Новые возможности диагностики и контроля микробного фактора в периодонтологии

НОВЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДИАГНОСТИКИ И КОНТРОЛЯ МИКРОБНОГО ФАКТОРА В ПЕРИОДОНТОЛОГИИ

Юдина Н.А., доктор медицинских наук, профессор,

зав. кафедрой общей стоматологии Белорусской медицинской академии

последипломного образования, Минск

Yudina N.A.

Belarusian Medical Academy of Post-Graduate Education, Minsk

New possibilities of diagnostics and control of microbial factor in periodontology

Резюме. Такие методы исследования, как световая микроскопия с компьютерной обработкой изображения, сканирующая электронная микроскопия, конфокальная сканирующая лазерная микроскопия, флюоресценция на месте гибридизации, живые и мертвые окраски, молекулярные методы, радикально изменили понимание микробного фактора. Зубной налет (биопленка) - микробное сообщество, развивающееся на поверхности зубов, заключенное в матрикс из синтезированных полимерных веществ. В статье представлены подходы к диагностике микробных биопленок и новые эффективные терапевтические стратегии в периодонтологии.

Ключевые слова: периодонтология, микробная биопленка, фотодинамическая терапия, антимикробная терапия.

Summary. Application of novel imaging (confocal or epifluorescence microscopy, fluorescence in situ hybridization, live/dead stains, and molecular techniques) has radically altered our understanding the biology of dental plaque as multi-species biofilms. Dental plaque (biofilm) has been defined as the microbial community that develops on the tooth surface, embedded in a matrix of poiymers of bacterial and salivary origin. In article are presented approaches to diagnostics of microbial biofilm and new effective therapeutic strategy in periodontology.

Keywords: periodontology, microbial biofilm, photodynamic therapy, antimicrobial therapy.

Недостаточная изученность Учитывая значимость микроб-

этиологии и патогенеза за- ного фактора в этиологии и пато-

болеваний периодонта, а генезе развития патологии тканей

также позднее обращение за по- периодонта, ученые находятся в

мощью, отсутствие мотивации и поиске новых возможностей иссле-

низкая исполнительность пациен- дования микробных биопленок и

тов в совокупности с фаталистиче- способов воздействия на них [25].

ским отношением к своему здоро- Исследования ведутся в основном

вью делают проблему диагностики в двух направлениях: совершен-

и лечения заболеваний периодонта ствуются методы диагностики пе-

актуальной. риодонтопатогенной флоры; разра-

батываются новые терапевтические стратегии для снижения активности бактериальных патогенов (антисептики, ФДТ).

Исследования с помощью современных технологий радикально изменили понимание биологии биопленок и позволили оценить взаимодействие оральной микрофлоры и организма человека в здоровье и болезни [4, 22]. Новые данные показывают, что микробы в организме в качестве «попутчиков» диктуют свои условия и влияют на здоровье. Предложен термин, определяющий микробные сообщества в отдельный орган, - «микробиом» [26]. Общее число микробных клеток микробио-ма превышает общее число клеток человеческого организма (коэффициент 10:1), коэффициент с генетической информацией - 100:1 [26].

Зубной налет (биопленка) - микробное сообщество, развивающееся на поверхности зубов, заключенное в матрикс из синтезированных полимерных веществ. Свойства зубного налета типичные для биопленок и микробных сообществ в общем, клиническим последствием которых является сниженная восприимчивость к антимикробным средствам и патогенный синергизм [3, 6].

Возможности диагностики микробного фактора

Ученые предлагают следующую систематизацию факторов: основ-

ные причинные (этиологические) факторы и факторы риска патологии, а также индикаторы и маркёры, помогающие составить прогноз и частоту рецидивов заболеваний периодонта.

Факторы риска заболеваний

периодонта:

Этиологический фактор - микробный фактор - определяет развитие болезни, при его отсутствии заболевание не разовьется.

Факторы риска - наследственность, сахарный диабет, курение -увеличивают вероятность развития болезни; при их отсутствии вероятность развития заболевания снижается.

Индикаторы риска - раса, пол, возраст, периодонтопатоге-ны - ассоциированы с заболеванием на популяционном уровне; при оценке отдельных индивидуумов не выявляются.

