Определение биосовместимости стоматологических материалов, применяемых в ортопедической стоматологии

05 Апреля в 1:46 4347 0


Все биоматериалы, используемые в медицине и, в частности, в стоматологии взаимодействуют с тканями организма; при этом изменения, выраженные в той или иной степени, возникают как в самих материалах, так и в тканях организма. Считается, что «инертных» биоматериалов не существует.

Тип и количество выделяемых при таком взаимодействии химических веществ зависят от химического состава и структуры стоматологических материалов (СМ). В полости рта на выделение компонентов СМ может влиять множество факторов: продукты метаболизма бактерий, энзимы, вода, растворители (полярные или неполярные). Механические факторы также могут влиять на биосовместимость СМ, что особенно важно в ортопедической стоматологии, поскольку протезы в процессе их использования подвергаются значительным и длительным физическим нагрузкам, что способствует выделению в окружающую среду компонентов СМ. Немаловажное значение для биосовместимости СМ имеет длительность пользования протезами. «Иммунную систему полости рта» формируют как врожденные факторы защиты (комплемент, интерферон, лизоцим), так и приобретенные (макрофаги, Т- и В-лимфоциты, иммуноглобулины разных классов), поэтому присутствие в полости рта инородных СМ может видоизменять активность тех или иных звеньев иммунной системы. СМ, помещенные в полость рта, способны выделяться в окружающую среду в чистом виде или в виде дериватов из места их аппликации в процессе лечения или долговременного нахождения, что может вызвать нежелательные побочные явления вследствие их прямого токсического действия на клетки слизистой оболочки рта или десны, включая тучные клетки и базофилы. Это может привести к неспецифическому высвобождению различных медиаторов, в частности, гистамина, являющегося одним из основных медиаторов аллергического воспаления, который оказывает воздействие на иммунную систему посредством модуляции отдельных ее звеньев, усиливая или ослабляя иммунный ответ на различные инфекционные и неинфекционные антигены (аллергены).

Поскольку гистамин способен оказывать разностороннее воздействие на различные клетки и системы организма, его определение входе специфической или неспецифической стимуляции может являться важным инструментом для оценки биосовместимости как новых, так и уже применяемых СМ. К настоящему времени разработано несколько методов определения высвобождения гистамина in vitro из тучных клеток и базофилов: радиоизотопный, флюорометрический, иммуноферментный, методы газовой и масс-спектрометрии. Практическое применение методов определения гистамина в последние годы значительно возросло, причем появилась возможность использовать для анализа цельную кровь, что значительно облегчает исследование. В частности, был разработан так называемый стекловолоконный метод (СВ-метод) определения гистамина, высвободившегося из базофилов цельной крови, основанный на специфическом связывании его пористым стекловолоконным матриксом. СВ-метод имеет ряд преимуществ перед другими методами определения гистамина: быстрота проведения анализа; малый объем крови для исследования; возможность проведения большого количества анализов благодаря автоматизации компьютеризации; получение результатов в абсолютных значениях (в нг/мл). СВ-метод позволяет использовать как стандартные, так и нестандартные препараты, специфические (аллергены) и неспецифические материалы, такие, как СМ.

Цель настоящего исследования — изучить гистаминвысвобождающую активность ряда СМ, применяемых в ортопедической и терапевтической стоматологии, с помощью СВ-метода с использованием крови здоровых доноров и больных аллергией.

Для проведения исследования использовали следующие материалы и методы:
  1. 3 вида акриловых пластмасс для изготовления базисов съемных протезов: фторакс (Ф) (АО СТОМА, Украина), СтомАкрил (С) (ЗАО «СтомаДент», Россия) и Этакрил-02 (Э) (АО СТОМА, Украина), полученных 2 способами полимеризации: термическим, на водяной бане и с помощью энергии электромагнитных волн высокой частоты (СВЧ): соответственно Ф-СВЧ, С-СВЧ, Э-СВЧ;
  2. 4 вида сплавов металлов: супер-ТЗ («голхадент», сплав, содержащий 75 % золота; «Стильдент», Россия); супер-КМ («Плагодент», сплав, содержащий 85 % золота;«Стильдент», Россия); супер-ПАЛ («Паладент», сплав, содержащий палладия — 60 %, золота — 10 %; «Стильдент», Россия); сталь (марки 1Х18Н9, состав: углерод — 1,1 %, никель — 9 %, хром — 18 %, марганец — 2 %, титан — 0,35 %, кремний — 1,0 %, остальное — железо).

Изучение гистаминвысвобождающей активности СМ проводили в 2 вариантах. Первый предусматривал предварительную инкубацию 30 мг СМ с 300 мл крови в течение 1 ч при температуре 37°С. Этот вариант использовался для сплавов металлов, которые в виде мелкой стружки инкубировали с кровью. Второй вариант: готовили «супернатанты» материалов по методике М. Pelka с соавт. в нашей модификации. Краткое описание варианта: все образцы СМ были измельчены до порошкообразного состояния; 125 мг порошка каждого СМ помещали в стерильные полипропиленовые пробирки объемом 2 мл с завинчивающимся колпачком (Corning) и заливали 1 мл стерильного PIPES-буфера. Взвесь периодически перемешивали в течение 48 ч при 37°С. Через 48 ч инкубации взвесь центрифугировали при 1250 g в течение 15 мин на центрифуге Eppendorf 5415С. Полученные «супернатанты» до анализа хранили при 4°С не более 2 дней. Определение высвободившегося гистамина после инкубации цельной крови с полученными «супернатантами» проводили с помощью СВ-метода.



