Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 14
1.1. Кариес зубов: причины, роль микроорганизмов в его развитии и методы лечения .14
1.1.1. Причины развития кариеса .14
1.1.2. Основные кариесогенные микроорганизмы: стрептококки, лактобациллы, актиномицеты и др 17
1.1.3. Адгезия микроорганизмов зубной бляшки к поверхности различных стоматологических пломбировочных материалов 23
1.2. Этиология и клинические проявления вторичного кариеса 27
1.3. Композитные пломбировочные материалы в стоматологической практике .31
1.4. Хлоргексидин и его воздействие на микрофлору полости рта 35
Глава 2. Материалы и методы исследования .38
2.1. Клиническое исследование распространенности вторичного кариеса зубов 38
2.2. Общая характеристика объектов исследования.. 40
2.3. Характеристика микроорганизмов, использованных для оценки антимикробной активности растворов хлоргексидина ацетата и пломбировочного материала «Реставрин» с антимикробной добавкой 42
2.4. Методы определения антимикробных свойств материала «Реставрин», обогащенного хлоргексидином ацетатом 46
2.4.1. Определение чувствительности кариесогенных микроорганизмов к растворам хлоргексидина ацетата.. 46
2.4.2 Определение чувствительности музейных референс-штаммов микроорганизмов к композитному материалу «Реставрин», содержащему хлоргексидина ацетат .47
2.4.3. Определение чувствительности клинических штаммов микроорганизмов, участвующих в образовании кариеса, к пломбировочному материалу «Реставрин» с добавлением хлоргексидина ацетата 49
2.4.4. Определение степени адгезии микроорганизмов к пломбировочному материалу «Реставрин» с добавлением хлоргексидина ацетата 50
2.4.5. Определение сроков диффузии хлоргексидина ацетата из пломбировочного материала «Реставрин» в фосфатно-солевой буфер 51
2.5. Определение физико-механических свойств пломбировочного материала «Реставрин», содержащего хлоргексидина ацетат 53
2.5.1. Определение цвета и цветостойкости пломбировочного материала «Реставрин» с добавлением хлоргексидина ацетата с помощью цветоанализатора Спектрон-М 53
2.5.2. Определение водопоглощения и водорастворимости пломбировочного материала «Реставрин» с добавлением хлоргексидина ацетата 55
2.5.3. Определение прочности и модуля упругости при изгибе пломбировочного материала «Реставрин» с добавлением хлоргексидина ацетата 57
2.5.4. Определение прочности при диаметральном разрыве пломбировочного материала «Реставрин» с добавлением хлоргексидина ацетата 59
2.5.5. Определение адгезионной прочности при сдвиге в соединении с твердыми тканями зуба 61
2.5.6. Определение глубины отверждения пломбировочного материала «Реставрин» с добавлением хлоргексидина ацетата 63
2.6. Статистическая обработка полученных результатов 64
Глава 3. Результаты собственных исследований 66
3.1. Результаты клинического исследования распространенности вторичного кариеса зубов 66
3.2. Результаты микробиологических исследований 69
3.2.1. Определение чувствительности кариесогенных микроорганизмов к хлоргексидину ацетату 69
3.2.2. Определение чувствительности музейных референс-штаммов микроорганизмов к композитному материалу «Реставрин» с добавлением хлоргексидина ацетата .72
3.2.3. Определение чувствительности микроорганизмов, участвующих в образовании кариеса, к пломбировочному материалу «Реставрин» с добавлением хлоргексидина ацетата .77
3.2.4. Определение степени адгезивной активности микроорганизмов к исследуемым образцам композитных материалов 82
3.2.5. Определение сроков диффузии хлоргексидина ацетата из пломбировочного материала «Реставрин» с антимикробной добавкой в фосфатно-солевой буфер .87
3.3. Результаты исследования физико-механических свойств композитного материала .94
3.3.1. Определение цвета и цветостойкости пломбировочного материала «Реставрин» с добавлением хлоргексидина ацетата. 94
3.3.2. Определение водопоглощения и водорастворимости пломбировочного материала «Реставрин» с добавлением хлоргексидина ацетата 98
3.3.3. Результаты определения прочности и модуля упругости при изгибе композитного материала «Реставрин» с добавлением хлоргексидина ацетата .100
3.3.4. Определение прочности при диаметральном разрыве пломбировочного материала «Реставрин» с добавлением хлоргексидина ацетата 102
3.3.5. Определение адгезионной прочности при сдвиге в соединении с твердыми тканями зуба.. 103
3.3.6. Определение глубины отверждения пломбировочного материала «Реставрин» с добавлением хлоргексидина ацетата .104
Глава 4. Обсуждение результатов исследований .106
Выводы 117
Практические рекомендации 118
Список литературы 120
Приложение .149
- Основные кариесогенные микроорганизмы: стрептококки, лактобациллы, актиномицеты и др
- Результаты клинического исследования распространенности вторичного кариеса зубов
- Определение степени адгезивной активности микроорганизмов к исследуемым образцам композитных материалов
- Определение глубины отверждения пломбировочного материала «Реставрин» с добавлением хлоргексидина ацетата
Введение к работе
Актуальность темы исследования
Кариес – полиэтиологическое заболевание твердых тканей зубов, приводящее к образованию дефекта в виде кариозной полости. По данным ВОЗ ежегодно во всем мире у более 1 миллиона человек выявляется кариес [Величко И.В., 2011; Крюкова А.В. и др., 2013; Кузьмина Э.М., 2001; Пашаев А.Ч., 2008; Салова А.В., 2003].
