Колонизация протезных и пломбировочных материалов микрофлорой полости рта

СТУДЕНЧЕСКАЯ НАУКА

© АФАНАСЬЕВА АС.

КОЛОНИЗАЦИЯ ПРОТЕЗНЫХ И ПЛОМБИРОВОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ МИКРОФЛОРОЙ ПОЛОСТИ РТА

А. С. Афанасьева

Красноярская государственная медицинская академия им. В.Ф. Войно-Ясенецкого, ректор - д.м.н., проф. И.П. Артюхов; кафедра стоматологии ИПО, зав. - д.м.н.,проф. В.В.

Алямовский;

кафедра микробиологии, зав. - доц., к.м.н. О.В. Перьянова.

Научные руководители: д.м.н., проф., В.В. Алямовский, доц., к.м.н. О.В.Перьянова,

доц., к.м.н. И.Т. Решетнева.

Резюме. Дан обзор по актуальным вопросам взаимодействия и взаимовлияния различных стоматологических материалов (СМ) и микрофлоры полости рта человека. Представлены литературные данные о механизмах адгезии микроорганизмов к поверхности СМ, а также количественные показатели бактериальной обсемененности различных пломбировочных и протезных материалов. Несмотря на давность исследований в этой области, по многим вопросам еще нет единого мнения.

Ключевые слова: стоматологические материалы, адгезия, бактериальная обсемененность.

На сегодняшний день на стоматологическом рынке представлен огромный выбор пломбировочных и протезных материалов. Однако, практически не изученным остается вопрос о взаимодействии этих материалов с микрофлорой полости рта, а так же влияние ее на эти материалы. В связи с этим актуальной является проблема адгезии микроорганизмов полости рта к различным конструкционным материалам, применяемым в стоматологической практике, поскольку высокая обсемененность этих материалов может снижать эффективность местной противовоспалительной терапии, вызывать рецидивы кариеса и воспалительных заболеваний полости рта [15].

Поэтому, при выборе материала при тех или иных вмешательствах необходимо учитывать степень адгезивной способности резидентной микрофлоры полости рта к стоматологическим материалам. На сегодняшний день у врача-стоматолога нет практических рекомендаций по использованию того или иного материала у пациентов с различными формами заболеваний полости рта. На современном этапе стоматологии изучение данной проблемы является актуальным.

R.G. Gibbons с соавт. первые исследовали взаимодействие между представителями оральной микрофлоры и их адгезию к поверхности пломбировочных материалов [24,18]. Важным фактором в адгезии микроорганизмов к поверхности пломбировочного материала и эмали является наличие слюны, которая стимулирует эту адгезию, что способствует развитию кариеса [29,23]. Причем концентрация гликопротеидов слюны положительно коррелирует с адгезией S. mutans на поверхности эмали и зубной пломбы, то есть чем выше концентрация гликопротеидов слюны, тем выше вероятность адгезии S. mutans. В результате исследований [18,29] R.G. Gibbons предположил, что S. sanguis адгезируется на композитных пломбах лучше нежели S. mutans. Однако это не соответствует главной гипотезе о том, что S. mutans наиболее вирулентный (кариесогенный) представитель с наилучшей адгезивной способносью за счет продукции нерастворимых гликанов (что улучшает прикрепление этих микроорганизмов к поверхности пломбы) [21,22,23].

На молекулярном уровне изучил взаимодействие между поверхностью реставрационного материала и бактериями G. Allais Он сделал вывод, что этот процесс зависит от сходства их специфических адгезивных рецепторов. Фактор адгезии реставрационного материала преимущественно связан со структурой его поверхности и зависит от критического напряжения поверхности. Чем больше поверхностное напряжение пломбировочного материала (50-60 Nm/m), тем выше вероятность адгезии микроорганизмов на этом

