Научная статья на тему 'Изучение антибактериальных свойств некоторых лекарственных препаратов при фототерапии в эндодонтии'

Изучение антибактериальных свойств некоторых лекарственных препаратов при фототерапии в эндодонтии Текст научной статьи по специальности «Клиническая медицина»

CC BY
204
41
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
КОРНЕВОЙ КАНАЛ / ROOT CANAL / КОНТАМИНАЦИЯ / CONTAMINATION / ОБЩАЯ МИКРОБНАЯ ОБСЕМЕНЕННОСТЬ / MICROBIAL TOTAL CONTAMINATION / ДИОДЫ / DIODES / ФОТОАКТИВИРУЕМАЯ ДЕЗИНФЕКЦИЯ КОРНЕВЫХ КАНАЛОВ ЗУБОВ / PHOTOACTIVATABLE DISINFECTION OF ROOT CANALS / ФОТОАКТИВАТОРЫ / СПЕКТРАЛЬНО-ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЕ СВОЙСТВА ФОТОАКТИВАТОРОВ / SPECTRAL-LUMINESCENT PROPERTIES OF PHOTOACTIVATION / PHOTOACTIVATION

Аннотация научной статьи по клинической медицине, автор научной работы — Манак Т.Н., Исапур П.Н., Самцов В.П., Ляшевская Л.С.

С целью повышения качества проведения эндодонтического лечения корневых каналов зубов представлен анализ основных факторов, обусловливающих неудачу при проведении лечения. Дано описание микробной биопленки и фотоактивируемой дезинфекции (ФАД) корневых каналов зубов. Приведен результат подбора потенциальных препаратов для проведения ФАД и представлен их спектрально-люминесцентный анализ. Описаны результаты микробиологических исследований потенциальных препаратов для проведения фотодинамической антибактериальной терапии.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по клинической медицине , автор научной работы — Манак Т.Н., Исапур П.Н., Самцов В.П., Ляшевская Л.С.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

The study of the antibacterial properties of certain drugs in phototherapy in endodontics

To improve the quality of endodontic root canal treatment of teeth we provide an analysis of the main factors contributing to failure during treatment. The article describes microbial biofilm root canals and the photoactivated disinfection (PAD) root canals. There are the results of the selection of potential drugs for РAD and presented their spectral-fluorescent analysis. There are the results of microbiological studies of potential drugs for PDT.

Текст научной работы на тему «Изучение антибактериальных свойств некоторых лекарственных препаратов при фототерапии в эндодонтии»

кости. В костной ткани I типа существуют ограничения к применению циркониевых имплантатов, обусловленные значительным ростом напряжений в зонах их локальной концентрации, особенно выраженные при их горизонтальной силовой нагрузке.

Л И Т Е Р А Т У Р А

1. Albrektsson Т, Branemark P.I., Hansson H.A., Lindstrom J. // Acta Orthop. Scand. - 1981. -Vol.52. - P.155.

2. Buser D, Schenk R.K., Steinemann S., Fiorellini J.P., Fox C.H., Stich H. // J. Biomed. Mater. Res. - 1991. - Vol.25. - P.889-902.

3. Koh W, Kim YS, Yang J.H., Yeo I.S. // Int. J. Oral Maxillofac. Implants. - 2013. - Vol.28. -P.790-797.

4. Principles of Craniofacial Surgery and the Management of Complications Maxillofacial Surgery / TA. Turvey, B. Golden, R.L. Ruiz. -2017. - Vol.2. - P.835-844.

5. Toxicity of Metals Released from Implanted Medical Devices. Handbook on the Toxicology of Metals / R.P. Brown, B.A. Fowler, S. Fustinoni, M. Nordberg. - 2015. - Vol.1. - P.113-122.

6. Introduction to Surface Coating and Modification of Metallic Biomaterials / A. Nouri, C. Wen. -2015. - P.3-60.

7. Niinom M. // Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials. - 2008. -Vol.1. - Р.30-42.

8. Влияние легирования гафнием на фазовый состав и модуль упругости сплава IMP-BAZALM / Гриб C.B., Илларионов AI., Mарковский П.Е., Попов A.A., Ивасишин O.M.: Сб. трудов XII Mеждународной научно-технической Уральской школы-семинара металловедов. - Екатеринбург, 2011. - С.250-252.

9. Влияние термической обработки и пластической деформации на структуру и модуль упругости биосовместимого сплава на основе циркония и титана / Попов A.A., Ивасишин O.M., Илларионов A.H, Mарков-ский П.Е. - 2012. - Т.113, №4. - С.404-412.