В 1924 году Clarke J.K. обозначил важную роль стрептококков в
развитии кариеса. Они обладают кислотоустойчивостью, способностью
образовывать кислоты при ферментации сахаров и внеклеточные
полисахариды. Длительное время их считали главными виновниками этого
патологического процесса в полости рта [Ламонт Р. Дж. и др.,2010, Матисова
Е.В., 2010; De Soet J.J. et al., 2000; Dibdin G.H., Shellis R.P.,1998; Jain P. et al.,
2016]. Позже методом полимеразной цепной реакции были
идентифицированы и другие кислотообразующие микроорганизмы,
участвующие в образовании кариеса: Lactobacillus spp., Bifidobacterium spp., Prevotella spp., Selenomounas spp. и др. [Caufield, P. W. et al., 2015; Corby P.M. et al., 2005; Gross, E. L. et al., 2012]. Их относят к группе кариесогенных микроорганизмов.
Во всем мире в настоящее время используют для лечения кариеса
широкий ассортимент композитных пломбировочных материалов. Они
уверенно вошли в клиническую практику врачей и на определенном этапе
развития терапевтической стоматологии вытеснили ранее использовавшиеся
пломбировочные материалы. В настоящее время они являются основной
группой, используемой для пломбирования кариозных полостей и при
восстановлении разрушенных тканей зубов после проведенного
эндодонтического лечения [Макеева И. М., 2002; Радлинский С.В., 2006; Салова А.В., 2003; Chatzistavrou X. et al., 2015].
Одной из самых важных проблем, возникающих при применении
композитных материалов, является нарушение краевого прилегания пломбы
к тканям зуба. Вследствие полимеризационной усадки на границе «зуб-
пломба» образуется микрощель, которая способствует микроподтеканию и
проникновению микроорганизмов в твердые ткани зуба. Это приводит к
развитию вторичного кариеса [Davidson C.L., 1984; Hua X.K. et al., 2014; Kim
G.E. et al., 2017; Lalor P.A. et al., 1991]. В связи с этим ведутся разработки и
исследования по улучшению свойств композитных материалов.
Производители для компенсации усадки изменяют величину частиц наполнителя и матрицу [Lim B.S. et al., 2002]. Однако проблема вторичного кариеса и по сей день остается острой и актуальной в современной стоматологии [Айназаров X., 1987; Боровский Е.В., 2001; Николаев А.И., Цепов Л.М. 2003; Орехова Л.Ю. и др., 2004; Солнцев А.С., 1998; Bocalon A.C. et al., 2016; Brambilla E. et al., 2018; Cheng L. et al., 2016; Okida R. C. et al., 2008].
Степень разработанности темы исследования
С целью снижения риска возникновения вторичного кариеса были предложены модификации пломбировочных материалов с добавлением веществ, способных ингибировать размножение и рост кариесогенной микрофлоры [Тверскова В.Ю., 2014]. Выпускаются различные композитные материалы с содержанием фтористых соединений и наночастиц серебра. Однако, многочисленные исследования не доказали их эффективного противокариозного действия [Klimm W. еt al., 1996; Chatzistavrou X. et al., 2015]. Открытым остается вопрос выбора пломбировочного материала для предупреждения развития вторичного кариеса [Глухова Е.А., 2012].
Активно ведутся поиски эффективных антибактериальных добавок, вводимых в состав пломбировочных материалов, для профилактики и улучшения качества лечения кариозных поражений зубов. Использование таких добавок является перспективным и актуальным направлением, а оценка долгосрочной антимикробной активности этих пломбировочных материалов является клинически значимой.
Цель исследования
Изучить антимикробное действие и физико-механические свойства
нового отечественного композитного материала «Реставрин», обогащенного
антисептиком хлоргексидином ацетатом, обосновать оптимальную
концентрацию вводимого антисептика и возможность использования его для снижения риска возникновения вторичного кариеса.
Задачи исследования
1. Изучить бактерицидные свойства материала «Реставрин» с
различным содержанием хлоргексидина ацетата (ХГА) по отношению к музейным штаммам американской коллекции типовых культур (Манасас, Вирджиния, США) – Streptococcus pneumoniae АТСС 6303, Streptococcus pyogenes АТСС 19615, Enterococcus faecalis ATCC 29212, Haemophilus influenzae ATCC 49766, Escherichia coli ATCC25922 и Candida albicans ATCC 10231.
