Автореферат и диссертация по медицине (14.01.14) на тему:Совершенствование патогенетической диагностики заболеваний пародонта больных сахарным диабетом (экспериментально-клиническое исследование).

005538328

На правах рукописи #

АДЛЕЙБА АМИНА СЛАВОВНА

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПАТОГЕНЕТИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ ЗАБОЛЕВАНИЙ ПАРОДОНТА БОЛЬНЫХ САХАРНЫМ ДИАБЕТОМ (ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-КЛИНИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ) 14.01.14 - «Стоматология»

Автореферат диссертации на сонсканне ученой степенп кандидата медицинских наук

1 4 пСЯ ¿013

Нижний Новгород - 2013

005538328

Работа выполнена в ГБОУ ВПО «Московский государственный медико-стоматологический университет им. А.И. Евдокимова» Минздрава России.

Научный руководитель:

Заслуженный врач РФ, доктор медицинских наук, профессор

Арутюнов Сергей Дарчоевич

Научный консультант:

Доктор медицинских наук, профессор Артифексова Анна Алексеевна

Официальныеоппоненты:

Гажва Светлана Иосифовна - доктор медицинских наук, профессор., зав.кафедрой ФПКВ ГБОУ ВПО «Нижегородская государственная медицинская академия Министерства здравоохранения Российской Федерации» (г.Нижний Новгород)

Салеева Гульшат Тауфиковна -доктор медицинских наук, профессор ,зав.кафедрой ортопедической стоматологии ГБОУ ВПО «Казанский государственный медицинский университет Министерства здравоохранения Российской Федерации» (г.Казань)

Ведущая организация : ФГОУ ДПО «Институт повышения квалификации Федерального медико-биологического агентства Россиго> (г.Москва)

Защита состоится «_»_2013 года в _

часов на заседании диссертационного совета Д 208.061.03 при ГБОУ ВПО «НижГМА Минздрава РФ» (603005, г. Нижний Новгород, пл. Минина,д. 10/1)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГБОУ ВПО «НижГМА Минздрава РФ» (603063, г. Нижний Новгород, ул Медицинская, д. 3-а) и на сайте академии.

Автореферат разослан «_»_2013 года

Ученый секретарь Диссертационного совета, доктор медицинских наук, профессор

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность исследования

В современной медицинской терминологии социально-значимыми заболеваниями обозначаются наиболее распространенные болезни, изменяющие качество и продолжительность жизни. В стоматологической специальности к данной категории можно отнести болезни пародонта, которые встречаются практически у всех лиц старше 40 лет [Эксперты ВОЗ,2006]. По данным ВОЗ, заболеваниями, сопровождающимися нарушениями метаболизма и гемодинамики, такими как гипертоническая болезнь, метаболический синдром, сахарный диабет, страдают многие миллионы людей, и прогнозируется значительное увеличение распространенности данной патологии в ближайшее время. Известно, что нет такой ткани в организме, которая не страдала бы при системных нарушениях обмена веществ. Это утверждение относится и к заболеваниям зубо-челюстного аппарата [Арутюнов С.Д. и соавт., 2002,2008; Груднов А.И. и соавт., 2007; Безрукова Н.В.,2005; Hamdy R.C. et al., 2003; Hosoi T. Et al., 2003; Marques M.R. et al, 2003; Palvanen M et al, 2003].

Сегодня усилиями отечественных ученых убедительно доказаны существенные клинические и патогенетические взаимосвязи хронического пародонтита и соматической патологии [Иванов В.С,2001; Барер Г.М,2003; Максимовский Ю.М,2005; Гажва С.И. и соавт.,2011; Наумов А.В,2011].

Врачи-стоматологи успешно лечат заболевания пародонта как у пациентов, не отягощенных соматической патологией, так и у людей с эндокринопатиями и другими системными заболеваниями. Стабильность положительного результата лечения привела к тому, что накопление клинических данных существенно обогнало рост теоретической базы, отражающей механизмы и этапы деструкции тканей пародонта при общесоматических заболеваниях. В настоящее время возникла необходимость проведения фундаментальных исследований,^

ориентированных на выявление этапов патогенеза нарушений в тканях пародонта, и, в частности, в круговой связке, как основном элементе, обеспечивающем биомеханические характеристики зуба. Цель исследования

Совершенствование диагностики заболеваний пародонта у пациентов, страдающих сахарным диабетом, по результатам мониторирования морфологических изменений в тканях пародонта при экспериментальной гипергликемии Задачи исследования:

1. Выяснить характер корреляционной зависимости уровня гипергликемии у пациентов с хроническими изменениями тканей пародонта и наличием положительного эффекта традиционной терапии хронического пародонтита.

2. Описать динамику и стадийность структурных изменений в тканях пародонта при экспериментальной гипергликемии.

