Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Биохимические изменения в слюне больных хроническим генерализованным пародонтитом под влиянием комбинированного действия бегущего переменного магнитного поля и лазерного излучения

ВАК РФ 03.00.04, Биохимия

Автореферат диссертации по теме "Биохимические изменения в слюне больных хроническим генерализованным пародонтитом под влиянием комбинированного действия бегущего переменного магнитного поля и лазерного излучения"

На правах рукописи

КРОПОТИНА АННА ЮРЬЕВНА

БИОХИМИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ В СЛЮНЕ БОЛЬНЫХ ХРОНИЧЕСКИМ ГЕНЕРАЛИЗОВАННЫМ ПАРОДОНТИТОМ ПОД ВЛИЯНИЕМ КОМБИНИРОВАННОГО ДЕЙСТВИЯ БЕГУЩЕГО ПЕРЕМЕННОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ И ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

03.00.04 -биохимия 14.00.21 - стоматология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Работа выполнена в Саратовском государственном медицинском университете.

Научные руководители: доктор медицинских наук,

профессор Бородулин Владимир Борисович кандидат медицинских наук, доцент Булкина Наталия Вячеславовна

Официальные оппоненты: доктор медицинских наук,

профессор Сторожук Петр Григорьевич

доктор медицинских наук,

доцент Новгородский Сергей Владимирович

Ведущая организация: Ижевская государственная медицинская

академия

Защита состоится « 15 » октября 2004г. в 10 часов

на заседании диссертационного совета Д 208.082.01 при Ростовском

государственном медицинском университете (344022 г. Ростов-на-Дону, пер. Нахичеванский, 29)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ростовского государственного медицинского университета.

Автореферат разослан « 14 » сентября 2004г.

Ученый секретарь диссертационного совета, профессор

Н. Я. Корганов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы

На современном этапе развития науки и практики проблема заболеваний пародонта приобретает все большую актуальность. Это обусловлено тем, что воспалительные заболевания пародонта, наряду с кариесом, относятся к самым распространенным заболеваниям и являются главной причиной потери зубов. По литературным данным, у 40-75% населения разных стран в возрасте от 35 до 44 лет определяются разные формы патологии пародонта (Е.В.Боровский, 1988; Н. Ф.Данилевский, 1993).

Актуальным направлением научных исследований в области пародонтологии является объективизация пародонтального комплекса пациентов с использованием биохимических методов, которые могут быть применены в клинической практике для диагностики, прогнозирования и контроля эффективности лечения (Грудянов А.И., 1999).

В развитии воспалительных процессов в пародонте ведущую роль отводят микроорганизмам (Иванов B.C., 1998; LAChristersson et al., 1985; H.R.Muller, Flores-de L.Jacoby, 1985; H.Liakont et al., 1987, P.Sweeney et al., 1990). Продукты жизнедеятельности микроорганизмов - токсины и ферменты, оказывают не только прямое повреждающее действие на ткани, но и опосредованно инициируют эндогенные механизмы в развитии воспаления (Григорян А.С.

Важную роль в патогенезе заболеваний пародонта играют нарушения микроциркуляции, гиперкоагуляция и тромбирование сосудов. Установлено, что нарушение микроциркуляции в пародонте возникает под действием биологически активных веществ, ионов водорода, ферментов, гидролаз и нарастает в зависимости от клинической тяжести процесса. Наибольшие изменения выявлены на уровне капилляров, вследствие чего снижается скорость кровотока и развивается гипоксия тканей пародонта (О.И.Ефанов, 1982).

Под действием гиалуронидазы и коллагеназы происходит дезорганизация элементов соединительной ткани пародонта, что приводит к образованию вторичных аутоантигенов и, в конечном итоге, к развитию деструктивных процессов в тканях пародонта (Иванюшко Т.П. с соавт. 2000; E.Theilade, 1986; J.Li et al., 1991).

В комплексном лечении патологии пародонта особое внимание в настоящее время уделяется физическим факторам. Работы последних лет (И.А.Утц, Л.СЛагутина, 1992; В.Н.Кошелев, 1992; А.ВЛепилин, 1995; И.А.Утц, 1997) показали, что коррекцию патологических процессов в пародонте можно проводить с помощью физических методов — воздействием лазерного излучения (ГНЛ). Кроме того, высокоэффективным средством местного воздействия является бегущее переменное магнитное поле (БПеМП), которое создает терапевтический стоматологический аппарат «АТОС», одобренный Комитетом по новой технике МЗ РФ. Бегущее переменное магнитное поле оказывает

1999).

РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ БИБЛИОТЕКА

выраженное аналгезирующее, противоотечное, противовоспалительное действие (А.В.Лепилин, 1995; В.Б.Шкабров, 1997).

Применение в комплексном лечении заболеваний пародонта физиотерапевтических средств - переменного магнитного поля и низкоэнергетического лазерного излучения, вероятно, вызовет изменение состава и ферментативной активности ротовой жидкости. Проведение данных исследований позволит разработать клинико-диагностические критерии эффективности применения данных физиотерапевтических средств, при лечении воспалительных заболеваний пародонта, что является актуальным и перспективным направлением.

Цель исследования

Целью настоящей работы является выявление биохимических изменений в ротовой жидкости больных хроническим генерализованным пародонтитом, а также отбор биохимических критериев для оценки эффективности лечения хронического генерализованного пародонтита с применением комбинированного действия бегущего переменного магнитного поля и низкоинтенсивного гелий-неонового лазера.

Задачи исследования

1. Исследовать изменения состава и свойств ротовой жидкости под действием БПеМП в сочетании с ГНЛ (общий белок, рН, изменения концентрации ионов кальция и фосфора, глюкозы и лактата) у здоровых лиц и больных пародонтитом различной степени тяжести.

2. Изучить влияние БПеМП и ГНЛ на активность ферментов слюны: а-амилазы, лактатдегидрогеназы, щелочной фосфатазы у здоровых лиц и у больных пародонтитом различной степени тяжести.