2. Изучить бактерицидную активность ХГА и антимикробные
свойства материала «Реставрин» с различным содержанием ХГА по отношению к клинически выделенным штаммам Streptococcus mutans, Streptococcus mitis/oralis, Streptococcus sanguinis, Streptococcus gordonii, Lactobacillus salivarius выделенных от пациентов с заболеваниями полости рта.
3. Изучить активность адгезии микроорганизмов ротовой полости к пломбировочному материалу «Реставрин» с антимикробной добавкой (АМД) и скорость диффузии ХГА из этого материала в фосфатно-солевой буфер (ФСБ).
4. Провести сравнительный анализ результатов исследований физико-механических свойств композитного материала «Реставрин» при введении различных концентраций АМД. Определить оптимальную концентрацию
ХГА, не ухудшающую манипуляционные свойства пломбировочного материала.
5. На основании полученных данных разработать методические
рекомендации и показания к применению пломбировочного материала «Реставрин» с АМД и обосновать возможность использования его для повышения качества восстановления твердых тканей зубов и снижения риска возникновения вторичного кариеса.
Научная новизна
Впервые определена антибактериальная активность композитного
материала «Реставрин» с содержанием разного количества ХГА в отношении
музейных штаммов микроорганизмов и основных кариесогенных
микроорганизмов полости рта. Определена эффективность воздействия выделяемого антисептика ХГА с поверхности композитного материала «Реставрин» на адгезию бактериальной флоры к его поверхности.
Впервые установлено, что композитный материал «Реставрин» с 0,5% и 5,0% ХГА оказывает выраженное антибактериальное действие на изученные штаммы микроорганизмов. Получены данные о местном антимикробном действии ХГА, добавленного в состав композитного пломбировочного материала.
Впервые изучена диффузионная активность ХГА, находящегося в составе композитного пломбировочного материала «Реставрин», и сделано заключение о его низкой диффузии в ФСБ рН 7,4.
Впервые дана сравнительная оценка степени изменения физико-механических свойств материала «Реставрин» с различным содержанием антибактериального препарата.
Впервые установлено, что внесение ХГА в небольших концентрациях
0,1% и 0,5% в состав композитного материала меняет основные физико-
механические качества незначительно, в пределах норм ГОСТ. Введение
большей концентрации ХГА в количестве 5,0% приводит к ухудшению
основных механических и манипуляционных свойств: происходит
уменьшение глубины полимеризации материала, увеличение
водорастворимости, снижение прочности материала при диаметральном разрыве.
Впервые дана рекомендация по модификации состава нового композитного отечественного материала «Реставрин» путем добавления в него ХГА в оптимальной концентрации 0,5% (Заявка на патент №2018130626 от 23.08.2018 г. «Способ предупреждения развития вторичного кариеса»).
Теоретическая и практическая значимость
Даны рекомендации по оптимизации состава композитного материала «Реставрин» для улучшения его антимикробных и физико-механических свойств и расширения показаний для применения. Экспериментально обоснована бактерицидная и антиадгезивная активность композитного материала «Реставрин» с ХГА, степень изменения физико-механических
свойств в зависимости от концентрации добавляемого антисептического вещества.
Установлено, что в связи со слабой диффузией из состава пломбировочного материала ХГА, композитный материал «Реставрин» оказывает местное антибактериальное действие и, следовательно, не ингибирует нормальную микрофлору ротовой полости. Это позволяет широко использовать его в клинической практике при лечении кариеса жевательной группы зубов, молочных зубов и для временных реставраций любых групп зубов.
Основные материалы диссертации использованы при составлении учебно-методического пособия для студентов, интернов, ординаторов, слушателей курсов ФПК и врачей стоматологов-терапевтов (С.Н. Разумова, Е.Г Волина, Э.Г. Кравцов, Р.М. Брагунова, А.С. Браго, С.Н. Тихонова, М.Д. Байкулова, Л.М. Хасханова «Вторичный кариес и его профилактика», 2018 г., Москва: РУДН, 2018. – 13с.).
Методология и методы исследования
Диссертация выполнена в соответствии с принципами и правилами
доказательной медицины. Использованы клинические, микробиологические,
физико-механические и статистические методы исследования. Объектом
клинического исследования были 92 пациента. Для изучения
микробиологических и физико-механических свойств использовали
композитный пломбировочный материал «Реставрин» без добавления АМД и с добавлением хлоргексидина ацетата 0,1%, 0,5% и 5,0%.
Положения, выносимые на защиту
1.Композитный пломбировочный материал «Реставрин» с
антибактериальным компонентом в виде ХГА оказывает бактерицидное действие на микроорганизмы, участвующие в развитии кариеса.