3. Установить зависимость выраженности структурных изменений коллагена в тканях пародонта от течения сахарного диабета при различных экспериментальных моделях гипергликемии.

4. Определить «точку невозврата» (по длительности течения сахарного диабета и выраженности гипергликемии), при которой структура коллагена тканей пародонта подвергается необратимым изменениям, как основу патогенетической диагностики заболеваний пародонта.

Научная новизна

Впервые выявлена достоверная обратная корреляционная зависимость наличия положительных результатов традиционной терапии хронического пародонтита и уровня гипергликемии у пациентов, страдающих хроническим заболеванием тканей пародонта.

Впервые проведено сравнительное исследование изменений коллагена тканей пародонта при различных моделях гипергликемии у экспериментальных животных.

Получены новые данные о нарушениях пространственной ориентации белковых молекул в структуре коллагеновых волокон при экспериментальной гипергликемии.

Впервые проведено иммуногистохимическое исследование уровней экспрессии мембранных рецепторов клеток соединительной ткани пародонта при хроническом воспалительном процессе у пациентов, страдающих сахарным диабетом. Практическая значимость

Предложенный метод морфологической диагностики структурной организации коллагена тканей пародонта позволяет выявить причину отсутствия положительного эффекта стандартной терапии хронического пародонтита и определить прогноз результативности стандартной терапии у данной категории пациентов.

Отсутствие положительной динамики в структурных изменениях тканей пародонта у пациентов, страдающих сахарным диабетом, требует междисциплинарного подхода к решению проблемы обеспечения стоматологического здоровья данной категории пациентов. Основные положения, выдвигаемые на защиту

1. Хронический пародонтит, ассоциированный с сахарным диабетом, сопровождается выраженными перестройками тонкой организации коллагеновых волокон в тканях пародонта, что сочетается с изменениями поляризационных свойств коллагена и снижением экспрессии мембранных рецепторов.

2. Патогенетическая диагностика заболеваний пародонта больных сахарным диабетом предполагает определение динамики структурных изменений в

тканях пародонта с учетом выраженности гипергликемии и длительности течения сахарного диабета. Внедрение результатов исследования

Результаты исследования включены в курс лекций и практических занятий кафедры клинической стоматологии №2 для интернов, ординаторов и слушателей ГБОУ ВПО «МГМСУ им.А.И.Евдокимова Минздрава России».

Материалы диссертации внедрены в лечебную работу отделения профилактики стоматологических заболеваний стоматологической поликлиники ФПДО ГБОУ ВПО «МГМСУ им.А.И.Евдокимова Минздрава России».

Апробация диссертации

Диссертация апробирована 20 сентября 2013г. (Протокол №5) заседания кафедры клинической стоматологии №2 и кафедры микробиологии, вирусологии и иммунологии СФ ГБОУ ВПО «МГМСУ им. А.И. Евдокимова» Минздрава России. Результаты исследования доложены автором на IV Всероссийском Съезде патологоанатомов ( 2013г, г.Белгород), Всероссийской конференции с международным участием (2013 г., г.Санкт-Петербург)

Личный вклад автора

Клиническая часть исследования — осмотр, терапевтическое лечение пациентов, оформление документации, анализ результатов лабораторного обследования - проведено лично автором на базе ГБОУ ВПО «Московский государственный медико-стоматологический университет им. А.И. Евдокимова Минздрава России».

Автор принимал непосредственное участие в проведении биопсии десны у экспериментальных животных, проводил анализ результатов гистологического, морфометрического и иммуногистохимического исследования.

Статистическую обработку полученных результатов автор провел лично.

Публикации по теме диссертации

По теме диссертации опубликовано 5 научных работ, 3 из которых - в изданиях, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки Российской Федерации. Структура н объем диссертации

Диссертация представлена на русском языке объемом 125 машинописных страниц и состоит из введения, обзора литературы, главы, в которой представлены материалы и методы исследования, трех глав собственных данных, заключения, выводов, практических рекомендаций, списка используемой литературы. Библиографический указатель содержит 139 источников, из них 35 - отечественных и 104 - зарубежных авторов. Работа иллюстрирована 39 рисунками и 15 таблицами.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Материалы и методы исследования

Объекты исследования

Экспериментальная часть работы выполнена на 70 белых беспородных половозрелых крысах-самках массой 270-300г возрастом 10-11 месяцев, находившихся в условиях вивария на натуральном корме и при естественном освещении. Бьгло использовано две стандартные модели сахарного диабета -стрептозотоциновый и аллоксановый диабет (20 и 30 животных соответственно).

