Влияние зубных щеток различного типа на протеолитический потенциал десневой жидкости в динамике ортодонтического лечения

Одной из причин возникновения воспалительно-деструктивных изменений пародонта и кариозного процесса при длительном использовании несъемной ортодонтической техники являются скопление зубного налета в придесневой области и усиление местного ответа на патогенную представленность в биологических средах полости рта [1—3]. Протеолитические ферменты биологических жидкостей полости рта (ротовой и десневой жидкости) в совокупности с активацией остеокластической резорбции относятся к ведущим факторам воспаления и деструкции местных тканей [4—6].

Из протеаз наиболее выраженными агрессивными свойствами в первую очередь отличается эластаза [7]. Протеолитические ферменты в десневой жидкости (коллагеназа, эластаза, гиалуронидаза, бактериальная нейраминидаза) имеют бактериальное происхождение из зубного налета придесневой области и при активации могут оказывать воспалительное и токсическое действие на эпителиальные клетки периодонта [8]. Коллагеназа гидролизует коллаген десны, эластаза — эластин стенок сосудов [9]. Кроме того, при расщеплении гликопротеинов гликозидазами белки, теряя свою растворимость, выпадают в осадок и становятся доступными для протеолиза [10].

Динамические характеристики протеолитического потенциала десневой жидкости в период ортодонтического лечения изучены мало [11]. Между тем данное обстоятельство крайне важно для разработки мер по предотвращению и профилактике осложнений ортодонтического лечения, среди которых ведущее место отводится ежедневной гигиене с помощью зубных щеток [12]. В настоящее время широкий ассортимент и различия в строении зубных щеток увеличивает интерес практикующих стоматологов к изучению их эффективности для удаления зубного налета с поверхности зубов и ортодонтических аппаратов, а также снижению активности патогенных факторов воспалительно-деструктивных заболеваний пародонта при ортодонтическом лечении.

Цель исследования — изучение влияния зубных щеток различного типа на накопление зубного налета и протеолитический потенциал десневой жидкости как фактор патогенности при длительном ортодонтическом лечении пациентов подросткового возраста с дистальным постоянным прикусом.

Клиническое исследование с участием 63 пациентов было проведено на базе отделения терапевтической стоматологии ФГБУ ЦНИИС и ЧЛХ Минздрава России. Исследование одобрено локальным независимым этическим комитетом ФГБУ ЦНИИС и ЧЛХ Минздрава России. Дизайн исследования — неконтролируемое клиническое исследование.

При формировании групп учитывали следующие критерии включения: пациенты (мужчины и женщины) в возрасте 11—18 лет; длительное ортодонтическое лечение по поводу тесного положения зубов при дистальном постоянном прикусе (K07.2) и расщелине неба и губы (Q37.1).

Критерии исключения: низкий уровень гигиены полости рта; сопутствующие стоматологические заболевания полости рта; генетические, системные, соматические заболевания в стадии обострения и декомпенсации; острые и хронические инфекционные и вирусные заболевания; отсутствие добровольного информированного согласия на участии в исследовании.

В зависимости от типа используемой зубной щетки для индивидуальной гигиены полости рта условно были выделены 3 группы:

— 1-я группа (n=21) — ортодонтическая мануальная зубная щетка (Профессор Персин, «Spazzolificio Piave S.p.A», Италия);

— 2-я группа (n=22) — ультразвуковая зубная щетка (Emmi-dent, «EMAG AG», Германия);

— 3-я группа (n=20) — электрическая зубная щетка (Oral-B Pro-Expert, «Procter & Gamble», США).

Средний возраст обследуемых в клинических группах составлял: в 1-й группе 14,3±1,3 года, во 2-й группе 14,1±1,6 года, в 3-й группе 13,9±1,2 года. Число пациентов женского пола несколько превышало число пациентов мужского пола: в 1-й группе 57,1% (n=12) против 42,9% (n=9), во 2-й группе 59,1% (n=13) против 40,9% (n=9), в 3-й группе 65% (n=13) против 35% (n=7).

Аномалии окклюзии зубных рядов корректировали путем использования несъемной ортодонтической техники в трех плоскостях: вертикальной, сагиттальной и трансверсальной. При этом применяли Damon-систему пассивного самолигирования (ORMCO, США; n=33), брекет-систему Orthos (ORMCO, США; n=25), лингвальную брекет-систему (ORMCO, США; n=5).