10. Бруско A.T., Рой I.B., Mазур 1.П. // 1мп-лантолопя. Остеолопя. Пародонтолопя. -

2009. - №4. - С.18-21.

11. Маланчук В.О. Ытацшне комп'ютерне моделювання в щелепно-лицевш мрургп / В.О. Mаланчук, M.r. Крищук, A.B.Копчак. -Киев, 2013. - 231 с.

12. Патент 102455 UA, MПК A61L27/00, A61F2/02, C22C16/00, B82B3/00. Бюсумюний сплав iз низьким модулем пружност на ос-новi системи цирконй-титан // 1васишин O.M., Скиба I.M., Красевска О.П., Mарковский П.£.; 1нститут металофiзики iменi Г.В. Курдюмова HAH Украни, опубл. 10.07.2013 г., бюл. №13.

13. Чуйко А.Н. Биомеханика в стоматологии / A.H. Чуйко, ИА Шинчуковский. - Харьков,

2010. - 466 с.

14. Histologic studies of failed dental implants: A retrieval analysis of four different oral implant designs / T Albrektsson, P. Âstrand, W. Becker,

A.R. Eriksson, U. Lekholm, J. Malmquist, L. Sennerby // Original Research Article Clinical Materials. - 1992. - Vol.10, Is.4. - P.225-232.

15. Clinical procedures for treatment with os-seointegrated dental implants. Original Research Article / U. Lekholm. - The Journal of Prosthetic Dentistry. - 1983. - Vol.50, Is.1. - P.116-120.

16. Crestal bone loss proximal to oral implants in older and younger adults Original Research Article / S.R. Bryant, G.A. Zarb. // The Journal of Prosthetic Dentistry. - 2003. - Vol.89, Is.6. - P.589-597.

17. Басов К.А. ANSYS: Справочник для пользователя / Басов К.А. - М., 2005. - 640 с.

18. Параскевич В.Л., Максименко Л.Л. // Новое в стоматологии. - 2000. - №8. - С.38-45.

19. Misch C.E., Qu Z, Bidez M.W. // J. Oral Maxillofac. Surg. - 1999. - Vol.57, N6. -P.700-706.

20. Siddiqui J.A., Partridge N.C. // Physiology (Bethesda) - 2016. - Vol.31. N3. - P.233-245.

21. Mechanotransduction activates a5p1 integrin and PI3K/Akt signaling pathways in mandibular osteoblasts / Original Research Article / H. Watabe, T Furuhama, N. Tani-Ishii, Y Mikuni-Takagaki // Experimental Cell Research. - 2011. -Vol.317, Is.18. - P.2642-2649.

22. Florencio-SUva R, Sasso G.R., Sasso-Cerri E, SimoesM.J, CerriP.S. // Biomed. Res. Int. -2015. - Vol.42. - P.17-46.

Поступила 16.02.2017 Статья размещена на сайте www.mednovostii.by (Архив СС) и может быть скопирована в формате Word

ИЗУЧЕНИЕ АНТИБАКТЕРИАЛЬНЫХ СВОЙСТВ НЕКОТОРЫХ ЛЕКАРСТВЕННЫХ ПРЕПАРАТОВ ПРИ ФОТОТЕРАПИИ В ЭНДОДОНТИИ

Манак Т.Н., Исапур П.Н., Самцов В.П., Ляшевская Л.С. Белорусский государственный медицинский университет, Минск

Manak T.N., Isapur P.N., Samtsov V.P., Lyashevskaya L.S.

Belarusian State Medical University, Minsk The study of the antibacterial properties of certain drugs in phototherapy in endodontics

Резюме. С целью повышения качества проведения эндодонтическоголечения корневых каналов зубов представлен анализ основных факторов, обусловливающих неудачу при проведении лечения. Дано описание микробной биопленки и фотоактивируемой дезинфекции (ФАД) корневых каналов зубов. Приведен результат подбора потенциальных препаратов для проведения ФАД и представлен их спектрально-люминесцентный анализ. Описаны результаты микробиологических исследований потенциальных препаратов для проведения фотодинамической антибактериальной терапии.

Ключевые слова: корневой канал, контаминация, общая микробная обсемененность, диоды, фотоактивируемая дезинфекция корневых каналов зубов, фотоактиваторы, спектрально-люминесцентные свойства фотоактиваторов. Современная стоматология. — 2017. — №2. — С. 68-70.