3. Исследовать плазмидную ДНК, выделенную из штамма E.Coli HB-101 и обработанную БПеМП в сочетании с ГНЛ.

4. Изучить активность ЛДГ золотистого стафилококка штамма 209 Р после его обработки БПеМП и ГНЛ.

5. Изучить действие БПеМП и ГНЛ на течение воспалительного процесса в тканях пародонта у больных хроническим генерализованным пародонтитом, а также разработать клинико-диагностические критерии эффективности сочетанного применения БПеМП и ГНЛ при лечении хронического генерализованного пародонтита.

Научная новизна

Впервые изучено влияние БПеМП и ГНЛ на состав и свойства, а также на активность ферментов ротовой жидкости (амилаза, лактатдегидрогеназа, щелочная фосфатаза), ее минеральный (ионы кальция и фосфора) и биохимический состав (лактат, глюкоза, общий белок).

Впервые изучено комбинированное воздействие БПеМП и ГНЛ на плазмидную ДНК, выделенную из штамма E.coli HB 101.

Впервые исследовано комбинированное влияние БПеМП и ГНЛ на течение воспалительного процесса в тканях пародонта, разработаны клинико-диагностические критерии.

Исследовано влияние БПеМП и ГНЛ на активность ЛДГ золотистого стафилококка.

Практическая ценность работы

Для стоматологической практики разработаны новые клинико-диагностические критерии эффективности сочетанного применения БПеМП и ГНЛ при лечении хронического генерализованного пародонтита. Это позволило определить четкие показания, дозу и продолжительность курса сочетанного применения БПеМП и ГНЛ в комплексном лечении больных пародонтитом при различной тяжести течения заболевания.

Внедрение

Результаты исследования внедрены в практику работы стоматологической поликлиники Саратовского государственного медицинского университета, учебный процесс кафедры терапевтической стоматологии Саратовского государственного медицинского университета, разработаны методические рекомендации, утвержденные МЗ Саратовской области.

Апробация работы

Материалы работы доложены и обсуждены:

• на Международной научно-практической конференции «Гомеостаз и эндоэкология» Хургада (Египет) в 2003г.;

• на Международной конференции «Фундаментальные и прикладные исследования в медицине» (Греция) в 2003г.;

• на II Международной конференции "Практикующий врач" (Италия) в 2003г.;

• на конференции Саратовского государственного медицинского университета «Молодые ученые - здравоохранению региона» в 2003, 2004 гг.

Публикации

По теме диссертации опубликовано 10 научных работ, получен патент на полезную модель № 36768 от 03.11.03 г., внедрено 1 рационализаторское предложение № 2557 от 09.01.04 г, принятое Саратовским государственным медицинским университетом.

Структура и объем диссертации

Работа изложена на 143 страницах машинописи и состоит из введения, обзора литературы, главы характеризующей объекты и методы исследования, 3 глав собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций, списка литературы и приложения. Список использованной

литературы включает 262 источника, из них 162 отечественных и 100 иностранных авторов. Диссертация иллюстрирована 14 таблицами и 11 рисунками.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Обнаруживаются изменения биохимических свойств ротовой жидкости в зависимости от тяжести воспалительного процесса в пародонте.

2. Увеличивается активность ферментов in vitro при действии на раствор ротовой жидкости БПеМП и совместном действием БПеМП и лазерного излучения.

3. Происходит конформационное изменение плазмидной ДНК, выделенной из штамма E.coli НВ-101 при действии на неё БПеМП и совместного действия БПеМП и лазерного излучения.

4. Обнаруживается уменьшение активности ЛДГ золотистого стафилококка после его обработки БПеМП и ГНЛ.

5. Выявляется нормализация биохимических показателей ротовой жидкости при использовании БПеМП и лазерного излучения при лечении пародонтитов различной степени тяжести;

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Объекты и методы исследования

Для решения поставленных задач нами обследовано и проведено лечение 120 больных (мужчин — 55, женщин — 65) в возрасте от 15 до 49 лет. Основная масса обследованных была в возрасте от 30 до 45 лет. Больные были разделены на две группы: 1-ая (30 больных) - с применением в комплексном лечении воздействия гелий-неонового лазера, 2-ая - (30 больных) - леченных с применением бегущего переменного магнитного поля аппарата «АТОС»; 3-я (30 больных) - с применением комплексного воздействия лазерного излучения и бегущего переменного магнитного поля.

Для получения объективных результатов больные 1, 2 и 3 групп были сопоставимы по возрасту, полу, продолжительности болезни, характеру и глубине поражений тканей пародонта.

Каждая группа обследованных была разделена на подгруппы по 10 человек по степени тяжести процесса в пародонте (легкая, средняя и тяжелая). Все больные были без выраженной сопутствующей патологии.

Группу контроля составили 10 человек с интактным пародонтом того же возраста. Группы сравнения включали больных хроническим генерализованным пародонтитом леченных без указанных физиотерапевтических средств и больных хроническим генерализованным пародонтитом в стадии обострения (по 10 человек).

Всем больным проводилось комплексное обследование. Результаты фиксировались в истории болезни и разработанной нами индивидуальной карте больного.

Программа обследования включала клинический осмотр, при котором отмечали зубную формулу, состояние прикуса, твердых тканей зубов, уздечек, наличие тяжей, травматическую артикуляцию, глубину пародонтальных карманов, характер экссудата, изменение цвета слизистой оболочки десны (гиперемия, цианоз), гипертрофию десневого края, наличие кровоточивости десен, патологическую подвижность зубов, мягкий зубной налет, над- и поддесневые зубные отложения. Для объективной оценки состояния тканей пародонта в процессе наблюдения и лечения больных использовали следующие тесты: определение гигиенического индекса (I.Greene Vermillion, 1960); папиллярно-маргинально-альвеолярного индекса (РМА, G.Parma, 1960); пародонтального индекса (ПИ, A.Russel, 1967). Проводилось реопародонтографическое исследование и оценка ортопантомограмм.