Модель стрептозотоцинового сахарного диабета: животным опытной группы (20 крыс - 1 группа) моделировался сахарный диабет путем введения стрептозотоцина в дозе 50мг/кг веса внутрибрюшинно однократно в 2,0 мл физиологического раствора (Подвигина Т.Т. и соавт.,2011). Развитие сахарного диабета подтверждали определением глюкозы крови на 25 сутки, животные вводились в эксперимент при условии двукратного увеличения

тощакового сахара крови (с 3,9±0,3 ммоль/л до 9,6±2,2 ммоль/л). У животных опытной и контрольной групп проводили экстирпацию верхних и нижних резцов (по одному на каждый сроки исследования) через 2-3-4-и 5 месяцев после установления диагноза сахарного диабета и проводилась биопсия тканей периодонта.

Модель аллоксанового диабета: аллоксановый диабет формировался введением аллоксана однократно в вену хвоста в дозе 30мг /кг веса животного (2 группа - 30 самок крыс того же веса и возраста ). Через 2 недели у животных этой группы происходило резкое повышение уровня глюкозы крови при 10-кратном снижении концентрации инсулина (Николаева М.Я., 1986).

Контрольную группу составили 20 животных(3 группа). Животным контрольной группы ввели однократно внутрибрюшинно 2,0мл физиологического раствора. Изучение мягких тканей пародонта проводилась в те же сроки, что и в опытных группах.

В клинический раздел исследований вошли 126 пациентов с диагнозом хронический пародонтит, проходившие обследование и традиционное лечение в зависимости от стадии и формы заболевания. По нашей рекомендации им было выполнено исследование уровня глюкозы в крови и показатели гликозилированного гемоглобина НвА1.

Клинический фрагмент морфологических исследований выполнен нами на 95 пациентах, которые были разделены на три группы.

Первую группу составили 28 пациентов, имеющих в анамнезе сахарный диабет второго типа (компенсированный или субкомпенсированный варианты) с наличием уровня глюкозы в крови в пределах 6-9 ммоль /л с периодическими подъемами до 13-15 ммоль/л со сроками заболевания от 10 до 15 лет ( в среднем 12,5±2,5 лет) этой группе было 9 мужчин и 19 женщин в возрасте от 50 до 69 лет.

Вторую группу составил материал круговой связки зуба, взятый у пациентов, страдающих сахарным диабетом второго типа декомпенсированной стадии, при экстирпации зуба ( 26 пациентов, из них 12 мужчин и 14 женщин в возрасте от 50 до 69 лет), а также материал, полученный от трупов пациентов, имеющих в основном диагнозе декомпенсированный сахарный диабет либо в качестве основного заболевания и погибших от кетоацидотической комы при уровне глюкозы в крови 30-38 мммоль/л доставляя в среднем 35,6±4,9 - (8человек - 6 женщин и 2 мужчин) , либо в качестве фонового заболевания, умерших от геморрагического или ишемического инсульта при уровне глюкозы крови 2935 ммоль/л (в среднем 32,7±3,7) - всего 10 человек - 5 мужчин и 5 женщин.

Третью группу составили пациенты тех же возрастных групп (8 человек - 3 мужчины и 5 женщин) и трупный материал круговой связки зуба пациентов(15 человек - 7 мужчин и 8 женщин), умерших от различных причин, с показателями глюкозы крови в пределах нормальных значений. Методы исследования:

1. Клинические методы исследования включали стандартное комплексное стоматологическое обследование с выявлением стадии и формы хронического пародонтита с последующим назначением и проведением традиционной терапии с учетом стадии процесса. Проводили фотодокументирование результатов лечения и архивирование полученных результатов в компьютерной базе данных.

2. Микроскопическое исследование. Фрагменты круговой связки зуба экспериментальных животных, пациентов всех групп, а также аутопсийный материал фиксировали в 10% формалине при температуре 37°С в течении 24 часов с последующим обезвоживанием в спиртах восходящей концентрации, начиная с 70° и до абсолютного с последующей заливкой в парафин. Срезы толщиной 5 мкм, изготовленные с использованием ротационного микротома Ье1ка ЯМ-

9

2125, окрашивали гематоксилином и эозином, а также по методу ван Гизон и сириус-ред и просматривали с использованием светового и темнопольного микроскопов.

3. Морфометрическое исследование тканевых и клеточных соотношений в пародонте проводили на фотографиях созданного видеоархива с использованием объектива х40, х20, х10, окуляра 15. Для компьютерного анализа гистолопгческих препаратов использовалась система анализа изображений, состоящая из микроскопа проходящего света "ECLIPS" (Nikon, Germany), компьютера Pentium IV IBM, цветной цифровой видеокамеры DS, блока управления DS-Ul (Nikon, Germany) и программного обеспечения ФСТ-20.