2.Адгезия бактерий ротовой полости к отполированному композитному
пломбировочному материалу «Реставрин» с антибактериальным
компонентом снижается в зависимости от концентрации введенного ХГА. Оптимально подобранная концентрация антисептика в количестве 0,5% в составе пломбировочного материала «Реставрин» позволяет рекомендовать его применение для профилактики вторичного кариеса.
3.Низкая растворимость ХГА и его слабая диффузия из состава композитного пломбировочного материала «Реставрин» обеспечивают местное антимикробное действие на кариесогенные микроорганизмы.
4.Введение антисептика ХГА в состав композитного материала
«Реставрин» в количестве 0,5% обеспечивает сохранение физико-
механических и манипуляционных характеристик пломбировочного
материала.
Степень достоверности и апробация результатов исследования
Степень достоверности научной работы определяется количеством обследованных пациентов (92 пациента, 501 зуб с кариесом), современными
и адекватными методами исследования и результатами статистической обработки данных. Добровольное участие пациентов в исследовании подтверждалось их письменным согласием. Выбор методов данной работы соответствовал поставленным целям и задачам. При проведении исследования и изложении материала были применены такие общенаучные методы, как анализ данных литературы и обобщение, эмпирические методы исследования (измерение, эксперимент, метод сравнения, оценка и описание). Применение указанных методов и детальный статистический анализ полученных значений позволили обеспечить объективность и достоверность результатов и выводов.
Материалы исследований доложены на межвузовской конференции «Актуальные вопросы стоматологии» 14 марта 2018 года в ФГАОУ ВО «Российский университет дружбы народов», на III международном конкурсе студентов, магистрантов, аспирантов «University Knowledge-2018» в Международном центре научно-исследовательских проектов в г. Москве 20 марта 2018 г, международном стоматологическом конгрессе FDI World Dental Congress (Buenos Aires, Argentina, 2018). Апробация проведена на совместном заседании кафедры микробиологии и вирусологии и кафедры пропедевтики стоматологических заболеваний МИ ФГАОУ ВО «Российский университет дружбы народов» (протокол №7 от 28.06.2018 г.).
Внедрение результатов исследования
Материалы диссертационного исследования используются в учебном процессе на кафедре пропедевтики стоматологических заболеваний и кафедре микробиологии и вирусологии МИ ФГАОУ ВО «Российский университет дружбы народов». Результаты научного исследования внедрены в практику работы стоматологического отделения КДЦ МИ РУДН и сети медицинских центров «Орис» г. Москвы. Результаты исследования использованы при подаче заявки на получение патента №2018130626 от 23.08.2018 г. «Способ предупреждения развития вторичного кариеса».
Личный вклад автора
Клиническое обследование пациентов с вторичным кариесом,
лабораторные исследования и статистическая обработка результатов
выполнены лично автором. Клинические исследования проводились на
клинической базе кафедры пропедевтики стоматологических заболеваний
медицинского института ФГАОУ ВО «Российский университет дружбы
народов» в КДЦ МИ РУДН Министерства Образования Российской
Федерации. Лабораторные микробиологические исследования проводились
на кафедре микробиологии и вирусологии медицинского института ФГАОУ
ВО «Российский университет дружбы народов». Физико-механические
свойства композитного пломбировочного материала «Реставрин» изучали в
лаборатории стоматологических полимерных материалов ФГБОУ
«Центральный научно-исследовательский институт стоматологии и
челюстно-лицевой хирургии» Министерства здравоохранения Российской Федерации.
Публикации
По теме диссертации опубликовано 4 печатных работы, из них 2 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК РФ. Учебно-методическое пособие для студентов, интернов, ординаторов, слушателей курсов ФПК и врачей стоматологов-терапевтов (С.Н. Разумова, Е.Г Волина, Э.Г. Кравцов, Р.М. Брагунова, А.С. Браго, С.Н. Тихонова, М.Д. Байкулова, Л.М. Хасханова «Вторичный кариес и его профилактика», 2018 г., Москва: РУДН, 2018. – 13с.), подана заявка на патент №2018130626 от 23.08.2018 г. «Способ предупреждения развития вторичного кариеса».
Объем и структура диссертации
Основные кариесогенные микроорганизмы: стрептококки, лактобациллы, актиномицеты и др
Основной причиной развития кариеса являются кариесогенные микроорганизмы полости рта [46, 73, 121, 122, 128, 235, 260]. Роль микроорганизмов в развитии кариеса была доказана экспериментальными исследованиями на животных-гнотобиотах. Результаты показали, что у животных, которые находились в стерильных условиях на кариесогенной диете, кариес не развивался. В то же время у животных, которые были в обычных условиях на кариесогенной диете, кариес развивался практически во всех случаях [190, 215].
Микробиоценоз полости рта состоит более чем на 50% из резидентной микрофлоры (стрептококки, стафилококки, вейлонелы, нейсерии, лактобациллы, фузобактерии, актиномицеты, грибы рода Candida), которая постоянно присутствует в данном биотопе. Около 20-50% составляет транзиторная флора (энтеробактерии, синегнойная палочка, клостридии, клебсиеллы и др.), представленная случайными или дополнительными микроорганизмами [44, 45, 72].
