КЛІНІКО – ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ ВПЛИВУ СОЛЕЙ ВАЖКИХ МЕТАЛІВ НА ТКАНИНИ ПАРОДОНТА ТА ОСОБЛИВОСТІ МЕДИКАМЕНТОЗНОЇ КОРЕКЦІЇ ВИЯВЛЕНИХ ПОРУШЕНЬ : Клинико - экспериментальное исследование влияния солей тяжелых металлов на ткани пародонта И ОСОБЕННОСТИ МЕДИКАМЕНТОЗНОЙ коррекции выявленных нарушений

summary

Матеріали і методи дослідження. Під час виконання дисертаційної роботи обстежено 163 пацієнти віком від 20 до 49 років (109 чоловіків і 54 жінки), які не мали соматичних захворювань, а саме 133 працівника Бурштинської ТЕС, хворих на ГП: у 125 (93,98%) діагностовано хронічний перебіг, у 8 (6,02%) – загострений) та 30 осіб, які не працюють на Бурштинській ТЕС.

Комплексне обстеження з застосуванням клінічних, біохімічних, рентгенологічних методів дослідження проведено в 125 хворих на ГП хронічного перебігу (64 хворих на ГП поч.-І ст. та 61 – ГП ІІ ст.) та 30 осіб з інтактним пародонтом.

Клінічне обстеження включало аналіз скарг, анамнезу, визначення стоматологічного статусу за загальноприйнятою методикою (Данилевський Н.Ф., Борисенко А.В., 2000). Стан пародонта оцінювали за результатами клінічних показників: гігієнічного індексу (ІГ) за Грін-Вермільйоном, індексу Рамфйорда (ІР), індексу кровоточивості (ІК) за Мюллеманом, проби Шиллєра-Пісарєва (Ш-П), числа Свракова (ЧС) та вимірювання глибини пародонтальних кишень (ПК).

Біохімічними методами дослідження виявляли показники кальцій-фосфорного обміну та мікроелементного спектру крові та ротової рідини пацієнтів. Визначали вміст Ca, фосфатів та активності ЛФ та КФ за допомогою стандартного набору реактивів фірми „Simko Ltd”. Кількісне визначення мікроелементів (Ca, Fe, Cu, Zn, Mn) у біологічному матеріалі – за допомогою спектрального аналізу на атомноадсорбційному спектрофотометрі С – 115 ПК.

Хворі на ГП хронічного перебігу, були поділені на 2 групи за способом лікування. У пацієнтів 1-ї групи (32 хворих на ГП поч.-І та 31 – ГП ІІ ступеня) у комплексному лікуванні для загального лікування застосовувався вітамінно-мінеральний препарат ВітрумÒ Остеомаг,  сорбент Силікс і місцево - стоматологічний гель - Метрогіл-ДентаÒ (комплекс 1). Хворим Вітрум Остеомаг призначали по 1 таблетці 2 рази на день (1 міс). ВітрумÒ Остеомаг у стоматології для комплексного лікування ГП нами застосовано вперше. Сорбент Силікс призначали хворим усередину у вигляді водної суспензії за 10-30 хв до їди тричі на день, протягом 14 днів. Гель Метрогіл-Дента наносили на ясна двічі на день (14 діб).

Друга група хворих (32 – ГП поч.-І ст. та 30 – ГП ІІ ст.) отримувала вітамінно-мікроелементний препарат Вітам та протимікробний препарат Себідин Плюс (комплекс 2). Вітам хворі приймали по 1 капсулі 1 раз на день, протягом місяця. Таблетку Себідину Плюс рекомендували до повільного розсмоктування 4 рази на день після їди та після чищення зубів (14 діб). Усі препарати застосовували згідно відповідних інструкцій, затверджених Наказами МОЗ України.

Ефективність лікування хворих на ГП оцінювали за безпосередніми та віддаленими результатами клінічних та біохімічних досліджень.

