Внутрикостная имплантация — один из эффективных методов восстановления дефектов зубного ряда. Нередко первичную стабильность и остеоинтеграцию имплантатов приходится обеспечивать в условиях значительно атрофированных альвеолярных отростков челюстей. Дефицит костного объема препятствует установке имплантатов в требуемой позиции, и возникает необходимость в использовании костно-пластического материала и методов направленной регенерации костной ткани [2, 4]. Необходим контроль эффективности восстановления количества и качества костной ткани в зоне аугментации. Рентгенологический метод, безусловно, является основным, но наиболее важно выявить ранние признаки воспалительно-деструктивного процесса до клинических проявлений, что позволит своевременно провести адекватное лечение.

Изучение процессов метаболизма непосредственно в костной ткани после костной пластики in vivo представляет собой сложную задачу, поскольку забор биопсийного материала практически невозможен. В силу этого актуальна оценка параметров ротовой жидкости (РЖ) как вариант неинвазивного способа изучения метаболизма костной ткани и косвенного суждения о нем в отдаленные сроки. РЖ — основная гомеостатирующая среда полости рта. Она поддерживает физиологическое состояние ее тканей и оказывает разнообразное воздействие на различные патологические процессы [1]. При наличии даже незначительных воспалительных явлений происходят изменения метаболических показателей РЖ, связанные с поступлением фрагментов деструкции белковых макромолекул, недоокисленных продуктов обмена [3, 5]. В настоящее время возникла необходимость в получении новых сведений, раскрывающих характер метаболических процессов, которые обеспечивают репаративный остеогенез и выявление предикторов развития воспалительно-деструктивных осложнений.

Цель исследования — оценить регуляторно-репаративный потенциал костной ткани альвеолярных отростков челюстей для прогнозирования и предупреждения развития воспалительно-деструктивных осложнений после костной пластики.

В клиническое исследование были включены 97 человек (58 женщин и 39 мужчин) в возрасте от 43 до 62 лет. Пациенты составили 2 группы. В 1-ю (основную) вошел 81 (83,5%) человек, находящийся на стадии остеоинтеграции по поводу костной пластики аллогенной деминерализованной лиофилизированной губчатой костной тканью. Преимущество этого материала — его способность после специальной обработки, выполняя роль матрицы, быстро рассасываться, одновременно замещаясь собственной органотипичной костной тканью [6]. В качестве барьерного ограничителя использовалась аллогенная лиофилизированная мембрана. Материал изготавливался в отделении консервации тканей Института экспериментальной медицины и биотехнологий СамГМУ.

2-ю группу (контрольную) составили 16 (16,5%) клинически и соматически здоровых людей. Группы были сопоставимы по возрасту, половому составу, исходному пародонтальному статусу. Объектом исследования служила РЖ. Исследование проводили путем изучения метаболических маркеров костной ткани: щелочной фосфатазы (ЩФ), С-телопептида коллагена (β-Gross Laps), остеокальцина, лактатдегидрогеназы (ЛДГ). ЩФ — мембранный фермент, освобождающийся в плазму крови; она участвует в созревании костного матрикса и его минерализации и является маркером остеобластической активности. Активность ЩФ определяли по гидролизу п-нитрофенилфосфата с образованием п-нитрофенола, который окрашивается в щелочной среде в желтый цвет. Интенсивность окраски пропорциональна активности фермента. Фотометрирование проводилось при длине волны 410 нм.

Остеокальцин — (N-MID osteocalcin) — неколлагеновый кальцийсвязывающий белок с молекулярной массой 5700 D, маркер костного ремоделирования.

С-телопептид коллаген (β-Gross Laps) — маркер резорбции костной ткани. Определение содержания в ротовой жидкости остеокальцина и С-телопептида коллагена проводили твердофазным пробирочным методом в электрохемилюминесцентной реакции на основе стрептовидинбиотиновой технологии с рутениевой меткой на электрохемилюминесцентном иммуноанализаторе Elecsys 2010 фирмы «Roche» с реагентами фирмы «Roche» (Швейцария). Определение активности лактатдегидрогеназы (ЛДГ) проводилось по методу A. Kornberg. Метод основан на способности фермента катализировать восстановление пировиноградной кислоты за счет восстановленной формы НАД (никотинамидадениндинуклеотида). Полученные данные подвергали анализу и статистической обработке.

При использовании аллотрансплантата может возникнуть проблема чужеродного тела, в результате чего на разных стадиях структурных процессов в зоне аугментации возможно развитие воспалительно-деструктивного процесса. Клинически трудно своевременно определить начало патологического процесса. Внеклеточный костный матрикс является сложной высокоорганизованной системой с множеством функций, главная из которых — обеспечение физиологического остеогенеза. Исключительно важную, определяющую роль в этом играет белковая матрица [5]. Она обеспечивает единство минеральных и органических элементов, мультипотентных клеток кости. Вначале мы определяли показатели метаболизма костной ткани в контрольной группе и использовали их как критерии нормы с целью применения для сравнительной оценки (табл. 1).

