from 01.01.2008 until now
Tyumen', Russian Federation
Tyumen', Tyumen, Russian Federation
Astrakhan, Astrakhan, Russian Federation
Background. Developed local periodontitis in a laboratory rabbit was reproduced experimentally with a ligature method used. Clinical changes, peculiarities of anatomical structure and pathomorphological changes of periodontal tissues were considered at the stages of the experiment. Perfected the technique of local initiation of periodontitis around the incisors of the lower jaw was perfected with the help of ligature method by Volozhin A. I., Vinogradova S. I. modification of 1993. The features of the technique and recommendations for its implementation were stated. The possibility of using rabbits as a biological model for modeling inflammation in periodontal tissues was evaluated. Object. The aim of the study was to assess in normal conditions and to compare the pathological changes of marginal division of the gums on the stages of artificially initiated periodontitis in the rabbit with the data obtained biopsy material in humans. Materials and methods. The experiment was conducted on three rabbits of the Chinchilla breed weighing 2500 to 3000 grams, in which local periodontitis initiated according to the method of initiation of local periodontitis around the incisors of the lower jaw with ligature method by Volozhin A. I., Vinogradova S. I. modification of 1993. Clinical and histological data were collected during the experimental stages. Then they were compared with the data obtained in humans. Results. The study has identified features of technology for artificial simulation of periodontitis. Also, it has been determined that the histological tissue samples in norm and pathology, and clinical signs of developed periodontitis proved similarity of anatomical and pathological structures at marginal division of the gum for both rabbits and humans. Thus, the use of rabbits as a biological model for the modeling of periodontitis and the choice of modern methods of treatment of periodontitis is possible.
periodontitis, modeling of periodontitis in rabbits, the histological analysis of the biopsy of the marginal division of rabbit gum, pathomorphological changes of periodontitis tissues, method of initiating a local periodontitis around the incisors of the lower jaw with ligature method, Volozhin A. I., Vinogradova S.I. modification (1993)
Введение
Несмотря на большие успехи в развитии терапевтической стоматологии и пародонтологии в частности, воспалительные заболевания пародонта не потеряли своей актуальности на сегодняшний день. Длительный и манифестирующий характер, отсутствие эффективных и малоинвазивных методов лечения определяют пародонтит как одно из самых распространенных заболеваний после кариеса [5, 12, 13, 16, 20, 23― 25]. Так, по результатам второго национального эпидемиологического обследования населения в 47 регионах Российской Федерации было выявлено, что интактный пародонт имеют только 12 % населения, у 53 % отмечены начальные воспалительные явления, а у 12 % ― поражения средней и тяжелой степени [11, 15, 17]. В пародонтологии появляются все новые и новые методы исследования этиологии и патогенеза пародонтита. Однако распространенный и простой метод «in vitro» не является достаточно достоверным, поскольку полученные результаты не способны в полном объеме отобразить патофизиологические процессы, происходящие при пародонтите [8, 18]. Для получения более объективных данных на всех этапах научных исследований необходим частый забор биоптата десны у человека, но это не совсем этично и влечет за собой достаточно продолжительный реабилитационный период. Возникает необходимость использовать животное как экспериментальную модель [4, 12, 19, 21, 26, 27].
Цель ― оценить в норме и сравнить патоморфологические изменения маргинального отдела десны на этапах развития искусственно инициированного пародонтита у кролика с данными биоптата, полученного у человека.
