Чарльз Паркинсон Эндрю Батлер
«ГлаксоСмитКляйн Консьюмер Хелскер»
Уэйбридж, Суррей, СК
Ричард Дж. Уилсон
Модус Лабораториз, Университет Рединга
Рединг, СК
· Цель: Целью данного исследования была оценка приемлемости новой invitro модели окклюзии дентинного диска для изучения действия кислоты и сравнения запечатывающего эффекта и кислотоустойчивости современных средств для ухода за зубами.
· Методы: Девяносто шесть бычьих дентинных дисков было отшлифовано и протравлено лимонной кислотой (6% по массе) в течение двух минут для получения гладкой поверхности дентина с открытыми канальцами. Для обработки диски были разделены на три группы. Каждую группу чистили щеткой (Орал-Би® Виталитиä Пресижн Клин/головка EB 17 ФлексиСофтä) дважды в день до четырех дней, используя средство для ухода за зубами с ацетатом стронция (Сенсодин® Мгновенный Эффект), средство для ухода, содержащее аргинин (Колгейт® Сенситив Про-Релифä), либо воду. Перед и между обработками дентинные диски хранили в человеческой слюне. На 3-ий и 4-ый дни после обработки средством для ухода за зубами и инкубации в слюне (60 минут) образцы подвергали действию сока грейпфрута. Каждый день по восемь образцов из каждой группы удаляли из исследования и анализировали методом сканирующей электронной микроскопии. Изображения оценивали в соответствии с категорийной шкалой окклюзии, и данные анализировали с помощью метода ANOVA.
· Результаты: Средство для ухода за зубами с ацетатом стронция запечатывало дентинные канальцы значительно лучше по сравнению с негативным контролем (вода) с 1 по 4 дни (день 4 p ≤ 0,0001). Для коммерческих средств по уходу за зубами, основанных на механизме окклюзии, установлена различная степень окклюзии дентинных канальцев через четыре дня. Средство, содержащее ацетат стронция, вызывало значительно лучшую окклюзию по сравнению с имеющимися на рынке средствами для ухода за зубами, содержащими аргинин, на 1 день (p = 0,0337), 2 день (p = 0.0021) и 3 день (p ≤ 0,0001).
· Заключение: Была разработана in vitro модель, позволяющая дифференцировать степень окклюзии дентинных канальцев, имеющимися на рынке средствами для ухода за зубами. Анализ поверхности дисков позволяет установить, что запечатывающие отложения отличаются в зависимости от продукта, и некоторые из них более подвержены растворению под действием кислоты.
(J Clin Dent 2010; 21 [Спец. вып.]: 31-36)
Введение
Гиперчувствительность дентина (ГД) была описана, как острая кратковременная боль, возникающая в результате открытия и обнажения дентина, в ответ на температурные, осмотические, тактильные или химические раздражители, и которая не может быть однозначно отнесена к какой-либо другой форме дефекта или патологии зуба1. Это определение содержит клиническое описание заболевания и идентифицирует тип боли как отдельный клинический симптом.
Дентин представляет собой кальцинированную ткань, окружающую полость пульпы зуба. Наиболее выраженной морфологической характеристикой дентина является канальцевая структура. Дентинные канальцы размером порядка 1-5 микрон, заполненные жидкостью, пронизывают дентин и соединяют пульпу с местом соединения эмали и дентина. Было предложено множество теорий, объясняющих природу чувствительности дентина,2 ткани, которая не иннервирована нервными волокнами. До настоящего времени, наиболее общепринятой теорией, объясняющей передачу нервного импульса через дентин, является гидродинамическая теория, впервые описанная в литературе Гиси3 и позже расширенная Браннстрёмом.4 Согласно гидродинамической теории, внешние раздражители, такие как холод, тепло, прикосновение или осмотическое давление, при действии на дентин, приводят к движению жидкость в дентинных канальцах. Считается, что движение жидкости стимулирует механорецепторы, расположенные близко к основанию канальцев и может, при определенных физиологических параметрах, вызывать болевой ответ. Гидродинамическая теория согласуется с данными наблюдений, в соответствии с которыми после обработки гиперчувствительного дентина закупоривающими агентами, такими как оксалат калия или соли стронция, происходит снижение чувствительности дентина.5,6 Гидродинамическая теория была в дальнейшем подтверждена исследованием, проведенным Абси с соавторами7 в 1987 г., в котором было успешно показано, что на участках дентина, оцененных как гиперчувствительные на основании клинических испытаний, значительно больше открытых канальцев на единицу площади по сравнению с участками, оцененными как нечувствительные.