Основными микроорганизмами полости рта являются стрептококки. Они также составляют больше половины микрофлоры зубной бляшки. Среди стрептококков в полости рта преобладают S. mutans, S. sanguis, S. salivarius. Чаще всего S. mutans, S. sanguis обнаруживаются на поверхности зубов, S. salivarius – на слизистой оболочке спинки языка, S. mitis – на буккальном эпителии [103, 108, 142, 219, 297].
Среди основных этиологических патогенов, участвующих в возникновении и развитии кариеса человека, является S. mutans [182, 183, 234, 236, 257]. Для эффективной колонизации твердых тканей зубов бактерии должны иметь способность адгезироваться на их поверхности и формировать биопленку. В этом процессе S. mutans играют важную роль. Они продуцируют глюкановые полисахариды, которые синтезируются из сахарозы благодаря ферментативному действию глюкозилтрансфераз и являются матрицей для образования биопленки. Эти полисахариды обладают рядом свойств: способствуют бактериальной адгезии и дальнейшему накоплению зубного налета, обеспечивают структурный каркас для биопленки, увеличивают кислотоустойчивость биофильма зубного налета. В отличие от других микроорганизмов полости рта S. mutans производит три типа глюкановых полимеров: нерастворимый в воде глюкан с -1,3 глюкозидными связями, частично водорастворимый глюкан, содержащий смесь -1,3 и -1,6 глюкозидных связей, а также водорастворимый глюкан с -1,6 глюкозидными связями [135, 221, 249, 255, 303].
S. mutans, используя углеводы, продуцирует молочную и уксусную кислоты, которые снижают рН и способствуют диффузии кальция и фосфатов из минералов зуба [69, 174, 252]. Лактат образуется в результате бескислородного гликолиза в процессе разложения двусахаридов с образованием глюкозы [14, 19, 171]. С помощью энзимов S. mutans синтезируются внеклеточные адгезионные полисахариды. Они способны слипаться между собой и прикрепляться к тканям зуба. Известно, что полисахариды зубной бляшки адсорбируют попадающую в полость рта сахарозу, которая имеет достаточно длительный цикл утилизации. Это способствует продолжительному контакту твердых тканей зуба с кислотами и снижению кариесрезистентности [19]. В отличие от других микроорганизмов полости рта S. mutans обладает устойчивостью к органическим кислотам. Они могут длительное время существовать при рН 5,5, [57, 139, 174, 256].
Многие исследования доказали, что S. mutans составляет около 20-40% культивируемой флоры кариозной полости [199]. Рост и колонизация S. mutans и других микроорганизмов, участвующих в патогенезе кариеса зубов, считаются трудно контролируемыми, поскольку у них развивается толерантность ко многим антимикробным агентам, обычно используемым в клинической практике [124]. В развитии кариеса активное участие принимают и лактобактерии [184, 306]. Они в значительном количестве высеваются из глубины кариозной полости. Наряду с их защитной функцией повышения фагоцитарной и ферментативной активности макрофагов и моноцитов, по мнению ряда ученых, ферментация лактобактериями углеводов с образованием молочной кислоты способствует локальным процессам деминерализации и образованию кариеса [116, 117, 120, 208]. Их размножение и колонизация тканей происходит достаточно медленно, но метаболическая активность увеличивается при снижении рН. Есть мнение, что большое потребление углеводов способствует увеличению числа лактобацилл в полости рта. А повышение количества лактобацилл может считаться показателем наличия множественных кариозных поражений [32, 65, 69].
В больших количествах они выявляются у пациентов с низкой кариесрезистентностью. Самыми распространенными являются L. аcidophilus, L. casei, L. fermentum, L. gasseri, L. salivarius и L. rhamnosus [131, 146, 147, 183].
Лактобактерии могут метаболизировать различные виды сахаров с образованием молочной и других органических кислот. Обладают высокой устойчивостью к низким значениям рН. Исследования in vitro доказывают, что лактобациллы сами по себе практически не колонизируют поверхность зубов, но эта способность резко увеличивается в совместном культивировании со S. mutans [296].