Маркёры риска - матричные про-теиназы, цитокины, периодонтопато-гены - отражают характеристики заболевания и его прогрессирования; при снижении их уровня уменьшается частота рецидивов.

Поскольку микробный фактор - это главный этиологический фактор, индикатор и маркёр риска у лиц с развившейся патологией, определять его необходимо. Микробиологический анализ содержимого периодонтального карма-

на позволяет получить очень важную информацию о причине заболевания, научно обоснованно выбрать препарат антимикробной терапии, а также дает возможность оценить эффективность проведенных лечебных мероприятий [5, 7]. С помощью микробиологической диагностики врач сможет конкретизировать диагноз и составить прогноз развития болезни.

Виды и протоколы микробиологических исследований в периодонтологии В комплексной диагностике пациентов с болезнями периодонта используется несколько методов идентификации состава микроорганизмов периодонтальных карманов: бакте-риоскопический, бактериологический, иммунологический, молекуляр-но-биологический и тесты на основе ферментных реакций. Чаще используются бактериологический и моле-кулярно-биологический методы [5, 7].

Бактериологический метод направлен на выделение и идентификацию чистых культур микроорганизмов с помощью культивирования на питательных средах. Обладает 100% специфичностью по отношению к исследуемому возбудителю. Однако примерно 50-60% микрофлоры, вегетирующей в тканях пе-риодонта, относится к трудно культивируемым видам микроорганизмов. Кроме того, метод дорогостоящий,

длительный (до 3 недель), чувствительный к технике выполнения забора материала,транспортировке и условиям проведения.

Молекулярно-биологический метод (ПЦР-диагностика) направлен на выявление ДНК «маркёр-ных» микроорганизмов. Для проведения анализа необязательно присутствие живых микроорганизмов, поэтому не требуется специальных транспортных сред для транспортировки и хранения забранного материала. Материал можно заморозить при отсутствии времени или возможности для незамедлительной транспортировки. Молекулярно-биологическое исследование позволяет получить результат в течение 5-6 часов. Мультидент «Гентех» позволяет определить пять наиболее ДНК самых важных пе-риодонтопатогенных микроорганизмов (A. Actinomycetemcomitans, P. intermedia, T. forsythensis, T. denticola, P. gingivalis) в количествах, превышающих 104 копий в 1 мл. Молекулярно-биологический метод обладает высокой чувствительностью (90,3%) и специфичностью (97,4%) при выявлении микроорганизмов. Разработаны мо-лекулярно-биологические методики с использованием ПЦР для выявления генетических детерминант устойчивости идентифицированных периодонтопатогенных возбуди-

телей к основным антимикробным препаратам.

Разноречивые результаты, получаемые в ходе исследования микробных биопленок, связаны с нарушением протокола исследований и сроков транспортировки материала.

Профилактика ошибок при микробиологической диагностике:

- Исследование информативно при отсутствии системной антимикробной терапии в течение по меньшей мере 3-4 последних месяцев.

- Забор материала должен быть произведен из всех секстантов, по возможности из всех глубоких пери-одонтальных карманов.

- Недопустимо касание слизистой оболочки, необходима изоляция обследуемой области и полоскание рта до обследования.

- Необходимо строгое соблюдение сроков доставки материала в лабораторию (30 минут - для бактериологического исследования анаэробной флоры и 1 час для ПЦР-диагностики).

- Для правильной интерпретации данных исследования забор материала в ходе динамического наблюдения должен выполняться одним и тем же специалистом, необходимо использование стандартизированных протоколов различными лабораториями.

- Настоятельно рекомендуется метод ПЦР-диагностики как основ-

ной в изучении мультиразновидно-стей, но в идеале следует использовать обе технологии - бактериологию и молекулярно-биологический метод [11].

Динамическое наблюдение

В ходе динамического наблюдения необходимо соблюдать частоту вызова пациентов с заболеваниями периодонта. Выделяют несколько уровней контроля:

1. Клинический (частота рецидивов, утеря зубо-десневого прикрепления, гигиена, кровоточивость, окклюзионные взаимоотношения, индексная диагностика): базовый, через 1 неделю, 1 месяц, 3 месяца, 6 месяцев, 1 год.

