А.И. Грудянов и Г.М. Барер (1994) показали, что лишь у 12% населения здоровый пародонт, у 53% отмечены начальные воспалительные явления, у 23% начальные деструктивные изменения, а у 12% выявляются поражения средней и тяжелой степени. Для лиц старше 35 лет характерен рост средней тяжести заболевания до 75%.
Заболевания пародонта, так же как и кариес зубов, получили очень широкое распространение. По данным ВОЗ, около 95% взрослого населения планеты и 80% детей имеют те или иные признаки заболевания пародонта.
Воспалительный процесс в тканях десны изначально возникает из-за массивных микробных скоплений и выделяемых ими ферментов и токсинов.
Как известно, в состав нормальной микрофлоры полости рта входят бактерии, вирусы, грибы и простейшие. Наиболее многочисленными являются бактериальные биоценозы, которые играют основную роль в поддержании постоянства данного биотопа.
Микроорганизмы попадают в полость рта с пищей, водой и из воздуха. Богатство пищевых ресурсов, постоянная влажность, оптимальные значения рН и температуры создают благоприятные условия для адгезии, колонизации различных микробных видов.
Цель исследования. Приведенные факты обосновывают постоянный интерес к вопросам микробной контаминации полости рта и ее значимости для развития послеоперационных осложнений, в том числе и воспалительного характера у представителей всех стоматологических специальностей.
Особенно актуальна проблема при хирургических вмешательствах в полости рта.
На современном этапе для лечения ран и раневой инфекции предлагается большое количество методов, способов, а также разработано множество антимикробных препаратов. Однако высокий процент инфекционных осложнений у больных, развитие резистентности у микроорганизмов к используемым лекарственным препаратам, снижение общей и местной иммунологической реактивности организма требуют дальнейшего изучения, разработки и совершенствования методов лечения.
Остается актуальным вопрос создания адгезивного носителя, способного длительное время удерживать бактерицидное вещество на наносимую поверхность.
Актуальность приведенной проблематики, а также постоянная потребность в универсальном препарате с выраженным противомикробным действием и послужила инициатором научного поиска решения данной проблемы.
Материал и методы. На кафедре детской челюстно-лицевой хирургии МГМСУ ведется работа, направленная на решение проблемы ведения послеоперационного шва полости рта.
Впервые разработана и определена эффективность наноразмерной бактерицидной композиции с широким спектром применения, а также с широким спектром антимикробного и противогрибкового воздействия. Новая наноразмерная бактерицидная композиция (НБК) представляет собой трийодметан (йодоформ), нанесенный на поверхность наноразмерных алюмосиликатных контейнеров (алюмосиликатных нанотрубок). Рабочим веществом НБК был выбран трийодметан, поскольку препарат оказывает как противогрибковое, так и бактерицидное действие.
Трийодметан обладает бактерицидным действием на Streptococcus salivarius, Str. sanquis, Str. mutans, на кокки рода Veilonella, на грамположительные палочки, представленные родом Lactobacillus, L. casei, L. acidophylius L. salivarius, на грамотрицательные анаэробные и микроаэрофильные бактерии Bacteroidaceae рода: Bacteroides, Fusobacterium, Leptotrichia, а также действует на грибы рода Candida albicans, Aspergillus niger.
К положительным качествам можно также отнести нерастворимость в воде, а именно: при нанесении на раневую поверхность жидкое раневое отделяемое не будет влиять на уменьшение концентрации рабочего вещества с течением времени.
Путем научного поиска было найдено второе вещество — галлоизит (многослойные трубки размерами от 100 нм до 5000 нм), которое применяется в различных отраслях, в том числе и в медицине, а также при производстве косметики — обычно использующееся для инкапсулирования химически и биологически активных веществ. Галлоизит — это алюмосиликатные нанотрубки, представляющие собой неорганический материал, не взаимодействующий с живыми клетками, соответствующий по своему составу минералу коалиниту Al
При изучении литературных источников, а также путем проведения нескольких десятков серий химических реакций удалось создать уникальное по своей структуре вещество, а именно: вырастить кристаллы трийодметана на поверхностях галлоизита (алюмосиликатных нанотрубок), вследствие чего размер частиц новой фармацевтической композиции приблизился к размеру нескольких сотен атомов (от 60 до 100 нм).
