Оценка реакции тканей пародонта и микробиологические изменения при использовании металлических лигатур и эластичных колец.

Введение: Профилактика образования зубной биопленки необходима для минимизации рисков развития заболеваний пародонта у пациентов, находящихся на ортодонтическом лечении. В связи с этим была проведена оценка влияния на пародонт и микробиологические изменения при использовании двух методов лигирования: эластичных колец и металлических лигатур.

Методы: В исследовании приняло участие 14 испытуемых без признаков десневого воспаления; исследовались следующие параметры: индекс зубного налета, индекс кровоточивости десен, глубина десневых карманов, а также образцы биопленки со вторых премоляров верхней челюсти и латеральных резцов нижней челюсти – до начала лечения и через 6 месяцев. Ортодонтические дуги фиксировались с помощью эластичных колец на одной стороне зубных рядов и с помощью металлических лигатур – с другой. Методом полимеразной цепной реакции определялось наличие следующих бактерий: Porphyromonas gingivalis, Tannerella forsythia, Actinobacillus actinomycetemcomitans, Prevotella intermedia и P nigrescens.

Результаты: Более высокий показатель индекса зубного налета и кровоточивости десен, а также присутствие T forsythia и P nigrescens (P <0.05)., наблюдались при использовании эластичных лигатурных колец.

Выводы: Применение эластических лигатур вызывает ухудшение состояния десен и является фактором, способствующим развитию данных пародонтопатогенов. (American Journal of Orthodontics and Dentofacial Orthopedics 2008; 134: 506-12).

Повышенное образование биопленки увеличивает риск возникновения нежелательных эффектов в тканях пародонта. Так, многие исследователи указывают на то, что наиболее важным этиологическим фактором патологии пародонта является наличие биопленки на десневом крае. Сочетание ортодонтического лечения и плохой гигиены полости рта может привести к серьезным заболеваниям пародонта. Компоненты фиксированных ортодонтических конструкций являются дополнительными ретенционными пунктами бактериальной колонизации, что приводит к увеличению количества микроорганизмов. Существуют исследования о влиянии ортодонтических конструкции на такие клинические показатели, как индекс десневого налета, гингивальный индекс, глубина десневых карманов, а также показатель потери костной ткани в области корней. Тем не менее, сравнительных данных клинических и микробиологических эффектов при применении различных методов лигирования в настоящее время существует недостаточно. Уровень микроорганизмов у пациентов с эластичными лигатурами оказался выше, чем у тех, кто использовал металлические лигатуры; в связи с этим, техника ортодонтического лигирования является дополнительным фактором для накопления биопленки.

Согласно ряду исследований, фиксированные ортодонтические элементы значительно увеличивают уровень колонизации Streptococcus mutans и Lactobacilli. Активность таких пародонтопатогенов, как Actinobacillus actinomycetemcomitans и Tannerella forsythia также в значительной степени связана с воспалительными процессами в деснах во время ортодонтического лечения.

Среди различных видов, которые были обнаружены у пациентов с заболеваниями пародонта, следует выделить Porphyromonas gingivalis, Prevotella intermedia, P nigrescens, Bacteroides forsythus, A actinomycetemcomitans, Fusobacterium nucleatum и Treponema denticola. Химические и физические особенности этих видов делают их основными пародонтопатогенами человека. Однако не у всех пациентов с заболеванием пародонта были выявлены все виды пародонтопатогенов.

Так, Porphyromonas gingivalis и Provotella intermedia были обнаружены у пациентов в препубертатном периоде с периодонтитом. Вместе с тем, те же виды бактерий, которые связаны с возникновением заболеваний, часто обнаруживаются у практически здоровых пациентов. Патологический процесс обычно характеризуется взаимодействием различных видов микроорганизмов. Некоторые авторы также полагают, что необратимые изменения в тканях пациента происходят только в том случае, когда количество бактерий достигает критического уровня.

Целью данного исследования была оценка реакции тканей пародонта и микробиологических изменений во время ортодонтического лечения при использовании металлических лигатур и эластичных колец, а также выявление отличий в образовании биопленки при двух этих техниках.

 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

В исследовании приняло участие 14 пациентов (6 мужчин, 8 женщин в возрасте 17 ± 2,6 лет [среднее ± допустимое отклонение]). Состояние всех испытуемых было хорошим; в анамнезе отсутствовал прием антибиотиков в течение 3-х месяцев до начала лечения; во время лечения антибиотики также не применялись; отсутствовали клинические признаки воспаления десен; каждый исследуемый нуждался в лечении на несъемной ортодонтической аппаратуре – наблюдалось неправильное положение зубов во фронтальном отделе обеих челюстей. В исследовании не принимали участие курящие пациенты, беременные или кормящие женщины, пациенты, принимающие лекарства для лечения хронических заболеваний, пациенты с системными расстройствами, а также обращавшиеся в последние 3 месяца за лечением по поводу состояния пародонта – т.о. исключались факторы, которые могли бы повлиять на микробиологическом уровне на ткани пародонта или на результат лечения. Испытуемые были отобраны случайным образом из числа пациентов Ортодонтического отделения Стоматологической школы Пирасикаба; каждый из них подписал информированное согласие. Данный протокол исследования был одобрен Комитетом по этике исследований Университета Кампинас в Бразилии. пленки при двух этих техниках.

