Увеличение продолжительности жизни к концу XX

WWW.MEDLINE.RU ТОМ8, СТОМАТОЛОГИЯ, ОКТЯБРЬ 2007
Дата поступления: 11.10.2007
Гистоморфометрическая оценка качества альвеолярной кости челюстей у пациентов
с остеопеническим синдромом
М.В. Козлова1, А.М. Панин1, И.В. Бурмистров1; А.А.Деев2, Е.И. Маевский2
1
Кафедра факультетской хирургической стоматологии и имплантологии МГМСУ, Москва;
2
Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН, Пущино
Увеличение продолжительности жизни к концу XX века привело к возрастанию
абсолютной численности людей старшей возрастной группы. В данной популяции
отмечается преобладание женского населения, ведущего активный трудовой образ жизни
[5,6]. Развивающаяся у них гипоэстрогения обуславливает интенсивную потерю костной
массы не только за счет снижения минерального компонента, но и изменения белкового
матрикса. В постменопаузном периоде чаще отмечается вторичная адентия с различной
степенью выраженности атрофии альвеолярной кости [8,13]. Экспериментально доказано
[12], что дефицит эстрогенов нарушает механизмы ремоделирования и отрицательно
влияет на процессы остеоинтеграции при дентальной имплантации. Монотерапия
препаратами кальция и витамина D3 не обеспечивает полной коррекции обменных
процессов. В результате, восстановление жевательной эффективности у данной категории
лиц с помощью дентальной имплантации не всегда возможно.
Высокий уровень урбанизации привел к тому, что в молодом
возрасте чаще
развиваются различные эндокринопатии, ранее характерные для пожилого и престарелого
возраста. В первую очередь поражаются щитовидная и паращитовидная железы,
островковый аппарат поджелудочной железы, гонады. Гормоны этих эндокринных желез
наряду со специфическими эффектами обладают и выраженным влиянием на
фосфорно-кальциевый обмен. Избыточная или недостаточная продукция гормонов
железами внутренней секреции играет решающую роль в патогенезе метаболических
остеопатий [7] вызывает не своевременное наступление или отсутствие формирования
пиковой костной массы. В результате ряда причин развивается остеопения с частым
переходом в остеопороз (ОП).
В структуре эндокринной патологии наиболее распространены сахарный диабет
(СД) и заболевания щитовидной железы (ЗЩЖ). Рядом авторов доказано, что при
инсулинрезистентной форме СД остеопенические изменения наблюдаются через 5 – 10 лет
от начала заболевания, вследствие снижения костеобразования и минерализации [1,3,4].
При ЗЩЖ также отмечается развитие остеопенического синдрома. Причем повышенная
секреция тиреоидных гормонов способствует активации фазы резорбции, а при
гипотиреозе подавляется анаболическая активность [2].
573
WWW.MEDLINE.RU ТОМ8, СТОМАТОЛОГИЯ, ОКТЯБРЬ 2007
Дата поступления: 11.10.2007
Все патологические состояния организма, приводящие к системному ОП, вызывают
дисбаланс процессов резорбции и костеобразования, которые изменяют количество и
качество кости, определяя ее прочность. В литературе встречаются единичные работы,
указывающие на наличие прямой корреляционной зависимости между степенью потери
минеральной плотности в костной ткани челюстей и различными отделами осевого скелета
[14,15]. В последнее время акцент делается на изучение качества кости, в понятие которого,
входит архитектоника, органический матрикс и наличие микроповреждений [9,10]. В
стоматологии качество костной можно оценить путем гистоморфометрического изучения
маркеров костного обмена на материале, полученном при биопсии.
Цель исследования. Изучение качественных характеристик альвеолярной кости в
области отсутствующих зубов у пациентов с различной степенью выраженности
системного остеопенического синдрома,
Материал и методы исследования. В клинике кафедры факультетской
хирургической стоматологии и имплантологии МГМСУ обследовано и прошли лечение 40
пациентов в возрасте от 40 до 55 лет, обратившихся за восстановлением зубных рядов с
помощью дентальных имплантатов. В анамнезе у этих пациентов отмечались такие
заболевания, как гипер- или гипофункция щитовидной железы, инсулиннезависимый
сахарный диабет(2 типа), а также у женщин в период постменопаузы продолжительностью
до 5 лет.
Обследованные больные были распределены по группам в зависимости от степени
выраженности остеопенического синдрома, для выявления и оценки которого применялась
двухфотонная рентгеновская абсорбциометрия (DEXA) на денситометре Discovery W
фирмы HOLOGIC в области поясничного отдела позвоночника (на уровне L2 – L4) и шейки
бедра (треугольник Варда) с исследованием денситограмм по Т-критерию в единицах SD.