2. Рентгенологический: базовый, 3 года. При агрессивном течении -1 раз в год.

3. Микробиологический (бактериологический, молекулярно-биологи-ческий): базовый, 3 месяца, 6 месяцев, 1 год.

Развитие микробиологических методов диагностики в последние десятилетия повлекло за собой изменение взглядов на инфекционную природу болезней периодонта и сейчас установление состава периодон-топатогенов является неотъемлемой частью диагностического процесса в периодонтологии. Однако перио-донтопатогенные микроорганизмы идентифицируются и у здоровых па-

циентов, поэтому обследовать микробиологический статус всех стоматологических пациентов нерационально и нецелесообразно.

Показания к микробиологической диагностике и ее интерпретация:

1. Периодонтиты «раннего начала» (рисунок). Ранний периодонтит (ювенильный, препубертантный). Агрессивный (быстро прогрессирующий) периодонтит у взрослых(раннее начало, в 20-30 лет, быстрое развитие и прогрессирование, клинические показатели активности процесса).

В виде моноинфекции выделяются А. actinomycetemcomitans и ТаппегеНа forsy-thensis [10, 17, 48]. Пациенты практически здоровы. Однако у большинства (70-80%) нарушен иммунологический статус.

2. Заболевания периодонта у взрослых пациентов, протекающие на фоне соматической патологии (сахарный диабет, ревматоидный артрит и другие).

Рентгенограмма пациентки З., 33 года, первые симптомы заболевания появились в 21

3. Рефрактерные и устойчивые формы заболеваний периодонта, плохо поддающиеся лечению (несоответствие клинической картины качеству гигиенического ухода).

Частые рецидивы и абсце-дирование связаны с наличием ассоциаций микроорганизмов: 1) T. forsythensis, P. gingivalis, A. actinomycetemcomitans; 2) Tforsythensis, P. gingivalis, P. intermedia; 3) T forsythensis, P. gingivalis, T. denticola [5]. P. gingivalis - самый распространенный (70,83-80,95%) вид у взрослого контингента с заболеваниями пери-одонта. P. gingivalis способен синтезировать фермент пептидил-арги-нин дезиминазу, который участвует в образовании цитрулиновых пептидов и создает основу для развития иммунного ответа, вызывая генерацию антител к цитрулиновым остаткам белков, являющимся ранними маркёрами ревматоидного артрита. Поэтому пациентов с тяжелыми агрессивными формами патологии периодон-та, особенно при сочетании клинической картины выраженной воспалительной реакции и P. gingivalis и отягощенным семейным анамнезом по ревматоидному артриту, следует направить на обследование к год ревматологу.

Таблица 1

Влияние местных и общих факторов на утерю имплантата [21]

№ Общие и местные факторы Риск утери импланта Исследование,год

1 Остеопороз нет МотЬеШ, Сюпса, 2006

2 Сахарный диабет 2-го типа нет КЫ^еИ е! а1., 2007; МотЬеШ, Сюпса, 2006

3 Сердечно-сосудистые заболевания нет Моу е! а1., 2005

4 Аутоиммунные заболевания

5 Курение есть S!rie!zel е! а1., 2007

6 Прием бифосфонатов есть Ruggiero е! а1., 2009; Mavrokokki е! а1., 2007

7 Лучевая терапия есть Ме е! а1., 2009

8 Характеристика имплантата есть Моу е! а1., 2005

9 Агрессивное течение заболеваний периодонта есть Не^-МауАеИ, 2008

10 Недостаточный уровень гигиены есть Serino S!rom, 2009

4. В случаях сложного протезирования, при хирургических операциях или имплантации зубов, связанных с большими финансовыми затратами.

По данным последних исследований, на первое место по степени влияния на результативность имплантации зубов выходят местные факторы (табл. 1).

Сходство поддесневой микрофлоры имплантато-десневого соединения с бактериями, ассоциируемыми с заболеваниями периодон-та, подтверждено в многочисленных исследованиях. Бактериальные продукты стимулируют макрофаги к

синтезу цитокинов, а те в свою очередь - фибробласты к усиленному синтезу матричных металлопро-теиназ (ММП), которые разрушают матрикс соединительной ткани. Высокое содержание ММП в десне-вой жидкости ухудшает прогноз имплантации. Поэтому при планировании имплантации важно определить состав периодонтопатогенной флоры, а также активность матричных металлопротеиназ.