4. Для иммуногистохимического исследования использовались поликлоновые кроличьи сыворотки, содержащие антитела к антигену Desmin, Vimentin и S-100. Система визуализации - набор LSAB+ (DakoCytomation), основанный на стрептавидин-биотиновой технологии. В качестве красящей метки используется хромоген — DAB (диаминнобензидин). Учет экспрессии в клетках мембранных маркеров проводилась полуколичественным методом: отсутствие - 0, слабая - + (1+), умеренно выраженная - ++ (2+), интенсивная - +++ (3+).

5. При статистическом анализе результатов исследования использована программа Statistica v. 6.1 («StatSoft Inc.», США). Количественные данные в зависимости от типа распределения представлены средними значениями или медианой, а также стандартным отклонением (М ±SD). Для качественных признаков рассчитывались их относительные частоты. Для проверки гипотез о различии выборок использованы U-критерий Манна-Уитни, критерий х2, критерий Фишера и коэффициент корреляции Спирмена. Вероятность различий считалась достоверной при значениях р< 0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

На первом этапе исследования нами проведено проспективное исследование длительности лечения и результатов проводимой традиционной терапии хронического пародонтита, в ходе которой пациентам было предложено сделать исследование уровня сахара крови и показателей гликозилированного гемоглобина НвА1 с целью выявления скрытой транзиторной или стабильной гиперглюкоземии. В исследовании было включено 126 пациентов ( 112 женщин и 14 мужчин) в возрасте от 50до 70 лет.

Все пациенты были разделены на 3 группы в зависимости от характера ответа на стандартную терапию хронического пародонтита вне зависимости от его выраженности и стадии. В первую группу вошли пациенты, у которых эффект проводимой стандартной терапии, был оценен как «хороший». Это заключалось в исчезновении неприятного запаха изо рта, уменьшении неприятных ощущений при жевании и снижении или исчезновении чувствительности шейки зубов. Кроме того, пациенты отмечали выраженное снижение признака кровоточивости десен, а стоматолог выявлял уменьшение глубины зубо-десневого кармана, восстановление внешнего вида слизистой оболочки и снижение подвижности зубов. Вторую группу составили пациенты с эффектом лечения —«удовлетворительный». У этих пациентов к концу периода лечения хронического пародонтита на фоне некоторого уменьшения неприятного запаха изо рта и снижения кровоточивости десен оставались признаки повышенной чувствительности шейки зубов, сохранялись неприятные ощущения при пережевывании пищи, а стоматолог не выявлял тенденции снижения подвижности зубов и уменьшения глубины зубо-десневого кармана. В третью группу вошли пациенты со слабо выраженным эффектом или отсутствием эффекта стандартной терапии. При этом пациенты отмечали сохранение основных клинических признаков, а врач-стоматолог при обследовании выявлял высокую степень подвижности

11

зуба при негативной динамике глубины зубо-десневого кармана. Таким образом, нами не учитывалась тяжесть хронического пародонтита, а лишь динамика выраженности клинических проявлений этого заболевания в ходе традиционного лечения.

Всем пациентам было проведено исследование сахара крови и гликозилированноого гемоглобина НвА1. Полученные данные представлены в таблице №1.

Таблица №1. Распределение пациентов в зависимости от уровня глюкозы и гликозилированного гемоглобина НвА1 в крови__

Глюкоза крови 4-5,9 ммоль/л НвА1 4,5-6,5% (контроль) Глюкоза крови 45,9 ммоль/л НвА 1-6,6 - 7,5% Глюкоза крови 10-17 ммоль/л НвА1 10-20% Глюкоза крови более 20ммоль/л НвА1 более 50%

1гр--35человек 24 8 3 -

2гр -48 человек 9 29 9 1

3гр-43 человека 2 6 9 26

Из представленной таблицы №1 видно, что в группе пациентов, имеющих хороший эффект терапии, большинство (24 человека) имели показатели глюкозы крови в пределах нормальных значений. Еще у 8 пациентов были выявлены повышенные уровни гликозилированного гемоглобина, что указывает на вероятность сахарного диабета 2 типа. Таким образом, 32 человека из 35 либо не страдали сахарным диабетом, либо имели субклиническую форму этого заболевания. Только три человека в этой группе имели высокий уровень глюкозы крови и высокие показатели гликозилированного гемоглобина. Положительный эффект пациентов может быть объяснен кратким сроком анамнеза как сахарного диабета (1,5 года), так и хронического пародонтита (10-12 месяцев).

В группе 2 удовлетворительный эффект был получен у пациентов с субклинической и манифестирующей формой диабета (39 человек из 48), причем у 20 человек это была впервые выявленная гипергликемия и

повышенный уровень гликозилированного гемоглобина. У 9 пациентов второй группы с нормальными показателями гликемии эффект лечения был определен, как «удовлетворительный» в связи с удлиненными сроками лечения.

