Оценка связи между минеральным составом слюны и интенсивностью кариеса у 12-летних детей в г. Сыктывкар, Республика Коми

Уровень заболеваемости кариесом как самой распространенной нозологической формой поражений твердых тканей зубов остается высоким во всем мире на протяжении десятилетий [1]. Проживание в неблагоприятных климатических условиях Крайнего Севера со специфическим фотопериодизмом, алиментарным и витаминным дефицитом, наличием промышленных производств, загрязняющих окружающую среду, создает дополнительные стрессовые воздействия на молодой организм [2]. Немногочисленные исследования в Республике Коми демонстрируют высокую распространенность кариеса зубов: в 2019 г. у 82% 12-летних жителей г. Сыктывкара имелись кариозные, пломбированные или удаленные зубы [3].

ВОЗ определила возраст 12 лет как индикаторную возрастную группу для оценки распространенности кариозного процесса на международном уровне. К этому периоду происходит окончательное прорезывание всех постоянных зубов, кроме третьих моляров [4]. Поскольку кариозный процесс имеет мультифакторную этиологию, требуется изучение как экзогенных, так и эндогенных факторов риска с учетом внешних условий [5]. Роль слюны в поддержании гомеостаза ротовой полости неоспорима, поэтому изменения в минеральном, буферном или кислотно-щелочном балансе могут способствовать снижению кариесрезистентности твердых тканей зубов [6]. При сдвиге уровня pH в кислую сторону нарушается кристаллическая структура ротовой жидкости, снижается реминерализующий потенциал слюны, что приводит к возникновению кариесогенной ситуации в полости рта [7]. Катионные замещения (кальция, натрия, калия, магния) в гидроксиапатите, по данным некоторых исследований, характерны для биологического апатита костей и зубов, а в период функциональной нестабильности зубочелюстного аппарата ребенка являются необходимыми для активной реминерализации эмали [8]. Изучение влияния состава смешанной слюны, учитывая климатогеографические условия проживания, может способствовать составлению индивидуализированных программ профилактики кариеса в конкретном регионе.

Цель исследования — оценить связь между минеральными компонентами слюны и интенсивностью кариеса у 12-летних детей в городе, расположенном в местности, приравненной к районам Крайнего Севера.

В поперечном одномоментном исследовании в Республике Коми приняли участие 120 детей в возрасте 12 лет. Сбор данных проводили в семи школах столицы республики — г. Сыктывкаре. В выборочную совокупность были включены относительно здоровые дети, которые проходили обучение в отобранной школе в день исследования, не имеющие тяжелой соматической патологии или инвалидности. Родители всех участников подписали добровольное информированное согласие перед исследованием. Обследование проводили с использованием методики ВОЗ. Интенсивность кариеса оценивали посредством расчета индекса КПУ и его компонентов.

Сбор нестимулированной слюны проводился в стоматологическом кабинете не менее чем через 2 ч после приема пищи. Питье воды, курение, использование жевательной резинки и чистка зубов перед процедурой были исключены. Для сбора материала использовали стерильные градуированные стеклянные пробирки объемом до 10 мл. Исследуемый самостоятельно наклонял голову вниз, прижимал пробирку к нижней губе под углом 45° и направлял накопившуюся слюну в пробирку с помощью языка. После получения достаточного объема слюны без пены материал в пробирках замораживали при температуре —20˚C для последующей транспортировки самолетом в г. Архангельск. Хранение проводилось при температуре —80˚C. Анализ проб слюны выполняли в Центральной научно-исследовательской лаборатории ФГБОУ ВО «СГМУ» (г. Архангельск) Минздрава России. Образцы слюны после полного размораживания тщательно перемешивали на вортексе Micro-spin FV-2400 (Biosan, ), затем центрифугировали при 10 000 об/мин в течение 7 мин с использованием мини-центрифуги MiniSpin (Eppendorf). Общее содержание кальция, магния и фосфора определяли с помощью автоматического биохимического анализатора Random Access A-15 (Biosystems, Испания). Для определения общего содержания кальция в слюне использовались реагенты Calcium-arsenazo (Biosystems, Испания), концентрации магния — реагент Magnesium (Biosystems, Испания). Содержание фосфора определяли с использованием реагентов Phosphorus (Biosystems, Испания). Содержание ионизированного кальция, калия, натрия и значение pH определялись методами ионоселективного анализа с использованием анализатора Easylyte Calcium Na/K/Ca/pH (Medica Corp., США) и проточных ионоселективных электродов.

