Введение Современный уровень научно-технического прогресса во многом определяет и приоритетные направления в развитии стоматологического материаловедения. В частности, наноразмерный диоксид титана позволяет решать сложные задачи в практике врача-стоматолога [1]. Одной из них является создание материалов и покрытий, уменьшающих вероятность адгезии и формирования микробных пленок на поверхности ортопедических конструкций, в том числе дентальных имплантатах и системах для остеосинтеза, предупреждая тем самым возможные осложнения на этапах хирургического и ортопедического лечения [2―15]. Предварительно проведенные нами лабораторные исследования наноструктурированных материалов и покрытий на основе диоксида титана, полученных по разработанной авторской методике [16], выявили у них способность ингибирования микробных пленок и возможность усиления данного эффекта путем применения низкомолекулярного катионного пептида варнерина, обладающего антибактериальными свойствами [17―19]. В доступных научных источниках нами также обнаружены результаты проведенных исследований по изучению антибактериальных свойств пептидов [20―24].Таким образом, целью работы явилось изучение физиологических и гематологических изменений в структурно-функциональном гомеостазе половозрелых крыс-самцов при имплантации им в мышечную ткань бедра образцов диоксида титана с наноструктурированной поверхностью и дополнительно обработанных пептидом варнерином в концентрациях 120, 60 и 30 мг/мл.Материалы и методы исследования В экспериментальной части работы использованы белые беспородные крысы, которые содержались в стандартных условиях, соответствующих нормам, указанным в руководстве «The Guide for Care and Use of Laboratory Animals» (LAR publication, National Academy Press, 1996).На этапе, предшествующем материальному моделированию, произведен тщательный отбор молодых беспородных белых крыс (Rat outbred albus) в возрасте 2–2,5 месяца. Грызуны, взятые из второго сентябрьского помета, имели нормальное физическое развитие. Анатомо-физиологические особенности, зоосоциальное поведение половозрелых 55 самцов, взятых в эксперимент, соответствовали III репродуктивному периоду. Животные были распределены на шесть групп. В первую (контрольную) вошли 9 особей с предварительной оценкой данных их индивидуального гомеостаза в исходном фоне. Масса их тела, клеточный состав периферической крови, эритроцитарные индексы соответствовали нормам для беспородных крыс-самцов, установленных на территории Российской Федерации [24, 25]. Поэтому результаты их «фоновой» биологической реактивности являлись оптимальными для сравнения с показателями жизнедеятельности остальных животных, взятых в эксперимент. Ранжирование 46 особей осуществлено в зависимости от введенного инородного материала (табл. 1). После распределения самцов на группы проведено вживление в мышечный слой задней поверхности бедра образцов из медицинского стекла и диоксида титана с различными вариантами его технологической обработки.         Таблица 1 Распределение крыс по группам с характеристикой контрольного и экспериментальных образцов, используемых в исследованияхTable 1Distribution of rats in groups with the characteristic of the control and experimental samples used in studies№группыКол-во крыс  Контрольный иэкспериментальные образцы из:Условные   сокращения1 9медицинского стекла марки ВС-3, ГОСТ 19808―86 (контроль) Стекло28диоксида титанаTiO238диоксида титана с наноструктурированной поверхностьюTiO2 нано411диоксида титана с наноструктурированным слоем, обработанных варнерином в дозе 120 мг/млTiO2 нано/ варнерин 120510диоксида титана с наноструктурированным слоем, обработанные варнерином в дозе 60 мг/млTiO2 нано/ варнерин 6069диоксида титана с наноструктурированным слоем, обработанные варнерином в дозе 30 мг/млTiO2 нано/ варнерин 30            Источник: данные авторского исследования.Source: data of an author&#39;s research.