Третья группа пациентов была наиболее показательной, поскольку неудовлетворительный эффект стандартного лечения хронического пародонтита наблюдался у 35 пациентов, имеющих длительную гипергликемию или клинический диагноз диабета 2-го типа, и у 6 пациентов, имеющих, по-видимому, скрытую форму сахарного диабета, причем у последних гипергликемия была выявлена впервые.

Для объективизации полученных результатов нами был проведен корреляционный анализ зависимости процессов уменьшения клинических симптомов хронического пародонтита от уровня гликемии и показателей гликозилированного гемоглобина НвА1 в изучаемый группах пациентов. Полученные данные представлены в таблице №2 . Как видно из представленной таблицы, проведенное статистическое исследование, выявляющее корреляционную зависимость между показателями снижения выраженности основных клинических симптомов хронического пародонтита в ходе лечения и уровнями глюкозы и гликозилированного гемоглобина в крови, указывает на наличие отрицательной коррелятивной связи между этими показателями.

Таким образом, можно утверждать, что чем выше глюкоза крови и особенно уровень гликозилированного гемоглобина, тем медленнее уменьшаются или исчезают основные клинические симптомы, характерные для этого заболевания. И наоборот, в группе с высокими показателями глюкозы крови и гликозилированного гемоглобина (3 группа), вероятность положительного результата лечения хронического пародонтита очень низкая, поскольку у большинства пациентов основные клинические симптомы не имели тенденции к уменьшению.

Таблица №2 Коэффициент корреляции динамики клинических симптомов (уменьшение выраженности симптомов в ходе лечения) хронического пародонтита и уровня глюкозы/гликозилированного

симптом Коэффициент корреляции г

1гр 2гр Згр

1 Неприятный запах изо рта -/-0,55 -0,54/-0,78 -0,76/-0,89

2 Дискомфорт при жевании -/-0,46 -0,49/-0,64 -0,75/-0,88

3 Повышенная чувствительность шейки зубов -/-0,67 -0,50/-0,67 -0.72/-0,88

4 Глубина зубо-челюстного кармана менее 5мм -/-0,56 -0,61/-0,61 -/-0,56

5 Глубина зубо-челюстного кармана более 5 мм -/- -0,34/-0,52 -0,61/-0,82

6 Патологическая подвижность зубов -/-0,44 -0,45/-0,54 -0,61/-0,78

7 Кровоточивость десен -/-0,46 -0,44/-0,61 -0,50/-0,80

Результаты, полученные на первом этапе нашего исследования, не только подтвердили данные о том, что хронический пародонтит является одним из клинических проявлений сахарного диабета, т.е. являются коморбитными заболеваниями, но и позволили утверждать, что отсутствие положительного эффекта традиционной терапии хронического пародонтита может стать поводом для клинико-лабораторного обследования пациента на предмет обнаружения сахарного диабета 2-го типа. Кроме того, высокий уровень гликемии и гликозилированного гемоглобина настраивает врача-стоматолога на длительный период лечения в тесном контакте с врачом-эндокринологом, задачей которого является компенсация сахарного диабета, а в случаях длительно текущей и не компенсированной гипергликемии - не ждать положительного эффекта от традиционной терапии, являющейся затратной как в экономическом плане, так и в трудозатратах, обсудив это с пациентом.

Из представленных данных можно сделать заключение, что далеко не всех случаях хронического иародонтита можно рассчитывать на положительный результат традиционного лечения.

Выяснение динамики структурных перестроек в тканях пародонта, приводящих к необратимым нарушениям прочности удерживающего аппарата зуба при сахарном диабете, в клинической практике не представляется возможным по этическим причинам, поэтому нами было предпринято экспериментальное исследование на двух моделях сахарного диабета для определения точки «невозврата» деструкции коллагена, когда перестройки становятся необратимыми, а лечение хронического пародонтита — не эффективным.

Рис. 1 Круговая связка зуба животного контрольной группы, параллельно расположенные коллагеновые волокна (гем-эозин, ув. 400х)

Рис.2. Круговая связка зуба экспериментального животного через 3 месяца опыта (гем-эозин,ув 400х)

Рис 3. Круговая связка зуба животного контрольной группы, параллельно расположенные коллагеновые волокна (сириус-ред темнопольный микроскоп, ув. 200х)

Рис.4. Круговая связка зуба на 5-й месяц эксперимента (стрептозотоксиновая модель сахарного диабета) - дезорганизация коллагеновых волокон (сириус-ред, темнопольная микроскопия,ув. 200х)

Проведенное морфологическое и морфометрическое исследование тканей пародонта животных при экспериментальной гипергликемии выявило постепенно развивающиеся деструктивные процессы в соединительной ткани. Так, при стрептозотоксиновой модели сахарного диабета эти изменения заключались в стадийном изменении тонкой организации коллагенового волокна - его постепенном набухании и разволокнении (Рис. 1) по сравнению с нормой (Рис. 2) ,что диагностировалось по нарушению поляризационных свойств, приводящих к изменению спектра свечения элементов коллагена (Рис 3,4). Эти изменения свидетельствуют о дезорганизации коллагеновых волокон, а, значит, о снижении их прочностных характеристик.