Биохимические методы исследования

Собранная ротовая жидкость в количестве 2-3 мл использовалась для определения неорганического фосфора, кальция, рН, общего белка, глюкозы, лактата, щелочной фосфатазы, лактатдегидрогеназы и а-амилазы. Данная часть исследования проводилась с помощью готового набора химических реагентов и биохимического анализатора Hospitex (Швейцария) в термостатированной кювете при 37°С, рН ротовой жидкости определяли с помощью лабораторного рН-метра. Для получения разведений образцов ротовой жидкости использовали бидистиллированную воду.

Неорганический фосфор определяли по методу (Daly JA, Ertinghausen G.,

1972).

Принципом определения кальция является колориметрический метод с «ARSENAZO III» (О-крезолфталеоном) (Smith H.J., Bauer P.J., 1979).

Общий белок определяли по методу (Henry AJ,1957, Peters T.J.,1968). Глюкозу определяли по методу (Персиц М.М. и соавт.,1990). Принцип определения глюкозы: глюкозооксидаза катализирует окисление P-D-глюкозы кислородом воздуха с образованием эквимолярных количеств глюколактона и перекиси водорода. Пероксидаза катализирует окисление хромогенных субстратов перекисью водорода в присутствии фенола с образованием окрашенного соединения, интенсивность окраски которого прямо пропорциональна концентрации глюкозы в пробе и измеряется фотометрически при длине волны 500 (480-520) нм.

Принцип определения лактата: лактатоксидаза расщепляет лактат до пирувата и перекиси водорода, которая в присутствии пероксидазы и 4-аминоантипирила приводит к образованию красного окрашивания. Интенсивность окрашивания пропорциональна содержанию лактата (Weisshaar D.,1975).

Принципом определения щелочной фосфатазы является кинетический ультрафиолетовый анализ, разработанный в соответствии с рекомендациями

Немецкого Общества Клинической Химии (Kubler W.,1973, Thomas L., Labor U., 1978).

Принципом определения лактатдегидрогеназы является ультрафиолетовый метод, оптимизированный в соответствии с требованиями Немецкого Общества Клинической Химии.

Пируват превращается в лактат с одновременным окислением НАДН. Скорость уменьшения экстинкции при 340 нм, связанная с окислением НАДН, прямо пропорциональна активности ЛДГ в пробе (Weisshaar D.,1975).

Принципом определения а-амилазы является колориметрический' ферментативный анализ (субстрат - мальтогептозид (4,6 - этилен — G7 - п — нитрофенил - (Gj) - a, D - мальтогептозид, EPS-G7). Метод основан на полной переработке всех п-нитрофенилолигомальтозидов - продуктов амилазной' активности. Анализ даёт суммарную амилазную активность (все изоферменты).

Выделение фрагментов ДНКиметодика футпритинга.

Фрагмент ДНК получали расщеплением плазмиды pUC- 12 рестриктазами Alu I и Hind III , вводили радиоактивную метку А* по концу Hind III. Для введения радиоактивной метки по одному из 3-концового фрагмента использовали собственную метку а-32Р/АТР и немеченные

дезоксирибонуклеозидфосфаты в присутствии фрагмента Кленова ДНК-полимеразы IE. Coli («Boechringer Mannheim»).

Раствор меченого фрагмента ДНК (300-10000 Ku/mM) смешивали с 6*10"5 М (Р/2) немеченой ДНК плазмиды pBR- 322 или ДНК pUC-12. Эти нуклеиновые кислоты использовали как носитель заданной концентрации.

Растворы фрагмента, немеченой ДНК и ДНК-азы I готовили в одном и том же буфере: ЮмМ NaClO4 или 0,1мМ Tpuc HC1, рН8,0, 2-10"4 М NaCl. Концентрации нуклеазы, время обработки образцов и температурный режим реакции, подбирали эмпирически. После обработки образцов нуклеазой использовали методику, описанную Grokhovsky S. L., 1990. ДНК-азу I обрабатывали БПеМП и ГНЛ с последующей оценкой ее нуклеазной активности на фрагменте меченой ДНК.

Выделение плазмидной ДНКиз штамма Е. Coli HB-10L

В наших исследованиях для получения чистой суперскрученной плазмидной ДНК были использованы методы, описанные Харди К., 1990; Currier Т.С., 1976.

Цифровые данные обработаны статистически по методу Стьюдента с определением достоверности различий между отдельными группами. Достоверными считались различия между группами при р<0,05.

СОБСТВЕННЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Методы лечения

Всем больным 1, 2 и 3 групп проводилось комплексное лечение, которое состояло из трех этапов: начального этапа (профессиональная гигиена полости рта, функциональное избирательное пришлифовывание, иммобилизацию подвижных зубов путем временного или полупостоя иного шинирования и противовоспалительная терапия), хирургического устранения пародонтального кармана и ортопедической реабилитации. В начальный этап лечения больным I-ой группы было включено воздействие бегущим переменным магнитным полем аппарата «АТОС». Аппарат «АТОС» позволяет осуществить подбор таких параметров и характера воздействия бегущего переменного магнитного поля, частотой от 1 до 50Гц, которые препятствуют адаптации тканей челюстно-лицевой области к воздействию поля и наиболее быстро формируют реакцию активации за счет наилучшего усвоения данного физического фактора тканями. Конструкция излучателя позволяет реализовать движение магнитного поля вдоль челюсти по зигзагу и создает максимально неоднородное магнитное поле вблизи патологического очага. Движение магнитного поля осуществлялось попеременно в противоположных направлениях с экспозицией вращения магнитного поля в каждом направлении 1,0-1,5 минут и частотой вращения 10 Гц. Время воздействия 15 мин., курс лечения - 7-10 процедур, проводимых ежедневно.

В комплексное лечение больных И-ой группы было включено воздействие излучением гелий-неонового лазера. Для проведения процедуры в качестве источника излучения мы использовали терапевтическую лазерную установку УФЛ-01 на базе гелий-неонового лазера (длина волны излучения 632,8 нм) с мощностью на выходе из световода 25мВт, время воздействия 10 минут, 7-10 процедур.

Больным Ш группы проводилось назначение сочетанного воздействия ГНЛ и БПеМП той же зкспозиции, 7-10 процедур.