Материалы и методы
Под наблюдением находились три кролика породы шиншилла весом 2500–3000 грамм. При работе с подопытными животными руководствовались Приказом Минздрава СССР № 755 от 12.08.1977, Федеральным законом № 52 «О животном мире» от 24.04.1995 и «Международными рекомендациями по проведению медико-биологических исследований с использованием животных» (ETS № 123 от 18.03.1986), а также требованиями Европейской конвенции по защите лабораторных животных. Использовалась методика инициации локального пародонтита вокруг резцов нижней челюсти лигатурным методом по модификации Воложина А.И., Виноградовой С.И. (1993). Для получения локального искусственного пародонтита кроликам под внутримышечным наркозом 2 % раствором Ксилазина в десневую борозду погружали шелковую лигатуру и подшивали к основанию десневых сосочков. Клиническое обследование включало осмотр десны на признаки воспаления: кровоточивость, отек, гиперемия. Признаки разрушения зубодесневого прикрепления подтверждались погружением пародонтального зонда в десневую борозду более чем на 3 мм. Осматривали мы подопечных кроликов на 1, 2, 7, 14 и 21 день. Данные для лабораторного исследования собирали на 1, 14 и 21 сутки. Для предотвращения инфицирования слизистой в месте иссечения биоптата предварительно проводилась антисептическая обработка 0,05 % водным раствором хлоргексидина биглюконата в виде аппликации в течение 1-2 минут. Далее с целью профилактики болевого симптома использовали 10 % раствор лидокаина в виде аппликаций. Одноразовым скальпелем иссекали кусочек маргинального отдела десны размером не более 2-3 мм. После проведения процедуры на рану накладывали гемостатическую периодентальную повязку.
Результаты исследования и их обсуждение
За счет своей прочности и умеренно раздражительного действия на ткани шелковая нить является ретенционным пунктом для остатков пищи и проводником микроорганизмов в толщу десны [5, 7, 19, 22]. Невыраженный экватор, полное отсутствие контакта между резцами, употребление грубой пищи у кроликов способствовали соскальзыванию лигатуры. Особенности анатомического строения маргинальной десны в виде очень высокой формы десневых сосочков мешали погружению лигатуры и нам пришлось рассекать скальпелем десневую борозду в области основания десневых сосочков и после этого для прочной ее фиксации в толще десны мы дополнительно фиксировали шелковую нить швами в основаниях десневых сосочков. Постоянная инвазия резидентной микрофлоры полости рта и механическая травматизация жесткой пищей, ее фиксация на лигатуре создают очаг хронической альтерации тканей, что вызывает изменение дифференцировки клеток десневой борозды [1, 9, 14]. При этом эпителий начинает становиться многослойным и ороговевающим, что приводит к разрыву полудесмосом с кутикулой эмали и нарушению контакта эпителия прикрепления к эмали и цементу зубов. Таким образом, зубодесневое прикрепление разрушается и формируется пародонтальный карман. Далее начинается аутоиммунный процесс, который сопровождается деструкцией костной ткани. В ходе проведения нашего опыта на гистологических препаратах интактной маргинальной десны кролика и человека мы отмечали высокую схожесть клеточных элементов и организацию эпителиального пласта с подлежащей соединительнотканной стромой. Так, у человека эпителиальный пласт состоит из 25 слоев клеток, а у кролика ― из 27 с признаками частичной вакуольной дистрофии. Контур базальной мембраны неровный, что соответствует физиологической норме. В строме отмечались единичные лимфоциты и плазмоциты, лейкоциты отсутствовали. Базальная мембрана как клеточная структура имеет большое значение в строме многослойного плоского неороговевшего эпителия и непосредственно участвует в дифференцировке эпителия, поддерживает его нормальное строение, опосредует прочную связь эпителия с подлежащими соединительнотканными структурами с помощью коллагеновых волокон сетчатого слоя, а также играет роль специфического барьера, осуществляющего избирательную фильтрацию питательных веществ и факторов специфического и неспецифического иммунитета [1―3, 6, 10, 11, 14]. В течение 14 дней мы клинически не наблюдали развитие воспаления, не было гиперемии и отсутствовала кровоточивость, но зубодесневое прикрепление к этому времени уже было разрушено и произошло образование пародональных карманов. В гистологических препаратах стало чуть больше лимфоцитов и плазмоцитов, но лейкоциты также отсутствовали, что подтверждает отсутствие воспаления. И только через 21 день (вероятно после дополнительной травмы, произведенной нами во время забора биологического материала) у всех кроликов уже отмечалась типичная картина острого воспалительного процесса. При осмотре изменения были следующие: отек, артериальная гиперемия десневого края резцов нижней челюсти, десневые сосочки рыхлые, пародонтальные карманы глубиной до 5 мм. Отмечался болевой синдром при введении градуированного пародонтологического зонда в десневую борозду. При пальпировании воспаленного участка ощущалось локальное повышение температуры по сравнению с другими участками слизистой оболочки полости рта, из десневой борозды при этом выделялся экссудат, подвижность резцов нижней челюсти в вестибулооральном направлении (1 степени). После клинического осмотра под внутримышечным наркозом мы сняли шелковую лигатуру и вновь произвели забор участка маргинального отдела десны в области нижних резцов. Изменился клеточный пейзаж: примерно в равных количествах определялись плазмоциты, лимфоциты и лейкоциты. На гистологических препаратах патологически измененной маргинальной десны на фоне пародонтита отмечены признаки воспаления: у человека и у кролика увеличен слой клеток эпителиального пласта с признаками вакуольной дистрофии в большей части из клеток. Ядро эпителиоцитов, набухшее вследствие вытеснения вакуолями, содержащими прозрачную жидкость, выступает в просвет сосуда, распад ультраструктур клетки и переполнение ее водой, межклеточные промежутки расширены за счет умеренно выраженного отека. В части из полей зрения в эпителиальном пласте определяются единичные мигрировавшие нейтрофилы, лимфоциты и плазмоциты. В подлежащей строме отмечены очень плотные лимфо- и плазмоцитарная инфильтрации, мешающие четко рассмотреть сосуды. Капилляры имеют признаки полнокровия.