Експериментальна частина роботи проведена на 84 білих рандомбредних щурах-самцях (Rattus Norvegicus L.) масою 150 – 180 г з використанням комплексних методів дослідження: гістологічного (світлооптичного і морфометричного), біохімічного, біофізичного та статистичного. Тварини були розподілені на 4 групи. Контрольну групу склали інтактні тварини (21 щур), яким вводили фізіологічний розчин. Щурам першої дослідної групи (21 тварина) вводили хлорид кадмію в дозі 1/50 LD₅₀ (1,2 мг/кг маси тіла) дом’язово 10 днів. Розрахунок дози проводили згідно даних про параметри токсичності хлориду кадмію (І.М. Трахтенберг, 1991, Г.И.Сидоренко і співавт., 1999) із розрахунку на чистий метал. Другій групі тварин (21 тварина) за умов кадмієвої інтоксикації була проведена корекція препаратами ВітрумÒ Остеомаг (14 діб), Силікс внутрішньошлунково (7 діб) і Метрогіл-ДентаÒ місцево 1 раз на день, 7 діб (комплекс 1). Тваринам третьої групи (21 щур) вводили Вітам внутрішньошлунково (14 діб) і Себідин Плюс місцево один раз на день, 7 діб (комплекс 2). Розрахунок доз препаратів для одного щура відповідав вказаним в інструкціях до застосування цих засобів. Тривалість експерименту 1, 14 і 28 діб.

Утримання щурів та маніпуляції, які з ними проводились, відповідали “Загальним етичним принципам експериментів на тваринах”, ухвалених Першим Національним конгресом з біоетики (Киів, 2001р.) та вимогам додатку 4 до “Правил проведення робіт з використанням експериментальних тварин”, затверджених наказом Міністерства охорони здоров'я № 755 від 12 серпня 1977 р., що узгоджується з положеннями Європейської конвенції про захист хребетних тварин, які використовуються для експериментальних та інших наукових цілей (Страсбург, 1985).

Для морфологічного дослідження шматочки слизової оболонки і кістку нижньої щелепи обробляли згідно загальних прописів гістологічного дослідження. У цих же експериментальних тварин проводили біохімічні дослідження: визначали вміст Са, фосфатів, активність ЛФ і КФ та рівень мікроелементів Cd, Fe, Zn, Mn і Cu в крові відповідними методами.

Обробку отриманих даних у клінічних та експериментальних дослідженнях проводили варіаційно-статистичними методами з використанням персонального комп’ютера і програмного забезпечення “Statistica” та “Exel”.

Результати дослідження та їх обговорення. В обстежених хворих при вивченні гігієнічного та пародонтальних індексів і проб нами встановлено їх зростання в залежності від ступеня важкості ГП. У хворих на ГП спостерігалося зростання ІГ на 79,13% (р<0,001) за ГП ІІ ст. в порівнянні з ГП поч.-І ст., глибини ПК – на 25,16% (р<0,001), проби Ш-П – 39,66% (р<0,05), ЧС – 83% (р<0,001), ІР – 8,69%, р<0,05, ІК – 69,17%, р<0,001. Таким чином, встановлено достовірне зростання всіх досліджуваних клінічних показників із прогресуванням патологічного процесу в тканинах пародонта. Схожі закономірності зростання клінічних показників зі ступенем розвитку захворювання встановлено й іншими дослідниками (Булгакова А.И., 2002, Сафаров Р.Т., 2005, Пузин М.Н., 2008).

У хворих на ГП, які працюють на Бурштинській ТЕС, встановлено порушення кальцій-фосфорного обміну. Вміст Са в сироватці крові хворих на ГП поч.-І ст. зменшувався на 15,83%, у II ст. - на 25,90%, у порівнянні з показником здорових (р<0,05), у ротовій рідині - на 25,54% та на 37,24% відповідно (р<0,05), що може бути зумовлене порушенням всмоктування його в ниркових канальцях та регуляції метаболізму в кістковій тканині (Скальний А.В., 1999, Скляров, Трахтенберг И.М., 1994). На такі порушення вказує гіперфосфатемія та достовірне збільшення рівня фосфатів у ротовій рідині хворих на ГП. Вміст фосфатів у сироватці крові хворих зростав за ГП поч.-І ст. на 44,15% (р<0,001), за ГП II ст. – 76,23% (р<0,001); у ротовій рідині – відповідно на 18,17% (р<0,05) та 41,04% (р<0,001), порівняно зі здоровими.

