Введение к работе
Актуальность проблемы.
Механизмы локального взаимодействия различных групп фармакологических и лечебно - профилактических средств с твердыми тканями зуба до настоящего времени не исследо-вались. Не смотря на то, что происходит необычайно быстрое развитие диагностических технологий, позволяющих проводить биохимические и фармакокинетические исследо-вания, фенотипирование и генотипирование пациентов (Bloom J. С. et. al., 2003; Brockmoller J. et. al., 1994; Cohen N. et. al., 2008). Развитие технологий требует разработ-ки новых принципов рациональной фармакотерапии и перехода к ее индивидуализации. (Сергиенко В.И. и соавт., 2003; Cohen N. et. al, 2008). В процессе жизнедеятельности зубы постоянно взаимодействуют с различными веществами, в том числе и медикаментами. Однако нет достоверных сведений о механизме эффектов данных взаимодействий, в частности о кариесогенности препаратов. В связи с этим разработка и внедрение методов и технологий, повышающих клиническую и экономическую эффективность, безопасность терапии и профилактики кариеса, позволяющих оптимизировать, корригировать и персонализировать тактику лечения с улучшением качества жизни пациента остаётся актуальной задачей клинической фармакологии в стоматологии (Петров В.И., 2005).
В исследованиях лечебно – профилактических и гигиенических средств для профилактики и лечения кариеса проведено большое количество клинических испытаний, причем их результаты не всегда согласуются друг с другом, а иногда и противоречивы (Хоменко Л.А., Сороченко Г.В., 2011, Савушкина Н.А., 2007). В клинических испытаниях влияние различных факторов на ткани пародонта оценивается по тем последствиям, которые они вызывают после многократного применения. Воздействие оказывает комплекс факторов и трудно дифференцировать влияние какого - либо конкретного из них и рассмотреть механизм его воздействия (Соловьев В.Н., 1980).
Известно, что метод введения лекарственного препарата может не только влиять на проявление или отсутствие специфического фармакологического эффекта, но и может приобретать противоположное действие (Ураков Л.А.,1998).
Изучение локальной фармакологии препаратов в полости рта, а особенно на поверхности зуба, позволит внести ясность в вопросы рационального использования имеющихся и создания новых лекарственных средств, разработки методов диагностики и клинической оценки проводимых лечебных и профилактических мероприятий.
Работа является составной частью плановых исследований ГБОУ ВПО СПБГМА им. И.П. Павлова Научно практического центра стоматологии “Изучение структуры твёрдых тканей зуба”№ 01.201267988.
Степень разработанности темы.
Несмотря на стремительное развитие методов диагностики и высокоточной аппа-ратуры, изучение фармакологии лекарственных препаратов основывается на клинических испытаниях и изучении множественных проявлений фармакологической активности. Лекарственные вещества по воздействию на эмаль зуба не исследовались. Компоненты лечебно – профилактических и гигиенических средств исследовались в клинических испытаниях, которые давали ответ на влияния всего комплексного состава средств.
Цель исследования: изучение локального взаимодействия лекарственных препаратов и профилактических средств, фармакологии применяемых в стоматологии, и оценка их влияния на устойчивость эмали зубов к кариесу.
Задачи исследования:
-
Разработать инструментальные методы анализа состояния зубной эмали, оценить влияние препаратов и ксенобиотиков на эмаль по углу смачивания для определения их кариесогенности.
-
Изучить действие доксициклина и этидроновой кислоты на состояние эмали зуба и содержание кальция и фтора в эксперименте и клинике.
-
Исследовать влияние фторсодержащих компонентов зубных паст на поверхность зуба (натрия фторид, аминофторид).
-
Исследовать влияние лаурилсульфата на твердые ткани зуба, как в виде субстанции, так и в составе зубных паст.
-
Исследовать взаимодействие ряда компонентов гигиенических средств, применяемых в стоматологии, с поверхностью эмали.
Научная новизна
Разработан нетравматичный метод диагностики состояния эмали, на который подана заявка на патент РФ № 2011151415, приоритет от 11. 2011г.
Впервые были получены данные о действии лекарственных веществ, применяемых в стоматологии, и компонентов зубных паст. Проведено изучение механизма деминерализа-ции эмали зуба входящими в состав зубных паст комплексообразователями (ЭДТА, нат-рия цитрат, натрия лактат). Показано что деминерализация протекает по кислотному типу.
Впервые исследована фармакология реминерализирующих растворов, наносимых локально на поверхность эмали зуба. Изучен механизм реминерализации. Показано, что сначала происходит достраивание кристалла гидроксиапатита с дальнейшим образованием на поверхности заряженных адсорбционных слоёв.
Изучено влияние лаурилсульфата на твердые ткани зуба. Происходит адсорбция его на поверхности с образованием прочных адсорбционных слоёв.
Исследовано влияние фторсодержащих компонентов на поверхность эмали зуба в присутствии лаурилсульфата. Происходит адсорбция фтора на поверхности с перегруппировкой во фторид кальция.
Научно-практическая ценность работы.