Выводы
Таким образом, метод лигатурного моделирования пародонтита вызвал типичное воспаление у кроликов через 2 недели. Мощные и одновременно неустойчивые факторы защиты эпителия прикрепления под действием воспаления сыграли аутоиммунную роль в развитии пародонтита. Гистологические образцы тканей в норме и патологии, а также клинические признаки доказали схожесть строения маргинального отдела десны в течении пародонтита у кроликов и людей. Использование кроликов в качестве биологической модели для моделирования пародонтита и выбора современных методов лечения пародонтита возможно.
1. Bykov, V. L. (2014). Gistologia i embrionalnoye razvitie organov polosti rta cheloveka. [Histology and embryonic development of organs of oral cavity of man: study manual]. Moscow : GEOTAR-Media, 624. (In Russ.)
2. Kuznetsov, S. L., Torbek, V. I., Derevyanko, V. G. (2014). Gistologia organov polosti rta [Histology of oral organs: Electronic resource]. Moscow : GEOTAR-Media. (In Russ.)
3. Bykov, V. L., Yushkantseva, S. I. (2015). Gistologia, Tsitologia and Embriologia [Histology, Cytology and Embryology : atlas]. Moscow : GEOTAR-Media. (In Russ.)
4. Grudyanov, A. I., Frolova, O. A. (2008). Osnovnye napravlenia nauchnykh issledovany i novye klinicheskie metodiki v oblasti parodontologii v nashei strane i za rubezhom [The main directions of scientific research and new clinical techniques in the field of periodontics in our country and abroad]. Maestro stomatologii [Maestro of dentistry]. 4 (32), 56-60. (In Russ.)
5. Yanushevich, O. O., Grinin, V. M., Pochtarenko, V. A., Runova, S. (2010). Zabolevania parodonta. Sovremenny vzglyad na kliniko-diagnosticheskie i lechebnye aspekty [Periodontal disease. The modern view on clinical diagnostic and therapeutic aspects]. Moscow : GEOTAR-Media. (In Russ.)
6. Ed. Orekhova, L. U. (2004). Zabolevania parodonta [Periodontal disease]. Poly Media Press, 150. (In Russ.)
7. Zorina, O. A., Kulakov, A. A., Grudyanov, A. I. (2011). Mikrobiotsenoz polosti rta v norme i pri vospalitelnyh zabolevaniyah parodonta [Oral cavity Microbiocenosis in normal and inflammatory diseases of the periodontium]. Stomatologiya [Dentistry], 1, 73-78. (In Russ.)
8. Zhulev, E. N., Kochubeinik, A. V., Lapshin, R. D., Melnikova, N. B. (2015). Modelirovanie i lechenie vospalitelnyh zabolevanyi parodonta v eksperimente [Modeling and treatment of inflammatory periodontal diseases in the experiment]. Meditsinskiy Al'manakh [Medical Almanac], 3, 165-166. (In Russ.)