С целью уменьшения вреда, нанесенного Rat outbred albus при инвазивном вмешательстве, снижения «болевой нагрузки», сопряженной с частыми заборами крови, для дальнейшего анализа показателей групповой реактивности грызунов и особенностей мобилизации у них защитных механизмов в ответ на повреждение предпочтение было отдано простым, чувствительным, физиологичным по сути своей тестам, имеющим важное биологическое и информационное значение при оценке основных параметров жизнедеятельности организма. Результаты, обсуждение и выводы Контроль массы тела половозрелых особей, начиная с исходного фона с последующей динамикой ее прироста к завершающему сроку экспериментального наблюдения (28-м суткам), рассматривался нами в качестве одного из интегральных показателей общего состояния самцов. Анализ массы тела раскрыл двойственную природу реагирования крыс на инородный материал. В одном случае разница ежедневной прибавки веса у животных 2-, 3- и 6-й групп была минимальной (0,1–0,2 гр.), относительно результата 1-й группы ― 2,89±0,20 гр. Это обусловило одновекторную динамику его прироста за 28 суток, а также итоговые показатели массы грызунов, которые значимо не отличались от замеров в контроле ― 398,22±3,01. В другом случае при мониторировании динамики массы выявлена разновекторная его направленность. Так, Rats outbreds albus 4-й группы с TiO2 нано/варнерином 120 мг/мл имели самые низкие значения месячного прироста и массы тела на выходе из эксперимента ― 365,09±5,86. В то же время в 5-й группе у самцов с введенными образцами из TiO2 нано/варнерином 60 мг/мл характеристики этого биометрического параметра статистически значимо превысили все межгрупповые данные, достигнув к концу опыта 415,20±2,11 гр.  При оценке физиологических показателей у грызунов 1-й группы было установлено, что к 28-м суткам в этом биотопе в послеоперационном периоде наблюдалась кратковременность повышения температуры тела и гематологических показателей крови (табл. 2), а ежедневный прирост их массы свидетельствовал о большей «пластичности» функциональной адаптации животных относительно резервных возможностей морфологической перестройки тканей. Вместе с тем возникла уверенность в том, что инвазивное вмешательство не повлияло на фенотипические проявления реактивности контрольных особей и сохранило их биоценотический уровень в «неприкосновенности». В дальнейшем это позволило использовать данных самцов в качестве неких «эталонов» при анализе показателей индивидуального гомеостаза у крыс опытных групп.   Во 2-й группе животных с имплантированными образцами TiO2 пять суток держалась базальная температура (t°) с колебаниями от 37,78±0,03 до 37,57±0,02° при норме 37,30±0,1° [4], а локальная (в проекции имплантируемого образца) статистически значимо превышала нормативный показатель t° зоны бедра (36,90±0,1°) в течение недели с диапазоном ее изменений от 37,66±0,04 до 37,07±0,03°.  Кроме того, к завершению эксперимента в этой группе все еще выявляли умеренный лейкоцитоз (16,81±1,56×103/мкл) с достоверными абсолютными эозинофилией и лимфоцитозом в сравнении с указанными признаками в контроле.При использовании в качестве имплантата TiO2 нано у животных 3-й группы к 28-му дню сохранялись лишь незначительные гематологические сдвиги в лейкоформуле с абсолютным парциальным увеличением мононуклеаров.Таблица 2 Показатели содержания лейкоцитов периферической крови у конвенциональных крыс контрольной группы и животных экспериментальных групп в возрасте 3–3,5 месяцаTable 2Parameters of peripheral blood leukocyte count in conventional rats of the control group and animal experimental groups at the age of 3 to 3,5 monthsПоказатели кровиЛейкоцитарная формула и абсолютные показателилейкоцитов крови в 103/мкл на 28-й день эксперимента, М±m№ группы животных:1 ― стекло2 ―TiO23 ―TiO2 нано4 ― TiO2 нано/варн.1205 ― TiO2 нано/варн.606 ― TiO2 нано/варн.30Кол-волейкоцитов9,28±0,7416,81±1,56*13,22±0,75*20,61±1,27*9,78±0,27**13,19±0,68*׳**базофилы,%0,33±0,180,38±0,400,25±0,170,64±0,260,00±0,00**0,00±0,00**базофилыабс.0,24±0,120,48±0,510,32±0,231,36±0,51*0,00±0,00**0,00±0,00**эозинофилы,%3,33±0,613,50±0,613,00±0,497,09±0,92*2,60±0,32**2,89±0,65**эозинофилыабс.0,29±0,050,59±0,11*0,39±0,071,40±0,15*0,25±0,03**0,38±0,09**юныенейтрофилы, %0,00±0,000,00±0,000,00±0,000,82±0,34*0,00±0,00**0,00±0,00**юныенейтрофилы абс.0,00±0,000,00±0,000,00±0,000,20±0,08*0,00±0,00**0,00±0,00**п/я нейтрофилы, %0,00±0,000,25±0,170,25±0,172,45±0,17*0,20±0,14**0,33±0,18**п/я нейтрофилыабс.0,00±0,000,04±0,030,04±0,030,51±0,05*0,02±0,01**0,04±0,02**с/я нейтрофилы,%25,00±2,8220,13±2,4117,63±2,08*22,64±1,2917,40±1,14*׳**18,44±2,88с/я нейтрофилыабс.2,38±0,373,24±0,272,36±0,334,64±0,36*1,70±0,11**2,44±0,11**индекс ядерного сдвига (ИЯС)0,00±0,000,01±0,010,01±0,010,15±0,02*0,01±0,01**0,02±0,01**лимфоциты,%65,56±2,3571,75±2,3171,88±2,5760,91±1,7173,00±1,70*׳**71,56±2,68**лимфоциты абс.6,05±0,5012,23±1,46*9,49±0,60*12,57±0,88*7,12±0,19*׳**9,42±0,59*׳**моноциты, %5,78±0,524,00±0,737,00±0,815,45±0,596,80±1,156,78±0,91моноциты, абс.0,53±0,060,65±0,120,92±0,10*1,14±0,16*0,68±0,13**0,89±0,13*Примечание: М±m* ― статистически значимые различия с показателями крыс 1-й (контрольной) группы; М±m** ― статистически значимые различия с показателями самцов 4-й группы, р < 0,05.