У хворих на ГП спостерігалося зростання активності фосфатаз. У сироватці крові хворих на ГП поч.-І ст. активність ЛФ зростала на 34,46% (р<0,05), за ГП II ст. – на 62,71% (р<0,001), у ротовій рідині на 62,96% і 92,59% відповідно (р<0,001) порівняно з здоровими. Активність КФ збільшувалася, особливо за ГП ІІ ст. в сироватці крові в 2,24 рази та в ротовій рідині в 2,08 рази, р<0,001, що вказує на підвищення інтенсивності процесів резорбції (Поворознюк В.В., 2002).

Важлива роль у регуляції метаболічних процесів належить мікроелементам, які виступають у ролі кофакторів ферментів, а також є структурними компонентами неорганічного матриксу кісткової тканини (Афанасьев Ю.И., 1995). Результати досліджень біологічних рідин хворих, які зайняті на Бурштинській ТЕС, вказують на дисмікроелементоз, а саме: зростання вмісту Cu та зниження рівня Fe, Zn, Mn на фоні зростання концентрації токсичного елемента Cd. Так, у хворих на ГП поч.-І ст. вміст Cd в крові перевищував показники здорових осіб на 56,52% (р<0,05), а в ротовій рідині – на 103,26% (р<0,001); за ГП ІІ ст. – на 62,5%, та 137,5% (р<0,001) відповідно. Такі результати узгоджуються з науковими даними (Трахтенберг И.М., 1994, Бабенко Г.О., 1999, Скальний А.В., 1999), які підтверджують, що введення Cd і його накопичення в кістковій тканині супроводжується зниженням рівня Zn, Ca, Fe. При цьому, зниження вмісту Zn призводить до підвищення концентрації Cu в біологічних рідинах.

Отримані результати спонукали нас до комплексного вивчення впливу кадмієвої інтоксикації на органи і тканини експериментальних тварин та пошуки корекції встановлених порушень. За умов тривалої кадмієвої інтоксикації в сироватці крові тварин достовірно знижувався рівень Ca на 28-у добу – в 1,20 рази на фоні зростання фосфору в 2,33 рази, р<0,05. У пізньому періоді інтоксикації кадмієм встановлено підвищення активності ЛФ і КФ відповідно в 2,5 і 2,8 разів. Отримані дані свідчать про порушення кальцій-фосфорного обміну в організмі тварин за умов кадмієвої інтоксикації. Регуляторами цього процесу є низка мікроелементів, зокрема, Cu, Zn, Mn, Fe, і важливим є вивчення їх рівня.

За умов інтоксикації відбувається накопичення Cd в крові тварин, на 28-у добу його рівень перевищував дані інтактних тварин у 7,7 рази. Вміст Cu на 28 добу зростав на 52,63%; а Fe знижувався на 25,3%; Zn – на 25,9%; Mn на 18,46% (р<0,05). Отже, за умов експериментальної кадмієвої інтоксикації в крові спостерігалося зменшення рівня Ca, Fe, Zn, Mn на фоні зростання Cd, Cu та активності ЛФ і КФ.

Водночас, морфологічні дослідження слизової оболонки ротової порожнини щурів за цих умов показали, що на 28-у добу епітеліальне вистелення і його камбіальний шар потоншувався. Останній досягав товщини (17,90±1,22) мкм (порівняно з інтактними, р<0,05). У поверхневому шарі виявлялися епітеліоцити, насичені гранулами кератогіаліну. Над поверхневим шаром спостерігалася широка смужка зі зроговілих епітеліоцитів. Тобто, основними морфологічними проявами були: пригнічення регенераторних процесів і посилення процесів зроговіння.