9. Pleskanovskaya, S. A., Orazalieva, A. M., Jumaev, H., Orazaliev, A. S. (2017). Nekotorye gematologicheskie pokazateli pri eksperimentalnom parodontite u krolikov [Some hematological parameters during experimental periodontitis in rabbits]. Aktualnye problemy gumanitarnyh i estestvennyh nauk [Actual problems of humanitarian and natural sciences], 35-40. (In Russ.)
10. Wolf, H. F., Rateitshak, E. M. Rateitshak, K. (2014). Parodontologiya [Periodontics]. 2, Moscow : Medpress-inform, 358. (In Russ.)
11. Ed. Dmitrieva, L. A. (2014). Parodontologia [Periodontics]. Moscow : GEOTAR-Media, 704. (In Russ.)
12. Ivanov, P. V. (2013). Patogeneticheskoe obosnovanie i vnedrenie v praktiku novyh regenerativnykh metodov lechenia generalizovannogo parodontita [Pathogenetic substantiation and introduction into practice of new regenerative methods of treatment of generalized periodontitis : thesis abstract for the degree of doctor of medical sciences]. Saratov. (In Russ.)
13. Tsepov, L. M., Nikolaev, A. I. (2017). Prakticheskaya terapevticheskaya stomatologia [Practical therapeutic dentistry]. 9, Moscow : Medpress-inform, 928. (In Russ.)
14. Abdurakhmanov,A. I. (2015). Profilaktika vospalitelnykh zabolevanii parodonta [Prevention of inflammatory diseases of periodontal]. Moscow : GEOTAR-Media. (In Russ.)
15. Ed. Barer, G. M. (2015). Terapevticheskaya stomatologia. Bolezni parodonta [Therapeutic dentists. Periodontal diseases]. Moscow : GEOTAR-Media. (In Russ.)
16. Eds. Dmitrieva, L. A., Maksimovsky, U. M. (2015). Terapevticheskaya stomatologia [Therapeutic dentistry]. 2, Moscow : GEOTAR-Media. (In Russ.)
17. Yanushevich, O. O., Maksimovsky, U. M., Maksimovskaya, L. N., Orekhova, L. U. (2016). Terapevticheskaya stomatologia [Therapeutic dentistry]. Moscow : GEOTAR-Media, 760. (In Russ.)
18. Zhulev, E. N., Kochubeinik, A. V., Lapshin, R. D. (2015). Eksperimentalnoye modelirovanie vospalitelnykh zabolevanii parodonta [Experimental modeling of inflammatory periodontal diseases]. Fundamental'nyye issledovaniya [Fundamental research], 1, 4, 744-747. (In Russ.)
19. Samoylova, O. P, Molokov, V. D., Shurygin, M. G., Shurygina, I. A. (2014). Eksperimentalnye modeli, vosproizvodyashchie zabolevania periodonta [Experimental models, reproducing periodontal diseases], Sibirskiy meditsinskiy zhurnal [Siberian medical journal], 5, 13-14. (In Russ.)
20. Burt, B. (2005). Position paper: Epidemiology of periodontal diseases. J. Periodontol, 76, 1406-1419.
21. Oz, H. S., Puleo, D. A. Animal models for periodontal disease. Journal of Biomedicine and Biotechnology. http://dx.doi.org/10.1155/2011/754857
22. Klausen, B. (1991). Microbiological and immunological aspects of experimental periodontal disease in rats: areview article. J. Periodontol, 62(1), 59-73.
23. Petersen, P. E., Ogawa, H. (2005). Strengthening the prevention of periodontal disease: the WHO approach. J. Periodontol, 76, 2187-2193.
24. Shaju, J. (2003). Global prevalence of periodontitis: a literarure review. Parodontologie Periodontology, 3, 1, 30.
25. Tyrrell, K. L., Citron, D. M., Jenkins, J. R. (2002). Periodontal bacteria in rabbit mandibular and maxillary abscesses. Clinical Microbiology Journal, 40, 1044-1047.
26. Zhulev, E. N., Shchepetnova, E. E., Saakjan, M. U. et al. (2012). Osobennosti ortopedicheskogo lechenija hronicheskogo generalizovannogo parodontita [Orthopedic treatment features of chronic generalized periodontitis]. Majestro stomatologii [Master of Dentistry], 46, 48-50. (In Russ.)