Аналогичные показатели были изучены в основной группе. Оказалось, что в ней у 4 человек из 81 в динамике определялась тенденция к увеличению содержания С-телопептида коллагена в сравнении с контролем (табл. 2).

Анализ показал, что в течение 1-й недели содержание С-телопептида коллагена оставалось в норме у всех пациентов основной группы. Через 2 нед после костной пластики у 2 пациентов наметилась тенденция к его увеличению на 10%, через 3 нед произошло резкое увеличение этого показателя (в 2 раза) у 3 пациентов, а через 1 мес — у 4 (4,93%). Увеличение содержания С-телопептида коллагена свидетельствует о деструктивных процессах костной ткани в зоне аугментации. В процессе резорбции телопептиды с остатками молекул коллагена попадают в РЖ. Карбокситерминальный телопептид в отличие от аминотермального после разрушения молекулы коллагена подвергается деградации. Трудно судить о деструктивных процессах в зоне аугментации по 1 показателю. Поэтому нами было оценено содержание остеокальцина. Остеокальцин обладает хемотаксическими свойствами по отношению к клеткам-предшественникам остеобластов и остеокластов, привлекая их в зону остеогенеза и создавая условия для ремоделирования кости. Кроме того, как белок костного матрикса, содержащий γ-карбоксиглутаминовую кислоту, он способствует фиксации ионов кальция, создавая условия для минерализации, что обеспечивает один из этапов ремоделирования. Динамика этого показателя представлена в табл. 3.

Анализ количественного содержания остеокальцина у пациентов основной группы выявил его постепенное увеличение с 33,9% через 2 нед до 66,1% через 1 мес у 5 пациентов. Увеличение его в РЖ свидетельствует о снижении минерализации в зоне аугментации, способствуя относительному истощению пластических ресурсов. Поскольку маркером остеобластической активности является и ЩФ, динамика ее содержания в процессе наблюдения представляет определенный интерес. Данные представлены в табл. 4.

Сравнительная оценка показала незначительное снижение активности ЩФ у 1 пациента в течение 1-й недели на 0,97%; однако снижение достигло максимума (на 40,4%) через 3 нед и более чем в 4 раза — через 1 мес. Снижение активности ЩФ подтверждает неоптимальные условия процессов репарации, в частности, на этапе минерализации костной ткани вследствие снижения ее обеспечения неорганическим фосфатом.

Состояние метаболических процессов в костной ткани оценивали также по активности ЛДГ. Динамика ее активности представлена в табл. 5.

Согласно полученным данным, имеются изменения в лактатдегидрогеназной системе, проявляющиеся значительным снижением активности фермента. Так, у 4 пациентов отмечается снижение каталитической деятельности ЛДГ в 2 раза через 2 нед и более чем в 4 раза — через 1 мес. Анализ полученных результатов свидетельствует о снижении интенсивности гликолитических процессов в костной ткани челюстей, что служит причиной ухудшения энергообеспеченности ткани, а это не может не сказаться на пластических процессах в кости, приводящих в итоге к ее структурным изменениям. Снижение активности ЛДГ — итогового фермента в цепи гликолитического распада углеводов — уменьшает использование глюкозы по данному пути катаболизма активной формы глюкозы в виде глюкозо-6-фосфата.

Учитывая множественность путей реализации глюкозы, а именно, возможность синтеза глюкозаминов, гексуроновых кислот, структурных мономеров глюкоз-аминогликанов, а также наличие в составе гликопротеинов межклеточного вещества соединительной ткани, можно прогнозировать изменения в обеспеченности костной ткани необходимыми структурными компонентами и судить о процессах остеогенеза.

Таким образом, комплексная оценка метаболических показателей костного обмена в РЖ пациентов основной группы выявила определенные изменения. С одной стороны, увеличение содержания С-телопептида и остеокальцина свидетельствует о резорбтивных процессах в зоне аугментации, с другой стороны — уменьшение активности ЩФ и ЛДГ указывает на снижение активности процесса формирования костной ткани. Следовательно, во внеклеточный матрикс, в кровь и РЖ попадает ядерный молекулярный материал клеток костной ткани, что свидетельствует о преобладании резорбтивных процессов над структурообразующими. Однако на фоне глубоких метаболических нарушений на ортопантомограммах у этих пациентов изменений не выявлено, т.е. метаболические нарушения свидетельствуют о ранних признаках структурно-регуляторной недостаточности.

Таким образом, исследование показало высокую информативность биохимического исследования РЖ, отражающей процессы, протекающие в костной ткани в норме и при воспалительно-деструктивном процессе. После проведения костно-пластической операции с целью восполнения костного объема альвеолярных отростков челюстей целесообразно контролировать уровень маркеров остеопластических процессов в РЖ, отражающих интенсивность остеогенеза на тканевом и клеточном уровнях.