Фториди - механізми дії та рекомендації щодо їх використання; Деталь AMP
Різні дослідження показали, що зменшення карієсу в промислово розвинутих країнах за останні кілька десятиліть базується на застосуванні фторидів, причому основним фактором є місцеве застосування фтору, і в першу чергу використання зубних паст, що містять фтор. Наступна стаття показує сучасний стан досліджень механізму реакції та дії фторидів. Використовуються останні систематичні огляди та рекомендації щодо тем "Зниження ефективності карієсу" та "Рекомендації щодо використання фтору".
У здоровій емалі людських зубів, крім HAP, є також гідроксилапатит фтору (FHAP) або фторапатит (FAP), причому в середньому менше 5% груп ОН HAP замінюється фтором у самому зовнішньому шарі емалі. Ця частка ще більше падає на глибині 50 мікрометрів (? М).
У цій статті розглядається значення фтору для профілактики карієсу (рис. 1) [11,25] та даються практичні рекомендації щодо використання фтору.
Напад кислоти
Зубна емаль - це гідроксиапатит з дефіцитом кальцію і багатим карбонатом. У стабільному стані в безпосередній близькості від кристалів достатньо іонів Ca 2+, PO4 3-, OH- та F-, щоб кристали емалі знаходились у рівновазі з навколишньою рідиною. (Активні) концентрації (активності) цих іонів визначають ступінь насичення розчину. Останній, у свою чергу, впливає на те, чи розчиняється HAP («недонасиченість»), або, в кращому випадку, мінерали з навколишнього середовища осідають в емалі («перенасичення»). Під час нападу каріогенної кислоти бактерії нальоту утворюють з вуглеводів органічні кислоти, які при дисоціації виділяють іони Н +. Підвищена концентрація Н + (низьке значення рН) у рідині нальоту, що оточує зуб, знижує концентрацію ОН -. Іони H + також протонують фосфатні іони (PO4 3-) у рідині нальоту, утворюючи HPO4 2- і, перш за все, H2PO4 - [10]. Оскільки концентрація PO4 3- знижується при нижчому pH, з зуба виділяються фосфатні іони (PO4 3-), а пізніше гідроксильні іони (OH -), щоб підтримувати рівновагу розчину на поверхні.
Цей процес в кінцевому підсумку призводить до вивільнення кальцію з речовини твердого зуба, також для того, щоб підтримувати нейтралітет. тобто зуб розхитується [10]. Динаміка цього процесу розчинення залежить, з одного боку, від складу емалі, дентину та кристалів цементу, з іншого боку, наліт, що оточує зуб, відіграє важливу роль. Цей факт пояснює як різні критичні значення рН для емалі (приблизно 5,5) або дентину (приблизно 6,3), так і певною мірою зміни активності карієсу між пацієнтами, як вміст кальцію, фосфату або фтору Слина та наліт можуть варіюватися від пацієнта до пацієнта. Частота прийому цукру та відсутність гігієни порожнини рота впливають на ці фактори і відіграють ще більш важливу роль.
Ерозія виникає, коли зуби, що не містять нальоту, зазнають хронічного впливу ендогенних та екзогенних кислот. У разі ерозій важливе значення має не лише значення рН, але також вміст кальцію, фосфату та фтору в ерозійному напої, що контактує з зубом. З цієї причини «критичне» значення рН у разі ерозії може бути значно нижчим, якщо, наприклад, напій або їжа містять кальцій.
Інгібування демінералізації фтором
Фторид кальцію (CaF2)
In vitro короткочасне застосування нейтральних препаратів фтору призводить лише до утворення дуже невеликих кількостей CaF2. Однак можна виявити значно більші кількості, якщо емаль змінилася у сенсі початкового карієсу [5,15]. В систематичних дослідженнях Saxegaard та Rölla [43] виявили збільшення утворення CaF2 за рахунок нижчого значення рН розчину фтору, збільшення концентрації F, більш тривалого часу впливу, травлення поверхні емалі та забезпечення додаткового кальцію. При застосуванні розчинів з нейтральним значенням pH in vitro фторид кальцію утворюється лише із концентрації фтору близько 300 ppm. З іншого боку, при рН 5 концентрації фториду 100 ppm є достатнім для спонтанного осадження фториду кальцію [21]. Ці висновки пояснюють намір розробити місцеві фторуючі речовини, які призводять до утворення CaF2 на поверхні зуба після відносно короткого контакту.