Распространенность кариеса представляли в виде долей с 95% доверительными интервалами (ДИ), рассчитанными по методу Уилсона. Описательную статистику представляли раздельно для мальчиков и девочек. Сравнения долей проводили с помощью критерия хи-квадрат Пирсона. Индекс КПУ и его компоненты представляли в виде средних арифметических (М) с 95% ДИ. Учитывая, что индекс КПУ является дискретной величиной, а его распределение имеет выраженную правостороннюю асимметрию, анализ проводили с помощью регрессионного анализа Пуассона. Концентрации натрия, калия, магния, фосфора, ионизированного кальция, общего кальция и pH для обеспечения сравнимости с другими исследованиями представляли в виде М (95% ДИ). Межгрупповые различия в содержании элементов оценивали с помощью непараметрического критерия Манна—Уитни. Для нивелирования эффекта выбросов и асимметрии для основного анализа концентрации всех минеральных компонентов слюны и pH разделили на терцили. Оценку связи между интенсивностью кариозного процесса и терцилями концентраций натрия, калия, магния, фосфора, ионизированного кальция, общего кальция и pH проводили с помощью регрессионного анализа Пуассона. За референтную категорию брали нижний терциль каждой переменной. В качестве меры эффекта использовали относительный риск (ОР) с 95% ДИ, показывающий, во сколько раз среднее значение переменой отклика (КПУ, К, П, У) будет выше во втором и третьем терциле каждой из независимых переменных по сравнению с референтной категорией. Для оценки тренда и увеличения чувствительности повторно проводили регрессионный анализ с введением терцилей в виде количественных переменных. Анализ выполняли с помощью пакета статистических программ Stata v.18 (Stata Corp., TX).

Этический комитет ФГБОУ ВО «СГМУ» (г. Архангельск) Минздрава России одобрил протокол исследования 28 ноября 2018 г. (Протокол №08/11-18).

Распространенность кариеса у мальчиков (81,0%) и девочек (82,5%) статистически не различалась (p=0,832). Интенсивность кариеса была выше у девочек (p=0,019) за счет большего количества запломбированных зубов (p=0,006). Вероятно, это связано с тем, что девочки больше заботятся о здоровье полости рта и мотивированы к санации кариозных зубов. Интервальные оценки распространенности и интенсивности кариеса в выборочной совокупности представлены в табл. 1.

Таблица 1. Распространенность и интенсивность кариеса у 12-летних детей в г. Сыктывкаре

Примечание. M – среднее арифметическое; ДИ – доверительный интервал; *– достигнутый уровень значимости, рассчитанный с помощью критерия хи-квадрат; ** – достигнутый уровень значимости, рассчитанный с помощью однофакторной регрессии Пуассона.

Различий в содержании изучаемых минералов в слюне и ее pH по полу не было выявлено (табл. 2).

Таблица 2. Содержание минералов в слюне 12-летних детей в г. Сыктывкаре

Примечание. M – среднее арифметическое; ДИ – доверительный интервал; * – достигнутый уровень значимости, рассчитанный с помощью критерия Манна–Уитни.

Выявлена прямо пропорциональная связь между содержанием натрия и индексом КПУ (p<0,001), причем эта связь была значима для запломбированных (p=0,002) и удаленных зубов (p=0,042). С числом кариозных зубов линейный тренд не достигал уровня статистической значимости, но дети, содержание натрия в слюне которых попадало в средний терциль распределения, имели в среднем в 2 раза больше кариозных зубов, чем дети в референтной группе.