Таблица 1

Изменения пародонтальных индексов под влиянием лечения

Индекс Группа Статист, показатель До лечения Через 7-10 дней

ИГ I М±ш 2,39±0,04 1,32±0,04

II 2,35±0,05 1,35±0,03

III 2,36±0,07 1,21 ±0,05

Р <0,05

РМЛ I М±т 70,79±0,51 15,55±0,35

II 70,66±0,48 16,09±0,07

III 70,56±0,87 10,32±0,45

Р <0,05

ПИ I М±т 5,35±0,07 4,96±0,05

II 5,25±0,08 4,95±0,04

III 5,55±0,07 4,05±0,03

Р <0,05

Папиллярно-маргинально-альвеолярный индекс - показатель выраженности воспалительных явлений в пародонте, существенно снизился под влиянием проводимого лечения, особенно у больных Ш группы (рис. 1). Пародонтальный индекс характеризует тяжесть воспалительно-деструктивных изменений в пародонте. Как видно из таблицы под влиянием лечения значение пародонтального индекса изменились незначительно: у больных I группы с 5,35±0,07 до 4,96±0,05 после курса лечения; у больных II группы с 5,25±0,08 до 4,95±0,04, у больных Ш группы наблюдалось большее изменение показателей индекса с 5,55±0,07 до 4,05±0,03 соответственно. Это объясняется тем, что под влиянием лечения (с применением ГНЛ и БПеМП) происходит только ликвидация воспалительных явлений в тканях пародонта и не происходит устранения пародонтального кармана. Одновременно с исчезновением воспалительных явлений отмечено улучшение гигиенического состояния полости рта, что выражалось в положительной динамике значений гигиенического индекса, особенно отчетливо у больных Ш группы. Таким образом, при сравнении показателей индексов у больных I, II и Ш групп мы видим, что в группе с сочетанным применением БПеМП и ГНЛ наблюдаются лучшие показатели, причем эта разница достоверна (р<0,05).

Рис. 1. Динамика индекса РМА в процессе лечения.

Использование БПеМП и ГНЛ в комплексном лечении пародонтита позволило у 28 (93,3%) больных Ш группы уже после 4-5 сеансов значительно уменьшить отечность и гиперемию десны, гноетечение из пародонтальных карманов и кровоточивость десен, что позволило без осложнений на этой стадии и при оптимальном состоянии тканей пародонта перейти к хирургическому этапу лечения через 10-12 дней. В I и во II группе больных, где были применены традиционные методы лечения и БПеМП и ГНЛ по отдельности воспаление

было купировано у 23 (76,6%) больных лишь на 15-18 день, что дало возможность приступить к хирургическому этапу лечения.

Таким образом, сочетанное применение БПеМП и ГНЛ позволяет более быстро купировать воспаление в пародонте, качественнее подготовить больных к хирургическому этапу лечения и предупреждает развитие осложнений.

Состояние обменных процессов ротовой жидкости при пародонтитахразличной степени тяжести.

Обнаружено существенное изменение значений биохимических показателей в зависимости от тяжести воспалительного процесса, протекающего в пародонте. Происходит снижение концентрации общего белка, рН и уменьшение активности 1-амилазы, при этом наблюдается увеличение активности ЛДГ и щелочной фосфатазы, увеличение концентрации лактата и глюкозы.

Увеличение активности ЛДГ может быть объяснено, скорее, не увеличением абсолютной скорости катализируемой реакции, а повышением её концентрации в ротовой жидкости из-за распада клеточных элементов десны и выхода фермента в ротовую жидкость. Кроме того, активность бактериальной флоры с последующей деструкцией клеток микроорганизмов также будет приводить к увеличению концентрации ЛДГ в ротовой жидкости. Щелочная фосфатаза содержится в достаточном количестве как в клеточных элементах костной ткани, так и в цитозоле микроорганизмов и лейкоцитов и также будет увеличиваться в ротовой жидкости при воспалении пародонта. Увеличение концентрации лактата может быть объяснено лёгкой проницаемостью этого метаболита через клеточные мембраны. Деструктивные процессы, которые затрагивают клетки и их мембраны, вероятно, будут способствовать увеличению проницаемости для лактата и его выходу в ротовую полость в составе ротовой жидкости. Повышение активности ЛДГ также будет сказываться на увеличении концентрации лактата, поскольку лактат является конечным продуктом восстановления в гликолитическом окислении глюкозы. Повышение лактата в ротовой жидкости приводит к снижению значения рН с 6,8-7,0 до 6-6,5 единиц (табл. 2).

Таблица 2

Активность ферментов углеводно-фосфорного обмена, содержание кальция в ротовой

жидкости у больных пародонтитом различной степени тяжести.

