Scientific journal
Modern problems of science and education
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,791

THE IMPACT OF THE OSTEOPLASTIC MATERIAL «BOL-HEATAL» ON THE STATE OF PERIODONTAL TISSUE DURING THE TREATMENT OF RABBITS REPRODUCED PERIODONTITIS.

Bulkina N.V. 1 Ivanov P.V. 2 Vedyaeva A.P. 1
1 Saratov State Medical University n.a. V.I. Razumovsky
2 Penza State University
Изучалось воздействие остеопластического материала «Бол-хитал» на состояние тканей пародонта в динамике лечения воспроизведенного пародонтита у экспериментальных животных. «Бол-хитал» обладает высокой совместимостью с тканями пародонта, биодеградируемостью, неаллергогенностью, а также стимулирует развитие коллагенового матрикса, ориентированного по осевой нагрузке, и васкуляризированной соединительной ткани, плотно сращенной с пародонтом. Оценку динамики воспалительного процесса в пародонте осуществляли рентгенологическим и гистоморфометрическим методами, а также прямой джоульметрией и лазерной доплеровской флоуметрией. Проведенные исследования показали, что остеопластический материал «Бол-хитал» способен усиливать острую воспалительную реакцию при его использовании в качестве наполнителя костных полостей, что может быть связано с повышением активности макрофагов и остеокластов, участвующих в резорбции фрагментов «Бол-хитала». Однако через 7-14 суток воспаление в тканях купируется и репаративно-регенеративные процессы существенно активизируются.
The article examined the effects ofosteoplasticmaterial"Bol-Heatal" on the state of theperiodontal tissueduring the treatmentof periodontitisreproducedin experimentalanimals."Ball-Heath" has high compatibilitywithperiodontal tissues, biodegradability, neallergogennostyuandstimulatescollagen matrix isoriented along theaxialload,andvascularizedconnectivetissuetightlysplicedwithperiodontitis.Assessment of the dynamicsof inflammation inperiodontalperformedradiographicandhistomorphometricmethods, and direct dzhoulmetrieyandlaser Dopplerflowmetry. Studies haveshown thatosteoplasticmaterial "Bol-Heath" is able to enhancethe acuteinflammatory responsewhen usedas a fillingbone cavities, which may beassociated with increased activityof macrophages andosteoclastsinvolved inbone resorptionfragments"Bol-Heath." However, after7-14days ofinflammation in thetissues of thedockedandreparative-regenerative processes significantlymore active.
пuided tissue regeneration
" osteoplastic material
"Bol-Heatal
periodontitis

Введение

При лечении хронического генерализованного пародонтита важнейшими задачами являются снятие воспаления и обеспечение оптимальных процессов регенерации костной ткани альвеолярного отростка, утраченных в результате воспалительной резорбции. Многие из применяемых в настоящее время аллогенных, ксеногенных и аллопластических материалов являются биосовместимыми и биодеградируемыми, стабильно замещают объем дефекта, однако не обладают в достаточной степенипротивовоспалительным, антимикробным и остеоиндуктивнымдействием, что позволило бы предотвратить осложнения после хирургического вмешательства и значительно улучшить процессы остеогенезав костной ране[1; 6; 7].

В последние годы в научной литературе появились отдельные сообщения об эффективном применении отечественного остеопластического материала «Бол-хитал» для реконструкции мягких и твердых тканей пародонта [2; 3; 5]. Изделие представляет собой сублимированную массу на основе 2%-ногоаскорбатахитозана, включающую также гепарин, хондроитинсерную и гиалуроновую кислоты, сывороточный фактор роста крупного рогатого скота «Адгелон» и 1%-ныйальгинат натрия. Достоинствами предлагаемого материала являются его высокая совместимость с тканями пародонта, биодеградируемость, неаллергогенность, а также стимуляция развития коллагенового матрикса, ориентированного по осевой нагрузке, и васкуляризированной соединительной ткани, плотно сращенной с пародонтом.Однако авторыотмечают, чтопри использовании «Бол-хитала» для заполнения костных полостей у всех пациентов в послеоперационный период наблюдаются болевые ощущения и слабо выраженный отек мягких тканей лица [2]. Природа данного эффекта до сих пор остается не изученной.