В соответствии с гидродинамической теорией, предполагается существование двух основных подходов к лечению ГД: закрытие отверстий дентинных канальцев, открывающихся в ротовую полость с использованием соединений, образующих отложение в дентине и на его поверхности (например, соли стронция или олова); либо применение способов лечения, призванных уменьшить возбудимость нервных окончаний. В последнем случае, наиболее распространенными активными компонентами в составе продуктов для домашнего использования являются соли калия.
Было разработано несколько моделей для изучения in vitro запечатывающих свойств средств для ухода за зубами, а также профессиональные подходы к лечению, основанному на механизме закрытия канальцев.8-10 В большинстве из этих моделей в качестве тестируемого субстрата использовались дентинные диски. Дентинные диски не только являются важным воспроизводимым субстратом, они также могут обуславливать значительную степень понимания механизма действия. В 1970-х Пашли с коллегами10-13 измерил ток жидкости через дентинные диски, и установил, что 86% сопротивления току жидкости в дентинных канальцах обусловлено поверхностными характеристиками дентина. Эти наблюдения позволили сделать заключение о том, что типы лечения, действующие путем изменений свойств поверхности и проницаемости дентина, могут успешно применяться для лечения гиперчувствительности дентина. Вследствие этого, большое значение при лечении гиперчувствительности дентина было направлено на закрытие дентинных канальцев и блокирование гидродинамического механизма передачи сигнала. С появлением новых типов анализа высокого разрешения, исследователи также задействовали микроскопию,14 спектрометрию,15 рентгеновский микроанализ,16 а также томографию,17 для изучения и оценки морфологических изменений, происходящих на поверхности дентинного диска, и нашли взаимосвязь между изменениями в характеристиках поверхности дентина и измеренными значениями тока жидкости.18 В то же время, мало внимания было уделено разработке долгосрочной in vitro модели, с использованием дентинных дисков, которую можно было бы использовать для имитации реального применения закупоривающих средств для ухода за зубами с учетом реальной длительности чистки и способа чистки, и которая учитывала бы основные кислотные компоненты в рационе питания.
Основная цель этого исследования заключалась в разработке долгосрочной (четырехдневной) in vitro модели с использованием дентинного диска для изучения действия кислот при имитации реальных условий применения, т.е. с использованием адекватной инкубационной среды, реальной длительности чистки и прикладываемого усилия, а также с учетом кислотных компонентов в рационе. Второй целью данного исследования была оценка и сравнение закупоривающих свойств двух окклюзионных средств для ухода за зубами, одно из которых содержит 8% аргинина (зубная паста Колгейт® Сенситив Про-Релифä, Колгейт-Палмолив Ко., Нью-Йорк, NY, США), а другое содержит 8% (по массе) ацетата стронция (торговое название Сенсодин® Мгновенный Эффектä, ГлаксоСмитКляйн Консьюмер Хелскер, Брентфорд, СК) после одного, двух, трех и четырех дней использования дважды в день, и после двух дней испытания содержащейся в пище кислотой.