№ Показатель Норма ХГПл ХГНс ХГНт обострение ХГП

1 Са (ммоль/л) 1,95±0,61 0,42+0,05 2,82±0,17 5,99±1,23 0,89±0,15

2 Р (ммоль/л) 6,4+1,3 1,34+0,071 5,94±0,15 3,17±0,21 8,08±1,3

3 Глюкоза (ммоль/л) 0.28±0,08 0,22±0,01 0,26±0,02 0,24±0,09 0,21 ±0,03

4 Общий белок (г/л) 36,8±3,4 *33±1,61 *31±1,15 20,5± 1,21 12±0,8

5 Щелочная ф. (Е/л) 22,4±6,8 49±2,3 56±3,2 62±4,1 71 ±5,6

6 ЛДГ (Е/л) 308±3,4 ♦315±5,6 330±6,8 347±8,1 369±15,2

7 Лактат (ммоль/л) 0,28±0,17 * 0.31 ±0,04 0,37±0,03 1,58±0,15 1,86±0,1

8 Амилаза (Е/л) 34,5±4,6 ♦31±5,7 28±3,1 7±1,2 0-2±0,14

9 РИ 7,2±0,1 ♦7,0±0,1 6,5 ±0,15 6,3±0,13 6±0,12

Уменьшение величины рН приводит к уменьшению активности а-амилазы, гидролитического фермента, который проявляет свою максимальную активность при рН = 6,8-7,0 единиц. Кроме того, общая интоксикация клеточных элементов, включая клетки пародонта и слюнных желез, будет также уменьшать и продукцию а-амилазы слюнными железами. Интересно отметить, что у больного Б. с хроническим пародонтитом тяжёлой формы наблюдалось резкое уменьшение активности а-амилазы до 0 единиц активности. Критерий снижения активности а-амилазы в зависимости от тяжести процесса прослеживается у многих больных. Ещё одним показательным критерием является общий белок ротовой жидкости, концентрация которого резко снижалась при нарастании тяжести патологического процесса в тканях пародонта. Подобная картина может быть объяснена угнетением синтеза белка в клетках пародонта, слюнных желез, соединительной ткани вследствие интоксикации клеточных элементов продуктами аутолиза или токсинами микроорганизмов. Концентрация глюкозы не является надёжным показателем тяжести процесса, так как колебалась около средних значений (табл. 2). Концентрация кальция и фосфора по отдельности не являлись наглядными критериями, отражающими тяжесть процесса. Однако, их соотношение, т.е. индекс Са/Р довольно убедительно указывал, что при нарастании воспалительных явлений в пародонте, величина индекса также растёт. Так, например, у больного с лёгкой степенью тяжести воспалительных явлений этот индекс соответствовал 1:3. При обострении хронического пародонтита с тяжёлой степенью воспалительного процесса индекс Са/Р уменьшается в 10 раз (соотношение кальция и фосфора 1:10), что указывает на истощение пула ионов кальция в тканях ротовой полости.

Состояние обменных процессов вротовой жидкости, полученной от больных сразличной степенью тяжести воспалительного процесса в пародонте, после воздействия на пародонт БПеМПилазерного излучения.

Лечебные мероприятия, связанные с воздействием БПеМП и лазерного излучения на ткани пародонта, обуславливают изменение биохимических показателей ротовой жидкости в сторону нормализации основных параметров. Происходит увеличение концентрации общего белка в растворе ротовой жидкости, что, вероятно, отражает интенсивные репарационные процессы в тканях ротовой полости и слюнных железах. Увеличивается активность а-амилазы, несколько снижается ЛДГ и щелочной фосфатазы. Происходит снижение уровня лактата, что изменяет значение рН в сторону увеличения. Несколько снижается индекс Са/Р, что также указывает на интенсивные метаболические процессы с участием этих ионов в тканях пародонта.

Следует отметить, что положительный эффект в динамике биохимических показателей был в большей мере обусловлен совместным действием БПеМП и

лазерного излучения, чем по отдельности (табл. 3-5). По всей видимости, происходит не только увеличение проницаемости капилляров под действием БПеМП и лазерного излучения, но и прямое действие лазерного излучения длиной волны 632 нм на структуры способные поглотить кванты света с данной характеристической энергией. К таким структурам можно отнести гем-содержащие ферменты: каталазу, пероксидазу, цитохромы. Активация цитохромов может привести к увеличению выработки энергии в виде АТФ, что в дальнейшем скажется на усилении биосинтетических процессов. Усиление процессов трансляции будет способствовать нарастанию концентрации общего белка в смешанной слюне, что отражает в целом процессы репарации. Активация таких ферментов, как каталаза и пероксидаза будет приводить к уменьшению процессов перекисного окисления липидов, в первую очередь, мембран клеток,

Таблица 3

Состояние обменных процессов в ротовой жидкости больных пародонтнтом различной степени тяжести, после проведенного курса лечения с применением БПеМП.

№ Показатель ХГПл ХГПс ХГПт обосгр.ХГП

1 Са (ммоль/л) 0,85±0,2 *2,2±0,18 4,5 ±0,21 1,25±0,15

2 Р (ммоль/л) 2,51 ±0,15 5,3±0,14 4,8±0,13 ♦6,0±0,2

3 Глюкоза (ммоль/л) 2,3±0,11 3,8±0,3 5,1 ±0,4 6,0±0,17

4 Общий белок (г/л) *34,2±0,9 ♦32,1±0,82 27,3±1,2 21,3±1,05

5 Щелочная ф. (Е/л) 33±2,1 45±4,2 55±2,3 58±2,4

6 ДДГ (Е/л) *310±3,1 320±2,9 331±2,8 345±1,4

7 Лактат (ммоль/л) *0,29±0,1 *0,33±0,15 1,20±0,16 1,43±0,2

8 Амилаза (Е/л) *41±2,1 *31±1,9 15±2,3 13±1,75

9 РН *7,1±0,1 6,7±0,12 6,5±0,15 6,4±0,11

Таблица 4

Состояние обменных процессов в ротовой жидкости больных пародонтитом различной

пени № тяжести, после про Показатель ¡еденного курса ХГПл лечения с при ХГПс менением лаз ХГПт ерного излучени обостр.ХГП

1 Са (ммоль/л) 0,61 ±0,1 *2,5±0,13 5,1±1,7 *1,1±0,2

2 Р (ммоль/л) 1,93±0,17 *4,8±0,3 4,3±0,25 *6,3±0,45

3 Глюкоза (ммоль/л) 3,5±0,1 4,5±0,12 6,1 ±0,2 6,5±0,31

4 Общий белок (г/л) *33,2±1,8 31,2±0,4 25,2±1,1 18,3±1,6

5 Щелочная ф. (Е/л) 42±2,2 51±1,7 53+1,3 61±2,1

6 ДЦГ (Е/л) *313±3,3 325±2,7 340±4,5 358±2,8

7 Лактат (ммоль/л) *0,3±0,1 *0,35±0,11 1,41±0,13 1,65±0,14

8 Амилаза (Е/л) 51±1,47 *30±1,69 10±1,2 8±0,9

9 РН *7,0±0,15 6,6±0,13 6,4±0,11 6,2±0,17

Таблица 5

Состояние обменных процессов в ротовой жидкости больных пародонтитом различной степени тяжести, после проведённого курса лечения с применением совместного

дейст вия БНеМП и лазерного излучения.