Взаимодействия микроорганизмов между собой и окружающей средой могут сильно влиять на состав и относительные пропорции основных групп бактерий в динамических сообществах. Это приводит к дисбактериозу и, следовательно, развитию заболеваний твердых тканей зубов, таких как кариес, пульпит и периодонтит [140, 185, 204, 223]. Например, зубные бляшки содержат большую долю ацидогенных и кислотоустойчивых видов микроорганизмов, в том числе S. mutans и лактобацилл [204]. Эмаль зуба состоит из неорганических минеральных веществ на 97%, дентин из гидроксиаппатита и внеклеточной органической матрицы, преимущественно коллагена I типа. Ацидогенность, обусловленная бактерими, приводит к деминерализации эмали. Для разрушения дентина требуется высокая протеолитическая активность микроорганизмов. Считается, что органические кислоты, снижающие рН дентинной матрицы, активируют матриксную металлопротеиназу-8 (MMP-8). Это способствует прогрессированию кариесогенного процесса [192]. Как только коллаген в дентине подвергается воздействию MMP-8, он становится мишенью для бактериальных коллагеназ и коллаген-связывающих белков. Несколько видов рода Lactobacillus проявляют способность активно связываться с коллагеном I типа, что свидетельствует об их непосредственном участии в кариозном процессе [241].
Обнаружена высокая толерантность некоторых лактобацилл к фторидам. Она в 10 раз больше, чем у S. mutans [136, 189, 242]. Выделенные у взрослых пациентов с генерализованным кариесом зубов штаммы Lactobacillus могут метаболизировать ксилит, маннит и сорбит. Это вызывает снижение pH до значений, ниже 5,5 [126]. Указанные сахарные спирты часто рекомендуются для профилактики кариеса в качестве некариесогенных подсластителей. Однако в случае доминирования лактобактерий они могут способствовать развитию кариеса [141].
Установлена важная роль актиномицетов в образовании зубной бляшки и развитии кариеса зубов и болезней пародонта. Чаще всего при данных патологиях обнаруживаются A. viscosus и A. Israelii. Актиномицеты обладают слабой протеолитической активностью, но метаболизируют углеводы с образованием органических кислот. Их обнаруживают на слизистой оболочке полости рта, в зубной бляшке и в строме твердого зубного налета. Актиномицеты находят в кариозных полостях зубов, пародонтальных карманах и в протоках слюнных желез. [8]. При изучении микробных ассоциаций кариозной полости методом ПЦР-диагностики наиболее часто были выявлены генетические маркеры ДНК пяти наиболее вирулентных микроорганизмов:P. intermedia и Veilonella spp. в 22% случаев, F. spp. и E. faecalis в 17%, C. albicans в 42% [18].
В ряде публикаций приведены данные о прогрессировании кариеса зубов в связи с повышенным содержанием грибов C. albicans [184, 305]. Они способны образовывать органические кислоты и снижать рН слюны значительнее, чем S. mutans [206, 218]. Результаты исследований S. Charone et al.(2013), M.L. Falsetta et al. (2014), B. Szab et al.(2014) подтверждают участие C. albicans в этиологии кариеса зубов [148, 167, 281]. C. albicans способны образовывать биопленку и адаптироваться к различным условиям окружающей среды [246]. Производство молочной кислоты является одним из наиболее важных фенотипических признаков, которые следует анализировать при изучении кариесогенности штаммов. Известно, что C. albicans существенно снижает pH окружающей среды за счет образования кислот и выживает при низких значениях рН [218, 264]. Исследования Nikawa H. et al. [248] выявили способность C. albicans растворять гидроксиапатит почти в 20 раз больше, чем S. mutans. Данные Szab. Et al. [281] свидетельствуют о способности Candida spp. растворять дентин и выделять кальций в среду с разной скоростью. Эти результаты доказывают, что Candida spp. активно участвует в деминерализации тканей зубов. Внеклеточный матрикс является наиболее важным компонентом биопленок [154]. При взаимодействии в составе биопленки C. albicans индуцирует экспрессию вирулентных генов S. mutans, что способствует повышению его активности [167].
Результаты клинического исследования распространенности вторичного кариеса зубов
Распространенность первичного и вторичного кариеса у обследованных групп пациентов представлена в таблице 5. При изучении распространенности вторичного кариеса было установлено, что самый низкий показатель частоты вторичных кариозных поражений 25,77% определялся в первой возрастной группе от 18 до 45 лет. Возможно, это связано с меньшим сроком эксплуатации поставленных ранее пломб, вследствие более молодого возраста пациентов. Самый высокий показатель частоты вторичных кариозных поражений 44,07% наблюдался в группе пациентов от 45 до 60 лет. У пациентов старше 60 лет частота вторичного кариеса составила 30,15%. Это связано с уменьшением общего количества зубов и большим объемом ортопедических конструкций в полости рта.
Соотношение количества здоровых зубов, а также зубов, пораженных первичным и вторичным кариесом, в обследованных возрастных группах пациентов представлено на рисунке 18.
Общая распространенность первичного и вторичного кариеса от общего числа выявленных кариозных поражений зубов представлена на рисунке 19.
Все выявленные кариозные поражения были дифференцированы по классификации Блэка: I класс – кариес на жевательной поверхности премоляров и моляров, II класс – кариес на контактных поверхностях премоляров и моляров, III класс – кариес на контактных поверхностях резцов и клыков без нарушения угла и режущего края, IV класс – кариес на контактных поверхностях резцов и клыков с нарушением угла и режущего края, V класс – кариес в пришеечной области всех групп зубов. Большее количество кариозных полостей в целом было обнаружено по 1 и 2 классу по Блэку: 19,56% и 26,35 % соответственно (рисунок 20).