У кістковій тканині щелеп на 28-у добу досліду в комірковій частині виявлялася дезорганізація пластинок остеонів і зменшення їх кількості в компактному шарі. Пластинки губчастої кістки містили численні узури, визначалися ремодельовані гіпо- або гіпермінералізовані ділянки кістки. У періодонтальній зв’язці на 14-у добу - спостерігалися ділянки відриву від кісткової пластинки міжкореневої перегородки.

Результати проведеного експерименту, дані клініко-біохімічного обстеження хворих на ГП, вказують на необхідність пошуку засобів для корекції встановлених порушень. У зв’язку з цим нами проведено біохімічне дослідження впливу комплексу 1 та 2 на організм експериментальних тварин за умов кадмієвої інтоксикації та в досліджуваних групах пацієнтів.

Рівень Ca після лікування комплексом 1 в сироватці крові тварин зростав протягом усього періоду досліджень, наближаючись до показника інтактних тварин і був суттєво вищим, ніж у тварин, які не отримували терапії; вміст фосфатів знижувався на 34,3% на 14-у добу та на 54,8% на 28-у добу (p<0,05), досягаючи норми. Активність ЛФ та КФ зменшувалася в усі терміни спостереження (p<0,05). Однак, нормалізація активності ЛФ спостерігалася на 28-у добу, а КФ на 14-у добу. При цьому зниження вмісту Cd на 28-у добу склало 60,7%, однак суттєво відрізнялася від інтактних тварин (p<0,05). Вміст есенційних мікроелементів при застосуванні запропонованої комплексної терапії мав тенденцію до нормалізації.

На 28-у добу корекції кадмієвої інтоксикації комплексом 1 в епітелії слизової оболонки виявлялися двохядерні клітини. Товщина слизової оболонки наблизилася до норми, смужка відшарованих зроговілих епітеліоцитів зменшилася до (11,30±0,42) мкм, без корекції – (57,00±2,46) мкм (р<0,05), тобто, була досягнута нормалізація морфометричних показників.

Із 14-ї доби лікування в остеонному шарі компактної кістки щелепи спостерігалося відновлення стану остеоцитів, пластинки губчастої речовини потовщувалися, з’являлися ознаки регенерації червоного кісткового мозку. До 28-ї доби посилювались регенераторні зміни в будові кісткової тканини. У періодонтальній зв’язці визначалося паралельне компактне розташування колагенових волокон. Лінія прикріплення зв’язки до стінки перегородки була безперервною. Корекція комплексом 1 позитивно вплинула на стан кісткової тканини щелепи експериментальних тварин.

Застосування комплексу 2 у тварин сприяло частковому зниженню концентрації Cd в крові, концентрація Mn наближалася до норми. Рівень інших мікро- та макроелементів, активність ЛФ і КФ змінювалися повільно, не досягаючи на 28-у добу показників інтактних тварин. Морфологічна і морфометрична картина слизової оболонки і кісткової тканини щелепи також не виявила повної нормалізації структур.

При вивченні клінічних показників у динаміці лікування у хворих на ГП 1-ї та 2-ї груп встановлено поліпшення всіх клінічних показників, що підтверджується зниженям ІГ, ІР, ІК, проби ШП та ЧС, глибини ПК.

Під впливом лікування у хворих 1-ї групи ІГ зменшувався в 9,33 рази за ГП поч.-І ст., у 7,88 рази за ГП ІІ ст. (р₁<0,001), проба Ш-П в 10,86 та 9,72 рази (р₁<0,001), ЧС в 13,42 та 9,19 рази (р₁<0,001), ІК в 10,08 та 4,13 рази відповідно (р₁<0,001). Глибина ПК зменшувалася після терапії на 18,42% у хворих на ГП поч.-І ст. та на 17,23% за ГП ІІ ст. (р₁<0,001), ІР на 21,26% (р<0,001) та на 20,17% (р<0,005) відповідно. Отримані після лікування покращені клінічні показники в 1-й групі хворих на ГП утримувалися здебільшого протягом року. У 2-й групі хворих комплексна терапія сприяла зниженню клінічних показників, проте у віддалені терміни спостерігалось їх достовірне зростання.

