02 января 2016г.
Введение
При проведении II этапа дентальной имплантации устанавливаются временные супраструктуры. Актуальным остаётся вопрос совершенствования создания импланто-десневого соединения, от качества формирования которого, в большинстве случаев, зависит скорость и выраженность резорбции костной ткани, формирование костного кармана, срок службы имплантата и снижение, или полная потеря эстетического эффекта проводимого ортопедического лечения.
Электретное покрытие, имея наружный электрический потенциал на поверхности, препятствует адгезии патогенных организмов, тем самым способствует формированию качественной импланто-десневой борозды.
Вот этим процессам и посвящена данная экспериментальная работа.
Материалы и методы исследования
Экспериментальные исследования проводили с образцами сплава титана ВТ1-0 с электретным покрытием Ta2O5, которое выполняли ионно-плазменным методом на базе лаборатории плазменной обработки «ЛЭТИ» Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета. Толщина покрытия: 1 мкм. Потенциал покрытия: -0,68 В. Образцы имели правильную круглую форму толщиной 1 мм и диаметром 5 мм (Рисунок 1).
Для исследования влияния электретного покрытия на процессы микробной адгезии в экспериментальной части работы мы проводили две серии эксперимента in vitro: 1 серия - с электретным покрытием (основная), 2 серия - без электретного покрытия (контрольная).
Мы использовали в экспериментах in vitro чистые тест-культуры бактерий следующих групп и видов:
1. Группа пародонтопатогенных видов: Aggregatibacter actinomycetemcomitans, Micromonas micra, Prevotella nigrescens.
2. Группа условно-патогенных видов: Enterococcus faecium, Staphylococcus aureus, дрожжевые грибы
Candida albicans.
Тест-штаммы данных видов предоставлены из музея кафедры микробиологии, вирусологии и иммунологии МГМСУ им. А.И. Евдокимова. Все штаммы являются клиническими изолятами, полученными при гнойно-воспалительных процессах полости рта.
Для проведения экспериментов использовали стандартную методику определения остаточной адгезии [2] в следующей нашей модификации. Образцы сплава обоих экспериментальных серий (основной и контрольной) помещали в 10 мл взвеси тест-культуры микроорганизма концентрации 107 CFU/ml изотонического раствора хлорида натрия и инкубировали 60 минут при температуре 37оС. За это время происходила адгезия микроорганизмов на поверхности образцов, которая складывается из двух процессов: собственно адгезии и механического осаждения.
Для удаления механически осевших микробных клеток, не вступивших в процесс адгезии, их удаляли с помощью кратковременной обработки ультразвуком в течение 5 минут в ультразвуковой ванночке Ultrа-Est (Геософт, Россия). Изотонический раствор сливали, а образцы с живыми микробными клетками, вступившими в процесс адгезии, трижды прикладывали к поверхности питательной среды для получения отпечатков. За счёт сорбционной активности питательной среды микробные клетки прилипали к питательному агару и впоследствии давали рост изолированных колоний, что позволяло провести количественную оценку жизнеспособных микробных клеток, оставшихся после ультразвуковой обработки, то есть определить остаточную адгезию.
В качестве питательной среды использовали 5 % кровяной агар, приготовленный на основе Columbia (фирмы Oxoid) с добавлением гемина (5 мкг/мл) и менадиона (0,1 мкг/мл). Для количественной оценки остаточной адгезии среду с посевами-отпечатками помещали в анаэростаты с бескислородной газовой смесью, содержащей 80% азота, 10% водорода, 10% углекислого газа. Для редукции остатков кислорода использовали палладиевый катализатор.
Индекс остаточной адгезии рассчитывали по формуле [2]:
Iaо= IgA/IgN,
где: Iао – индекс остаточной адгезии; А- число прилипших бактерий; N- количество бактерий исходной взвеси, наносимой на стандартный образец (CFU/ml).
Результаты исследования и их обсуждение
При рассмотрении диаграмм адгезии (Рисунок 3-6) выявлены некоторые особенности адгезии у отдельных видов бактерий исследуемых групп.
Так, при изучении адгезии основного вирулентного вида пародонтопатогенной группы – Aggregatibacter actinomicetemcomitans (по старой таксономической номенклатуре – актинобацилла), нами обнаружены статистически достоверные различия индексов адгезии с электретным покрытием и без такового (рис. 3). Известно, что актинобацилла обладает всеми основными признаками патогенности: контагиозность для человека, внутриклеточный паразитизм и токсинообразование, что определяет ведущую роль в повреждении тканей пародонта и потенциальную опасность с точки зрения развития периимплантита [3]. Согласно современной классификации вирулентные свойства данного вида позволяют рассматривать его как пародонтопатогенный вид 1 порядка и потенциальный возбудитель периимплантитов [4]. Изучение индекса остаточной адгезии данного вида позволило сделать некоторые выводы о его свойствах. Индекс остаточной адгезии для образцов сплава с электретным покрытием был в 2 раза ниже, чем без такового. Очевидно, что для актинобацилл немаловажное значение при прикреплении к поверхности играет способ обработки последней.