В ретенционном периоде были использованы несъемные ретейнеры, эластопозиционеры («LM-instruments», Финляндия), съемные ретенционные аппараты.

До начала ортодонтического лечения всем пациентам проводили профессиональную гигиену полости рта, обучали индивидуальной гигиене с помощью мануальной, электрической и ультразвуковой щетки соответственно группе.

Количество мягкого зубного налета оценивали по индексу гигиены Silness-Loe (1964) в придесневой области: 0 баллов — налета нет; 1 балл — небольшое количество налета; 2 балла — значительное количество на зонде, а при визуальном осмотре виден только тонкий слой налета на поверхности; 3 балла — выраженное количество налета при визуальном осмотре; затем рассчитывали по соответствующей формуле.

Образцы десневой жидкости брали стандартным эндодонтическим бумажным штифтом размером №30. Активность протеолитических ферментов — эластазы, коллагеназы, α-ингибитора протеиназ определяли на биохимическом анализаторе XL 200 («Erba Lachema s.r.o.», Чехия). Активность эластазы оценивали энзиматическим методом по гидролизу синтетического субстрата N-α-трет-Вос-L-аланин-пара-нитрофенилового эфира — BOC-Ala-ONp («ICN Biomedical Inc.»).

Метод основан на освобождении эластазы из комплекса с ингибитором и расщеплении хромогенного субстрата BOC-Ala-ONp, сопровождающемся приростом оптической пробы. Активность коллагеназы оценвали, используя в качестве субстрата коллаген I типа фирмы «Технология-Стандарт» (Барнаул, Россия). Активность коллагена в растворе определяли по содержанию гидроксипролина в кислотных гидролизатах белка. Содержание гидроксипролина определяли по цветной реакции с диметилбензальдегидом фотоколориметрическим методом. Оценку активности α1-протеиназного ингибитора осуществляли унифицированным энзиматическим методом по способности его к торможению гидролиза трипсином субстрата N-α-бензоил-L-аргинин этилового эфира гидрохлорида — BAEE («ICN Biomedical Inc.»).

При взаимодействии α1-протеиназного ингибитора с трипсином его BAEE-эстеразная активность тормозилась пропорционально концентрации ингибитора.

Индекс гигиены Silness-Loe определяли на различных этапах ортодонтического лечения: через 6, 12 мес после фиксации несъемных ортодонтических аппаратов, а также через 3 и 6 мес после снятия брекетов; биохимические исследования выполняли исходно и через 6 мес от начала ортодонтического лечения.

Для статистического анализа использовали программу для статистического анализа результатов Statistica 12.0 («Stat Soft», США). Результаты представлены в виде средней выборочно величины и ее ошибки. При сравнении средних выборочных трех групп использовали дисперсионный анализ. При отсутствии статистически значимого различия показателя в трех группах (р_1—2—3>0,05) последующее попарное сравнение не проводили. При р_1—2—3<0,05 попарное сравнение средних величин с учетом числа сравниваемых пар и поправкой Бонферрони позволяло уточнить наличие отдельных межгрупповых различий.

Исходно после профессиональной гигиены полости рта до ортодонтического лечения средний индекс гигиены Silness-Loe на верхней и нижней челюсти составил в 1-й группе 0,72±0,03 и 0,75±0,04, во 2-й группе 0,71±0,04 и 0,76±0,07, в 3-й группе 0,75±0,05 и 0,77±0,06 соответственно.

Через 6 и 12 мес ортодонтического лечения по сравнению с исходным значением средний индекс гигиены Silness-Loe в 1-й группе на верхней челюсти увеличился с 0,72±0,03 до 1,29±0,25 и 1,39±0,14, т.е. на 79,2% (p<0,01) и 93% (p<0,001) соответственно, а на нижней челюсти — с 0,75±0,04 исходно до 1,14±0,09 и 1,16±0,12, т.е. на 52% (p<0,05) и 54,7% (p<0,05) соответственно. Таким образом, на протяжении всего периода ортодонтического лечения скопление зубного налета у пациентов 1-й группы было статистически значимо выше, чем исходное.

Во 2-й группе на верхней челюсти средний индекс гигиены Silness-Loe через 6 и 12 мес ортодонтического лечения по сравнению с исходным значением увеличился на 42% (с 0,71±0,04 до 1,01±0,09; p<0,05) и 22,5% (с 0,71±0,04 до 0,87±0,06; p>0,05; см. рисунок, а), а на нижней челюсти изменился незначительно: на 8% (с 0,76±0,07 до 0,82±0,09; p>0,05) и на 10,5% (с 0,76±0,07 до 0,68±0,05; p>0,05; см. рисунок, б). Таким образом, во 2-й группе статистически значимое скопление зубного налета наблюдалось только через 6 мес ношения брекет-систем на верхней челюсти.