Морфометрическое исследование подтвердило снижение площади зрелой соединительной ткани в составе мягких тканей периодонта (Табл 3).

Таблица №3. Тканевые соотношения в круговой связке зуба экспериментальных животных при стрептозотоксиновом сахарном диабете

показатели контроль 2 мес 3 мес 4 мес 5мес

Площадь зрелой соединительной ткани в 50 полях зрения при увеличении 400х (мкм2) 43000±300 40353±501 32600±360* 28400±410* 27407±320*

Площадь зон некроза в 50 полях зрения при увеличении 400х (мкм1) 4100±90 10700±240* 15290*330" 14380±200*

Площадь зон новообразованного коллагена в 50 полях зрения при увеличении 400х (мкмг) 344±26

Доля зрелой соединительной ткани на единицу площади круговой связки зуба 0,86±0,06 0,66±0,12** 0,50±0,15* 0,47±0,11* 0,42±0,13*

*р< 0,001, **р< 0,005

Эти изменения сопровождаются достоверным уменьшением площади микроциркуляторного русла мягких тканей периодонта, поскольку аналогичные процессы нарушения структуры коллагена происходят и в стенках артериол, приводя к утолщению их стенки и сужению просвета сосудов.

Таблица № 4. Характеристика микроциркуляторного русла в тканях пародонта при стрептозотоциновом диабете

признаки контроль 2 мес 3 мес 4 мес 5мес

Толщина стенок артериол (мкм) 7,0±1,3 7,7±1,8 7,9±0,6 11,0±2,4 21,0±3,3*

Доля гладкомышечных волокон в стенке артериол (%) 75,6±4,2 84,4±7,9 84,8±15,0 70,3±23,3 35,9±12,0*

Число кровеносных сосудов на единицу площади (при изучении 50 полей зрения при увеличении 400х (ед) 8,5±2,1 15,3±1,5* 7,6±2,0 8,8±0,4 8,3±2,6

Площадь сосудистого русла (при изучении 50 полей зрения при увеличении 400х (мкм2) 869±61 1450±117 800± 96 472±104** 351± 43**

*р< 0,001, **р< 0,005

Развивающаяся гипоксия в тканях пародонта способствует новообразованию фиброзных волокон иного строения и иной пространственной ориентации, чем у здоровых животных, что не способствует обеспечению прочностных характеристик тканей, окружающих зуб.

Модель аллоксанового диабета, характеризующаяся более агрессивно развивающейся гипергликемией на фоне тяжелой аллоксановой токсемии, приводит к более грубым и быстро нарастающим изменениям структуры соединительной ткани вплоть до тотального некроза тканей периодонта ( Рис 5). При этом поляризационные свойства коллагена нарушаются в более ранние сроки, когда визуальный осмотр и гистологическое исследование еще не выявляет структурных нарушений в тканях пародонта (Рис 6).

Рис.5 Круговая связка зуба экспериментального животного через 3 месяца опыта- модель аллоксанового диабета. Массивный некроз при отсутствии клеточной реакции (гем-эозин.ув 400х).

Рис.6. Коллаген круговой связки зуба через 2 месяца опыта (сириус-ред, темнопольная микроскопия, ув 200х)

Морфометрический анализ тканевых соотношений в круговой связке зуба при аллоксановом диабете выявил еще более существенные изменения в ходе эксперимента с появлением массивных зон некроза и изменения поляризационных свойств коллагеновых волокон (Табл.5)

Таким образом, изучение структурных нарушений тканей пародонта в эксперименте позволил описать стадийность процессов деструкции коллагеновых волокон, подтвержденной изменением поляризационных свойств коллагена, возникающих в более ранние сроки, чем видимые при макроскопическом (клиническом) и даже микроскопическом исследовании соединительной ткани. Эти данные получили подтверждение и при исследовании клинического материала.