№ Показатель ХГПл ХГНс ХГПт обостр.ХГП

1 Са (ммоль/л) *1,4±0,2 *2,0±1,1 3,2±0,15 *1,5±0,19

2 Р (ммоль/л) *4,9±0,45 ♦5,5+0,9 ♦5,1 ±0,7 *5,6±0,5

3 Глюкоза (ммоль/л) 0,7±0,31 1,1±0,13 2,2±0,4 3,0±1,3

4 Общий белок (г/л) *36,1±1,5 ♦34,5±1,3 31,2±0,5 25,1 ±0,7

5 Щелочная ф. (Е/л) *272±3,1 *32±2,6 37±1,6 49±1,3

6 ЛДГ(Е/л) *309±1,7 *315±2,0 321 ±1,65 329±1,4

7 Лактат (ммоль/л) ♦0,295±0,1 ♦0,31±0,12 0,65±0,1 0,91 ±0,2

8 Амилаза (Е/л) *37±1,31 *32±1,35 24±2,1 19±1,95

9 РН ♦7,2±0,19 *6,9±0,12 ♦6,8±0,12 ♦6,7±0,2

Примечание: в таблицах 2, 3, 4 и 5 значения, помеченные звёздочкой (*), означают, что р>0,05; значения без звёздочек означают, что р<0,01.

вследствие разложения пероксида водорода до воды и кислорода. Подобные ферментативные реакции приведут к усилению стабильности мембран, а, следовательно, к уменьшению выхода из клеток таких ферментов как ЛДГ и щелочная фосфатаза. Стабилизации мембранных структур будет способствовать накопление ионов кальция в клеточных депо и их расходование по мере необходимости самой клеткой. Считается, что процессы перекисного окисления липидов лежат в основе развития воспалительных процессов, поскольку приводят к разрушению клеточных структур и провоцируют процессы аутолиза и апоптоза, в результате которых возможно развитие аутоиммунных процессов с последующим цитотоксическим действием аутоиммунных комплексов на уровне клеточных мембран или иных клеточных структур и органелл. Необходимо учесть, что ионы кальция являются не только строительным материалом и входят в состав гидроксиаппатита, но также способны участвовать в различных регуляторных реакциях: передавать гормональный сигнал внутрь клетки, принимать участие в свёртывании крови, выступать как антагонисты гистамина и т.д. Таким образом, регулирование концентрации и уровня кальция в клетках может явиться одним из важных звеньев в развитии патологического механизма, лежащего в основе воспалительного процесса в пародонте.

Совместное действие БПеМПилазерного излучения на плазмидную ДНК.

Изучено действие БПеМП и лазерного излучения на плазмидную ДНК pUC-19, выделенную из клеток E.coli HB-101. Результаты представлены на рис.2. Прямое действие гелий-неонового лазера на нуклеиновые кислоты (плазмидную ДНК и РНК) не приводит к изменению конформации или разрушению

плазмидной ДНК. Действие БПеМП несколько изменяет конформацию ДНК, что приводит к обнаружению электрофоретического профиля только суперскрученной ДНК, релаксированная кольцевая форма не обнаруживается в агарозном геле при проведении электрофореза. Совместное действие БПеМП и лазерного излучения обнаруживает некоторый антагонизм в их действии на нуклеиновые кислоты. На электрофореграмме хорошо виден яркий электрофоретический профиль плазмидной ДНК pUC-19, который подобен электрофоретическому профилю плазмидной ДНК в контроле (рис. 2, полосы 1 и 4). Релаксированная форма ДНК не обнаруживается на 4-ой дорожке гель-электрофореграммы. По всей видимости, имеет место некоторый протекторный эффект лазерного излучения в отношении нуклеиновой кислоты, подвергнутой действию БПеМП.

Рис. 2. Электрофоретический профиль плазмидных ДНК в 1% агарозном геле.

1 — контроль;

2 - плазмидная ДНК, обработанная лазером;

3 - плазмидная ДНК, обработанная БПеМП;

4 - плазмидная ДНК, обработанная БПеМП совместно с лазерным излучением; 5- плазмидная ДНК, обработанная БПеМП и лазерным излучением в присутствии фотосенсибилизатора - метиленовой сини.

5* Ч Ъ 2. 1

линия старта

кольцевая форма плазмидной Д11К суперскрученная форма плазмидной ДНК

РНК

В присутствии фотосенсибилизатора - метиленовый синий - отмечается разрушение как плазмидной, так и рибонуклеиновой кислоты (полосы ДНК и РНК имеют нечёткие контуры, дорожка 5 электрофореграммы) под действием лазерного излучения.

Комбинированное действие БПеМПи лазерного излучения на состояние обменных процессов смешанной слюны in vitro.

При действии переменного магнитного поля на ферменты слюны отмечается изменение их активности. Увеличение активности наблюдается для всех типов ферментов: а-амилазы, лактатдегидрогеназы и щелочной фосфатазы. Следует отметить, что основной вклад в изменение активности ферментов» вносит переменное магнитное поле, а не лазерное излучение (табл. 6). Возможное объяснение подобному факту заключается в том, что магнитное поле, вероятно, действует на гидратную оболочку, окружающую белковые молекулы, что, в свою очередь, может привести к увеличению подвижности протонов и более ускоренному обмену протонами между водой и активным центром фермента.

Таблица 6

Активность ферментов ротовой жидкости после её обработки переменным магнитным полем совместно с лазерным излучением у больных с тяжелой

_формой пародонтита_

№ Показатель До облучения БПеМП+ГЕ1Л После облучения БПеМП+ГНЛ Р

1 Щелочная фосф. (Е/л) 62 ±1,3 75 ±2,3 <0,05

2 ЛДГ (Е/л) 350 ±5,2 380± 3,8 <0,05

3 Амилаза (Е/л) 8 ±0,5 28 ±1,4 <0,01

Активность ферментовротовой жидкости, полученной от больных с различной степенью тяжести воспалительного процесса в пародонтепри воздействии на неё БПеМПи лазерным излучением in vitro.

