РОЛЬ И ВЛИЯНИЕ УРОВНЕЙ ЦИНКА НА СЛЮННЫХ ЖЕЛЕЗАХ НА ЗУБНЫЕ КАРИЕСЫ

Алборов А.Л.

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Воронежский государственный медицинский университет им. Н. Н. Бурденко» Россия, г. Воронеж

Аннотация. Минимальное внимание уделяется роли слюнных микроэлементов, их значимости в снижении интенсивности кариеса и эффекте кариесных профилактических мероприятий.

Ключевые слова: соли цинка, метаболизм белка, слюнные электролиты, иммунохимия.

1. Введение

Ряд теорий пытаются объяснить механизм инициирования появления кариеса. Недавние исследования показывают, что кариес имеет многопричинную этиологию, главным образом под влиянием общих факторов, но особенно под влиянием местных факторов.

Стоматологический кариес - это, пожалуй, самая вездесущая болезнь, поразившая человечество. Хотя это обычно не смертельное заболевание, это может вызвать большую боль и страдания, а потеря зубов имеет глубокие последствия с точки зрения употребления в пищу, речи и социального поведения в целом [1]. В последние годы особое значение при появлении кариеса было посвящено слюне из-за воздействия ее химических компонентов и иммунологии [2, 3].

Хотя известно, что основные предпосылки для появления полостей определяются наличием микроорганизмов, субстрата и самого зуба в течение определенного периода времени, все это происходит под воздействием жидких сред рта слюны , В своих исследованиях Гамерштейн и Максимовский [4] и Твинерейм. [5] показали, что на появление кариеса непосредственно влияет присутствие слюнных компонентов, в частности количество присутствующих микроэлементов. Слюна с присутствием и составом ее иммунохимии позволяет выполнять большое количество функций при оральном гомеостазе, таких как поддержание влажности полости рта и его самоочищающей способности, буфера оральной среды, стабилизации и сохранения бактериальной флоры, поддержание и сохранение окружающие зубные минералы, пищеварительную активность, контроль рН и многие другие функции.

При высоком слюновом потоке осмолярность может достигать плазменной осмолярности, тогда как поток нестимулированной слюны может быть настолько низким, что он может достигать 1/20 плазменная осмолярность. Исследования, касающиеся слюнных электролитов, показывают, что слюна насыщена некоторыми из ионов. Было обнаружено, что между компонентами слюнных электролитов и те, которые осаждаются в эмали зуба, существует определенный равновесный и контролируемый отчет [6-8].

Наиболее важные микроэлементы, которые присутствуют, включают кальций, натрий, магний, цинк и фторид; они имеют большое значение для минерализации и созревания твердой ткани зуба [9].

Отношения, которые микроэлементы в слюне могли бы иметь при работе с кариесом зубов, заинтересовали ученых в течение многих лет [10].

Качественный и количественный анализ (рентгеновское излучение EDS) показывает, что самое низкое содержание макроэлементов Ca, P, C и O и микроэлементов Al, Cl, In, Mg, Si, Na, S и W было обнаружено в кариозных эмалевых слоев по сравнению с обычными слоями эмали [11].

Существует очевидная разница в концентрациях слюнных электролитов из разных источников слюны. Паротидная слюна содержит меньше Zn электролитов Zn и является противоположной концентрации Zn2 + в смешанной слюне; концентрация Zn2 + значительно меняется. Исследование минеральных компонентов в слюне мало и имеет противоречивые результаты в отношении их роли в процессе деминерализации, реминерализации и зрелости зубов [12]. В слюне Zn играет несколько ролей и влияет на многие метаболические процессы. Его роль в метаболизме белка настолько важна, что его сравнивают с незаменимыми аминокислотами. Он содержится в составе многих ферментов, где их активация зависит от наличия Zn. Воздействие и количество Zn в эмали зуба больше во внешнем слое (200-900 ppm) по сравнению с внутренним слоем (до 200 ppm) [13-15]. Керзон отметил, что цинк и кальций показали

в то время как Sr и Zn могут усилить реминерализацию в эмали [16]. Исследование показало, что Zn легко вводится в качестве замены ионов Ca ++. Его включение в эмаль помогает уменьшить ее растворимость. Во многих публикациях роль Zn в зубной бляшке и полости рта была описана как важный фактор снижения способности бактерий, особенно анаэробных бактерий [2, 9]. Соли цинка обладают антибактериальными действиями из-за их способности ингибировать бактериальную адгезию , метаболической активностью и ростом [17]. Реже большое количество цинка включается в эмаль до извержения, но после извержения концентрация цинка на поверхности зубов, по-видимому, еще больше возрастает, что указывает на то, что некоторые включения происходят во время последующего воздействия пероральные жидкости [18]. Цинк конкурирует с кальцием для сайтов связывания бактерий в модельных биопленках, и было предложено высвободить половину связанного цинка в кариогенных условиях, например, путем протонирования карбоксилатных и фосфатных групп в бактериальных липотейхоидах кислоты [19]. Целью этого исследования было найти значения Zn в группе детей без кариеса и двух других групп, имеющих уязвимость к кариесу чтобы определить концентрацию и объем Zn в полностью стимулированной и нестимулированной слюне с помощью химического и иммунохимического анализа. Также это исследование было направлено на определение влияния этого микроэлемента на предотвращение или снижение частоты кариеса у школьников в возрасте 12- 13 лет с постоянным зубом.