Таблица №5. Тканевые соотношения в круговой связке зуба у экспериментальных животных при аллоксановом диабете__

признаки контроль 1 мес 2мес 3 мес

Доля коллагеновых волокон типичного строения (%) 87,6±4,3 54,7±9,9 23,6 ± 11,0* 4,8± 1,1 **

Доля коллагеновых волокон эмбрионального типа (%) 29,9±4,7 20,1 ±3,3 20,1 ±3,9

Доля зон некроза (%) - 6,9 ±2,1 34,9±3,9 68,8± 10,1

*р< 0.001. **р< 0.005

Исследование структуры круговой связки зуба у пациентов с компенсированным сахарным диабетом выявило тенденцию к нарушению как структуры коллагена, так и ее архитектонику в целом. Так, обзорные окраски выявили зоны гиалиноза отдельных коллагеновых волокон, что свидетельствует о необратимых процессах метаболического характера, связанных с нарушением кровоснабжения в области микроциркуляторного русла, площадь которого имеет тенденцию к снижению (Таб.№ 6). Таблица № 6 Характеристика микроциркуляторного русла в тканях

показатели Контроль (3 группа) 1 группа (компенсированный диабет) 2 группа (декомпенсированный диабет)

Толщина стенок артериол (мкм) 9,0±1,3 11,9±3,6 51,0±10,3*

Доля гладкомышечных волокон в стенке артериол (%) 54,6± 9,2 40,8±9,9 15,9±2,0*

Число кровеносных сосудов на единицу площади (при изучении 50 полей зрения при увеличении 400х (ед) 38,5±6,1 27,6± 12,0 12,3±0,6

Площадь сосудистого русла (при изучении 50 полей зрения при увеличении 400х (мкм2) 1673±110 1701± 135 744± 39**

*р< 0,001, **р< 0,005

Таблица №7. Тканевые соотношения в круговой связке зуба у пациентов с сахарным диабетом второго типа___

Группы Площадь Площадь Гиалиноз Площадь

пациентов зрелого эмбрионального коллагеновых ячеистых

коллагена 1 типа 9мкм2) коллагена (мкм2) волокон (мкм2) структур (мкм2)

1 группа (компен 34,8±13,7* 45,3±11,4** 6,2±1,1* 9,3±2,2

сированныи диабет)

2 группа (декомнен 12,5±2,6** 42,7±10,8** 32,2±9,7** 15,8±2,0

сированныи диабет)

3 группа (контроль) 76,5± 12,1 6,8± 2,2 4,6± 0,3 10,5 ±0,5

**р< 0,001, *р< 0,005

Исследование коллагена в темнопольном микроскопе у пациентов этой

группы выявило снижение площади структурно полноценного коллагена,

что подтверждается не только изменением спектра свечения коллагеновых

19

волокон, который сменился на желто-зеленый, свидетельствующий о нарушениях поляризационных свойств и пространственной ориентации молекул в структуре коллагенового волокна, но и данными морфометрии (Табл.7)

Таким образом, у пациентов, страдающих компенсированной формой сахарного диабета, даже при невысоких показателях уровня глюкозы в крови и наличия единичных эпизодов ее повышения, круговая связка зуба претерпевает существенные структурные изменения, характеризующиеся как начальными структурными нарушениями коллагена, так и перестройкой организации коллагеновых волокон в целом, что сопровождается клиническими проявлениями в виде снижением прочностных характеристик связочного аппарата зуба.

Иммуногистохимический анализ мембранных рецепторов показал, что перестройка клеточных мембран происходит у большинства пациентов с компенсированной гипергликемией, хотя эти изменения характеризуются мозаичностью и неоднородностью (Таб.8).

Таблица № 8. Характер экспрессии мембранных рецепторов соединительнотканных клеток у пациентов с компенсированной формой сахарного диабета второго типа___

Уровень десмин виментин в-юо

экспрессии

3+ 5 3 4

2+ 19 18 22

1+ 3 5 1

0 1 2 1

Изучение операционного и секционного материала круговой связки зуба пациентов второй группы показало, что при декомпенсированной длительно протекающей гипергликемии происходят существенные изменения структуры коллагена круговой связки зуба. Так, при изучении гистологических препаратов с применением обзорных окрасок было

выявлено, что соединительная ткань становится более грубой, с очагами гиалиновой трансформации (Рис. 7 ).

Проанализировав структуру коллагена в темнопольном микроскопе у пациентов этой группы, мы выявили, что свечение коллагена практически отсутствует в большинстве образцов с формированием у части пациентов отдельных очагов, имеющих свечение в зеленом спектре света, что свидетельствует об аномальной его структуре, соответствующей незрелому, плохо скомпонованному коллагеновому волокну (рис.8).

Рис.7. Круговая связка зуба у пациентов с тяжелой Р™-8- Строение круговой связки зуба у пациентов с формой сахарного диабета с наличием гиалиноза тяжелой формой сахарного диабета. Фокусы коллагеновых волокон (гематоксилин-эозин,ув свечения в зеленом спектре (сириус-ред,ув.600х). бООх)

Изучение состояние мембранных рецепторов, характерных для соединительнотканных волокон показало, что активность экспрессии резко снижена у большинства пациентов. Так, уровень экспрессии виментина и десмина, расцениваемый как «высокая» , не выявлена ни у одного пациента, а высокий уровень экспрессии белка 8-100 присутствует только у 3-х пациентов. У большинства пациентов экспрессия мембранных рецепторов соответствовала очень низкой или отрицательной (Табл.9 ).