Учеными разработана тест-система - «имплант-маркёр» ((ермания), позволяющая определять уровень ММП. Специальная бумажная поло-

ска погружается в периодонтальный карман на 30 секунд, встряхивается 5 раз. Через 7 минут оценивается результат: две красные черты означают высокий уровень ММП.

Возможности снижения агрессивности и контроль микробных биопленок В борьбе с биопленками на первое место выходит механическое разрушение матрикса посредством профессиональной гигиены.

Профессиональная гигиена -комплекс мероприятий, направленных на оздоровление ротовой полости, включает удаление зубного налета и зубного камня, полирование зубов и реставраций, обучение пациента правильному уходу за полостью рта и контроль за гигиеническим состоянием [8].

В современной русскоязычной литературе распространены термины «скайлинг» и «рутплэнинг», заимствованные из англоязычной литературы. Скайлинг (англ. scaling) - удаление зубного налета и зубного камня с коронковой части зуба и корневой поверхности (2-3 мм), рутплэнинг (англ. rootplaning) - удаление биопленки, поддесневого зубного камня и инфицированного цемента, кон-таминированного микроорганизмами и эндотоксинами, сглаживание поверхности корня, обработка фур-каций и слепых ямок, выравнивание резорбционных лакун.

Правильно проведенный рутплэ-нинг обеспечивает создание условий для восстановления эпителиального прикрепления.

С учетом современных знаний о характеристиках микробных биопленок и возможностях их метастази-рования рекомендуется «24-часовой протокол» - устранение биопленки в кратчайшие сроки. В сложных, запущенных случаях профессиональная гигиена осуществляется в течение недели, посещения для выполнения профессиональной гигиены назначаются через сутки.

Удаление зубных отложений должно проводиться комбинированным способом - ручным и ультразвуковым. Ультразвуковой способ позволяет разрушить сложные микробные биопленки [19]. С этой целью применяются пьезоэлектрические и магнитострикционные скейлеры. Магнитострикционные аппараты генерируют эллипсовидные и круговые колебательные движения. Такие аппараты лучше адаптируются к поверхности зуба и делают процедуру менее болезненной [24].

Местное назначение антибактериальных средств. Антибактериальные препараты снижают агрессивность микробных биопленок. Показана высокая эффективность воздействия хлоргексидина на микроорганизмы микробных биопленок (особенно в виде раствора для полоскания или

матрицы (чипа) для внесения в глубокие периодонтальные карманы) [9, 16, 20, 27].

Использование растительных препаратов и экстрактов. Например, экстракт ежевики в концентрации >350 мкг/мл обладает выраженным бактерицидным эффектом, а в меньших концентрациях влияет на питание и метаболическую активность бактерий .писШит и Р. дпдмаНз [15]

Фотодинамическая терапия. Обнадеживающие результаты получены учеными в отношении эффективности лазерных технологий для лечения заболеваний периодонта [23, 28]. Фотодинамическая терапия (ФДТ) представляет собой не-инвазивную лечебную процедуру с использованием красителей в качестве фотосенсибилизатора и лазерного облучения [13, 14]. Сочетанное использование фотосенсибилизатора «Фотолон» и лазера синего спектра подавляет даже самый устойчивый к антимикробным воздействиям Р. дщуаНз. [2]

Системное назначение антибактериальных препаратов пациентам с болезнями периодонта.

Периодонтальные инфекции не относятся к угрожающим жизни заболеваниям, и в большинстве случаев их можно лечить без применения антибиотиков.

Системное назначение антибиотиков показано в случае агрессив-

ного течения патологии у молодых, при прогрессировании заболевания несмотря на комплекс лечебных мероприятий, при несоответствии клинических проявлений болезней пери-одонта выраженности этиологического фактора, при высокой вероятности осложнений, наличии соматической патологии (П. Феди, 2003).

Цель антибактериальной терапии - уменьшить бактериальную нагрузку до уровня, приемлемого для организма при минимальном изменении физиологичной флоры. После определения чувствительности к анитибиотикам (на основании анти-биотикограммы) назначаются препараты по схеме (табл. 2).

