Общепризнано, что пульпа отвечает за трофику всех тканей зуба и защищает периодонт от дальнейшего проникновения инфекции и образования хрониосепсиса, играет главную роль и барьерность к кариесу. Она обладает всем комплексом механизмов защиты жизнеспособности [1].
Сегодня является актуальным исследование проблемы нейроэндокринных взаимоотношений [2, 3]. Вместе с тем для развития и исхода патологического процесса немаловажное значение имеют и другие факторы, в том числе исследование нейромедиаторного обеспечения органов и тканей [4, 5]. С помощью гистохимических методов определено нахождение нейромедиаторов в структурах развивающегося зуба и околозубных тканях, в нервных волокнах, сосудах человека [6]. В развивающихся зубах человека обнаружены содержащие медиаторы клетки, предположительно участвующие в выделении таких сигнальных факторов, как биологически активные вещества (БАВ). Согласно исследованиям [6] симпатические адренергические нервы регулируют кровоток в пульпе зуба через a- и b-адренорецепторы, причем концентрация катехоламинов в пульпе зуба значительно выше, чем в десне. При симпатэктомии концентрация катехоламинов в пульпе уменьшается на 76%, но не достигает нулевого уровня, что заставило авторов сделать предположение о существовании в пульпе альтернативных источников продукции катехоламинов.
Субодонтобластический слой пульпы зуба также отличается большой плотностью расположения антигенпрезентирующих дендритных клеток Лангерганса, пришедших сюда из кожного эпидермиса [7]. Эти клетки экспрессируют MHCII, HLA-DR и фактор XIIIа, большинство также положительно на типичные макрофагальные маркеры CD14 и СD68. При сканирующей лазерной микроскопии выявлен тесный контакт отростков дендритных клеток с периферической цитомембраной эндотелия сосудов пульпы.
Иммуногистохимическими методами была изучена экспрессия Ia-антигена в дендритных клетках пульпы при экспериментальном кариесе, вызванном при помощи внедрения стрептококков и кариесогенной диеты [7]. Количество Ia-позититвных клеток коррелировало с глубиной кариозного процесса. Данные клетки концентрировались под дентинными канальцами, сообщающимися с кариозной полостью в коронковой пульпе. Согласно иммуногистохимическим исследованиям дендритные клетки и макрофаги концентрируются под кариозным повреждением. При глубоком кариесе антигенпрезентирующие проникали в слой поврежденных одонтобластов, чего не наблюдалось при поверхностном кариесе. Даже через полгода после лечения кариеса в субодонтобластическом слое авторы обнаруживали скопление тесно контактирующих дендритных клеток, Т-лимфоцитов и нервных волокон, что свидетельствовало о сохранении иммунных процессов. Механизмы привлечения антигенпрезентирующих клеток в слой одонтобластов при повреждении эмали и дентина являются предметом дискуссии. При бактериальном или ятрогенном воздействии из дентина высвобождается TGF-b1, который вызывает накопление в слое одонтобластов незрелых дендритных клеток, положительных на HLA-DR, фактор XIIIа, СD68 и TbRII (специфический рецептор к TGF-b1). Однако отсутствуют данные, позволяющие правильно интерпретировать полученные результаты исследования нейромедиаторов зубочелюстной системы человека.
Цель исследования: изучить в тканях пульпы зуба состояние биоаминов, гепарина, тканевых мукополисахаридов, а также дегрануляцию ТК интактной пульпы зуба при кариесе и его осложнениях.
Материал и методы исследования
В исследовании участвовали 86 пациентов, которые были распределены по изучаемым патологиям в группы. Из пульпы зуба готовились срезы. Применялись гистохимические методы Фалька–Хилларпа, Кросса, Унна и Спайсера, позволяющие оценить состояние биоаминов, тканевых мукополисахаридов и гепарина.