2. Материалы и методы.

Это исследование было проведено на 106 школьников в возрасте от 12 до 13 лет с постоянным зубным протезом. Это было кросс-секционное исследование, в котором все дети были разделены на три группы (контрольная группа и две группы с уязвимостью). Контрольная группа состояла из детей со всеми зубами без кариеса (индекс DMFT = 0), здоровыми тканями полости рта и хорошей гигиеной полости рта (25 детей). Во второй группе были дети со средним показателем DMFT от 1 до 6 (47 детей), а третьей группой были дети со средним показателем DMFT> 6 (34 детей). Нестабильная слюна была взята у всех детей утром из-за суточного ритма в течение пяти минут. Для получения стимулированной слюны чистую парафиновую восковую кость использовали для жевания в течение пяти минут. Все образцы были взяты в стерильных пробирках, которые были градуированы; до анализа образцы хранили в камерах при температуре -20 ° С. Анализы проводились с помощью атомно-абсорбционного спектрометра пламени типа Solar S4 от Thermo Elemental (UK) на длине волны 213,9 нм, спектральной щели 0,5 нм и тока лампы 10 мА, что представляет собой метод с относительно высокой чувствительностью. Для определения цинка 1 мл слюны разбавляли редистиллированной водой в 10 мл мерной колбе.

3. Результаты и обсуждение

Публикации, описывающие минеральный состав родной нестимулированной слюны, немногочисленны; в опубликованных исследованиях результаты часто противоречивы. Флуктуации объемной физиологической сферы исследуемых электролитов обусловлены скоростью потока слюны и изменениями состава различных секретов слюнных желез.

4. Вывод

Исходя из результатов, полученных с химическим и иммунохимическим анализом всей слюны, можно сделать следующие выводы:

После стимуляции мы обнаружили, что концентрация Zn в первой группе была выше.

Количество Zn до и после стимуляции во второй и третьей группах с кариесом показало статистически значимые различия.

Количество Zn после стимуляции показало значительные различия между тремя группами. Эти различия выше в первой группе по сравнению со второй и третьей группами.

Увеличение концентрации и количества Zn в первой группе (без кариеса) по сравнению со второй и третьей группами указывает на положительный эффект на снижение кариеса.

Из этих выводов можно сделать вывод, что Zn оказывает влияние на уменьшение появления кариеса, что подтверждается различиями в количестве Zn, обнаруженными в трех исследованных группах.

Список литературы:

1. Robinson C. R., Shore S. J., Brookes S., Strafford S. R., Wood Kirkham J. The chemistry of enamel caries.Critical Reviews in Oral Biology and Medicine. 2000;11(4):481–495. doi: 10.1177/10454411000110040601.

2. Dawes C. Understanding Dental Caries. 1. Etiology and Mechanism, Basic Clinical Aspects. G. Nikiforuk, Ed. Vol. 1. Basel, Switzerland: Karger; 1985. Saliva and dental caries; pp. 236–260. 

3. Alaluusua S. Longitudinal study of salivary IgA in children from 1 to 4 years old with reference to dental caries.European Journal of Oral Sciences. 1983;91:163–168. doi: 10.1111/j.1600-0722.1983.tb00796.x. 

4. Gamershtein K. A., Maksimovski J. M. Zinc and caries. Stomatologia. 1989;68:54–64.

5. Tvinnereim H. M., Eide R., Riise T., Fosse G., Wesenberg G. R. Zinc in primary teeth from children in Norway. Science of The Total Environment. 1999;226(2-3):201–212. doi: 10.1016/s0048-9697(98)00392-1.

6. Dawes C. Physiological factors affecting salivary flow rate, oral sugar clearance, and the sensation of dry mouth in man. Journal of Dental Research. 1987;66(1):648–653. doi: 10.1177/00220345870660s107.

7. Mason D. K., Chisholm D. M. Salivary Glands in Health and Disease. Philadelphia, PA, USA: W. B. Saunders Company; 1975.

8. Schmidt H. Biochemie fur Stomatologen. Leipzig, Germany: Johann Ambrosius Barth; 1982.

9. Edgar W. M., Mullane D. M. O. Saliva and Oral Health. 2nd. London, UK: British Dental Association; 1996.

10. Green I. Copper and manganese in saliva of children. Journal of Dental Research. 1970;49(4):776–782. doi: 10.1177/00220345700490041201. 