Целью настоящего исследования явилось изучение на животной моделивоздействия остеопластического материала «Бол-хитал» на состояние тканей пародонта в динамике лечения воспроизведенного пародонтита.

Материал и методы

Объектом исследования явились 30 кроликов породы шиншилла весом 2600–3000 г. Пародонтит воспроизводили лигатурным методом в модификации Воложина А.И. и Виноградовой С.И. (1991) [4]. Лигатуру удаляли через 14 дней и в зоне воспроизведенного пародонтита формировали костный дефект диаметром 1,4 мм. После хирургического вмешательства все экспериментальные животные были разделены на 2 группы по 15 кроликов. В первой группе (группа сравнения) костную рану вели под кровяным сгустком. Во второй группе для заполнения костных полостей использовали остеопластический материал «Бол-хитал», предоставленный специалистами ГОУ ВПО «КрасГМА им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого».

Оценку динамики воспалительного процесса в пародонте осуществляли прижизненно путем снятия вольт-амперных характеристик тканей с использованием джоульметрического метода. Состояние микроциркуляции в тканях проводили методом лазерной доплеровской флоуметрии (ЛДФ) с помощью лазерного анализатора ЛАКК-02 в исполнении 4 (НПП «Лазма», Москва).

Для гисто- и морфометрического исследования фрагменты челюсти кроликов, включающих зону костного дефекта, фиксировали в жидкости Карнуа, декальцинировали в 10%-ной азотной кислоте. Депарафинированные срезы окрашивали гематоксилин-эозином и по Ван-Гизону. Препараты изучали с помощью системы визуализации, состоящей из цифрового фотоаппарата PentaxOptio M20 и светового микроскопа Olympus CX21FS1 при увеличениях х100 и х400.

Статистическая обработка результатов осуществлялась с помощью пакетов прикладных программ Statistica 8.0 forWindows (StatSoft-Russia).

Результаты и обсуждение

Обследование состояния пародонта у кроликов с воспроизведенным пародонтитом выявило следующие изменения. В зоне экспериментального пародонтитаотмечалось наличие над- и поддесневого зубного налета. Слизистая оболочка десны в области нижних резцов была отечной и гиперемированой. При пальпации в области маргинального края наблюдаласьвыраженная кровоточивость десны и незначительное выделение гноя из зубодесневых карманов. Средняя глубина карманов в области резцов составляла 3-5 мм. С вестибулярной стороны и в зоне межзубного сосочка имелись язвы размером 0,2 на 0,3 см, поверхность которых была покрыта грануляциями и грязно-серым налетом. Подвижность резцов нижней челюсти – 1 степени.Рентгенологическое исследование до оперативного вмешательства показало наличие деструктивных изменений в костной ткани альвеолярного отростка (рис.1).

При гисто- и морфометрическом исследовании воспроизведенного пародонтита у экспериментальных животных наблюдалось повышенное слущивание клеток рогового слоя, выявлялся отек тканей пародонта и компонентов межклеточного матрикса. В соединительнотканной основе обнаруживались признаки деструкции коллагеновых волокон в виде мукоидного набухания и слабо выраженной пикринофилии при окраске по Ван-Гизону. В сосочковом слое дермы наблюдались расширенные капилляры с признаками стаза эритроцитов. Причем преобладала лимфоплазмоцитарная инфильтрация (рис. 2).

Как видно из таблицы 1,у кроликов с интактным пародонтом значения РТ колебались в пределах интервала 121,8-185,4 мкДж. В результате развития воспалительного процесса в пародонте у кроликов с воспроизведенным пародонтитом средние значения РТ возросли более чем в 1,5 раза (p<0,05). Со стороны микроциркуляторного русла также наблюдались изменения. Так, если у кроликов с интактым пародонтом среднее значение показателя перфузии (М) составляло величину 16,2±0,6дф. ед., а у коэффициента вариаций(Kv) - 10,31±0,5%, то после развития пародонтита эти показатели у них снизились в 0,5 (p<0,05) и 1,3 (p>0,05) раза, соответственно (табл. 1).