материале. Наиболее высокое поверхностное напряжение имеют сплавы металлов и керамика. Материалы на полимерной основе имеют поверхностное напряжение не более 30 Nm/m, тогда как материалы на тефлоновой основе - лишь 20 Nm/m. Поверхностное напряжение материала зависит от технологии его обработки. Важное значение имеет также контаминация поверхности материала другими веществами, изменяющими поверхностное напряжение. Так, например, установленны очень низкие показатели роста бактерий in vitro на поверхности сплавов, отполированных до зеркального блеска. Оказалось, что причиной является не только качество полировки, но и контаминация поверхности воском, входящим в состав полирующих паст. Иными словами, поверхностное напряжение является показателем способности реставрационного материала к адгезии микроорганизмов, к началу бактериальной колонизации и формированию биопленки [14].

Работая над проблемой бактериальной обсемененности различных пломбировочных материалов (цемент, амальгамы, макро - и микронаполненные композиционные материалы), В.Н. Царевым с соавт. было установленно, что имеется определенная тенденция формирования зубной бляшки в зависимости от вида пломбировочного материала. Более массивная бляшка формировалась при использовании цемента и амальгамы, меньшая - при использовании макронаполненных, минимальная - гибридных и микронаполненных композиционных материалов. При анализе частоты встречаемости штаммов различных видов бактерий установленно, что на пломбах из амальгам доминируют анаэробные стрептококки - P.anaerobius, S. intermedius (32%). В 1,5 раза реже встречаются анаэробные актиномицеты - A. naeslundi, A. viscosus, A. israeli (20%). Анаэробные и факультативноанаэробные бактерии - 10%.

При использовании цементов в качестве пломбировочного материала в полости рта преобладали анаэробные актиномицеты - A. naeslundii, A. viscosus, A. israeli (18%), тогда как несколько ниже была частота выделения анаэробных кокков (12%). Обращает на себя внимание достаточно высокая частота встречаемости фузобактерий (11%) и микроаэрофильных стрептококков (12%).Штаммы прочих видов бактерий были единичны.

При использовании макронаполненных композиционных материалов наблюдался явный сдвиг по частоте в сторону кокковой флоры. Так анаэробные стрептококки встречались в 28%, а микроаэрофильные в 18%. Реже наблюдались анаэробные актиномицеты - 16% и фузобактерии - 10%.

В результате исследования был сделан вывод, что количественный и видовой состав микроорганизмов на поверхности различных пломбировочных материалов существенно варьирует в зависимости от состава данного материала. При использовании композитных пломбировочных материалов бактериальная обсемененность в 8-9 раз меньше, чем из амальгамы и цемента. Для пломб из цемента характерно преобладание актиномицетов при достаточно высоком проценте других видов (фузобактерии, кокки); в то время как на амальгаме и макрофильных композитах доминируют стрептококки. На микрофильных композитных пломбах отмечена крайне высокая частота выделения актиномицетов (50%) [8].

Е.В. Лебедевой был выделен из ротовой полости больных кариесом широкий спектр микрооганизмов: S. sanguis, S. milleri, S. downei, S. salivarius, S.mutans и грибы - C. albicans.

Целью ее исследования явилось изучение адгезивной активности выделенных штаммов к пломбировочным материалам химического («Призма») и светового отверждения («Унирест»). Полученные автором в ходе эксперимента данные свидетельствуют о том, что у различных видов микроорганизмов, населяющих ротовую полость, степень адгезии к композитным пломбировочным материалам разная. В результате эксперимента in vitro было установленно, что наиболее устойчивыми композитными пломбировочными материалами к адгезии кариесогенной микрофлоры полости рта является материал светового отверждения «Унирест» [4].

О.Н. Строяковская с соавт. изучили колонизацию S. mutans и S. oralis на поверхности макронаполненного композиционного материала «Эвикрол». Изучение поверхности стоматологического материала до и после колонизации S. mutans и S. oralis выявило, что микробная колонизация уже через 30 дней приводит к достоверному увеличению

шероховатости Эвикрола. Это способствует закреплению микроорганизмов на поверхности пломбы и благоприятствует их накоплению, за счет чего и формируется зубной налет [7].