Материал и методы
Подготовка образца
Из бычьих резцов было вырезано девяносто шесть одинаковых дентинных дисков, не содержащих трещин, пигментации и других дефектов. Бычий дентин использовался для стандартизации возраста и химического состава образцов дентина. Образцы были поэтапно отполированы вручную, с применением отличающихся по степени зернистости типов бумаги с нанесенным карбидом кремния; на последнем этапе бработка проводилась бумагой с зернистостью 3200, после чего образцы промывали деионизированной водой. Затем образцы протравливали в течение 120 сек в растворе 6% лимонной кислоты для удаления любого закупоривающего вещества из канальцев, и промывали в течение 60 сек деионизированной водой. Поверхность каждого образца дентина анализировали методом световой микроскопии (объектив 100Х) перед включением в исследование, чтобы удостовериться в целостности образца, плотности канальцев их открытости и ориентации. В каждую группу для последующей обработки было включено по восемь образцов дентина, которые помещали на стеклянную подложку в непосредственной близости друг к другу.
Обработка образцов и условия чистки
Для каждого комплекта (стеклянной подложки) из восьми образцов в случайном порядке определяли одну из трех групп по типу обработки: 1) средство для ухода за зубами, содержащее 8% (по массе) ацетата стронция (Сенсодин Мгновенный Эффект); 2) средство для ухода за зубами, содержащее 8% (по массе) аргинина (Колгейт Сенситив Про-Релиф), и 3) деионизированная вода. Обработку проводили в течение одного, двух, трех или четырех дней. Обработка заключалась в чистке тестируемым средством для ухода за зубами дважды в день с последующей инкубацией в человеческой слюне. На 3 и 4 дни исследования образцы дважды в день после обработки и инкубации в слюне на пять минут погружали в сок грейпфрута (рН 3,2). С 1 по 4 дни по одному набору образцов из каждой группы отбирали на анализ. В Табл. I приведена схема обработки. Вкратце, в начале каждого дня перед обработкой образцы погружали в свежую человеческую слюну минимум на 60 мин, при комнатной температуре. Затем образцы чистили щетками с соответствующими средствами для ухода за зубами (в 10:00 ± 30 мин). На чистящую головку электрической зубной щетки (Орал-Би® Виталитиä Пресижн Клин/головка EB 17 ФлексиСофтä, Проктер энд Гембл Ко., Цинцинатти, ОН, США) наносили 1,1 грамм (г) ± 0,1 г тестируемого средства и один и тот же оператор примерно с одинаковой силой, равной 100 г, равномерно чистил всю поверхность четырех образцов дентина в течение 10 секунд. Затем образцы оставляли на 30 сек, после чего осторожно ополаскивали (струя воды примерно 10 см) в течение 10 сек холодной деионизированной водой (достаточно для удаления слабо связанного остатка чистящего средства). Затем, образцы помещали в свежую слюну (при комнатной температуре). Только на 3 и 4 дни обработки, после 60-минутного выдерживания в слюне образцы подвергали воздействию кислоты, опуская в сок грейпфрута на 5 мин без перемешивания, с последующим ополаскиванием и погружением в свежую слюну. Этот процесс повторяли в 14:30 ± 30 мин. В конце каждого дня после, как минимум, 60-минутного выдерживания в слюне, один из наборов образцов удаляли из анализа. Остальные образцы помещали во влажную емкость19 для хранения при 5оС в течение ночи и обработки на следующий день.
Таблица I
Расписание исследования для дней 1-4
08:00 09:00 10:00 11:30 14:30 15:30 16:30
Время процедуры (± 30 мин)(± 30 мин) (± 30 мин) (± 30 мин) (± 30 мин) (± 30 мин) (± 30 мин)
Дезинфекция дентинных дисков.1 Х
Погружение дентинных дисков в свежую
(нестимулированную) слюну. Х
Обработка образцов тестируемым средством.2 Диски
вновь помещаются в слюну. Х Х
Погружение в сок грейпфрута2 на 5 минут
(дни 3 и 4) Х Х
Удаление дентинных дисков из слюны,3
ополаскивание и помещение в увлажненную
емкость на ночь для хранения. Один набор удаляется Х
для анализа.
1 Дезинфекция в средстве для полоскания рта Корсодилâ с последующим коротким ополаскиванием в воде.