Таким образом, применение рентгенологического игистоморфометрическогометодов, а также прямойджоульметрии и лазерной доплеровской флоуметрии (ЛДФ) позволило выявить существенные изменения в состоянии тканей пародонта у кроликов с воспроизведенным пародонтитом.

После воспроизведения пародонтита следующим этапом работы было проведение хирургического лечения с ведением костной раны под кровяным сгустком (группа 1) и с использованием остеопластического материала «Бол-хитал» (группа 2). Наблюдение за состоянием тканей пародонта в области костной раны проводили в динамике в течение 56-ти суток.

При гистологическом исследовании фрагментов нижней челюсти экспериментальных животных были выявлены следующие изменения. На 7-е сутки у обеих групп животных отмечались признаки дистрофических изменений вблизи дефекта костной ткани. Обнаруживались участки некротизированной костной ткани, в которых отсутствовали остеоциты. По мере удаления от области дефекта отмечалось уменьшение дистрофических процессов. В матриксе кости отмечалось разрыхление, а также пикринофилия коллагеновых волокон при окраске по Ван-Гизону. В тканях пародонта и компонентах межклеточного матрикса выявлялся отек. Тем не менее на отдельных участках наблюдалось начало формирования остеогенной соединительной ткани, имеющей грубоволокнистую структуру при окраске по Ван-Гизону.

На 14-е сутки в исследуемых препаратах отмечалось уменьшение дистрофии в области дефектов костной ткани иснижение лимфогистиоцитарной инфильтрации. Однако выраженность признаков воспалительной реакции была значительно ниже в группе кроликов с ведением раны под кровяным сгустком. Однако во второй группе кроликов более активно и в большем объемеформировалась грубоволокнистая соединительная ткань.При окраске по Ван-Гизонуна срезах наблюдались обширныеполя фуксинофильных коллагеновых волокон.

Начиная с 21 суток на срезах наблюдался процесс формирования первичной костной мозоли. Причем у кроликов в группе 1 образование соединительнотканной мозоли шло преимущественно эндостальным путем. Образующиеся костные пластинки имели незрелый характер, были беспорядочно ориентированы, а на их поверхности находилось большое количество фибробластов. В толще новообразованных костных трабекул содержались многочисленные остеобласты и небольшое количество остеоцитов. Между костными трабекулами в ячейках ретикулярной ткани располагались кроветворные островки.

Как было установлено, во второй группе кроликов использование«Бол-хитала»для заполнения костного дефекта привело к развитию преимущественно интермедиарной костной мозоли. Уже к 28 суткамволокнистая соединительная ткань в большей степени была замещена на хрящевую, которая, в свою очередь, начала интенсивно переходить костную ткань.Трабекулы новообразованной пластинчатой костной ткани выглядели более зрелыми, на поверхности части из них можно обнаружить гигантские многоядерные остеокласты (рис.3).

Таким образом, в результате гистоморфометрического анализа фрагментов челюстей кроликов было установлено, что к 56 суткам эксперимента дефект кости в обеих группах кроликов полностью закрылся. Однако в отличие от группы кроликов, при лечении которых применяли «Бол-хитал», у кроликов из группы сравнения новобразованная костная ткань была менее зрелая, а процессы ее приспособления к направлению и силе нагрузок только начались.

Анализ замера основных показателей, имеющих диагностическое значение при оценке микроциркуляторного кровотока, показал, что на 7-е сутки после проведения операции вобеих группах показатель перфузии (М) статистически достоверно увеличился по сравнению с нормой(p˂0,05). Данный факт можно объяснить реакцией мягких тканей на хирургическое вмешательство и процессов деструкции поврежденной костной ткани.Коэффициент вариации (Кv) оставался в 1,3-1,5 раза ниже нормы(p˂0,05), что свидетельствовало об угнетении вазомоторной активности микроциркуляторного русла. В дальнейшем, по мере заживления дефекта, отмечалось постепенное приближение значенийобоих параметров к норме, однако более активно этот процесс протекал у кроликов, в терапии которых применялся материал «Бол-хитал» (табл. 1).