Результаты автоматизированного спектрофлюорометрического анализа, рассчитанные по специальной компьютерной программе, выражали в нанограммах гистамина на 1 мл крови (в нг/мл). Чувствительность метода — 5 нг/мл крови. На основании данных анализа содержания гистамина в каждой из 6 лунок, куда был помещен один и тот же «супернатант». рассчитывали средний показатель гистаминолиберации по каждому «супернатанту» для каждого пациента, затем для групп здоровых доноров и больных аллергией. В качестве положительного контроля использовали: 1) анти-IgE (фирма «Dako») в 3 стандартных разведениях (1:80; 1:280; 1:400), нанесенный на стандартный «стекловолоконный» плейт; 2) кальциевый ионофор А23187 (фирма «Sisma») в 3 концентрациях (62,5, 31,25 и 15,67 мкг/мл). В качестве отрицательного контроля кровь инкубировали только с PIPES-буфером. Результаты исследований обработаны статистически с использованием критерия Стьюдента.

Результаты и их обсуждение. Анализ результатов высвобождения гистамина из базофилов крови при инкубации с «супернатантами» пластмасс выявил существенные различия между некоторыми образцами. Высокий уровень гистаминолиберации показал образец «Э», полученный термополимеризацией на водяной бане (52±0,81 нг/мл). В то же время другие образцы («Ф» и «С»), полученные также термополимеризацией, практически не высвобождали гистамин (соответственно 2,22±1,04 и 1,7±0,91 нг/мл). Образец этакрила, полученный СВЧ-полимеризацией («Э-СВЧ»), уже не обладал гистаминолибераторной активностью (3,22±1,51 нг/мл), что свидетельствует о преимуществе СВЧ-полимеризации перед термополимеризацией для получения этого вида полимера. Вместе с тем «Ф», полученный СВЧ-полимеризацией («Ф-СВЧ»), все же давал невысокий уровень высвобождения гистамина (11,15±0,43 нг/мл), это показывает, что термополимеризация предпочтительнее для данного полимера. «С» и «Э», полученные СВЧ-полимеризацией, практически не высвобождали гистамин из базофилов крови (2,65±1,13 и 3,22±1,51 нг/мл соответственно).

Инкубация «супернатантов» пластмасс с базофилами здоровых доноров (несенсибилизированных к аллергенам) приводила к гистаминолиберации, сходной с таковой при инкубации с кровью атопических больных. В частности, «Э», полученный термополимеризацией, давал высокий уровень высвобождения гистаминов (49,8±0,66 нг/мл) по сравнению с 2 другими материалами — «С» и «Ф», полученными тем же способом (соответственно 1,5±0,57 и 2,22±0,47 нг/мл). В то же время «Ф-СВЧ» давал слабую гистаминолиберацию (9,2±0,58 нг/мл), тогда как «С-СВЧ» и «Э-СВЧ» практически не высвобождали гистамин (2,38±0,73 и 2,9±0,81 нг/мл).

Инкубация сплавов металлов с кровью больных атопией не приводила к сколько-нибудь заметному высвобождению гистамина из базофилов крови: сталь (Х18Н9Е) — 1,62±0,39 нг/мл; супер-ТЗ — 2,92±0,72 нг/мл; супер-КМ — 2,42±0,23 нг/мл; супер-ПАЛ — 2,6±0,5 нг/мл. Аналогичная картина наблюдалась и при инкубации сплавов металлов с кровью здоровых доноров.

Во всех экспериментах в положительных контролях (инкубация базофилов крови с анти-IgE и кальциевым ионофором А23187) отмечалось высвобождение гистамина, характерное для использованных гистаминолибераторов, что подтверждало ответ базофилов крови испытуемых субъектов на специфические и неспецифические стимуляторы соответственно.

Известно, что гистамин образуется в результате декарбоксилирования гистидина и широко распространен в тканях млекопитающих. Высвобождение гистамина из базофилов и тучных клеток иммунологические и неиммунологические стимулы вызывают: аллергены, цитокины, компоненты комплемента С3а и С5а, гиперосмос, физические факторы (вибрация, холод, жара), химические вещества и др. Выделившийся гистамин до его метаболизма и выделения с мочой быстро диффундирует в окружающие ткани, вызывая их повреждение, а также влияет на разные системы организма, включая иммунную, осуществляя модуляцию функциональной активности ее разных компонентов.

Поскольку гистамин — один из основных индукторов воспаления, в том числе и в стоматологической практике, предварительное исследование СМ на их способность высвобождать гистамин из базофилов крови может дать ценную информацию об их биосовместимости при проведении лечебно-профилактических мероприятий.

Таким образом, СМ, применяющиеся в терапевтической и ортопедической стоматологии, обладают разной способностью высвобождать гистамин из базофилов крови человека, причем показатели гистаминолиберации у больных аллергией и здоровых доноров не различаются. СВ-метод определения высвобождения гистамина дает возможность осуществлять предварительную оценку биосовместимости СМ и индивидуальный их подбор в каждом конкретном случае как у здоровых пациентов, так и у лиц с аллергическими заболеваниями. Выявление СМ, обладающего способностью высвобождать гистамин, позволит предотвратить нежелательные побочные реакции у конкретного пациента, обусловленные действием гистамина на клетки и ткани организма, заменить данный СМ или при невозможности такой замены провести превентивное лечение антигистаминными препаратами.


Л.B. Дубова, А.И. Воложин, И.Ю. Лебеденко, Р.Д. Отырба
ГОУ ВПО «МГМСУ»
Похожие статьи
показать еще
 
Стоматология и ЧЛХ