Исследуемые получили профессиональные рекомендации по гигиене полости рта (техника Басса), а также прошли профилактическое лечение за 10 дней до начала эксперимента. В течение 6 месяцев пациентам не предоставлялось дополнительной информации о гигиене полости рта. Перед фиксацией ортодонтической аппаратуры были взяты образцы биопленки с вестибулярных поверхностей вторых премоляров верхней челюсти и боковых резцов нижней челюсти (по 4 образца от каждого пациента). Исследовались следующие клинические параметры: индекс зубного налета, индекс кровоточивости десен и глубина десневых карманов (измерение проводилось с помощью пародонтологического зонда Williams – Newmar, Сан-Паулу, Бразилия).

После клинического обследования, пациентам были зафиксированы брекеты на резцы, клыки, премоляры и первые моляры, а также кольца на вторые моляры. Были использованы стандартные металлические брекеты и пассивные дуги, которые устанавливались сразу после фиксации. Использовалась техника направленных сил Твид-Меррифильда. У всех пациентов с одной стороны челюстей в качестве лигатур применялись эластичные кольца, с другой – металлические лигатуры. С целью минимизации возможных погрешностей в результате индивидуальных особенностей чистки зубов, сторона челюсти для того или иного способа лигирования выбиралась случайным образом. Смена эластичных колец и металлических лигатур проходила каждый месяц. Последовательность смены дуг в течение 6 месяцев была следующей: стальные дуги 0.014 на начальном этапе, далее, через 2 месяца – стальные дуги 0.016 для дальнейшего выравнивания; таким образом, когда пациенту была установлена дуга из нержавеющей стали 0.018, проводился последний забор образца биопленки. Клинические показатели исследовались на 6 участках (переднещечном, щечном, заднещечном, переднеязычном, язычном и заднеязычном) всех зубов, за исключением второго и третьего моляра, дважды: перед началом исследования и через 6 месяцев после фиксации. После сбора образцов биопленки, оценку клинических параметров проводил один и тот же специалист (C.O.S.).

Области для исследования изолировались стерильными ватными валиками для предотвращения загрязнения слюной. Образцы биопленки, 2 мм над десной и 2 мм под десной, собирались с помощью стерильной периодонтальной кюреты, далее помещались в пробирку Eppendorf, содержащую 0,3 мл Трис-ЭДТА (буфер ТЕ: 10 ммоль / л Трис-HCl, рН 8,0, 1 ммоль / л ЭДТА, рН 8,0). Общее количество образцов (112) от 14 пациентов включало в себя 2 сбора из 4 областей каждого пациента (4 области перед началом исследования [56], по 2 образца с зубов с эластическими кольцами [28], и по 2 образца с зубов с металлическими лигатурами [28]). Образцы хранились при температуре -20 ° С до экстракции ДНК.

Геномная ДНК экстрагировалась в соответствии с методом Дойла и Дойла. Экстрагированный раствор ДНК хранился при температуре -20 ° С до начала анализа полимеразой цепной реакции (ПЦР).

Образцы подвергались кипячению в течение 10 минут и центрифугировались, супернатант использовался для ПЦР-анализа. Используемые праймеры и температурные установки ПЦР были ранее описаны для 5 видов бактерий: Porphyromoans gingivalis (Pg), T forsythia (Tf), A actinomycetemcomitans (Aa), Prevotella intermedia (Pi) и P nigrescens (Pn).

ПЦР проводились в смеси, содержащей 1 мкл ДНК, 200 мкмоль / л дНТФ, 2,5 мкмоль / л хлорида магния, 0,3 мкмоль / л верхнего и нижнего праймера и 1,25 единиц Taq-ДНК-полимеразы (Invitrogen, Сан Паулу, Бразилия) в конечном объеме 50 мкл. В качестве положительного контроля использовалась геномная ДНК штаммов Pg (АТСС 33277), Tf (АТСС 43037), Аа (ATCC 29522), P intermedia (ATCC 25611) и Pn (NCTC9336); в качестве отрицательного контроля использовалась дистиллированная вода. Продукты ПЦР анализировались в 1,5% агарозном геле в буфере (8 В/см в Трис-боратЭДТА) и окрашивались бромистым этидием.