2 Образцы выдержаны в слюне в течение как минимум 60 мин перед обработкой/воздействием.
3 Образцы выдержаны в слюне в течение как минимум 60 мин перед удалением.
Анализ образцов: электронная микроскопия и оценка изображений
Сканирующая электронная микроскопия (SEM = scanning electron microscopy; CambridgeStereoScanS360, Кембридж Инструментс, Кембридж, СК) была применена для определения степени окклюзии, сравниваемой по каждой обработке каждого дня. Для каждого образца было получено одно характерное изображение SEM при 1000 х увеличении. Каждое изображение SEM субъективно оценивалось на степень окклюзии дентина на основании пятиточечной категорийной шкалы окклюзии.19 На Рис. 1 показана степень окклюзии поверхности дентина, соответствующая каждой категории шкалы оценки.
Рис.1. Примеры изображений для пятиточечной категорийной шкалы окклюзии SEM: (a) закупоренная; (b) в основном закупоренная; (c) равномерная; (d) в основном не закупоренная; и (e) не закупоренная.
Топография поверхности и химический анализ
Для исследования химических и физических свойств любого наблюдаемого закрытого канальца, а также для подтверждения данных категорийной классификации окклюзии, были задействованы послойная SEM (x-SEM), вторичная ионная масс-спектрометрия (SIMS = secondary ion mass spectrometry) и атомно-силовая микроскопия (AFM = atomic force microscopy).
Статистические методы
Анализ степени окклюзии проводился с помощью дисперсионного анализа (ANOVA) для каждого дня в отдельности. Модель ANOVA учитывала только фактор обработки. Сравнение данных после обработки представлено с доверительным интервалом 95%. Основные сравнения проводились между: 1) пастой Сенсодин Мгновенный Эффект (ацетат стронция) и водой для оценки способности модели дифференцировать окклюзионное средство для ухода за зубами от обработки без окклюзии; и 2) Сенсодин Мгновенный Эффект и Колгейт Сенситив Про-Релиф (аргинин) для выявления различий между группами после обработки кислотой. Сравнение Колгейт Сенситив Про-Релиф с водой проводилось только для информационных целей. После выбора основных сравниваемых групп выравнивание значения p не проводилось. Допущение о нормальном распределении было проверено и признано приемлемым.
Результаты
На Рис. 2 показаны средние значения классификации окклюзии для каждой экспериментальной группы после четырех дней исследования. Высокое значение соответствует высокому уровню окклюзии канальцев. В случае средства для ухода за зубами, содержащего ацетат стронция, зарегистрированы наиболее высокие показатели окклюзии во все дни исследования, что свидетельствует о наиболее эффективной закупорке канальцев по сравнению с другими типами обработки. Для негативного контроля, воды, установлены наиболее низкие показатели окклюзии для всех дней исследования, что свидетельствует о низкой степени окклюзии канальцев.
Рис.2. Средние значения показателя окклюзии для каждого периода обработки. Значение 5 отражает полную окклюзию дентина. Представлены значения ± стандартная ошибка
Надпись над рисунком: Среднее значение показателя окклюзии после периода обработки.
Подпись по оси абсцисс: День исследования.
Подпись по оси ординат: Среднее значение степени окклюзии
В течение четырех дней в группе дентинных дисков, подвергшихся обработке водой, дентинные канальцы неизменно оставались не закупоренными или в основном не закупоренными, тогда как в случае обработки средством с ацетатом стронция дентинные канальцы были закупорены или в основном закупорены. Для средства, содержащего аргинин, зарегистрировано в основном не закупоренное или равномерное состояние канальцев в течение всех четырех дней.
В Табл. IIА представлено статистическое парное сравнение средних показателей окклюзии на 4 день. Для тестируемых средств для ухода за зубами на 4 день установлены значительно (p
Подробнне о зубной пасте для устранения гиперчувствительности дентина "SENSODYNE МГНОВЕННЫЙ ЭФФЕКТ"
Продолжение статьи здесь