Схема «амоксициллин с метрони-дазолом» эффективна при лечении агрессивных и трудно поддающихся лечению форм заболеваний перио-донта, подавляет А. асИпотусе1ет-сотИапз в периодонтальных карманах, эффект сохраняется до 1 года.

Доксициклин при системном применении накапливается в десневой жидкости, периодонтальных карманах, на поверхности корня; при этом концентрация в десневой жидкости в 2-4 раза (по некоторым данным, в 5-7 раз) больше, чем в крови пациента. Доксициклин с метронидазо-лом способствует уменьшению высоковирулентных бактериальных патогенов А. асИпотусе1етсотИапз и Р. дпдмаНз [12]. Одним из самых

Таблица 2

Схемы системной антибактериальной терапии [1]

Группа Антибактериальный препарат Доза для взрослых (70 кг) Продолжительность приема

Тетрациклины тетрациклин 4 раза в день по 250 мг 3 раза в день по 500 мг 14-21 день

доксициклин первый прием 1 раз 200 мг затем 100 мг в день; 20 мг 1 раз в день 14-21 день; 3-6 месяцев

миноциклин 200 мг первый прием, затем по 100 мг 2 раза в день 14-21 день

Пенициллины амоксициллин с клавулановой кислотой (аугментин, амоксиклав) 500 мг 125 мг 3 раза в день 7-10 дней

амоксициллин 500 мг 3 раза в день 7-10 дней

Фторхинолоны ципрофлоксацин 500 мг 2 раза в день 7-10 дней

офлоксацин 500 мг 2 раза в день 5 дней

Макролиды азитромицин (сумамед) 250 мг 2 раза в день 500 мг 1 раз в день 5 дней

рокситромицин (рулид) 150 мг 2 раза в день 10 дней

Линкозамины линкомицин 500000ЕД 2 раза в день 10-15 дней

клиндамицин 300 мг 4 раза в день 7-10 дней

Нитроимидазолы метронидазол 250-500 мг 3 раза в день 7-10 дней

Сочетанные схемы метронидазол амоксициллин 250-500 мг метронидазола + 250 мг амоксициллина 3 раза в день 8 дней

метронидазол ципрофлоксацин 500 мг метронидазола + 500 мг ципрофлоксацина 2 раза в день 8 дней

перспективных направлений является назначение химически модифицированных тетрациклинов в низкой дозировке (доксициклин 20 мг (препарат «Периостат»), курс приема от 3 до 6 месяцев). Данная схема не обладает выраженным бактерицидным эффектом, но позволяет снизить количество цинк-зависимых

ферментов (матричных металлопро-теиназ), что ведет к уменьшению утери соединительной и костной ткани (Hassan AI Hulami et al., 2011).

В основном стоматологи проводят эмпирическую антимикробную терапию, основанную на знании наиболее вероятных возбудителей болезней периодонта и их чувствительно-

сти к антибиотикам. Бесконтрольное назначение антимикробных препаратов грозит развитием устойчивых форм микроорганизмов, орального дисбактериоза, что может отяготить течение соматической патологии. При длительной антибиотикотера-пии, особенно антибиотиками широкого спектра действия, развиваются кандидозы, которые могут протекать как в виде местных поражений полости рта, так и в виде генерализованного кандидоза с множественными поражениями внутренних органов человека.

Принципы профилактики осложнений после системного приема антибиотиков:

- Системные препараты назначать пациентам групп риска только в качестве добавочной терапии после качественной профессиональной гигиены.

- Необходимо учитывать высокую устойчивость микроорганизмов в биопленках и высокий риск побочных явлений.

- Программа антимикробной терапии должна базироваться на локальных данных о возбудителях и их чувствительности к антибиотикам.

- Начинать назначение лучше с группы пенициллинов (при наличии чувствительности флоры) - амоксициллин.

- Не применять метронидазол в монотерапии.

- После системного приема антибиотиков (или одновременно/ параллельно) необходимо назначать препараты для нормализации микробиоценоза.