Статистический анализ

После разведочного анализа данных был проведен дисперсионный анализ (ANOVA) параметров пародонта для оценки повторных измерений. На основе микробиологических данных было определено число участков, содержащих 5 оцениваемых видов бактерий - на исходном уровне и через 6 месяцев после начала ортодонтического лечения в обеих группах. Для определения изменений внутри групп между исходными показателями и результатами через 6 месяцев после начала ортодонтического лечения применялся тест МакНемара. Этот же тест был использован для оценки различий между группами. Уровень значимости составил 5%.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Статистически значимые различия наблюдались как между двумя периодами оценки, так и между двумя методами лигирования по показателям индекса зубного налета (таблица I).

Таблица I. Индекс зубного налета (среднее и допустимое отклонение), в зависимости от лечения и времени

Среднее значение на начальном этапе 37,72%, по сравнению с 63,72% через 6 месяцев использования эластичных колец. При использовании металлических лигатур, значения увеличились с 37,72% до 51,09%. Сравнение двух способов лигирования подтвердило более выраженное повышение показателей индекса зубного налета при использовании эластичных колец. Разница показателей индекса кровоточивости десны оказалась еще более выраженной, как внутри групп, так и между ними. Показатели эластичных колец (12,28%) были выше, чем показатели металлических лигатур (6,71%). До фиксации брекетов (в исходном состоянии) показатели были на значительно более низком уровне 4,28% и 3,86% (таблица II).

Таблица II. Индекс кровоточивости десен (среднее и допустимое отклонение) в зависимости от лечения и времени

Существенных различий между группами по показателю глубины десневых карманов при окончательном анализе обнаружено не было: 2,21 мм для эластичных колец, 2,13 мм – для металлических лигатур (таблица III).

Таблица III. Глубина десневых карманов (среднее и допустимое отклонение) в зависимости от лечения и времени

Тем не менее, при сравнении начальных показателей с конечными, были обнаружены статистически значимые различия между группами: средние исходные данные глубины зондирования - 1,46 мм до начала использования эластичных колец и 1,42 мм – до начала использования металлических лигатур.

Статистически значимых различий в исходных микробиологических показателях выявлено не было, как показано в таблице IV; большинство исследованных областей дали отрицательные результаты по всем пародонтопатогенам.

Таблица IV. Абсолютная и относительная частота в 2 группах на исходном уровне

После лечения разница показателей оказалась статистически значимой, как при сравнении двух групп (таблица V), так и внутри групп: с эластичными кольцами (Таблица VI) и металлическими лигатурами (таблица VII); значительные различия касались уровня Tf и Pn на различных этапах исследования, а также при различных методах лигирования.

Процент положительных участков Tf и Pn был равен 92,85% в группе с эластичными кольцами. Показатели группы со стальными лигатурами были следующими: 57.14% для Tf и 71,42% для Pn (рис). Для других исследуемых микроорганизмов (Aa, Pg, и Pi) статистически значимой разницы обнаружено не было.

Таблица V. Абсолютная и относительная частота между 2 группами после лечения

Таблица VI. Абсолютная и относительная частота между 2 измерениями для группы с эластичными кольцами

Таблица VII. Абсолютная и относительная частота между 2 измерениями для группы со стальными лигатурами

КОММЕНТАРИИ

Согласно некоторым исследованиям, использование ортодонтических приспособлений увеличивает накопление зубной биопленки, что подтвердилось и в данном исследовании. Тем не менее, лишь немногие авторы оценивали пародонтальные и микробиологические показатели при применении различных методик лигирования. Определяющим фактором для оценки изменений в периодонте при использовании двух методов лигирования было время наблюдения; поэтому в данном исследовании взятие образцов биопленки проводилось через 6 месяцев после начала исследования – необходимый срок для определения начала хронических изменений в пародонте. В целях моделирования общих клинические ситуаций, в течение данного периода не предполагалось каких-либо изменений мотивации пациентов в отношении гигиены полости рта. Согласно другим исследованиям, наиболее выраженные изменения пародонта происходили через 3 месяца после фиксации ортодонтических элементов. Для снижения рисков искажения результатов, связанных с индивидуальными особенностями внутри групп, для оценки микробиологических показателей использовалась методика сравнения эластичных и металлических лигатур на одной дуге; тем не менее, существуют неизбежные трудности, связанные с возможностью различного распространения бактерий по дуге.

Существуют сообщения о значительном увеличении кровоточивости десен после фиксации ортодонтических элементов. Наши выводы о том, что кровоточивость десен возрастает при использовании эластичных колец в качестве лигатур, соответствует исследованию Туркахрамана (Türkkahraman) и др., в котором оценивались показатели кровоточивости через 5 недель после фиксации и делался вывод о том, что использование эластичных колец не рекомендуется у пациентов с плохой гигиеной полости рта. Эти же авторы сообщают, уровни микроорганизмов (S mutans и Lactobacilli) в области зубов с эластичными кольцами были немного выше, чем в области зубов с металлическими лигатурами; тем не менее, данные различия не были статистически значимыми и могли не приниматься в расчет. Различий по показателям индекса зубного налета между эластичными и металлическими лигатурами ими также обнаружено не было.