Интересно отметить, как изменялась активность ферментов ротовой жидкости в зависимости от тяжести воспалительного процесса в пародонте в присутствие переменного магнитного поля и лазерного излучения. Несомненно, обнаруживается увеличение активности ферментов: щелочной фосфатазы, а-амилазы и ЛДГ под действием переменного магнитного поля или совместного действия БПеМП и лазерного излучения. Одновременное действие двух излучений также увеличивало общую активность белков-ферментов, в большей мере, за счёт вклада переменного магнитного поля, а не лазерного излучения. Это не удивительно, поскольку согласно одному из законов фотохимии лазерное

излучение определённой длины волны должно иметь специфический хромофор, который поглощает квант света с данной длиной волны. Подобный хромофор вряд ли может быть обнаружен среди компонентов раствора ротовой жидкости. Возрастание активности амилазы слюны происходило тем интенсивнее, чем более выраженным был патологический процесс в пародонте, хотя и не достигал уровня активности активированного фермента в контроле. Таким образом, можно утверждать, что in vitro происходит увеличение активности ферментов, независимо от их природы или присутствия коферментов в растворе, при этом активность ферментов возрастает в процентном отношении тем больше, чем более выражен воспалительный процесс в пародонте. Лечебный эффект переменного магнитного поля, вероятно, объясняется прямым действием на кластеры воды, которые подвергаются разрыхлению и обеспечивают более высокую подвижность отдельным молекулам воды, которые, в свою очередь, принимают непосредственное участие в гидролитическом расщеплении а-1,4-гликозидных химических связей в полисахаридах (а-амилаза) или эфирных связей (щелочная фосфатаза).

Гидролитическоерасщепление фрагмента ДНКвприсутствии фермента ДНК-азы I, обработанной БПеМПилазером.

В работе использовалась фрагмент плазмиды pUC-19, обработанной рестриктазами Alu I и Hind III, метка А* по Hind III. При смешивании образца ДНК с ферментом ДНК-азой I происходит случайное расщепление фосфорноэфирных связей в нуклеиновой кислоте с образованием фрагментов ДНК различной молекулярной массы. Подобные фрагменты распределяются в полиакриламидном геле по молекулярной массе (рис. 3, дорожка 3). После обработки фермента БПеМП или при совместном действии БПеМП и лазерного излучения обнаруживается эффект ускорения реакции гидролитического расщепления нуклеиновой кислоты до фрагментов, обладающих различным молекулярным весом и движущихся с различной скоростью в полиакриламидном геле. Таким образом, обнаруживается эффект стимуляции-ферментативной активности ДНК-азы I в присутствии переменного магнитного поля и совместного действия БПеМП и лазерного излучения. ДНК-аза I является неспецифической гидролазой и проявляет нуклеазную активность в отношении всех типов дезоксирибонуклеотидов. Подобный эффект- усиление нуклеазной активности в присутствии БПеМП и БПеМП совместно с лазерным излучением может оказаться весьма полезным в стоматологической практике, поскольку будет способствовать очищению ротовой полости от нуклеиновых кислот, в том числе бактериального и вирусного происхождения.

Рис. 2. Радиоавтограмма продуктов гидролиза фрагмента плазм иды pUC-19 в присутствии ДИК-азы-1.

1 - исходный фрагмент; 2 - "A+G"-химическое расщепление фрагмента по пуриновым нуклеотидам; 3 — фрагмент, обработанный ДНК-азой-1 (контрольный образец); 4 - фрагмент в присутствии ДНК-азы-!, обработанной БПеМП (10 минут); 5 — фрагмент в присутствии ДНК-азы-1, обработанной БПеМП+лазер (10 минут); 6 - фрагмент в присутствии ДНК-азы-1, обработанной БПеМП+лазер (15 минут).

Комбинированное действиеБПеМПилазерного излучения наусловно-патогенныемикроорганизмы кокковой группы.

Проведенные нами исследования показали, что лазерное излучение существенно угнетает активность ЛДГ золотистого стафилококка - St. Aureus 209 Р (на 27,5 %), причем наибольшее угнетение вызывает применение ЛИ при мощности 25 мВт (рис. 4).

Рис. 4. Действие лазера на активность ЛДГ St. Aureus 209 P.

Несомненный интерес представляет изучение действия переменных магнитных полей на золотистый стафилококк, т.к. они используются в клинике в физиотерапии стафилококковых инфекций.

Полученные нами результаты показывают разный характер действия переменных магнитных полей на лактатдегидрогеназную активность золотистого стафилококка. Переменные магнитные поля существенно угнетают активность лактатдегидрогеназы у золотистого стафилококка (в ряде случаев на 40-50 %). Переменные магнитные поля более низкой частоты сильнее угнетали активность фермента (рис. 5).

Предполагается, что в результате действия БПеМП изменяется направленность свободной диффузии макромолекул, что может привести к изменению ассоциирующих, и, возможно, реакционных свойств макромолекул, в этом числе и молекул ферментов.

Рис. 5. Действие переменного магнитного поля на активность ЛДГ St. Aureus 209 P.

Обозначения: 1 - контроль; БПеМП: 2 - 1 Гц, 10 мин; 3 - 1 Гц, 15 мин; 4 - 10 Гц, 10 мин; 5-10 Гц, 15 мин.

Изучение комбинированного действия гелий-неонового лазера и БПеМП показало, что наибольший угнетающий эффект оказывало применение лазера мощностью 25 мВт совместно с БПеМП 1Гц, 10 мин (рис. 6).

Рис. 6. Комбинированное действие гелий-неонового лазера и БПеМП на активность ЛДГ St. Aureus 209 P.

Обозначения: 1 - контроль; БПеМП + ЛИ: 2 - 1Гц, 10 мин; 3-1 Гц, 15 мин; 4 -10 Гц, 10 мин; 5-10 Гц, 15 мин.

выводы.