Summary. To improve the quality of endodontic root canal treatment of teeth we provide an analysis of the main factors contributing to failure during treatment. The article describes microbial biofilm root canals and the photoactivated disinfection (PAD) root canals. There are the results of the selection of potential drugs for PAD and presented their spectral-fluorescent analysis. There are the results of microbiological studies of potential drugs for PDT.

Keywords: root canal, contamination, microbial total contamination, diodes, photoactivatable disinfection of root canals, photoactivation, spectral-luminescent properties of photoactivation.

Sovremennaya stomatologiya. — 2017. — N2. — P. 68-70.

Зндодонтическое лечение является одной из наиболее сложных и ответственных процедур в стоматологии. Основные проблемы, возникающие при эндодонтическом лечении осложненного кариеса, связаны с чрезвычайно высокой сложностью анатомического строения корневой системы зуба, качеством медико-инструментальной очистки корневых каналов, полноценной трехмерной обтурацией и отсутствием современной этиологической лабораторной диагностики. Одной из основных причин неудач лечения деструктивно-воспалительных заболеваний периодонта ученые всего мира считают недостаточную эффективность воздействий на микробные ассоциации, которые обнаруживаются в корневом канале. Основная роль при остром воспалительном процессе в периодонте принадлежит эндотоксинам грамотрицательных бактерий, которые оказывают сильное антигенное воздействие на иммунологическую систему околозубных тканей (костную, костномозговую, лимфатическую) [1, 2, 4, 7].

На самых ранних этапах инфекционного процесса пульпы преобладают факультативные бактерии. Спустя несколько дней на фоне исчерпания кислорода в результате некроза пульпы развивается анаэробная среда, способствующая выживанию и росту облигатных анаэробных бактерий, удельный вес которых составляет на этом этапе 85-98% от всех выделяемых возбудителей [9]. Они инфицируют не только мягкие ткани пульпы, но и пристеночный дентин, проникая в дентинные канальцы на глубину до 1,2-1,5 нм [1, 2]. С течением времени анаэробные условия становятся еще более явными, особенно в апикальной трети корневого канала. В зависимости от динамики питательных веществ в канале одни сахаролитические виды сменяют другие [5]. На стадии индукции прикорневого воспаления преобладают анаэробные разновидности, использующие в своем метаболизме пептиды и/или аминокислоты. Инфицированный канал может скапливать от 103 до 108 КОЕ/1г (бактериальных клеток) [6, 10]. M. Haapasolo и соавт. обнаружили смешанную инфекцию в периапикальных очагах (от 4 до 6 видов бактерий) [8]. G. Sun-dquist наблюдал 12 видов микроорганизмов [12, 13]. I. Rocas и соавт. обнаружили в среднем 17 видов в каналах зубов со свищевыми ходами [11]. Современные методы диагностики позволяют выделить более 30 видов микроорганизмов [5].

Бактерии, колонизирующие систему корневого канала, могут проявляться как агрегаты (клетки с одинаковой морфологией), коагрегаты (клетки с разной морфологией) и планктические клетки, суспендирован-

ные в жидкой фазе главного канала, но в основном они растут в прикрепленных к дентинным стенкам сообществах биопленки [5]. Внутри биопленки создаются уникальные условия: близкий контакт позволяет резко усилить обмен генетической информацией и образование резистентных штаммов микроорганизмов происходит намного быстрее, чем у микроорганизмов, находящихся в форме планктона. Между колониями микробов возникает свой язык общения по типу феромонов: сигнальные молекулы вызывают изменение в поведении микроколоний и влияют на скорость размножения микробов и проявления тех или иных фенотипических свойств. В биопленке возникают сложнейшие пищевые цепочки, где продукты жизнедеятельности одних микроорганизмов являются основой для существования других. Экстрацеллюлярный матрикс защищает микробы от воздействия внешних факторов, к которым относятся и наши попытки их уничтожить.

Апикальная биопленка существенно отличается от корональной с точки зрения преобладающих морфологических типов. Будучи преимущественно анаэробной, она сильно подвержена временным изменениям, на поздних стадиях инфекции анаэробы включают большое количество изолятов (штаммов). Сравнивая результаты различных исследований, можно сделать вывод, что существует ряд факторов, в зависимости от которых в биопленке будет доминировать тот или иной вид/фенотип: чувствительность метода идентификации, способ взятия пробы, степень соответствия между использованием выбранной клинической диагностики и видом заболевания, а также географическое местоположение [5].