Таблица №9. Характер экспрессии мембранных рецепторов

соединительнотканных клеток у пациентов с декомпенсированной формой сахарного диабета второго типа

Уровень экспрессии десмин виментин Б-100

3+ - - .э

2+ 4 6 7

1+ 19 20 16

0 21 19 18

Таким образом, экспериментальные и клинические исследования структуры соединительной ткани пародонта показали, что при сахарном диабете происходят серьезные перестройки в тонкой организации коллагенового волокна, приводящие к нарушению поляризационных свойств, которые происходят раньше, чем наблюдаемые клинически и морфологически признаки деструкции тканей пародонта.

Выводы:

1. Положительный эффект традиционной терапии хронического пародонтита находится в обратной корреляционной зависимости от уровня гипергликемии (средний коэффициент корреляции г = -0,55 (-0,35;-0,76)), а также показателей гликозилированного гемоглобина НвА1 (средний коэффициент корреляции г = -0,78 (0,68;0,88)).

2. Структурные изменения тканей пародонта при экспериментальном сахарном диабете связаны с нарушением структуры соединительнотканных волокон, показателем которого является изменение поляризационных свойств коллагена. При аллоксановой гипергликемии по сравненшо со стрептозотоксиновой моделью сахарного диабета структурные изменения в тканях пародонта возникают уже на 2-м месяце эксперимента и являются более выраженными вплоть до тотального некроза и гиалиноза соединительной ткани пародонта

3. У пациентов с уровнем сахара крови 28,6±8,1 ммоль/л при средней продолжительности анамнеза сахарного диабета 8,4±2,2 года хронический пародонтит проявляется необратимыми изменениями структуры коллагеновых волокон, что делает традиционную терапию не эффективной

4. Деструкция тканей пародонта сопровождается снижением экспрессии характерных мембранных рецепторов —десмина,виментита и белка Б-100, особенно выраженное у пациентов с декомпенсированной стадией сахарного диабета второго типа

Практические рекомендации

1. При лечении пациентов, страдающих хроническим пародонтитом, необходимо руководствоваться принципом междисциплинарного курирования пациента, привлекая врача-диабетолога к составлению программы стоматологического лечения, обсуждению

последовательности мероприятий, сроков лечения и прогноза стандартной терапии.

2. Для эффективного лечения хронического пародонтита необходимо направить пациента для проведения лабораторного определения глюкозы крови и гликозилированного гемоглобина с целью выявления скрытых и субкомпенсированных форм сахарного диабета

3. В случаях декомпенсированной формы сахарного диабета положительный эффект стандартной терапии является проблематичным в силу глубоких и необратимых изменений ткани пародонта, что ставит под сомнение стабильность периода ремиссии и требует наблюдения у врача-диабетолога.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1.Адлейба A.C., Строение коллагена круговой связки зуба больных сахарным диабетом/ Артифексова A.A., Адлейба A.C., Арутюнов С.Д.// Dental Forum.-M., 2012.-35.-С. 17-19.

2.Адлейба A.C., Морфологические особенности круговой связки зуба у животных при экспериментальном сахарном диабете/ Артифексова A.A., Адлейба A.C., Арутюнов С.Д./ZDental Forum.-M., 2012.-35.-С. 19-20.

3.Адлейба A.C., Изменения тканей пародонта у животных с экспериментальным сахарным диабетом / Адлейба A.C., Арутюнов С.Д., Артифексова А.А//Аллергология и иммунология.-2013.-т.14.-№1.-С.55-57.

4.Адлейба A.C., Изменения структуры коллагена кругловой связки зуба у животных с разными вариантами модели сахарного диабета/ Адлейба A.C., Артифексова A.A., Арутюнов С.Д.// Материалы IV Всероссийского съезда патологоанатомов, -Белгород. -2013. -С. 168-170.

5.Адлейба A.C., Влияние некорригированной гипергликемии на состояние тканей пародонта у экспериментальных животных / Адлейба A.C., Артифексова A.A., Арутюнов С.Д.// Сборник научных трудов Всероссийской конференции с международным участиемСПб.,-2013.-С.8-9.

24

Подписано в печать 30.10.2013 г. Гарнитура Тайме. Печать RISO RZ 570 ЕР. Усл.печ.л.1,01. Заказ № 439. Тираж 100 экз.

Отпечатано ООО «Стимул-СТ» 603155, г.Нижннй Новгород, ул.Трудовая,6 Тел.:436-86-40