Для встановлення впливу комплексного лікування хворих на ГП 1-ї та 2-ї груп на показники кальцій-фосфорного обміну, проаналізовано вміст Ca та фосфатів і активність фосфатаз у біологічних рідинах у динаміці лікування. Під впливом лікувального комплексу 1 спостерігалося підвищення рівня Ca в сироватці крові і ротовій рідині особливо через 12 міс за ГП ІІ ст. – на 32,14% (р<0,01) та на 55,08% (р<0,001) відповідно. Вміст фосфатів у хворих 1-ї групи після лікування – зменшився за ГП поч.-І ст. на 22,03% (р₁<0,005) у сироватці крові та на 11,9% (р₁<0,05) у ротовій рідині, за ГП ІІ ст. на 29,58% та на 22,33% (р₁<0,001) відповідно з наближенням до величин у здорових. У хворих на ГП 2-ї групи спостерігали тенденцію до зростання рівня Ca в сироватці крові та зниження вмісту фосфатів у біологічних рідинах протягом року. І хоча ці зміни були позитивними і вірогідними відносно рівня до лікування, різниця між показниками 1-ї і 2-ї груп була достовірною.

Зміни активності фосфатаз у сироватці крові і ротовій рідині хворих 1-ї групи мали чітку спрямованість до норми, що проявилося зниженням, особливо за ГП ІІ ст. активності ЛФ – на 31,82% та 43,4% (р₁<0,001) КФ – на 39,47% та 43,97% (р₁<0,001) відповідно. Комплексна терапія (комплекс 1) сприяла нормалізації активності маркерів кісткового метаболізму (ЛФ та КФ). Суттєвою була різниця з показником у здорових лише активності КФ у ротовій рідині хворих на ГП ІІ ст. відразу після лікування. У 2-й групі хворих на ГП ІІ ст. після лікування та у віддалені терміни нормалізації активності ЛФ та КФ не спостерігали.

Значимим і вірогідним було зниження Cd у біологічних рідинах хворих на ГП 1-ї групи і менше – у 2-й групі. Лікування комплексом 1 сприяло нормалізації вмісту Cd у біологічних рідинах хворих на ГП поч.-І ст. та ротовій рідині хворих на ГП ІІ ст. У 2-й групі хворих на ГП під впливом терапії вміст солей Cd у біологічних рідинах зменшувався, але в порівнянні з даними в здорових виявлено вірогідні відмінності.

Результати дослідження мікроелементного спектру біологічних рідин хворих на ГП після лікування  комплексом 1 засвідчили позитивні тенденції до нормалізації показників концентрації Cu та Fe, Mn і Zn. У 2-й групі хворих нормалізація біометалів (Cu, Fe, Mn, Zn) під впливом лікування спостерігалась у хворих на ГП поч.-І ст., за ГП ІІ ст. нормалізації всіх показників не встановлено.

Таким чином, за результатами експериментальних досліджень, а також клінічних і біохімічних досліджень біологічних рідин хворих на ГП, працівників Бурштинської ТЕС, отриманими в найближчі та віддалені терміни спостереження доведена висока терапевтична ефективність запропонованого способу лікування. Аналізуючи отримані нами дані, можна стверджувати про детоксикаційну, протизапальну, коферментну, остеотропну дію препаратів Вітрум Остеомаг, Силікс та Метрогіл-Дента. Усе вищесказане є підставою для широкого впровадження в стоматологічну практику запропонованого способу лікування ГП.