Результаты исследования и их обсуждение
При люминесцентно-гистохимическом исследовании органов развивающейся зубочелюстной системы нами было обнаружено присутствие в челюсти наряду с уже сформированными зубами зубных почек на поздних сроках антенатального периода развития. Возможно, наличие у человека дополнительных зубных почек и их биоаминное микроокружение являются причиной феномена «третьей смены зубов», обнаруженного у долгожителей. В энамелобластах развивающегося зуба на 22-й неделе содержание КА снизилось с 50,1±4,6 у.е. до 25,0±2,5 у.е. (р<0,05), СТ – с 82,2±8,1 у.е. до 38,4±4,5 у.е. (р<0,001), Г – с 67,9±6,8 у.е. до 46,1±2,5 у.е. (р<0,01); в наружных клетках эмалевого органа – Г – с 86,3±9,1 у.е. до 40,3±3,4 у.е., КА – с 18,9±2,6 у.е. до 18,3±2,2 у.е., СТ – с 36,8±3,2 до 30,4±3,7 у.е. (р<0,001); в клетках пульпы эмалевого органа – КА с 11,1±2,4 у.е. до 6,1±0,7 у.е., СТ – с 18,6±2,8 у.е. до 9,3±0,6 у.е. (р<0,05), Г – с 24,4±3,8 у.е. до 22,7±4,6 у.е. соответственно. Наряду с этим в зубном сосочке и зубном мешочке количество медиаторов повышается: в зубном сосочке – КА с 12,6±1,9 у.е. до 14,3±2,3 у.е., СТ – с 20,4±2,8 до 24,1±2,4 у.е., Г – с 18,0±2,2 у.е. до 78,1±9,6 у.е. (р<0,001); в зубном мешочке – Г с 22,8±3,5 у.е. до 27,3±2,3 у.е., КА – с 4,4±0,5 у.е. до 6,8 ±0,4 у.е., СТ – с 6,2±0,5 у.е. до 9,4±0,9 у.е. соответственно.
Максимальные коэффициенты корреляции обнаруживаются на 12–13-й неделях антенатального периода развития. На 13-й неделе r=0,98 обнаруживается в шейке эмалевого органа, r=0,99 – в наружных клетках эмалевого органа, r=0,95 – в клетках пульпы эмалевого органа, r=0,89 – во внутренних клетках эмалевого органа, r=0,99 – в энамелобластах соответственно. Выявляется нарушение корреляционной связи в нервных волокнах пульпы зуба с r=0,13 до r= –0,15 и одновременно ее усиление в околозубных ТК – с r=0,42 до r=0,43. В пульпе эмалевого органа преимущественно с 14-й по 18-ю неделю развития: в зубной пластинке с r= –0,11 до r=0,04, зубной почке с r=0,47 до r= –0,22, в пульпе эмалевого органа с r= –0,09 до r= –0,25. Это свидетельствует о разнонаправленной динамике КА и Г в названных структурах. В паре СТ–Гв околозубных ТК – с 12-й по 18-й неделю, что указывает на однонаправленную динамику данных БА в окружающей зуб мезенхиме на ранней стадии развития максимальный r= –0,94 обнаруживается в нервных волокнах. Коэффициент корреляции меняется в ТК пульпы зуба с r=0,79 до r= –0,78, в кровеносных сосудах с r=0,29 до r= –0,25, в нервных волокнах пульпы зуба с r=0,96 до r= –0,94 соответственно. Сильная отрицательная корреляционная связь по СТ наблюдается в следующих парах структур: околозубные ТК – зубная почка с 13-й по 16-ю неделю развития. Сильная отрицательная корреляционная связь по СТ выявляется в паре энамелобласты – околозубные ТК с 24-й по 28-ю неделю развития.
При исследовании срезов интактной пульпы по степени дегрануляции зубов обнаруживается максимальное количество Т0-клеток. Содержание Г в нервных терминалях и сосудистых разветвлениях – 19,5±2,1 у.е. и 12,3±1,1 у.е. В пульпе зуба контрольной группы численность реализующих ТК составила 13,8±1,2%.
При гистохимической окраске срезов при поверхностном кариесе количество Т0-клеток возрастает до 36,5±3,1% (р<0,01).
По Спайсеру выявляются сафранинофильные ТК с розовым ядром. Число развивающихся клеток уменьшилось до 73,1±5,4%. Количество альцианофильных реализующих ТК с сафронинофильным ядром возросло с 13,8±1,2% до 26,9±2,3% (р<0,05).
При среднем кариесе количество Т1 ТК возросло до 41,6±2,7% (р<0,01). В пульпе зуба при среднем кариесе обнаруживаются развивающиеся сафранинофильные ТК с розовым ядром. Их количество снизилось до 65,4±4,6%.
Численность альцианофильных реализующих программу ТК с сафронинофильным ядром возросла с 13,8±1,2% до 34,6±2,9% (р<0,01). Число Т1 ТК увеличилось до 52,4±4,9% (р<0,001).
При глубоком кариесе выявляются сафранинофильные формы ТК с розовым ядром. Общее количество ТК, выявленных этим методом, повысилось с 1,8±0,2 до 3,0±0,5 в п.з. Выявлены некоторые участки субодонтобластического слоя данной группы с распадом осевых цилиндров нервных волокон. Кровеносные сосуды и нервные волокна люминесцируют бледно-зеленым цветом с возрастанием количества Г с 19,5±2,1 у.е. до 30,2±3,1 у.е. и с 12,3±1,1 до 20,3±4,1 у.е. соответственно.