Одной из причин неудачного эндодонти-ческого лечения может стать недостаточная медикаментозная обработка корневых каналов. Удаление смазанного слоя является важным, он может быть инфицированным и препятствовать доставке ирригантов в дентинные трубочки, содержащие бактерии и продукты их жизнедеятельности. Сочетание медикаментозной и механической обработки корневых каналов позволяет повысить качество дезинфекции. Однако существование полисахаридного матрикса биопленки препятствует проникновению внутрь антибактериальных агентов, повышая резистентность микробов к антисептикам и антибиотикам. Проведение механической обработки канала снижает количество микробов в 100-1000 раз, однако не очищает его полностью. Действие антисептиков не дает стойкого и длительного результата.

Для более качественной дезинфекции каналов предложен метод фотодинамической

антибактериальной терапии. Принцип этого метода основан на том, что молекулы фотосенсибилизатора прикрепляются к мембране бактерий. Облучение светом с определенной длиной волны, соответствующей пику поглощения фотосенсибилизатора, приводит к образованию атомарного кислорода, который разрушает стенку бактериальной клетки и ведет к ее гибели. На бактерии можно воздействовать, только сочетая фотосенсибилизатор и свет определенной длины волны. При облучении лазерными или диодными источниками излучения не существует избирательности к культурам микроорганизмов, эффективность препарата зависит лишь от эффективности проникновения фотосенсибилизатора в клетку [5, 7, 14].

Так, на территории Республики Беларусь в 2013 году была разработана инструкция по применению метода дезинфекции корневых каналов при эндодонтическом лечении постоянных зубов [3]. Разработчиками инструкции были сотрудники Белорусской медицинской академии последипломного образования, Института физики Национальной академии наук Беларуси.

Инструкция описывает технологию повышения эффективности первичного и повторного эндодонтического лечения постоянных зубов стоматологических пациентов с заболеваниями пульпы и тканей периодонта и может использоваться для окончательной дезинфекции корневых каналов в зависимости от клинической ситуации и выявленной периодонтопато-генной флоры.

В качестве фотосенсибилизатора использовали «Диагиперон» (Диалек, Беларусь) - настойка травы зверобоя на 70% этиловом спирте. Источником излучения рекомендовано брать лазерный терапевтический аппарат с непрерывным излучением красного спектрального диапазона длиной волны 660-665 нм и/или фототерапевтический аппарат на основе светодиодных излучателей синего спектрального диапазона длиной волны 405 нм [3]. Однако не у каждого практикующего врача на приеме есть такие источники излучения. Нами был предложен светодиодный излучатель Ledex WL-070, длина волны - 466 нм. Специально были подобраны потенциальные препараты для работы с ним.

Применение лазера или диода дает стойкий длительный эффект. Удаление смазанного слоя более эффективно. Происходит стерилизация корневых каналов. Лазерный луч проникает во все дентинные канальцы.

В настоящее время, в условиях постоянно возрастающей устойчивости патогенов к действию местных антисептиков, лазеротерапия заслуживает пристального внимания

Таблица Результаты воздействия лекарственных препаратов на бактериальные штаммы

Препарат

Микроорганизм Прополис Подорожник Раствор фурацилина

теневое воздействие теневое воздействие теневое воздействие

воздействие светом воздействие светом воздействие светом

P. aeruginosa + + - - - -

S. aureus + + - - - +

Candida albicans + + - - - -

Примечание: «-» - наблюдается рост микроорганизмов; «+» - не наблюдается.

врачей-стоматологов. Несмотря на обилие накопленных данных по применению фото-активируемых препаратов в стоматологии, до сих пор нет их повседневного использования в общей практике.

Цель работы - исследование спектральных характеристик лекарственных препаратов (сок подорожника, настойка прополиса, раствор фурацилина) и их антибактериальной активности in vitro к эталонным штаммам бактерий (Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, Candida albicans).

В качестве фотосенсибилизаторов выбраны аптечные лекарственные формы: настойка прополиса, сок подорожника и раствор фурацилина [14]. Данные препараты являются разрешенными в Республике Беларусь и применяются в качестве антибактериальных средств. Спектры поглощения исследованных препаратов регистрировались с помощью однолучевого спектрофотометра PV 1251А фирмы SOLAR.

Выбор источника излучения проводился с учетом области максимального поглощения света исследуемых лекарственных форм и непосредственно связан с применением светодиодных ламп Ledex WL-070 в стоматологических кабинетах, что позволит избежать необходимости закупки или разработки дорогостоящего источника излучения. Для установления максимальной длины волны излучения лампы с помощью малогабаритного спектрометра МС-01В был зарегистрирован ее спектр излучения. Максимум в спектре излучения лампы находится на длине волны 466 нм, измеренная выходная мощность равна 300 мВт.