висновки

У дисертаційній роботі наведено теоретичне узагальнення й нове вирішення актуального наукового завдання, пов’язаного з підвищенням ефективності лікування хворих на ГП за умов хронічного впливу малих доз солей важких металів шляхом клініко-експериментального обгрунтування та розробки способу лікування ГП зі включенням вітамінно-мікроелементного препарату Вітрум Остеомаг, сорбенту Силікс та протимікробного препарату Метрогіл-Дента.

1.  У хворих на ГП, працівників Бурштинської ТЕС, зі збільшенням ступеня розвитку захворювання (ГП ІІ ступеня) встановлено достовірне зростання клінічних показників: ІГ на 79,13%, глибина ПК – на 25,16%, проба Ш-П – 39,66%, ЧС – на 83%, ІР – 8,69%, ІК – 69,17%, р<0,001, порівняно з ГП поч.-І ступенів.

2.  Встановлено порушення кальцій-фосфорного обміну в сироватці крові та ротовій рідині хворих на ГП, особливо за ГП ІІ ступеня зменшувався вміст кальцію (на 25,90% і 37,24%, р<0,05), зростала концентрація фосфатів (на 76,23% і 41,04%, р<0,001) та активність ЛФ (на 62,71% і 92,59%, р<0,001) і КФ (в 2,24 рази і в 2,08 рази, р<0,001).

3.       В обстежених хворих на ГП встановлено зміни мікроелементного спектру крові та ротової рідини, а саме: зменшення концентрації цинку, мангану, заліза та зростання міді, що може свідчити про порушення мікроелементного обміну за умов впливу малих доз солей важких металів. Водночас, спостерігається накопичення токсичного мікроелементу кадмію в біологічних рідинах хворих на ГП поч.-І ступеня (у 1,57 рази, р<0,05 та 1,63 рази, р<0,001) та ГП ІІ ступеня (у 2,03 та 2,38 рази, р<0,001).

4.       Тривала інтоксикація хлоридом кадмію спричинює порушення кальцій-фосфорного обміну в організмі експериментальних тварин, що супроводжується зниженням концентрації кальцію в крові в 1,23 рази з одночасним зростанням активності ЛФ – у 2,47, КФ – у 2,86 разів та рівня фосфатів – у 2,33 рази. При цьому встановлено розвиток дисмікроелементозу, при якому достовірно (р<0,05) знижується рівень есенційних мікроелементів: заліза, мангану, цинку та зростає вміст міді. Водночас спостерігалися морфологічні зміни – дезорганізація компактної і губчастої речовини коміркової частини та порушення мінералізації кісткової тканини щелеп, а також потоншення епітеліального вистелення, пригнічення регенераторних і посилення процесів зроговіння в слизовій оболонці.

5. Застосування препаратів Вітрум Остеомаг, Силікс та Метрогіл-Дента за умов кадмієвої інтоксикації сприяло нормалізації досліджуваних біохімічних показників та морфологічної картини структур пародонта.

6. Комплексне лікування хворих на ГП запропонованим нами способом сприяє поліпшенню клінічних показників (ІГ та ІК в середньому зменшувалися в 9,70 разів, ЧС в 13,42 за ГП поч.-І ступенів та 7,88, 4,13 та 9,19 разів за ГП ІІ ступеня, р<0,001) та впливає на досліджувані біохімічні показники крові та ротової рідини, що підтверджується вираженою тенденцією до норми активності КФ та ЛФ, рівня життєво необхідних макро- та мікроелементів і зниженням вмісту кадмію (на 35,83% та 42,11%, р<0,001 за ГП ІІ ступеня). Досягнуті результати зберігалися й у віддалені терміни, що забезпечує стабілізацію процесу в тканинах пародонта.

7. Розроблено і впроваджено в практичну охорону здоров’я патогенетично обгрунтований спосіб лікування хворих на ГП зі застосуванням вітамінно-мікроелементного препарату Вітрум Остеомаг, сорбенту Силікс та протимікробного препарату Метрогіл-Дента, які володіють протизапальною, детоксикаційною, коферментною та остеотропною дією.