Получено наноразмерное бактерицидное вещество с рядом положительных качеств по сравнению с обычным, крупнокристаллическим трийодметаном, а именно: размер кристаллов НБК позволяет получить необходимое количество атомарного йода и избежать его передозировки в местах нанесения; за счет нахождения кристаллов трийодметана внутри наноконтейнера возможно контролировать выделение атомарного йода при распаде его кристаллов; возможность применять новый препарат на любой раневой поверхности (слизистые оболочки, поверхность кожи и пр.) и доставлять в любую полость организма, в том числе на открытые поверхности, соприкасающиеся с биологическими средами. Такая способность препарата объясняется тем, что в момент нанесения наноконтейнеры с трийодметаном стремятся приклеиться к тканям путем межмолекулярного взаимодействия. Далее возможны промывания раны, выход экссудата, препарат остается фиксированным к поверхности раны.
Лабораторное исследование полученного препарата. Было предложено провести лабораторные исследования для подтверждения либо опровержения возможностей полученного препарата НБК. Для исследования длительности бактерицидного действия препарата на кафедре микробиологии МГМСУ был поставлен эксперимент на подавление роста микроорганизмов (МО) на питательной среде.
В результате был получен ответ, что НБК успешно подавляет рост МО в течение 8—10 дней. Для определения воздействия на разные МО, а также сравнение НБК с обычным (крупнокристаллическим) трийодметаном было предложено произвести исследование согласно Государственной фармакопеи РФ (ХII / п. 1.3.4) по стандартной методике на МО Streptococcus salivarius, Str. sanquis, Str. mutans, кокки рода Veilonella, а также Lactobacillus, L. casei, L. acidophylius, L. salivarius и Bacteroidaceae рода: Bacteroides, Fusobacterium, Leptotrichia, а также на грибы рода Candida albicans, Aspergillus niger.
В результате было выявлено, что НБК успешно подавляет рост всех МО, а также абсолютно не уступает по эффективности крупнокристаллическому трийодметану, который неконтролируемо выделяет атомарный йод.
Для определения влияния НБК на ход раневого заживления, а также токсического воздействия на макроорганизм была создана экспериментальная модель на теле животного (мыши). Для исследования животных разделили на две группы (операции и все манипуляции с животными проводились с использованием общего обезболивания, а эвтаназия путем передозировки средств для наркоза). 1-я группа: 1 — контроль («чистая рана»), 2 — раневая поверхность + НБК, 3 — раневая поверхность + крупнокристаллический трийодметан; 2-я группа: 1 — контроль («инфицированная рана»), 2 — инфицированная раневая поверхность + НБК, 3 — инфицированная раневая поверхность + крупнокристаллический трийодметан.
Результаты. Исследование 1-й группы показало: НБК не оказывает токсического влияния на макроорганизм, скорость образования струпа при использовании НБК не отличалась от контроля. В ходе исследования в 1-й группе подгруппе 3, где использовался крупнокристаллический трийодметан, произошла гибель двух животных, что свидетельствует о токсическом действии выделяемого атомарного йода при распаде кристаллов трийодметана. Исследование 2-й группы показало: на инфицированной ране при использовании НБК произошло уменьшение сроков образования струпа в отличие от контроля. А также при использовании НБК, в отличие от крупнокристаллического трийодметана — полное заживление раневой поверхности с применением НБК произошло раньше, что связано с воздействием большого количества атомарного йода на процесс заживления и закрытия раневой поверхности в группе с применением крупнокристаллического трийодметана.
Для количественного определения возможностей препарата НБК по улучшенной фиксации к раневой поверхности была создана экспериментальная модель, состоящая из двух гладких гидрофильных поверхностей (стекол) — одной фиксированной и второй подвижной, измерительного прибора (электронные весы) и механизма, позволяющего плавно поднимать одно из стекол, горизонтально смещать друг относительно друга. Результаты показали, что при добавлении 0,55 г НБК к дистиллированной воде при отрыве стекла показания весов в 1,25 раза отличались от показаний весов при использовании только дистиллированной воды между поверхностями (от контроля).
Вывод. В результате проведенных исследований был получен уникальный материал с заданными свойствами, рабочее вещество которого упаковано в наноконтейнеры. В лабораторных условиях удалось получить достоверные данные об эффективности разработанного препарата на кафедре детской челюстно-лицевой хирургии МГМСУ, а также разработанные методики позволяют подойти к решению одной из самых актуальных проблем клинической медицины — снизить количество случаев возникновения послеоперационной раневой инфекции.