Анализ данных о частоте развития первичного и вторичного кариеса показал, что наиболее часто обнаруживали кариозные полости по II классу по Блэку на контактных поверхностях жевательных групп зубов (премоляры и моляры): первичный кариес – 19,16%, вторичный – 7,19%. Первичные кариозные поражения по I классу по Блэку обнаружены в 14,97% случаев и в 4,59% -вторичный кариес. Кариозные поражения по III классу по Блэку встречались в 15,57% случаев первичных поражений и 2,99% вторичного кариеса. Первичный кариес зубов по IV классу по Блэку составил 12,97%, вторичный - 4,59%. Первичные кариозные поражения в пришеечной зоне зубов (V класс по Блэку) составили 13,97%, а вторичный кариес встречался с частотой 3,99%.
Анализ результатов исследования показал, что вторичный кариес чаще обнаруживается в кариозных полостях зубов I, II и III классов по Блэку, вследствие нарушения краевого прилегания пломб. Это может быть связано со сложностью восстановления твердых тканей зубов при кариозном поражении контактных поверхностей, так как качество краевого прилегания установленных пломб в апроксимальных участках всегда ниже, чем в других областях.
Определение степени адгезивной активности микроорганизмов к исследуемым образцам композитных материалов
Исследования степени адгезивной активности клинических штаммов бактерий S. mutans, S. mitis/oralis, L. salivarius и штамма C. albicans АТСС 10231 к образцам композитного материала «Реставрин» с содержанием ХГА 0,0%, 0,1%, 0,5% и 5,0% проводились на дисках размером 7х5 мм. Было посчитано количество адгезированных микробных клеток к поверхности диска композитного материала при просмотре 10 полей зрения в каждом опыте при использовании стереомикроскопа Микмед («Ломо», Россия), при увеличении х1000 (таблица 9). Диски с содержанием АМД 0,0% использовали как контрольные.
Анализируя полученные результаты можно отметить, что клинически выделенный штамм S. mutans от пациентов с кариесом зубов к контрольным образцам пломбировочного материала без ХГА (10,2 кл./п.зр.) проявлял наибольшую адгезивную активность. Количество этих бактерий в одном поле зрения на поверхности дисков с ХГА составило: с 0,1% - 7,3 кл., с 0,5% - 2,6 кл. и наименьшее количество к образцам с 5,0% АМД - 1,5 кл.
Отмечено, что при повышении концентрации АМД в пломбировочном материале «Реставрин» количество бактерий, удерживаемых на поверхности диска, уменьшалось. Коэффициент корреляции концентрации ХГА в пломбировочном материале и количества адгезировавшихся микробных клеток S. mutans составил -0,72. Это свидетельствует о сильной обратной взаимосвязи: при увеличении концентрации антисептика, происходит снижение адгезивной активности штамма S. mutans (рисунок 30).
Клинически выделенный штамм S. mitis/oralis от пациентов с кариесом зубов проявлял слабую адгезивную активность по отношению к образцам пломбировочного материала «Реставрин» с разной концентрацией ХГА. Установлено, что количество клеток на поверхности дисков пломбировочного материала уменьшалось при увеличении количества АМД: к образцам с 0,0% концентрацией ХГА – 6,4 кл., с 0,1% АМД – 3,7 кл., с 0,5% - 2,5 кл. и наименьшее количество к образцам с 5,0% АМД - 1,4 кл.
Коэффициент корреляции равен -0,70. Это свидетельствует о присутствии обратной взаимосвязи: при увеличении концентрации антисептика, происходит снижение адгезивной активности штамма S. mitis/oralis.
Как следует из таблицы 9, адгезия L. salivarius и C. albicans АТСС 10231 к поверхности дисков пломбировочных материалов с различной концентрацией антисептика оставалась низкой. Не выявлено зависимости от концентрации АМД в составе пломбировочного материала.
Таким образом, все изученные штаммы микроорганизмов проявляли различную степень адгезивной активности в отношении композитных материалов с добавлением и без добавления антисептика. Отсутствие выраженной адгезивной активности со стороны L. salivarius и C. albicans АТСС 10231 можно объяснить низкими адгезивными свойствами и в естественных условиях ротовой полости [40]. Известно, что они не могут самостоятельно и изолировано от других микроорганизмов биопленки адгезироваться на поверхности твердых тканей зубов и пломбировочных материалов. Результаты корреляционного анализа степени чувствительности и адгезивной активности микроорганизмов к исследуемым образцам композитных материалов представлены в таблице 10.
Коэффициент корреляции степени чувствительности S. mutans к пломбировочному материалу «Реставрин» с АМД и его адгезивной способности составил -0,96, что характеризует очень высокую связь этих показателей. Данную зависимость можно считать достоверной, так как критерий Стьюдента для данной корреляции составил t=4,64, р 0,01.