Джоульметрическое обследование тканей показало, что на 7-есутки после хирургического вмешательства в обеих экспериментальных группах отмечались крайне высокие значения РТ, в среднем в 1,2 раза превышающие этот показатель до операции и в 1,8-1,9 раза- в интактном пародонте (табл. 1). Это характерно для момента манифестации клинических проявлений острой воспалительной реакции, формирования обширного отека и экссудации в ткани различного рода белков, ферментов, минеральных веществ и др., обусловливающих высокую электропроводность. Более высокие значения РТ во второй группе до операции и на 7-й день после операции можно объяснить тем, что в состав материала «Бол-хитал» входят органические кислоты, альгинат натрия, 2%-ныйаскорбатхитозана, которые являются электролитами и под действием электрического поля также могут подвергаться электрохимической диссоциации и обеспечивать высокие значений РТ. Однако установить долю участия этих веществ в изменении электропроводности тканей в зоне имплантации остеопластического материала на данный момент не представляется возможным.

После 14-х суток значения РТ начинали резко падать, что свидетельствовало о прекращении чрезмерной экссудации жидкой части кровив межклеточное пространство, купировании воспалительной реакции и, как следствие,повышении импеданса тканей и снижении их электропроводности. Важно заметить, что во второй группе отмечалосьболее динамичное снижение этого показателя, по всей видимости, за счет более высоких темпов репаративного процесса, а также благодаря активизации процессов резорбции фрагментов остеопластического материала макрофагами и остеокластами. К 56-м суткам электрохимические свойства тканей пародонта у кроликов изобеих групп восстановилисьдо нормальных значений (табл. 1).

Таким образом, проведенные исследования показали, что остеопластический материал «Бол-хитал» способен усиливать острую воспалительную реакцию при его использовании в качестве наполнителя костных полостей. Это может быть связано с повышением активности макрофагов и остеокластов, участвующих в резорбции фрагментов «Бол-хитала». Однако через 7-14 суток воспаление в тканях купируется и репаративно-регенеративные процессы существенно активизируются.

Рис. 1.Рентгенограмма области костного дефекта у кроликов с воспроизведенным пародонтитом.

Рис.2. Воспроизведенный пародонтит. Окраска гематоксилином и эозином. × 400.
1 - плазмоцитарная и лимфо-макрофагальная инфильтрация стромы;
2 - геморрагическое пропитывание.

Таблица 1

Срок наблюдения, сут.

Ведение раны под кровяным сгустком

Терапия с использованием материала «Бол-хитал»

РТ, мкДж

М,пф. ед.

Кv, %

РТ, мкДж

М,пф. ед.

Кv, %

7

281,3±12*

26,9±1,0*,**

8,2*

289,5±14*

26,4±1,2*,**

8,0*

14

277,1±10*

23,4±1,1*,**

8,5*

283,6±15*

23,5±0,9*,**

8,5*

21

247,8±9*

20,0±1,2*,**

9,4

242,3±10*

21,0±1,0*,**

9,5

28

212,2±10

18,6±0,2*,**

9,9

209,7±12

17,5±0,4

10,1

56

183,4±11

17,1±0,9

10,5

179,0±13

17,0±1,2

10,3

До операции

239,2±11*

12,4±0,1*

8,1±1,0

240,3±10*

12,5±0,2

8,2±0,8

Норма (n=30)

153,6±10

16,2±0,6

10,31±0,5

153,6±10

16,2±0,6

10,31±0,5

Примечание: (*) - p<0,05 посравнению со значением в норме (интактный пародонт);
(**) - p<0,05 посравнению со значением до операции

Рис. 3. 28-е сутки терапии с использованием остеопластического материала «Бол-хитал». Окраска гематоксилином и эозином, ×100.
1- зрелые костные пластинки;
2 - гемопоэтические компоненты в лакунах новообразованной кости;
3 - фрагменты «Бол-хитала» в толще костной пластинки.  

Рецензенты:

Скуридин П.И., д.м.н., главный врач ГАУЗ ПО «Городская стоматологическая поликлиника», г.Пенза.

Еремина Н.В., д.м.н., зав.кафедрой стоматологии общей практики и стоматологии терапевтической ГБОУ ДПО «Пензенский институт усовершенствования врачей» Минздрава России, г.Пенза.