Исследования, проведенные многими авторами по изучению адгезии микроорганизмов полости рта к различным пломбировочным материалам, показали, что данная проблема еще достаточно не изучена. Обращает на себя внимание тот факт, что российские и иностранные исследователи изучают данную проблему с разных сторон.

Несомненный интерес вызывает колонизация микробной флорой полости рта различных материалов, используемых для зубного протезирования. Степень адгезии разных видов микробов к материалам, из которых изготавливаются протезы, может существенно варьировать, что определяет особенности колонизации протезов теми или иными видами бактерий [6,13].

Практически не изученным является вопрос о механизмах адгезии отдельных представителей микробной флоры полости рта к различным видам материалов для протезирования. Известно, что некоторые группы бактерий, населяющих данную экологическую нишу, при определенных условиях могут продуцировать различные факторы патогенности и вызывать воспалительный процесс слизистой полости рта и тканей пародонта. Одним из негативных факторов в данном аспекте может быть высокая степень адгезии пародонтопатогенных видов облигатно анаэробной группы [1,13,19].

По данным В.Н.Царева с соавт. важнейшие «стабилизирующие» виды микробной флоры полости рта (S. sanguis, S. mutans, пептострептококки и бактероиды) обладают способностью колонизировать все изученные материалы (металлокерамика, металл, пластмасса - акрил), используемые при протезировании. Особенно выраженная колонизация наблюдалась на пластмассовых протезах. Что же касается пародонтопатогенных видов (A. naeslundii, Prev. melaninogenica, фузобактерии и анаэробный а-гемолитический стрептококк - S. intermedius), то колонизации ими протезов из металлокерамики не наблюдалось. В то же время металлические цельнолитые и, особенно, пластмассовые конструкции интенсивно колонизировались пародонтопатогенными

видами [11]. С. Д. Арутюнов с соавт. [2] проводили исследование по изучению адгезии представителей резидентной микрофлоры полости рта разной степени вирулентности к широкому спектру базисных пластмасс съемных конструкций зубных протезов. В результате выяснилось, что у каждого базисного материала в зависимости от его физико-химических параметров и типа полимеризации существует характерный качественный и количественный профиль адгезии микроорганизмов. В процессе эксперимента были выделены 3 степени интенсивности адгезии: от 0 до 0,12 - низкая степень, от 0,13 до 0,2 - умеренная, от 0,21 и выше - высокая . Из группы материалов для горячей полимеризации использовали бесцветную пластмассу, СтомАкрил, Фторакс, Этакрил, Lucitone. Ко всем материалам, кроме Lucitone, наблюдали высокую степень адгезии коринебактерий (индексы - от 0,25 до 0,29). S. sanguis напротив обладал низкой адгезивной способностью. Только к материалу СтомАкрил отметили умеренную адгезию (индекс - 0,12). Ряд материалов обеспечивал адгезию некоторых парадонтопатогенов, в частности Фторакс - к P. melaninogenica, Lucitone-фузобактерий. Адгезия грибов к данным материалам была ниже (максимальные значения индекса отмечены для Фторакса - 0,16).

В группу материалов холодной полимеризации входили Протакрил-М, Редонт-03, Dentoplast Bredent, Leocryl. Установлено, что адгезия коринебактерий ко всем видам исследованных материалов характеризовалась высокой степенью (от 0,23 к Реодонту-03 и Dentoplast Bredent до 0,28 к Протакрилу-М и Leocryl). Адгезия стрептококков существенно различалась к разным материалам. Так, к материалам Dentoplast Bredent b Реодонт-03 она была низкой (индексы - 0,033 и 0,068 соответственно), в то время как к Протакрилу-М, Leocryl - на уровне верхней границы умеренной степени (индекс -0,19). Бактероиды P. melaninogenica обладают умеренной степенью адгезии ко всем материалам (индексы от 0,14 до 0,19) Только для Реодонта-03 индекс адгезии был низким (0,11). Адгезия фузобактерий была высокой так же к большинству материалов холодной полимеризации (индексы-0,22-

0,23), к Реодонту-03-несколько ниже (0,21), а к Leocryl - 0,18.Адгезия грибов была менее выражена. Максимальные значения адгезии отмечены для Протакрила-М - 0,21.