В 3-й группе на верхней челюсти средний индекс гигиены Silness-Loe через 6 и 12 мес ортодонтического лечения по сравнению с исходным значением увеличился на 43% (с 0,75±0,05 до 1,07±0,13; p<0,05) и 33,3% (с 0,75±0,05 до 1,0±0,06; p<0,05; см. рисунок, а), а на нижней челюсти изменился недостоверно на 20,8% (с 0,77±0,06 до 0,93±0,13; p>0,05) и 22,1% (с 0,77±0,06 до 0,94±0,17; p>0,05; см. рисунок б). Следовательно, в 3-й группе статистически значимое скопление налета на поверхности зубов имелось в течение всего периода ортодонтического лечения на верхней челюсти в отсутствие достоверного изменения гигиенического статуса на нижней челюсти.

После снятия брекетов количество зубного налета на верхней и нижней челюсти прогрессивно снизилось только во 2-й и 3-й группах, а в 1-й группе на верхней челюсти индекс гигиены Silness-Loe был выше исходного значения (до лечения) на 51% (p<0,05) и 55% (p<0,05) через 3 и 6 мес отсутствия ортодонтической техники соответственно.

Таким образом, наиболее выраженное скопление зубного налета на обеих челюстях в течение всего периода ортодонтического лечения наблюдалось при использовании мануальной щетки. Менее выраженное скопление зубного налета через 6 мес ношения брекетов на верхней челюсти имелось при использовании ультразвуковой щетки. В случае использования электрической щетки сопоставимое со 2-й группой (ультразвуковая щетка) повышение индекса гигиены Silness-Loe при ортодонтическом лечении по сравнению с исходным значением имелось также на верхней челюсти, но наблюдалось продолжительнее, в течение всего периода ношения брекетов.

Активность эластазы и коллагеназы в десневой жидкости исходно и при ортодонтическом лечении у пациентов клинических групп представлена в табл. 1.

До ортодонтического лечения активность изучаемых протеолитических ферментов не различалась в 3 группах (p>0,05). Через 6 мес ношения брекет-систем протеолитический потенциал десневой жидкости усилился только у пациентов 1-й группы: активность эластазы возросла на 36,3% (p<0,05), а коллагеназы на 69% (p<0,05). У пациентов 2-й и 3-й групп активность протеолитических ферментов при ортодонтическом лечении не изменялась.

Усиление активности протеолитических ферментов в десневой жидкости в 1-й группе можно объяснить выраженным снижением концентрации α1-протеазного ингибитора на 42,6% (p<0,05; табл. 2). Снижение концентрации α1-протеазного ингибитора в десневой жидкости при ортодонтическом лечении у пациентов 2-й группы произошло на 12% (p<0,05) и в 3-й группе на 14,3% (p<0,05; см. табл. 2).

Подводя итог, необходимо отметить, что при использовании мануальной щетки по сравнению с ультразвуковой и электрической щетками в течение ортодонтического лечения складывалась неблагоприятная гигиеническая ситуация с накоплением зубного налета в придесневой области. Уровень воспалительной активности десневой жидкости при ортодонтическом лечении был высоким у пациентов 1-й группы, о чем свидетельствовали высокая активность ферментов эластазы и коллагеназы, снижение активности α1-ингибитора протеаз. Во 2-й и 3-й группах при длительном ношении брекет-систем изменения активности протеолитических ферментов отсутствовали.

1. Скопление зубного налета в придесневой области на обеих челюстях в течение всего периода ортодонтического лечения наиболее выражено при использовании мануальной щетки по сравнению с ультразвуковой и электрической щетками.
2. Увеличение протеолитической активности в десневой жидкости с одновременным снижением антипротеазного потенциала при длительном ортодонтическом лечении пациентов наблюдается при использовании мануальной ортодонтической щетки, что можно расценивать как усиление активности патогенетического фактора для развития местных воспалительно-деструктивных изменений.
3. Для предупреждения воспалительно-деструктивных изменений при длительном ортодонтическом лечении пациентов обоснованным является применение ультразвуковых и электрических зубных щеток при ежедневной гигиене полости рта.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

The authors declare no conflict of interests.