При розгляді за допомогою скануючого електронного мікроскопа CaF2 виглядає у вигляді сферичних глобул, морфологія яких може змінюватися за кількістю та розміром. При використанні кислого розчину фтористого аміну перші глобули CaF2 утворюються через 20 секунд, з кислим фторидом натрію трохи пізніше та з монофторфосфатом натрію (MFP) утворення CaF2 не відбувається in vitro [38]. Оскільки фтор ковалентно зв’язується в МФП, спочатку його потрібно виділити в порожнину рота шляхом гідролізу, щоб мати можливість реагувати з кальцієм. Hellwig та співавт. [17] виявив значну кількість розчинного в КОН фтору на емалі після використання зубної пасти з низьким дозором фториду аміну (250 ppm), але не після використання зубної пасти, що містить MFP. Дослідження in situ, в якому порівнювали зубну пасту, що містить фторид натрію, із нейтральним значенням рН та зубну пасту, що містить фторид аміну з рН 5,5, підтвердило, що утворенню CaF2 сприяє кисле значення рН. Після чотирьох тижнів використання зубна паста, що містить фтор аміну, показала значно вищий рівень утворення CaF2 на емалі [20].
In vivo не утворюється чистого CaF2, оскільки також зберігаються фосфати, білки та інші компоненти. Це стабілізує осад і робить його більш стійким до дії кислот. Стабільність в основному заснована на адсорбції фосфат-іонів ГПО4 2- на поверхні кристалів CaF2, що створює захисний шар, що інгібує розчинність. У разі каріозного нападу іони F - виділяються із депо CaF2 через знижену концентрацію 2-іонів HPO4 при кислих значеннях рН. Отже, CaF2 функціонує як контрольований рН резервуар F, який виділяє F - під впливом кислоти або при низькому значенні pH і довше залишається стабільним на поверхні емалі в нейтральному діапазоні pH [41]. Через ці механізми CaF2 вважається основним постачальником вільних F - іонів під час кислотної атаки. Вивільнені F - іони, з одного боку, інгібують демінералізацію, а з іншого боку сприятливо впливають на ремінералізацію. Вони мають набагато більше значення під час каріозного нападу, ніж високий вміст F у кристалі емалі [12].
Фторид кальцію, безумовно, є найважливішим і, можливо, навіть єдиним продуктом реакції на структуру зуба після місцевого застосування фторуючих речовин [40]. Без сумніву, фтористий кальцій, що містить верхній шар на емалі, з якого виділяється фтор залежно від значення рН, відіграє особливо важливу роль у профілактичній дії карієсу фторидів.
Сприяння ремінералізації за допомогою фтору
Підводячи підсумок, можна сказати, що гідроксилапатит фтору завдяки низькій розчинності продукту утворюється знову швидше, ніж інші фосфатні кальцієві фази емалі, навіть у слабокислому діапазоні рН, що означає, що фтор прискорює та сприяє ремінералізації.
Вміст фтору в здоровій емалі нижчий, ніж у початковому ураженні (пляма крейди), оскільки це вже пройшло багато фаз демінералізації та ремінералізації. На малюнку 4 показані різні ділянки плями крейди. У поверхневій зоні (B) Weatherell та співавт. [54] з понад 1100 ppm сильно збільшили концентрації F -, тоді як 450 ppm були виміряні в області здорової поверхні емалі (A). Ближче до центру ураження (С) концентрація фтору впала приблизно до 150 ppm, як і в глибших шарах емалі, де вона становила лише близько 100 ppm. Це означає, що порівняно із чистим фтористим апатитом, у здоровій емалі є близько 2% фтору. Це значення може збільшуватися на поверхні початкового ураження в оптимальних умовах ремінералізації.
Підвищена концентрація фтору в поверхневій зоні плями крейди заснована, з одного боку, на сприянні ремінералізації фтором, тобто. H. на утворення багатого фтором апатиту, а з іншого боку - на посилене поглинання F завдяки пористій поверхні плями крейди [13]. Якщо присутній фтор, демінералізовані кристали служать ядром для накопичення нового мінералу. Як вже пояснювалося, фтор прискорює цей процес, оскільки ремінералізація можлива навіть при нижчому значенні рН. В результаті виходить поверхневий мінеральний шар, багатий фтором, з низьким вмістом карбонату та стійкий до кислот (рис. 5). З цих причин початкові ураження не слід розкривати хірургічним шляхом.
У цьому контексті варто згадати, що дентин вимагає значно вищої концентрації фтору в навколишній рідині, ніж емаль, щоб досягти рівноцінного гальмування демінералізації. Це важливо для профілактики карієсу кореня. Байсан та співавт. [4] змогли показати, що висококонцентрована зубна паста (5000 ppm) ремінералізує початковий карієс при використанні принаймні щодня.
Протимікробна дія фтору
У лабораторних умовах було показано, що вуглеводний метаболізм пероральних стрептококів та лактобактерій може пригнічуватися фтором [3]. Фтор всмоктується в бактеріальну клітину як HF, особливо при низьких позаклітинних значеннях рН, і там дисоціює на H + і F - [23]. З одного боку, фтор накопичується всередині клітини, а з іншого боку, клітинна плазма стає надкислою. Фтор може впливати на два ферменти в клітині: на енолазу та протон-вивільняючу аденозинтрифосфатазу [48]. Гіперацидність цитоплазми також може гальмувати механізм транспорту глюкози в клітину. Хоча ці механізми відносно чітко продемонстровані в простих культурах клітин, все ще немає доказів того, що цей антимікробний ефект фтору сприяє профілактиці карієсу, оскільки концентрація фтору в ротовій порожнині може бути недостатньою для такого ефекту [50].