Данное исследование показало, что этот показатель в значительной степени связан со способом лигирования, так, более высокие показатели были обнаружены при использовании эластичных колец. Расхождение в результатах в отношении данного показателя могут быть связаны с различиями в выборе анализируемых микроорганизмов, использованных способах микробиологической оценки, периодом исследований или факторами индивидуальной резистентности организма испытуемых. Так, например, известно, что время, необходимое для начала воспалительных изменений в десне при нарушении гигиены полости рта, варьируется между людьми и зависит от скорости образования биопленки.

С другой стороны, такой показатель, как глубина десневых карманов значительно меняется после начала ортодонтического лечения, но не зависит от метода лигирования. Такая клиническая ситуация создает благоприятную среду для развития микроорганизмов; в то же время на одной из сторон зубной дуги условия способствовали бактериальной колонизации в большей степени, по крайней мере, это касается Tf и Рn, что, вероятно, связано с применением эластичных колец.

В исследовании, проведенном при помощи сканирующей электронной микроскопии для оценки бактериальной колонизации, связанной с использованием ортодонтических элементов, авторы сделали вывод о том, что метод лигирования не влияет на бактериальные морфотипы, которые фиксируются как на композитах, так и на поверхности эмали. Тем не менее, вышеописанное исследование проводилось в течение лишь 3 недель, а ортодонтические дуги не фиксировались, так как эксперимент предполагал оценку лишь одного зуба с брекетом в каждом квадранте.

Данное исследование показало существенное изменение в количестве участков обнаружения Pn и Tf после начала ортодонтического лечения, в том числе, на стороне с использованием эластичных колец. Первоначально Pn чаще наблюдались у детей, чем у взрослых; однако на сегодняшний день данный вид бактерий считается возможной причиной возникновения заболеваний пародонта у взрослых. Важно отметить, что, по мнению автора, межзубная наддесневая биопленка может являться естественной средой обитания Pn и других предполагаемых пародонтопатогенов у здорового человека. Тf наблюдалась в большем количестве на участках деструктивного изменений пародонта, а также у пациентов с гингивитом. Кроме того, Tf чаще и в большем количестве выявлялась в участках активных изменений пародонта. Некоторые авторы также отмечают, что этот вид бактерий чаще всего обнаруживается в резистентной форме, с повышением сывороточных антител у пациентов с заболеваниями пародонта. Другие исследователи считают Tf основным микробным фактором риска, который отличает пациентов с заболеваниями пародонта.

Результаты исследования Форсберга (Forsberg) и др. показали, что у большинства пациентов содержание микроорганизмов в биопленке в области зубов, прикрепленных к дугам с помощью эластичных колец, было выше, чем в области резцов, которые были закреплены с помощью металлических лигатур. Данные результаты аналогичны результатам наших исследований, более того, вышеуказанное исследование проводилось в течение более длительного периода. В то же время, авторы оценивали уровень S mutans и Lactobacilli, которые являются кариесогенными бактериями. Другие авторы оценивали уровни образования биопленки и S Mutans при использовании металлических лигатур и эластичных колец во время ортодонтического лечения с применением 0,4% геля фтористого олова и без него.

Результаты показали, что количество S Mutans в слюне и биопленке статистически не отличались между зубами с эластичными кольцами и металлическими лигатурами, а также между экспериментальной и контрольной группами. В вышеуказанном исследовании, образцы биопленки были собраны через 15 и 30 дней после фиксации приборов, в то время как в данном исследовании, окончательная оценка биопленки была проведена через 6 месяцев после начала эксперимента.

Данное исследование также не показало статически значимых различий для микроорганизмов Aa и Pi, нулевой показатель Pi в таблице IV, и нулевой показатель Pg во всех случаях. Однако такие виды микроорганизмов, как Аа, связаны с воспалением десен у ортодонтических пациентов. Таким образом, после оценки клинических параметров и участков обнаружения Tf и Pn, был сделан вывод, что применение эластичных колец, в большей степени, чем применением металлических лигатур, приводит к увеличению содержания данных микроорганизмов, которые встречаются у больных с заболеваниями пародонта.

Рис. Процент участков обнаружения микроорганизмов Tf и Pn для двух методов лигирования, исходный уровень и через 6 месяцев.

ВЫВОДЫ

Использование эластичных колец в качестве лигатур способствует значительному образованию биопленки, увеличению индекса десневого налета и кровоточивости десен, а также распространению Tf и Pn.

Источник:orthodontia.ru