Впервые изучены механизмы взаимодействия доксициклина и этидроновой кислоты с эмалью зуба и их фармакологические эффекты. Показано, что при наружном применении, доксициклин обладает кариеспротективном действием в противоположность его эффекту при системном действии. Изучен механизм деминерализации твердых тканей зуба под действием комплексообразователей. Получены данные о фармакологии лекарственных веществ, реминерализирующих растворов на поверхности эмали зуба, на основании которых можно рекомендовать корректировку их возможных кариесогенных эффектов. Впервые изучен механизм взаимодействия лаурилсульфата натрия с эмалью и его роль во фторсодержащих пастах. Предложен состав зубных паст без лаурилсульфата на основе пищевых эмульгаторов. Выявлены взаимовлияния основных компонентов зубных паст, что позволило правильно разработать рецептуру эффективных паст. Разработан новый простой неинвазивный метод исследования фармакодинамики препаратов на поверхности эмали зуба. На его основе разработан метод диагностики предрасположенности к кариесу, доклинического проявления кариеса и флюороза.
Объектом исследования являлась поверхность эмали зуба, лекарственные и гигиенические средства, применяемые в стоматологии.
Предметом исследования являлись характер взаимодействий эмали с препаратами и компонентами гигиенических средств, их механизмы и фармакологические эффекты.
Методология и методы исследования.
Методологической и теоретической основой исследования послужили труды отечественных и зарубежных клинических фармакологов в области изучения проблем фармакологии лекарственных препаратов в стоматологии. Решающее значение с практической и теоретической точки зрения являлось построение модели взаимодействия препаратов с поверхностью зуба на основе адсорбции, с помощью которой стало возможным описать механизмы действия и предсказать фармакологические эффекты, обеспечив единство теории и практики.
При проведении исследования и представления материала были использовании физико-химические, химические, фармакологические, клинические, аналитические методы исследования. Теоретическая часть исследования выполнена с применением методов математической статистики.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Разработан нетравматический, неинвазивный метод изучения фармакодинамики лекарственных веществ и компонентов зубных паст на поверхности эмали зуба.
2. Доксициклин образует на эмали зуба прочные адсорбционные слои, которые действуют кариеспротективно.
3. Лаурилсульфат меняет механизм взаимодействия фторидов с гидроксиапатитами эмали, способствуя образованию фторида кальция.
4. Лаурилсульфат смывает кристаллы фторида кальция с поверхности, уменьшая содержание кальция и снижая устойчивость эмали к кислоте.
5. Механизм реминерализации при применении реминерализирующих растворов заключается в достраивании дефектов кристалла апатита, насыщении эмали кальцием с
последующем образованием заряженных адсорбционных слоев на поверхности эмали.
Достоверность и надежность полученных в ходе исследования результатов и сделан-ных на их основе выводов обеспечивалась теоретико-методологической обоснован-ностью исследования, надежностью, адекватностью и разнообразием использованных методов исследования, соответствующих предмету, получением сходящихся результатов определения одной и той же величины разными методами, калибровкой аналитического сигнала разработанных методов по стандартному процессу, достаточно большему числу воспроизводимых результатов экспериментального определения, корректностью статистической обработки полученных данных в сочетании с их анализом.
Реализация работы:
Система разработанных методических подходов к изучению и анализу состояния поверхности зуба и влияния различных средств позволила рекомендовать для апробации предложенными нами профилактические средства на основе заряженных наночастиц гидроксиапатита.
Метод определения угла смачивания рекомендован для диагностики доклиничес-кого кариеса и флюороза и проходит апробацию в условия клиники.
По теме диссертации опубликовано 7 работ, из них две статьи в журналах, рекомендованных ВАК. Получен патент РФ № 2455975 «Зубная паста».
Апробация работы и публикации
Основные положения диссертации представлены: на « Биология-наука ХХI века»: 13-я Пущинская международная школа-конференция молодых ученных, (Пущино, 28 сентября-2 октября 2009). Результаты были представлены в докладе на международной научно-практической конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы стомато-логии», посвященная 50-летию стоматологического факультета СПбГМУ им. Акад. И. П. Павлова, (10-11 декабря 2009), в выступлении на международной научно-практической конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы стоматологии». (СПБГМУ им. И.П.Павлова 2011 год), на стоматологическом научном обществе (СПБГМУ им. И.П. Павлова 2011 год), на фармакологическом обществе (19.03.2013 ФГБУ "НИИЭМ" СЗОРАМН).
Материалы диссертации обсуждены на проблемной комиссии по фармакологии № 10 СПБГМУ им. И.П.Павлова в 2012г. Диссертация апробирована на совместном заседа-нии кафедр пропедевтики стоматологических заболеваний и фармакологии СПБГМУ имени академика И.П. Павлова. Предзащита состоялась на совместном заседании кафедры фармакологии СПБГМУ им. И.П. Павлова и Института фармакологии им. А.В. Вальдмана. (2013)
Личный вклад автора. Автору принадлежит ведущая роль в выборе направления исследования, анализе и обобщении полученных результатов. Большинство этапов исследования выполнены автором: сбор и анализ литературных источников, постановка и проведение экспериментов по адсорбции, всех электрохимических и инструментальных исследований. В работах, выполненных в соавторстве, автором лично проведена аналитическая и статистическая обработка, научное обоснование и обобщение полученных результатов. Вклад автора является определяющим и заключается в непосредственном участии на всех этапах исследования: от постановки задач, их экспериментально-теоретической реализации до обсуждения результатов в научных публикациях и докладах и их внедрения в практику.
Объем и структура работы. Диссертация изложена на 141 страницах текста, состоит из введения, обзора литературы, главы материалы и методы исследования, трёх глав собственных исследований, обсуждения результатов исследования, выводов, практических рекомендаций, списка литературы и приложений. Работа иллюстрирована 26 рисунками и содержит 20 таблиц. Список литературы включает 132 источника, из них 88 отечественной и 54 иностранной литературы.