Источник: данные авторского исследования.Source: data of an author&#39;s research.У особей с TiO2 нано/варнерином 120 мг/мл (4-я группа) выявлены выраженный лейкоцитоз (20,61±1,27×103/мкл), абсолютная и относительная базофилия, эозинофилия, абсолютная нейтрофилия с регенеративным сдвигом влево, а также абсолютный лимфо- и моноцитоз. Кроме того, увеличение числа эритроцитов у самцов этой группы до 10,31±0,45×1012/л, превышающее почти в 1,5 раза данный показатель в контроле (6,90±0,23×1012/л), при статистически значимом ретикулоцитозе (4,09±0,28 %) в 4-й группе, можно было рассматривать не иначе как следствие стимулированного гемопоэза. К наиболее вероятным причинам установленного эритроцитоза относилось не только патологическое депонирование крови с ее сгущением, но и возможная избыточная выработка эритропоэтина (в почках, печени, костном мозге) вследствие тканевой гипоксии.При уменьшении дозы варнерина до 60 мг/мл (5-я группа) наблюдались оптимизация защитно-приспособительных механизмов, развитие нормергического характера воспаления с минимально выраженной альтерацией у грызунов этой группы. Это обеспечило к концу 1-го месяца смещение локального воспалительного процесса в сторону саногенеза. Вместе с тем примером «эталонного» реагирования на инвазивное вмешательство стал и «лейкоцитарный профиль» периферической крови Rats outbreds albus, который был представлен доминирующими мононуклеарами. При этом количество лейкоцитов (9,78±0,27×103/мкл) у них не отличалось от общего числа «белых» клеток крови в контроле (9,28±0,74×103/мкл). Особи с введенным TiO2 нано/варнерином 60 мг/мл имели самые высокие межгрупповые показатели относительного и абсолютного содержания лимфоцитов (73,00±1,70 %; 7,12±0,19×103/мкл, см. табл. 2) и наиболее низкие значения нейтрофильных гранулоцитов (17,40±1,14 %; 1,70±0,11×103/мкл).Восстановленные параметры функционального гомеостаза к 28-му дню опыта с самым высоким межгрупповым средним результатом массы тела ― 415,20±2,11 грамма, непродолжительный лихорадочный период после оперативного вмешательства (1-е сутки), а также «лимфоцитарный профиль» периферической крови у самцов 5-й группы в совокупности повысили их реактивность. Следовательно, перечисленные видовые признаки резистентности крыс с образцами TiO2 нано/варнерин 60 мг/мл в совокупности превзошли групповую устойчивость животных других экспериментальных групп к повреждающему экзогенному воздействию, включая контрольных Rats outbreds albus.При использовании образцов TiO2 нано/варнерин 30 мг/мл (6-я группа) к 28-м суткам наблюдения определен незначительный абсолютный лимфомоноцитоз, который свидетельствовал о незавершенных защитно-приспособительных механизмах в организме грызунов этой группы, выраженность которых, по-нашему мнению, была близка к гипоергическому типу ― адекватному по качеству, но недостаточному по количеству. Таким образом, диапазон установленных функциональных отклонений у самцов         4-й группы свидетельствовал о доминировании альтеративно-экссудативного компонента в патогенезе выявленных нарушений, тогда как у особей 5- и 6-й групп преобладали пролиферативно-репаративные процессы. Вместе с тем образцы с варнерином 120 мг/мл потенцировали цитотоксические, цитолитические реакции, способствуя возникновению вторичного повреждения в органах и тканях. В ответ же на введение имплантатов, обработанных варнерином в дозе 60 и 30 мг/мл, формировался широкий спектр протективных механизмов, которые под действием низкомолекулярного пептида варнерина «организовывались» в единый комплекс реагирования, обеспечивая более (с варнерином 60 мг/мл) или менее (с варнерином 30 мг/мл) эффективную защиту и адаптацию организма на генетически чужеродный материал.Полученные результаты исследования позволяют перейти к клиническому изучению и определению оптимальных дозировок низкомолекулярного катионного пептида варнерина в качестве антибактериального средства, предупреждающего образование микробных пленок на конструкционном материале на основе наноструктурированного диоксида титана или с его использованием, и открывают широкие перспективы их использования в практической деятельности врача-стоматолога.