизна. Впервые проведено сравнительное количественное исследование кинетики адсорбции на апатите и карбонате кальция щелочной фосфатазы и альфа-амилазы из слюны и сыворотки крови, показавшее, что быстрее всего происходит адсорбция щелочной фосфатазы на апатите. Установлено, что по скорости взаимодействия с апатитом щелочная фосфатаза сыворотки однородна, а фермент слюны может быть разделен на две фракции: "быструю" и "медленную". Предложен механизм иммобилизации щелочной фосфатазы на апатите путем двухстадийной последовательной реакции,
5 определены константы скоростей некоторых стадий для ферментов слюны и
сыворотки крови. Обнаружено, что продукты первой и второй стадий
взаимодействия фосфатазы с апатитом различаются по величине константы
Михаэлиса, что дает возможность определять иммобилизованный на апатите
фермент в присутствие неиммобилизованного.
Обнаружен неизвестный ранее механизм биологической минерализации под действием иммобилизованной щелочной фосфатазы - ферментативная минерализация.
Практическая ценность. Результаты исследования механизмов регуляции иммобилизации щелочной фосфагазы и ее активности открывают перспективы в разработке новых направлений в профилактике и лечении кариеса зубов, оптимизации процессов заживления повреждений костей и биоинтеграции имплантатов, а также лечения заболеваний костной системы. Разработанные методы определения активности иммобилизованных ферментов позволяют расширить возможности изучения биохимических аспектов жизнедеятельности минерализованных тканей, в первую очередь механизмов кариесрезистентности.
Апробация работы. По материалам работы опубликовано 4 научных статьи.
Апробация диссертационной работы проведена 21.03.2000 на совместном заседании сотрудников отделения кариесологии и эндодонтии, научно-поликлинического, профилактики, общей патологии, функциональной
диагностики Центрального научно-исследовательского института стоматологии.
Положения, выносимые на зашиту.
-
В минерализованных тканях может происходить иммобилизация щелочной фосфатазы путем избирательной хемосорбщш на апатите, составляющая особенность ее взаимодействия с этими тканями.
-
Иммобилизованная щелочная фосфатаза увеличивает скорость процессов реминерализации поверхности апатита под действием ионов кальция и фосфата
-
Особенностью функционирования иммобилизованной щелочной фосфатазы является непосредственное включения фосфата из органических соединений в состав апатита.
Объем и структура диссертации.
Диссертация изложена на 172 страницах машинописного текста, построена по традиционному плану, содержит 11 таблиц и 7 рисунков. Список литературы содержит 264 наименования, в том числе 118 иностранных работ.