1. Биохимические показатели: а-амилаза, лактатдегидрогеназа, щелочная фосфатаза, общий белок, лактат и Са /Р коэффициент - являются маркерами для определения степени тяжести и эффективности лечения больных хроническим генерализованным пародонтитом с применением низкоинтенсивного лазерного излучения и бегущего переменного магнитного поля.

2. Низкоинтенсивное лазерное излучение и бегущее переменное магнитное поле оказывают нормализующее действие на обменные процессы и активность ферментов ротовой жидкости больных хроническим генерализованным пародонтитом.

3. Под действием лазерного излучения и магнитного поля in vitro происходит, усиление активности ферментов а-амилазы, лактатдегидрогеназы, щелочной фосфатазы и ДНК-азы.

4. Действие. БПеМП и лазерного излучения на штамм St.aureus 209-P в диапазоне частот 1-10 Гц БПеМП в сочетании с лазерным излучением приводит к уменьшению активности ЛДГ стафилококка на 15-60%. Наблюдается непосредственное действие БПеМП и лазерного излучения на плазмидную ДНК штамма E.coli HB-101. При действии БПеМП изменяется конформация плазмидной ДНК.

5. Применение низкоинтенсивного лазерного излучения и бегущего переменного магнитного поля в комплексном лечении больных пародонтитом оказывает выраженное противовоспалительное действие, позволяет быстро купировать воспалительные процессы в пародонте и сократить сроки лечения..

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Для оценки степени тяжести и эффективности лечения больных хроническим генерализованным пародонтитом рекомендуется использование биохимических маркеров ротовой жидкости: а-амилазы, лактатдегидрогеназы, щелочной фосфатазы, общего белка, лактата и Са /Р коэффициента.

Можно рекомендовать применение лазерного излучения мощностью 25 мВт, экспозицей 10 минут и бегущего переменного магнитного поля аппарата «АТОС» частотой 10Гц, 15 минут в комплексном лечении пародонтита в виде

ежедневных процедур в течение 10-12 дней, что является высокоэффективным противовоспалительным средством, которое ускоряет репаративно-восстановительные процессы в пародонте, нормализует биохимические показатели и активность ферментов ротовой жидкости.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Булкина Н. В. , Кропотина А. Ю. Применение чрескожной лазерной биостимуляции крови у больных хроническим генерализованным пародонтитом // Успехи современного естествознания. М-2003.- №10-С.55.

2. Булкина Н. В., Осадчук М. А., Лепилин А. В., Кропотина А. Ю. Проблемы клеточного обновления эпителиоцитов десны при воспалительных заболеваниях пародонта. // Успехи современного естествознания. М-2003.-№10- С.55.

3. Кропотина А. Ю., Булкина Н. В. Оценка эффективности применения физиотерапевтических средств в комплексном лечении заболеваний пародонта//Успехи современного естествознания. М-2003.- №12- С.51.

4. Булкина Н. В., Кропотина А. Ю., Гусева О. Ю., Альбицкая Ю. Н. Применение препарата «Холисал» в комплексной терапии заболеваний пародонта // Научно-практическая конференция Саратовского государственного медицинского университета «Молодые ученые здравоохранению региона» - Саратов. - 2003 - С. 185.

5. Булкина Н. В., Кропотина А. Ю., Козорезова Н. А. Изучение комбинированного действия бегущего переменного магнитного поля и лазерного излучения на биохимические показатели смешанной слюны больных хроническим генерализованным пародонтитом. // Научно-практическая конференция Саратовского государственного медицинского университета «Молодые ученые здравоохранению региона» - Саратов. -2003 - С. 189.

6. Булкина Н. В., Кропотина А. Ю., Альбицкая Ю. Н., Захаров А. В. Применение переменного магнитного поля при хроническом пародонтите: клинико-морфологическое исследование // Матер. 65-й юбилейной научно-практической конференции студентов и молодых специалистов Саратовского государственного медицинского университета: « Молодые ученые здравоохранению региона» - Саратов. - 2004 - С. 212-213.

7. Кропотина А. Ю., Булкина Н. В. Оценка эффективности применения переменного магнитного поля при хроническом пародонтите. // Успехи современного естествознания. - М.- 2004. - №2.- С. 29.

8. Булкина Н. В., Бородулин В. Б., Кропотина А. Ю., Гусева О. Ю., Альбицкая Ю. Н. Роль возрастных изменений в патогенезе хронического пародонтита. // Геронтология и гериатрия. М., 2004.- №3.- С. 199-201.

9. Кропотина А. Ю., Булкина Н. В. , Бородулин В. Б. Биохимические изменения в слюне больных хроническим генерализованным пародонтитом. под влиянием комбинированного действия бегущего переменного магнитного поля и лазерного излучения. // Известия вузов С.К. регион.-2004.-Приложение №8. Естественные науки.- С.16-24.

10. Бородулин В. Б., Булкина Н. В., Лыков А.К., Кропотина А. Ю. Биохимические маркеры эффективности лечения хронического генерализованного пародонтита с применением физиотерапевтических средств: Учеб-метод, рек.- Саратов, 2004.- 41с.

11. Кропотина А. Ю., Булкина Н. В., Бородулин В. Б., Титоренко В. А., Гусева О. Ю., Альбицкая Ю. Н. Устройство для забора ротовой жидкости Патент на полезную модель № 36768 от 03.11.03 г.

Список сокращений.

БПеМП - бегущее переменное магнитное поле

ГНЛ (Ие-№) - гелий-неоновый лазер

ЛДГ - лактатдегидрогеназа

ХГП - хронический генерализованный пародонтит

ХГПл — хронический генерализованный пародонтит легкой степени тяжести

ХГПс - хронический генерализованный пародонтит средней степени тяжести

ХГПт - хронический генерализованный пародонтит тяжелой степени тяжести

ЛИ - лазерное излучение

Печать цифровая. Бумага офсетная. Гарнитура «Таймс». Формат 60x84/16. Объем 1,0 уч.-изд.-л. Заказ № 246 . Тираж 100 экз. Отпечатано в КМЦ «КОПДЩЕНТР» 344006, г. Ростов-на-Дону, ул. Суворова, 19, тел. 47-34-88

i 63 77