Також тривалий час стверджували, що певні типи бактерій можуть адаптуватися до постійного впливу фтору і що можливий карієс-профілактичний ефект фтору буде втрачений. Однак при детальному розгляді можна виявити, що ця адаптація призводить до зменшення ацидогенності людського нальоту і, таким чином, антикаріогенний ефект не втрачається [50].
В цілому можна сказати, що профілактичний ефект карієсу фторидів - якщо взагалі - може бути пов'язаний лише з ефектом на пероральну біоплівку в дуже обмеженій мірі.
Рекомендації щодо зниження ефективності карієсу та фтору
Карієсно-профілактичний ефект місцевих препаратів фтору підкреслюється в численних систематичних оглядах [27–33,53]. У клінічних дослідженнях дуже мало доказів використання таблеток фтору. Інформація, доступна за рекомендацією таблеток фтору, передбачає, що вони діють місцево на прорізаний зуб. У нещодавно опублікованій оглядовій статті [42], узгоджено з іншими попередніми оглядами, сформульовано, що таблетки фтору слід призначати лише дітям, які мають високий ризик карієсу і які регулярно не приймають інших заходів щодо фторування (наприклад, споживання фторованої питної води, фторування кухонної солі, використання зубної пасти, що містить фтор ) використовувати. Таблетки слід регулярно вживати і смоктати, якщо взагалі. Через те, що фтор в основному діє локально на зуб, призначення таблеток фтору відійшло на другий план або вже не відбувається майже у всіх країнах.
Існують також досить слабкі докази фторування кухонної солі [55]. Тим не менше, можна припустити, що фторування кухонної солі є ефективним профілактичним засобом для розвитку карієсу, хоча в країнах з і без того високим рівнем профілактики карієсу додатковий ефект від використання фтористої солі навряд чи можна визначити кількісно.
Фторові гелі також можна щотижня наносити на щітки індивідуально. Тут систематичні огляди показують, що можна досягти подібного ефекту зменшення карієсу, як за чотирьох застосувань у стоматологічній практиці [27]. Розчини для полоскання ротової порожнини, що містять фтор, слід застосовувати лише зі шкільного віку і лише тоді, коли існує підвищений ризик розвитку карієсу [30]. Однак використання розчинів для полоскання, що містять фтор, особливо рекомендується пацієнтам із фіксованими ортодонтичними апаратами [36]. Рандомізоване, проспективне клінічне дослідження також змогло продемонструвати, що контрольоване використання фторвмісних ополіскувачів для рота у підлітків під час статевого дозрівання сприяє меншій частоті карієсу в приблизно площі порівняно з контрольною групою [34].
На рисунку 6 наведено рекомендації щодо використання фтору. У цій формі вони також є основою німецьких та швейцарських рекомендацій щодо фторування. Дітям з активним карієсом дитячу зубну пасту можна використовувати двічі на день раніше, ніж показано в настанові.
У цьому контексті Європейський орган з безпеки харчових продуктів (EFSA) вже встановив у 2005 р., Що фтор не є важливим мікроелементом для росту та розвитку людини. Науковий комітет з ризиків для здоров'я та навколишнього середовища (SCHER) Європейської Комісії також пише у заяві щодо фторування питної води, що існують вагомі наукові докази захисного ефекту місцевого застосування фтору, тоді як відповідні дані щодо системного застосування є менш переконливими . У цьому контексті варто згадати, що лише частина зниження карієсу, що спостерігається у Швейцарії у школярів, можна пояснити заходами фторування [46]. Нарешті, рекомендації Американської академії педіатрії (AAP) рекомендують дітям із зубами в ротовій порожнині чистити зуби під контролем зубною пастою, що містить фтор.
Висновок
Якщо взяти до уваги, що зменшення карієсу відбулося в той самий період, коли також широко застосовувались місцеві заходи фторування, то висновок про те, що карієс може інгібуватися регулярним застосуванням F, видається виправданим. Однак фтор не є чудодійним засобом, а карієс не є захворюванням, пов’язаним з дефіцитом фтору. Отже, ефективність фторвмісних препаратів також знижується із збільшенням активності карієсу. Для дітей та дорослих з високим ризиком розвитку карієсу необхідно проводити додаткові заходи, такі як покращення гігієни порожнини рота, поради та рекомендації щодо харчування, а також регулярні стоматологічні огляди. Як і у багатьох інших захворювань, у розвитку карієсу є також соціальна складова. Однак тут політикам належить створити належні умови та забезпечити хорошу освіту та адекватну соціальну ситуацію, особливо для дітей.
Перша публікація: Oralprophylaxe & Kinderzahnheilkunde 34 (2012) 2, Deutscher Ärzte-Verlag, Cologne.