При сравнении индекса адгезии грамположительного пародонтопатогенного вида 2 порядка – Micromonas micra, обратили внимание на более высокий уровень индекса остаточной адгезии к различным образцам сплава титана, хотя в случае с электретным покрытием индекс был статистически достоверно ниже (Рисунок 4).
Анаэробную бактерию Micromonas micra обычно обнаруживают в ассоциациях при воспалительных процессах пародонта и челюстно-лицевой области. Данную картину можно объяснить с одной стороны малыми размерами этого микроорганизма, что, вероятно, позволяет ему в ультрамикроскопических шероховатостях поверхности, особенно необработанных образцов.
С другой стороны следует учитывать и другие, более сложные механизмы адгезии данного вида. К ним относят наличие специализированных структур на поверхности - пилей, адгезинов, участвующих непосредственно в специфической (химической) адгезии, а так же коагрегацию с другими бактериями [2].
При исследовании адгезии Prevotella nigrescens – грамотрицательного пародонтопатогенного вида 2 порядка, индекс остаточной адгезии был примерно в 2 раза ниже для экспериментальных образцов сплава титана с электретным покрытием по сравнению с необработанными образцами (рис. 5). Prevotella nigrescens является облигатным анаэробом, встречается в материале от пациентов, как с воспалительными заболеваниями пародонта, так и с периимплантитами. Как представитель вирулентной, агрессивной микрофлоры полости рта, Prevotella nigrescens способны вызывать воспалительную реакцию в периимплантационных тканях и поддерживать периимплантит, что может приводить к утрате имплантатов [1]. Поэтому, выраженную способность конструкционных материалов к адгезии микробов данного вида можно рассматривать как неблагоприятный прогностический признак дентальной имплантации, который сопровождается резким увеличением выброса воспалительных цитокинов [5]. Вместе с тем следует отметить, что по нашим данным индекс остаточной адгезии был низким как к титановому сплаву, так и при электретном покрытии этого сплава (в 2 раза ниже).
Рис.5. Адгезия Prevotella nigrescens к титановому сплаву с разной обработкой
В заключение, оценивая результаты изучения адгезии бактерий пародонтопатогенной группы, следует подчеркнуть, что чем меньше эти микроорганизмы способны к адгезии и колонизации материала, из которого изготовлен формирователь десны, тем меньше вероятность реализации вирулентных свойств данных бактерий и вероятность развития мукозита или периимплантита.
При исследовании остаточной адгезии микроорганизмов условно-патогенной группы показано, что только индекс адгезии дрожжевых грибов Candida albicans находился на умеренном уровне и практически не зависел от электретного покрытия. Действительно, при изучении остаточной адгезии дрожжевых грибов Candida albicans, отмечается схожая картина во всех вариантах эксперимента (Рисунок 6). Титановый сплав с электретным покрытием и без такового имели примерно одинаковый индекс адгезии Candida albicans. Возможно, для данного вида микробов электретное покрытие мало отражается на снижении способности к адгезии. Полученные результаты могут быть объяснены более сложными механизмами адгезии дрожжевых грибов по сравнению с бактериями. В то же время данный показатель не превышал умеренного уровня.
Другие микробы условно-патогенной группы - представители родов Enterococcus и Staphylococcus обладали крайне низкими индексами остаточной адгезии к изучаемому титановому сплаву вообще, а тем более при электретном покрытии (в 2-3 раза ниже). Поэтому, их роль в развитии осложнений II этапа имплантации, в отличие от микробов пародонтопатогенной группы и грибов Candida, на наш взгляд, сомнительна.
Список литературы
1. Возможности клинического применения современных фторхинолонов при операции синус-лифтинг и дентальной имплантации / А.М. Панин, В.Н. Царёв, В.И. Чувилкин, С.А. Новиков // Саратовский научно- медицинский журнал. - 2011. - Т.5. - № 1. - С. 92 -95
2. Давыдова, М.М. Микробиология, вирусология и иммунология полости рта: учебник / М.М. Давыдова, Л.Я. Плахтий, В.Н. Царёв / под ред. проф. В.Н. Царёва. – М.: ГЭОТАР-Медиа. – 2013. - 576 с.
3. Микробиология и иммунология для стоматологов / Р.Дж. Ламонт, М.С. Лантц, Р.А. Берне, Д.Дж. Лебланк; пер. с анг. под ред. В.К. Леонтьева. – М.: Практическая медицина. – 2010. – 504 с.
4. Николаева, Е.Н. Пародонтопатогенные бактерии – индикаторы риска возникновения и развития пародонтита (часть 2). / Е.Н. Николаева, В.Н. Царёв, Е.В. Ипполитов // Стоматология для всех. – 2011. -
№4. – С. 4-7
5. Экспрессия цитокинов в секрете зубодесневой борозды у пациентов после дентальной имплантации и при развитии периимплантитов / В.Н. Царёв, Е.Н. Николаева, Е.В. Ипполитов, Т.В. Царёва // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. – 2012. - № 6. - С. 110-114