В группу материалов СВЧ-полимеризации вошли АКР-МВ, Этакрил-02, Acron GC. Все материалы данной группы обеспечивали хорошую адгезию стабилизирующих видов микробиоценоза - стрептококков (индексы 0,19 - 0,22) и коринебактерий (0,15 - 0,26). Только к АКР-МВ адгезия коринебактерий полностью отсутствовала. Из пародонтопатогенных видов к отечественным материалам проявляли умеренную адгезию бактероиды P. melaninogenica (индекс адгезии 0,16 - 0,2). Однако их адгезивная способность к импортному материалу Acron GC полностью отсутствовала. Фузобактерии прилипали к Acron GC (индекс - 0,18), но не к Этакрилу-02. Для всех материалов группы СВЧ-полимеризации была характерна низкая степень адгезии Candida albicans. Следовательно, материалы данной группы по сравнению с большей частью базисных материалов вышеперечисленных групп снижают до минимума не только вероятность дисбиоза полости рта, но и накопление пародонтопатогенных видов и грибов Candida [2].

Из вышеизложенного можно сделать вывод, что наиболее перспективными базисными пластмассами для клинического применения, с точки зрения сохранности нормального микробиоценоза полости рта и профилактики воспалительных процессов, являются следующие конструкционные материалы: холодной полимеризации - Редонт-03, Dentoplast Bredent, Leocrul; СВЧ-полимеризации - АКР-МВ, Этакрил-02 [1,10].

И.Ю. Лебеденко с соавт. исследовали адгезию пародонтопатогенных и кариесогенных, а так же санитарно-значимых видов микроорганизмов к пяти стоматологическим полимерам холодного отверждения (Протакрил-М, SR-Ivolen, Imprenol, W+D dental, Карбопласт-М) и получили следующие результаты: адгезия грамположительных кокков (S. aureus, S. warneri,

S. sanguis) наиболее высокая к Протакрилу-М (индекс адгезии для S. aureus - 0,72; для S. warneri - 0,86; для S. sanguis - 0,80); адгезия пародонтопатогенных микроорганизмов (Р. intermedia, A. israeli, F. nucleatum) так-же наиболее высокая у Протакрила-М (индекс адгезии для Р. intermedia - 0.87; для A .israeli - 0.92; F. nucleatum - 0.57). Адгезия санитарнозначимых видов (B. cereus, C. albicans, C. krusei) неоднородна. Так, B. cereus обладают очень высокой адгезивной способностью ко всем материалам. C. Albicans, C. krusei проявляют большую степень адгезии к Протакрилу-М (индекс адгезии - 0.90) [5]. Полученные результаты свидетельствуют о необходимости учитывать показатель адгезии резидентной, кариесогенной и пародонтогенной микрофлоры полости рта в качестве дополнительного критерия при выборе стоматологического материала [5].

В.Н. Царев с соавт. оценили адгезивную активность бактериальной и грибковой флоры полости рта к новым базисным пластмассам на основе нейлона (Valplast, Flexit-MP, Flexit-Plus). В качестве контроля использовали акриловую пластмассу «Фторакс». В результате исследования выяснилось, что адгезия основных пародонтопатогенных видов - P. melanogenica, P. intermedia, а так же фузобактерий к изучаемым новым видам пластмасс была существенно ниже по сравнению с Фтораксом. Данное обстоятельство очень важно при установке съемных протезов, так как при более выраженной колонизации поверхности протеза пародонтопатогенными видами можно прогнозировать обострение хронического генерализованного пародонтита или других гнойно-воспалительных заболеваний, ассоциированных с данными видами. Проведенные исследования, свидетельствуют, что использование новых видов базисных пластмасс на основе нейлона лишены этого недостатка в отличие от Фторакса. Наиболее перспективными базисными пластмассами для клинического применения, с точки зрения сохранности нормального микробиоценоза в полости рта и профилактики протезных воспалительных процессов являются конструкционные материалы «Valplast» и «Flexite». [12].