11. Кунин А.А., Беленова И.А., Кудрявцев О.А., Олейник О.И., Шелковникова С.Г., Ханин А.В. Новые варианты повышения эффективности профилактики кариеса зубов и его осложнений. Лазерная медицина. 2004. Т. 8. № 3. С. 149.

12. Buczowska-Radlindka J. Factors that modify de and remineralization in dental enamel from the aspect of caries susceptibility. Annales Academiae Medicae Stetinensis. 1999;(47):1–89. 

13. Abdazimov A. D. Changes in the trace elements composition of the hard dental tissues, dental calculus, saliva and gingival biopsies in walkers under the influence of unfavorable factors in the manufacture of Cu, Zn and Pb.Stomatologija. 1991;70(3):22–25. 

14. Fang M. M., Lei K. Y., Kilgore L. T. Effects of zinc deficiency on dental caries in rats. Journal of Nutrition.1980;110(5):1032–1036. 

15. Tenovou J. Antimicrobial function of human saliva—how important is it for oral health? Acta Odontologica Scandinavica. 1998;56(5):250–256. 

16. Curzon M. E. J., Specter P. C., Losee F. L., McHugh W. D. Trace Elements and Dental Caries. Variation of Strontium Content of Surface Enamel with Geography, Age and Caries. Rochester, NY, USA: Eastman Dental Center; 1976. p. p. 22.

17. Saxton C. A., Harrap G. J., Lloyd A. M. The effect of dentifrices containing zinc citrate on plaque growth and oral zinc levels. Journal of Clinical Periodontology. 1986;13(4):301–306. doi: 10.1111/j.1600-051x.1986.tb02226.x. 

18. Brudevold F., Steadman L. T., Spinelli M. A., et al. A study of zinc in human teeth. Archives of Oral Biology. 1963;8(2):135–144. doi: 10.1016/0003-9969(63)90051-7. 

19. Rose R. K. Competitive binding of calcium, magnesium and zinc to Streptococcus sanguis and purified S. sanguis cell walls. Caries Research. 1996;30(1):71–75. doi: 10.1159/000262139. 

20. Jenkins G. N. Current concepts concerning the development of dental caries. International Dental Journal.1972;22(3):350–362.

21. Сущенко А.В., Чулочникова Е.Н., Демченко Н.Л. Изменение иммунологических показателей ротовой жидкости у детей во временном прикусе с кариесом дентина. Системный анализ и управление в биомедицинских системах. 2012. Т. 11. № 3. С. 810-813.

22. Duggal M. S., Ciuwla H. S., Curzon M. E. J. A study of relationship between trace elements in saliva and dental caries in children. Archives of Oral Biology. 1991;36(12):881–884. doi: 10.1016/0003-9969(91)90118-e.  23. Bales C. W., Freeland-Graves J. H. Zinc, magnesium, copper and protein concentration in human saliva: age- and sex- related differences. American Journal of Clinical Nutrition. 1990;51(3):462–469.

24. Gregory R. L., Hobbs L. C., Kindlc J. C., Vonto T., Molmsstrom H. S. Immunodominant antigens ofStreptococcus mutans in dental caries-resistant subjects. Human Antibodies and Hybridomas. 1990;1(3):132–136. 

25. Tvinnerein H. M., Eide R., Ruse T. Heavy metals in human primary teeth: some factors influencing the metals concentrations. Science of the Total Environment. 2000;255(1-3):21–27.

26 Беленова И.А., Рожкова Е.Н. Влияния отбеливания зубов на морфохимию эмали, современная стоматология. Сборник научных трудов, посвященный 125-летию основателя кафедры ортопедической стоматологии КГМУ профессора Исаака Михайловича Оксмана. 2017. С. 77-83.

27. Sortino G., Palazzo U. Zinc and experimental caries in the rat. Rivista Italiana Di Stomatologia.1971;26(7):509–513.  28. He G., Pearce E. l. F., Sissons C. H. Inhibitory effect of ZnCl₂ on glycolysis in human oral microbes.Archives of Oral Biology. 2002;47(2):117–129. doi: 10.1016/s0003-9969(01)00093-0.

28. Смолина А. А., Кунин В. А., Вечеркина Ж. В. Богатырева Ю. А., Чиркова Н. В. Превентивные мероприятия для предотвращения кариозных поражений; Воронежский государственный медицинский университет имени Н. Н. Бурденко 2017 Страницы: 12-14 DOI: 10.18411/gq-31-07-2017-03

30. Кунин А.А., Моисеева Н.С., Кунин Д.А. Микро- и ультраструктура эмали зуба и её значение для профилактики кариеса. Стоматология детского возраста и профилактика. 2017. Т. 16. № 2 (61). С. 4-8.