Увеличение концентрации ХГА с 0,1% до 5,0% приводит к повышению антибактериальных свойств композитного материала «Реставрин» и снижению адгезивной активности S.mutans (рисунок 31).
Линейный коэффициент корреляции для исследований S.mitis/oralis равен -0,85, что говорит о сильной обратной связи, однако не является статистически значимым, так как критерий Стьюдента для данной корреляции не является статистически значимым и равен t=2,32, p 0,05.
Снижение показателей адгезивной активности исследованных штаммов бактерий, выявленное в данных опытах, может быть обусловлено и уменьшением их количества в результате гибели под действием ХГА.
Штаммы L. salivarius и C. albicans АТСС 10231 показали отсутствие чувствительности ко всем группам образцов композитного материала «Реставрин» с различной концентрацией ХГА. Адгезивная активность L. salivarius и C. albicans оказалась наименьшей среди всех исследованных штаммов.
Определение глубины отверждения пломбировочного материала «Реставрин» с добавлением хлоргексидина ацетата
Результаты определения глубины отверждения композитного материала «Реставрин» с разной концентрацией АМД представлены в таблице 18.
По данным исследования разница результатов глубины отверждения образца без добавления ХГА и образцов с содержанием ХГА 0,1 % составляет 0,1 мм, что входит в пределы допустимой погрешности метода. Образец с содержанием ХГА 0,5 % показал результат глубины отверждения меньше исходного на 0,4 мм, что составляет 16,67 %. Композитный материал «Реставрин» с содержанием АМД 5,0 % показал результат глубины отверждения меньше исходного на 0,90 мм, что составляет 37,50 % (рисунок 41).
Согласно требованию ГОСТ 31574-2012 и ГОСТ Р 56924-2016 (ИСО 4049:2009) «Материалы полимерные восстановительные», если все три значения высоты отвержденных образцов более 2 мм - материал соответствует требованиям. Таким образом, в результате полученных данных нами установлено, что все образцы входят в пределы норм ГОСТ, кроме материала с максимальной концентрацией ХГА 5,0% с глубиной отверждения 1,5±0,1 мм, что значительно меньше установленной нормы в 2 мм.
Несмотря на большое разнообразие современных пломбировочных материалов, распространенность вторичного кариеса остается на крайне высоком уровне [224]. В России распространенность кариеса зубов достигает почти 99%. Около половины повторных манипуляций по замене пломб происходит вследствие развития вторичного кариеса [12]. По данным клинических исследований после лечения кариеса и установки пломб около 49,9% реставраций становятся неудовлетворительными уже в ранние сроки. Такая проблема обусловлена высокой степенью усадки композитных материалов, приводящая к микроподтеканию с образованием вторичного кариеса [89].
Нами было проведено эпидемиологическое обследование пациентов для установления частоты встречаемости вторичного кариеса. Всего было обследовано 92 пациента повторно обратившихся в клинику. Проведена оценка состояния 512 пломб. Учитывая более широкое применение композитных материалов в современной стоматологии, детально было проанализировано 435 таких пломб светового отверждения. По результатам исследований распространенность вторичного кариеса составила 23,35% от общего количества выявленных кариозных поражений, а первичный кариес в 76,65% случаев. В целом из общего количества обследованных кариозных 501 зубов вторичный кариес встречался с частотой 5,5%, что согласуется с данными литературы [104]. Частота вторичного кариеса в возрастной группе от 18 до 45 лет составила 25,77%. Полученные результаты коррелируют с данными исследований Е.В. Боровского, в которых установлено, что распространенность вторичного кариеса в молодом возрасте составляет 22,7±0,95% [51, 59, 99]. При распределении результатов в зависимости от локализации кариозного поражения нами было обнаружено, что наиболее часто вторичный кариес наблюдался на контактных поверхностях жевательных зубов – 7,19% случаев. Восстановление контактных поверхностей зубов сопряжено с трудностями обеспечения качественного прилегания пломбировочного материала к твердым тканям зуба и проведения полировки поверхности пломбы. В результате этого в области апроксимальных поверхностей зубов создаются благоприятные условия для накопления и образования зубной бляшки из-за близости десневого края и десневой борозды [84].
Некоторые авторы считают, что вторичный кариес невозможно полностью избежать, и он развивается независимо от использованного пломбировочного материала. После усадки пломбы образуется микрощель между тканями зуба и композитным материалом величиной более 50 мкм, куда попадает слюна и кариесогенные микроорганизмы [194]. В полости рта обнаруживается множество микроорганизмов, но в формировании зубной бляшки и последующей деминерализации твердых тканей в первую очередь участвуют ацидогенные стрептококки (S.mutans, S.sanguinis, S.mitis/oralis, S.salivarius) и лактобактерии [12, 63].