В пульпе снизилось количество фибробластов. Структура импрегнированных серебром нервных волокон выявляется при данной патологии более отчетливо. Среди ТК данной группы число α-ортохромных клеток снизилось с 70,4±5,3% до 16,8±1,7% (р<0,05), β1-мета-хроматичных – повысилось с 25,8±2,1% до 70,9±5,2% (р<0,001), β2-мета-хроматичных – возросло с 3,8±0,2 до 12,3±1,2% (р<0,01). Количество альцианофильных реализующих программу ТК с сафронинофильным ядром возросло с 13,8±1,2% до 48,7±4,2% (р<0,01).
При исследовании срезов пульпы зуба при остром очаговом пульпите количество Т0 ТК снизилось до 5,9±0,8% (р<0,001). Количество Т1-форм ТК увеличилось с 5,3±0,9% до 18,7±1,9% (р<0,05). Число β1-метахроматичных – повысилось с 25,8±2,1% до 34,8±2,6%, β2-метахроматичных – резко возросло с 3,8±0,2 до 54,7±4,6% (р<0,001). Наблюдается деструкция нервных волокон. Количество Г в них повысилось с 12,3±1,1 у.е. до 69,2±7,5 у.е. (р<0,01).
Здесь также выявляются альцианофильные, реализующие программу ТК с сафранинофильным ядром. Их число возросло до 14,5±1,2 в п.з. (р<0,001). Число реализующих ТК повысилось до 67,8±5,6% (р<0,001). Количество развивающихся сафранинофильных ТК с розовым ядром снизилось с 86,2±6,8% до 12,6±1,3% (р=0,01). Выявляются абортивные ТК с альцианофильным ядром и неровными краями в количестве 9,4±0,7%.
При исследовании срезов острого воспаления при диффузном пульпите выявляются завершающие программу клетки с альцианофильным ядром в количестве 43,1±3,8%. Содержание Г при данной патологии увеличилось: в кровеносных сосудах – с 19,5±2,1 у.е. до 167,1±14,5 у.е. (р<0,001) и в нервных волокнах – с 12,3±1,1 у.е. до 105,8±11,3 у.е. (р<0,001) соответственно. Число альцианофильных, реализующих ТК понизилось до 9,5±1,1% (р<0,01).
При исследовании срезов пульпы зуба при хроническом фиброзном пульпите количество альцианофильных реализующих программу понизилось до 6,8±0,3% (р<0,05). Выявляется увеличение содержания Г в нервных терминалях и сосудистых разветвлениях – с 19,5±2,1 у.е. до 43,9±4,1 у.е. (р<0,05) и с 12,3±1,1 у.е. до 31,6±2,9 у.е. (р<0,05).
Анализ корреляционных показателей выявил умеренные связи в контроле в парах: ТК – одонтобласты (r=0,55), ГЛК – нервные волокна (r=0,45) и ТК – ГЛК по КА. Слабая положительная корреляционная связь имеет место в кровеносных сосудах (r=0,21) и ГЛК (r=0,04). В паре СТ–Г отрицательные значения коэффициента корреляции обнаружены лишь в одонтобластах (r= –0,54 – умеренная связь). У пациентов с поверхностным кариесом умеренные выявлены в парах: кровеносные сосуды – одонтобласты (r=0,51) по КА. В паре КА–СТ слабая положительная корреляционная связь отмечается в кровеносных сосудах (r=0,21) и ГЛК (r=0,04). Отрицательные значения коэффициента корреляции обнаружены лишь в одонтобластах (r= –0,54 – умеренная связь).
У пациентов с поверхностным кариесом умеренные положительные корреляционные связи по СТ выявлены в парах: кровеносные сосуды – одонтобласты (r=0,65). Слабая положительная корреляционная связь имеет место в фоне соединительной ткани пульпы (r=0,25). Отрицательные значения коэффициента корреляции обнаружены в ТК (r= –0,44 – умеренная связь) и кровеносных сосудах (r= –0,02 – слабая связь). В паре СТ–Г умеренная положительная корреляционная связь выявляется в нервных волокнах (r=0,51). Отрицательное значение коэффициента корреляции обнаружено в ГЛК (r= –0,92; р<0,01 – сильная связь). В паре КА–Г слабая положительная корреляционная связь – в нервных волокнах (r=0,24), в фоне соединительной ткани пульпы (r=0,25). Отрицательные значения коэффициента корреляции обнаружены в ТК (r= –0,44 – умеренная связь) и кровеносных сосудах (r= –0,02 – слабая связь).
У пациентов с глубоким кариесом умеренные положительные корреляционные связи по СТ выявлены в парах: кровеносные сосуды – одонтобласты (r=0,65).