Для расчета оптимального времени облучения препаратов была изучена кинетика фотодеструкции исследуемых препаратов с различным содержанием действующего вещества под воздействием падающего света с длиной волны 466 нм. На протяжении 250 секунд фотовоздействия на настойку подорожника и настойку прополиса зарегистрировано падение оптической плотности в

несколько процентов. Регистрация падения оптической плотности растворов свидетельствует о развитии химических реакций с образованием активных частиц (синглетного кислорода или свободных радикалов). Для раствора фурацилина зарегистрирован рост оптической плотности от времени воздействия падающего излучения, что указывает на развитие фотохимических превращений с образованием новых центров поглощения. Наилучшим временем облучения было выбрано 80 и 160 секунд. Данный выбор связан как с кинетикой фотодеструкции препаратов, так и с режимом работы стоматологической лампы.

Получены результаты по антибактериальной активности исследуемых лекарственных препаратов. В работе использовались следующие бактериальные штаммы: золотистый стафилококк (S. aureus), кандида (Candida albicans) и синегонойная палочка (P. aeruginosa). Результаты воздействия лекарственных препаратов на бактериальные штаммы приведены в таблице. Установлена антибактериальная активность лекарственного препарата настойки прополиса в отношении всех видов штаммов как при облучении светом, так и при теневом воздействии. Результаты оказались схожими, из-за чего необходимы дальнейшие исследования препарата в этом направлении, но при использовании меньших концентраций действующего вещества.

Сок подорожника не проявил антибактериальных свойств ни при теневом воздействии, ни при облучении. Кроме того, экспериментально установлено, что препарат имеет примеси, которые являются благоприятной средой для роста новых штаммов микроорганизмов. При теневом воздействии раствор фурацилина не проявил явного антибактериального действия. Облучение раствора светом длиной волны 466 нм в течение 80 секунд показало его антибактериальную активность в отношении резистентного штамма S. areus, что согласуется с данными, полученными при изучении фотокинетики данного препарата.

Заключение

Получены результаты по антибактериальной активности сока подорожника, настойки прополиса, раствора фурацилина ю \zitro. Приведенные данные указывают на целесообразность проведения дальнейших исследований, направленных на выяснение оптимальных условий применения данных препаратов при фотодинамической антибактериальной терапии эндодонтических заболеваний.

Л И Т Е Р А Т У Р А

1. Апрятин С.А., Митрофанов В.И. // Эндодон-тия Today. - 2007. - № 2. - С.64-68.

2. Берутти Е., Марини Р., Ангеретти А. // Дж. Эндод. - №12. - С.725-727.

3. Курочкина А.Ю, Плавский В.Ю., Юдина Н.А. // Мед. журнал. - 2010. - №2. -С.131-133.

4. Манак Т.Н., Исапур П.Н., ПалийЛ.И. // Военная медицина. - 2015. - №3. - С.122-127.

5. Манак Т.Н. Комплексная диагностика и лечение заболеваний пульпы и апикального периодонта (клинико-экспериментальное исследование): Автореф. дис. ... д-ра мед. наук. - Минск, 2015. - 40 с.

6. Полтавский, В.П. Практическая эндодон-тия. - М., 1984. - С.90-101.

7. Шахно Е.А. Физические основы применения лазеров в медицине: Учеб. пособие. -СПб., 2012. - 129 с.

8. Haapasalo M, Shen Y, Qian W. // Dent. Clin. North Am. - 2010. - Vol.54, N2. -P.291-312.

9. Parsek M.R., Fuqua C. // J. Bacteriol. -2004. - Vol.186, N14. - P.4427-4440.

10. Pataky L, IványiI, GrigárA. // J. Endod. -2002. - Vol.28, N8. - P.603-605.

11. Rocas I.N., Siqueira J.F// J. Clin. Microbiol. -

2008. - N46. - P.3599-3606.

12. Sundqvist G. // Oral Microbiol Immunol. -1992. - Vol.7, N5. - P.257-262.

13. Sundqvist G. // J. Endod. - 1992. - Vol.18, N9. - P.427-430.

14. Tianhong D, Ying-Ying H, Hamblin M.R. // Photodiagnosis Photodynamic Therapy. -

2009. - N6. - Р.170-188.

Поступила 21.11.2016

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.