Микрофлору полости рта больных с зубными протезами из нержавеющей стали и сплава Супер-Т3 исследовали В.Н. Царев с соавт. Контролем служила микрофлора полости рта здоровых лиц. В результате эксперимента выяснилось, что протезы из сплава Супер-Т3 не влияют на состав резидентной микрофлоры полости рта. Протезы из нержавеющей стали увеличивают высеваемость стафилококков, стрептококков и грибов, т.е. обуславливают негативные сдвиги в популяции резидентов полости рта [9].

Изучение микробной колонизации материалов, использующися при протезировании, очень актуально на сегодняшний день, поскольку все большее количество людей вынуждены

прибегать к помощи стоматолога-ортопеда. Очень важно индивидуально подходить к выбору материала у того или иного пациента, учитывая все сопутствующие его заболевания, ведь в противном случае мы можем сильно навредить его здоровью.

Оттискные материалы так же подвергались микробиологическому исследованию. Влияние этих материалов на микрофлору полости рта человека исследовали Ш.Ш. Доненбаева с соавт.. В результате данного исследования было установлено, что такие материалы как ортокор, гипс, дентол, стомальгин, тиодент, масса Ванштейна не оказывают бактерицидного и бактериостатического действия на микрофлору полости рта. Исключение представляет сиэласт, который вызывает задержку роста микрофлоры полости рта [3].

Все вышеизложенное, несомненно, свидетельствует о необходимости исследований протезных и пломбировочных, а также материалов для протезирования, применяющихся в стоматологии. На сегодняшний день эти исследования единичны, разрозненны и их явно не достаточно для того, чтобы составить объективное представление о поведении различных стоматологических материалов в полости рта и их взаимодействии с микрофлорой этого биотопа. Очень актуальным является вопрос о разработке практических рекомендаций для врача-стоматолога по рациональному использованию различных стоматологических материалов. Все это необходимо для индивидуального подхода к лечению пациентов с различными формами патологии полости рта.

COLONIZATION OF PROTHETIC AND FILLING MATERIALS BY MICROFLORA OF ORAL CAVITY

A.S Afanaseva

Krasnoyarsk state medical academy named in honour of V.F. Vojno-Yasenetskij

The review concerning actual problems of interaction and interference of different dental products and microflora of oral cavity was given. Literature date about mechanism of adhesion of bacterium to surface of dental product and also about quantitative index of bacterial semination of different filling and prosthetic materials are available. In spite of research prescription, many questions are unstudied.

Литература

1. Адгезия бактерий полости рта к полимерным пленкам ,используемым для лечения пародонтита и обоснование введения в их состав антибактериальных компонентов /

В.Н. Царев , И.А. Зуева, Е.А. Кузнецов : сб. науч. тр. межд. VI науч - практ. конф. по созданию и апроб. новых лекарственных средств. - Харьков, 1998. - С. 236-241.

2. Арутюнов С.Д., Ибрагимов, Т.И., Царев В.Н. и др. Микробиологическое обоснование выбора базисной пластмассы съемных зубных протезов // Стоматология. - 2000. - №3. - С. 48.

3. Доненбаева Ш.Ш., Тищенко Т.А Микробиологические исследования оттискных материалов, применяющихся в ортопедической стоматологии // Здравоохр. Казахстана. —

1971. - №3. - С. 35-36.

4. Лебедева Е.В. Клинико-лабораторное обоснование влияния гигиены полости рта на клиническое состояние пломб из композитов: автореф. дис. ... канд. мед. наук. - Красноярск, 2004. - С. 8-10.