У пациентов с острым очаговым пульпитом умеренные положительные корреляционные связи по КА выявлены в парах: кровеносные сосуды – одонтобласты (r=0,38), ТК – одонтобласты (r=0,41). Умеренная положительная корреляционная связь выявляется в кровеносных сосудах (r=0,47). В паре СТ–Г сильная положительная корреляционная связь имеется в ГЛК (r=0,76), слабая положительная корреляционная связь выявляется в кровеносных сосудах (r=0,21).
У пациентов с острым диффузным пульпитом слабые положительные корреляционные связи по КА отмечены в парах: сосуды – одонтобласты (r=0,11), ТК – одонтобласты (r=0,25).
У пациентов с хроническим фиброзным пульпитом в паре кровеносные сосуды – одонтобласты выявлен отрицательный коэффициент корреляции (r= –0,10). Слабые положительные корреляционные связи по Г выявлены в парах: ТК – кровеносные сосуды (r=0,25), ТК – нервные волокна (r=0,11). Слабые отрицательные корреляционные связи по Г выявлены в парах: ТК – одонтобласты (r= –0,03), слабая положительная корреляционная связь имеется в кровеносных сосудах (r=0,03).
У пациентов с хроническим гангренозным пульпитом умеренные положительные корреляционные связи по КА выявлены в парах: ТК – одонтобласты (r=0,32). Слабая положительная корреляционная связь по Г выявлена в паре ТК – нервные волокна (r=0,07). Слабые отрицательные корреляционные связи по Г выявлены в парах: ТК – одонтобласты (r= –0,09), ГЛК – одонтобласты (r= –0,28), ТК – кровеносные сосуды (r= –0,12), ГЛК – кровеносные сосуды (r= –0,09), ГЛК – нервные волокна (r= –0,03). В паре КА–Г слабая положительная корреляционная связь выявляется в кровеносных сосудах (r=0,25).
Серотониновый индекс нормы показал двукратное преобладание серотонина в ГЛК (IСТ/КА=1,42). В группе больных средним кариесом в исследуемых структурах пульпы зуба IСТ/КА в ГЛК (IСТ/КА=1,07), ТК (IСТ/КА=1,51). При глубоком кариесе в ГЛК отмечается преобладание КА, которое превышает единицу: в одонтобластах IСТ/КА=1,97, в кровеносных сосудах IСТ/КА=1,31, в нервных волокнах IСТ/КА=1,32, в ТК IСТ/КА=1,32. У пациентов с хроническим гангренозным пульпитом в нервных волокнах IСТ/КА=2,06 и превышает единицу: в кровеносных сосудах IСТ/КА=1,65, в ГЛК IСТ/КА=1,48.
В норме соотношение серотонина и гистамина в ТК IСТ/Г=0,59. В группе у пациентов со средним кариесом соотношение серотонина и гистамина (IСТ/Г) в кровеносных сосудах IСТ/Г=1,82, в нервных волокнах IСТ/Г=1,95, в ГЛК IСТ/Г=1,18. У пациентов с глубоким кариесом в ГЛК IСТ/Г=0,91 и ТК IСТ/Г=0,21, в кровеносных сосудах IСТ/Г=2,04, в нервных волокнах IСТ/Г=2,64, в фоне соединительной ткани IСТ/Г=1,91. У пациентов с острым очаговым пульпитом в одонтобластах IСТ/Г=0,59, в кровеносных сосудах IСТ/Г=0,67, в ТК IСТ/Г=0,26, в фоне соединительной ткани IСТ/Г=0,82. В группе больных с острым диффузным пульпитом в одонтобластах IСТ/Г=0,73. В группе больных с хроническим фиброзным пульпитом в ТК IСТ/Г=1,05 и в фоне соединительной ткани IСТ/Г=1,41. У пациентов с хроническим гангренозным пульпитом в ТК IСТ/Г=0,79.
Заключение
Таким образом, показано, что пульпа подвергается патологическим изменениям на клеточном уровне уже на ранних стадиях повреждения эмали. Эти данные должны помочь в решении проблем этиологии и патогенеза поражений твердых тканей зуба.
В пульпе зуба нами были обнаружены единичные ТК, обладающие ортохромазией без признаков дегрануляции. При окраске альциановым синим и сафранином описанные клетки имеют розовое сафранинофильное ядро, цитоплазматические гранулы окрашиваются сафранинофильно, эти признаки характерны для молодых ТК.
При кариесе и остром пульпите возрастает число ТК, среди них преобладают β-метахроматичные дегранулирующие формы, реализующие свою программу. Они имеют сафранинофильную цитоплазму и альцианофильное ядро. Эти клетки расцениваются как зрелые формы со вторичным поглощением БА и характеризуются высокой степенью созревания гепарина.
При хроническом пульпите обнаруживаются заканчивающие программу и абортивно гибнущие формы клеток. ТК проявляют альцианофилию гранул, подтверждающую процессы клеточного старения и разрушения.