Аналогично значимые прямо пропорциональные связи были выявлены между концентрацией калия как для КПУ (p=0,011), так и для числа запломбированных (p=0,020) и удаленных (p=0,035) зубов. Связи с числом кариозных зубов выявлено не было. Средние значения КПУ и число запломбированных зубов были на 36 и 38% выше у детей с концентрацией калия в верхнем квартиле по сравнению с референтной группой соответственно.

Содержание магния было прямо пропорционально связано с количеством запломбированных зубов, но результаты не достигали уровня статистической значимости (p=0,056).

Выраженные прямо пропорциональные связи были выявлены между концентрацией фосфора и КПУ (p<0,001), причем они были обусловлена связью с компонентом «П» (p<0,001), т.к. с другими компонентами связи были менее выражены и не были значимы. Индекс КПУ был на 75% выше у детей с наибольшим содержанием фосфора в слюне.

Количество кариозных зубов было значимо связано с содержанием общего (p=0,046) и ионизированного (p=0,018) кальция. Дети с наивысшим содержанием ионизированного кальция имели в 2 раза больше кариозных зубов, чем дети в референтной группе (ОР=1,99, p<0,001).

Наибольшее количество запломбированных зубов, а также наивысшее значение КПУ было отмечено в группе детей со средними уровнями общего кальция, что говорит о нелинейной зависимости.

Выраженная обратно пропорциональная зависимость была обнаружена между pH слюны и индексом КПУ (p=0,002) и количеством кариозных зубов (p<0,001). Количество кариозных зубов у трети детей с наиболее щелочной ротовой жидкостью было в среднем в 2,7 раза меньше, чем в референтной категории.

Содержание натрия, калия, магния, фосфора у детей, вошедших в выборочную совокупность, находится в пределах референсных значений. Критерием отбора в данное исследование были относительно здоровые дети, без тяжелых соматических патологий и инвалидности, что может несколько ограничивать экстраполяцию наших результатов на генеральную совокупность.

Концентрация ионизированного кальция возрастает у детей, нуждающихся в санации полости рта. Этот факт демонстрирует протекание процессов деминерализации зубов, сопровождающихся выходом свободного кальция из структур зубов [9]. Кальций связывается с отрицательно заряженными молекулами белка и зависит от величины pH. Ацидоз ведет к уменьшению связывания с молекулами белка и увеличению свободного (ионизированного) кальция в слюне [10]. Это демонстрируют и результаты нашего исследования: у детей с превалированием компонента «К» уровень pH смещен в кислую сторону и свободной фракции кальция в слюне больше. К тому же ацидоз провоцируется органическими кислотами кариесогенных микроорганизмов при ферментации простых углеводов, что способствует деминерализации эмали и развитию кариеса [11].

Несмотря на более высокое содержание ионизированного кальция в слюне несанированных детей, содержание общего кальция и свободного в слюне было ниже референсных значений независимо от КПУ. Это может быть обусловлено разными причинами, среди которых недостаток поступления кальция в организм извне, низкая адсорбция кальция в кишечнике, избыточное содержание в организме антагонистов кальция, недостаток кальциферола, повышенная потребность кальция в период роста и формирования скелета [12]. Причины низкого содержания кальция у детей г. Сыктывкара требуют дополнительного изучения.

В ходе исследования были обнаружены значимые связи между концентрацией ряда минералов в слюне и интенсивностью кариеса у подростков г. Сыктывкара. Необходимы дальнейшие исследования в других популяциях подростков для подтверждения или опровержения наших результатов. При воспроизведении выявленных нами связей у подростков в других совокупностях результаты могут быть использованы для разработки математических моделей, позволяющих прогнозировать активность кариозного процесса у подростков на Севере.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.