5. Лебеденко И.Ю., Серебров Д.В., Воронов А.П. Адгезия микрофлоры полости рта к стоматологическим полимерам холодного отверждения // Рос. стоматол. журнал. - 2003. -№5. - С. 4-6.

6. Олейник И.И. Микробиология и иммунология полости рта /Биология полости рта / Под ред. Е.В. Боровского, В.К. Леонтьева. - М.,1998. — С. 234-290.

7. Строяковская О.Н. Методика изучения колонизации S. mutans, S. oralis на поверхности стоматологических материалов // Арх. клин. и эксперимент. мед-ны. - 2003. - Т. 12, № 2. - С. 210-212.

8. Царев В.Н., Романов А.Е. Видовой состав зубной бляшки на поверхности пломб из различных материалов // Стоматология. - 1995. - №3. - С. 29-31.

9. Царев В.Н,. Манкетова С.А. Сравнительное изучение микрофлоры полости рта больных с зубными протезами из нержавеющей стали и сплава Супер-Т3 // Пробл. нейростоматолог. и стоматологии. - 1997. - № 1. - С. 31-33.

10. Царев В.Н., Иванов В.В., Сербулов В.В. Сравнительная характеристика адгезии условно-патогенных микробов полости рта к изолирующим мембранам, используемым при реконструктивных операциях в стоматологии : сб. тез. науч. тр./ Современные проблемы стоматологии. - М, 1999. - С. 119.

11. Царев В.Н., Абакаров С.И., Умарова С.Э. Динамика колонизации микробной флорой полости рта различных материалов, используемых для зубного протезирования // Стоматология. - 2000. - №1. - С. 55-57.

12. Царев В.Н., Марков, Б.П., Серновец А.Л. Адгезивная активность бактериальной и грибковой флоры полости рта к новым базисным пластмассам на основе нейлона // Рос. стоматол. журнал. — 2005. - № 2. - С. 7-10.

13. Янес Т.Х. Влияние полных съемных зубных протезов на микрофлору слизистой оболочки полости рта: дис. ... канд. мед. наук. - Л., 1983. - 182 с.

14. Allais G. Биопленка полости рта // Новое в стоматологии. - 2005. - №4. - С. 4-14.

15. Becker M.R., Paster В.1. Molecular analysis of bacterial species associated with childhood caries // J. Clin. Microbiol. - 2002. - Vol. 40. - P. 1001-1009.

16. http://www.parodont. ru /free/30/art9.shtml.

17. Gibbons R.J., Nyggard M. Interbacterial aggregation of plaque bacteria //Arch. Oral Biol. -1970. - Vol. 15. - 1397-1400.

18. Gibbons R.J., Van Houte J. On the formation of dental plaques // J. Periodontol. - 1973. -Vol. 44. - P. 347-360.

19. Kobayashi H et al. Saliva - Promoted Adhesion of S. mutans MT8148 Associated with Dental Plaque and Caries Experience // J. Caries Res. - 2007. - Vol.41. - P. 217.

20. Kolenbrander P.E., and London J. Adhere today, here tomorrow: oral bacteria adherens // J. Bacteriol. - 1993. - Vol. 175. - P. 3247-325.

21. Kolenbrander P.E. Intragenic coaggregation among strains of human oral bacteria: potential role in primary colonization of the tooth surface // Appl. Environ. Microbiol. - 1990. - Vol. 56. - P. 3890-3894.

22. Noiri Y., Li L., and Ebisu S. The colonization of periodontal disease-associated bacteria in human periodontal pocket // J. Dent. Res. - 2001. - Vol. 80. - P. 1930-1934.

23. Qurynen M., Listgarten M. Clin Oral Implant Res // 1990. - Vol. 1, № 8. - Р. 13.

24. Robert J. Palmer, J.R., Sharon M. et al. Coaggregation-mediated interactions of Streptococci and Actinomyces detected in initial human dental plaque // J. of Bacteriology. - 2003. - Р. 34003409.