Включение микробиологической диагностики в комплексное обследование пациентов с заболеваниями пе-риодонта целесообразно при наличии выраженных клинических проявлений патологии, агрессивного течения и при планировании дорогостоящих хирургических вмешательств и имплантации.

Снизить агрессивность микробных биопленок можно сочетанием профессиональной гигиены и антимикробной терапии. Перспективна фотодинамическая терапия. Необходим дифференцированный подход к выбору метода антимикробной терапии, с учетом данных клинико-лабораторной диагностики.

ЛИТЕРАТУРА

1. Вольф Г.Ф., Ратейцхак Э, РатейцхакК. Паро-донтология / под ред. Г.М.Барера. - М., 2008. -548 с.

2. Курочкина А.Ю. Дифференцированный подход к выбору способа антимикробной фототерапии болезней периодонта (эксперим.-клин. исслед.): авто-реф. дис. ...канд. мед. наук. - Минск, 2011. - 24 с.

3. Леус П.А. // Стоматол. журн. - 2007. - №2. -С.100-111.

4. Allais G. // Новое в стоматологии. - 2006. - №4 (136). - С.4-14.

5. Люговская А.В. Выбор клинико-лабораторных критериев диагностики и динамического наблюдения в периодонтологии: автореф. дис. .канд. мед. наук. - Минск, 2011. - 24 с.

6. Юдина Н.А., Курочкина А.Ю. // Стоматология России. - 2009. - Т.88, №3. - С.77-81.

7. Юдина Н.А., Люговская А.В. // Медицина. -2009. - №1 . - С.72-75.

8. Юдина Н.А., Пиванкова Н.Н. Профессиональная гигиена: учеб.-метод. пособие. - Минск, 2012. - 22 с.

9. Cosyn J., Wyn I, De Rouck T., Moradi Sabzevar M. // J. Periodontol. - 2006. - Vol.77. - P.1074-1079.

10. Davies R, Seymour G. // J. Dent. Res. - 2004. -Vol.83. - P.232-235.

11. DiazP.I. et. // Molecular Oral Microbiol. - 2012. -Vol.27 (3). - P.182-201.

12. Flemmig TFet al. // J. Clin. Periodontol. - 1998. -Vol.25. - P.380-387.

13. Garcia V. G. et al. // J. Clin. Periodontol. - 2011. -Vol.38 - P.1106-1114.

14. Giannelli M. et. al. // J. Clin. Periodontol. -

2012. - Vol.39 - P.962-970.

15. González O.A. et al. // J. Periodont. Res. -

2013. - Vol.48 (1). - P.80-86.

16. Hamlet S. et al. // J. Periodontol. - 2009. -Vol.80. - P.1479-1492.

17. Hamlet S. et al. // J. Dent. Res. - 2004. -Vol.83. - P.232-235.

18. Hujoe P. et al. // Eur. J. Oral Scienc. - 2013. -Vol.121 (1). - P.2-6.

19. Jepsen S. et. al. // J. Clin. Periodontol. - 2004. -Vol.31. - P.1003-1006.

20. Kumar S. et al. // Int. J. Dent. Hygiene. - 2013. -Vol.11 (1). - P.35-40.

21. Liddelow G., Klineberg I. // Australian Dent. J. -2011. - Vol.56 (4). - P.417-426.

22. Marsh D. P., Moter A, Devine D.A. // Periodontology. - 2011. - Vol.55 (1). - P.16-35.

23. de Oliveira R.R., Schwaitz-Filho H.O, Novaes A.B. Jr., Taba M. Jr. // J. Periodontal. -2007. - Vol.78 (6). - P.965-973.

24. PariniM.R., Pitt W.G. Dynamic removal of oral biofilms by bubbles. - 2006. - www. elsevier. com/ locate /colsurfb

25. Philippe S. et al. // Eur. J. Oral Scienc. - 2013. -Vol.121 (1). - P.2-6

26. Samaranayake L. // J. Invest. Clin. Dentistry. -2013. - Vol.4 (1). - P.1-2.

27. Tomas I. et. al. // Arch. Oral Biol. - 2008. -Vol.53. - P.1186-1119.

28. Wilson M. // Photochem. Photobiol. Scienc. -2004. - Vol.3. - P.412-418.

MAKE

STYLE