По рекомендациям ВОЗ (1994) данный показатель является основополагающим в оценке
системных остеопатий, и по значению величины SD диагностируется остеопения, если SD
в диапазоне от -1,0 до -2,0, либо остеопороз при SD менее -2,5.
Первая (контрольная) группа включала 10 стоматологических пациентов без
каких-либо симптомов остопении или остеопороза. Вторая группа – 15 пациентов с
системной остеопенией. Третья группа – 15 пациентов с диагностированным остеопорозом.
Во время операции дентальной имплантации у всех пациентов из зоны
формирования ложа имплантата забирался костный материал (губчатое и кортикальное
вещество) размером 0,5-1,0 см. Взятые костные фрагменты фиксировались в нейтральном
растворе формалина, после чего декальцинировались в 10%-ной уксусной кислоте в
574
WWW.MEDLINE.RU ТОМ8, СТОМАТОЛОГИЯ, ОКТЯБРЬ 2007
Дата поступления: 11.10.2007
течение 14 суток, по истечении которых были изготовлены гистологические препараты.
Для количественной оценки изменений, выявляемых микроскопически на тканевых средах,
применялась полуавтоматическая компьютерная система, включавшая в себя цифровую
фотокамеру DCM-300 и оптический микроскоп Karl Zeiss Yena (Германия). Использовалась
камера с матрицей высокого разрешения (3,0 млн. пикселей), что позволяло выбирать
необходимое увеличение, фиксировать и изучать любые детали исследуемого объекта.
Фиксированные с помощью цифровой фотокамеры морфологические параметры измеряли
с помощью разработанной в ИТЭБ РАН компьютерной программы после выделения
курсором мыши поверхности остеоида, трабекул и участков резорбции. Длина периметра
каждого из очерченных образований во всех исследуемых полях поступала в компьютер,
где с помощью предварительной калибровки воспроизводились абсолютные значения
исследуемых параметров (в единицах СИ). Программа накапливала данные по каждому
измерению и после исследования определенного числа полей рассчитывала 1) объем
костной ткани, 2) объем остеоида, 3) общий объем трабекул, 4) общую резорбируемую
поверхность, 5) среднюю ширину одной трабекулы.
Результаты исследования и их обсуждение
Контрольная группа включала пациентов с частичной вторичной адентией верхней
и нижней челюстей без сопутствующей патологии. При изучении скрининговых анкет
были «спрогнозированы» факторы риска развития метаболических остеопатий: 40%
нарушение питания (не употребление молочных продуктов) и злоупотребление кофе (более
двух чашек в день), в 36% гиподинамия, в 24% отсутствие солнечной инсоляции и в 10%
употребление антидепрессантов. По результатам денситометрии у пациентов контрольной
группы данных за системные нарушения процессов реминерализации не отмечалось.
Результаты гистоморфометрическом исследований костных биоптатов представлены в
таблице 1.
Для биоптатов пациентов контрольной группы характерно наличие губчатого
строения костной ткани с широкими трабекулами. Костномозговые пространства
заполнены фиброзной тканью или участками нежно-волокнистой соединительной ткани.
Костные клетки встречаются редко и не контактируют с поверхностью костного вещества,
что свидетельствует о снижении остеогенеза (маркером костеобразования является
«активная остеобластическая поверхность»), а также отсутствие линий склеивания. Тем не
менее, в целом такая костная ткань сохраняет потенциал «молодости».
У пациентов 2-ой группы (системная остеопения, данные денситометрии
575
WWW.MEDLINE.RU ТОМ8, СТОМАТОЛОГИЯ, ОКТЯБРЬ 2007
Дата поступления: 11.10.2007
поясничного отдела позвоночника в пределах от -1,9 до -2,4 SD) в результате
гистоморфометрического изучения биоптатов альвеолярной кости челюстей обнаружено
существенное уменьшение костной массы, объема остеоида и средней ширины трабекул
при почти трехкратном увеличении общей резорбирующей поверхности трабекул (табл. 1).
Таблица 1.
Результаты гистоморфометрических исследований костных биоптатов
у пациентов различных групп
Измеряемые параметры
3. Системный
остеопороз
(n=15)
6,2 ± 0,08
Объем костной ткани, %
24,0 ± 0,8
17,4 ± 0,9
-74%
-27.5%
P1< 0.001
P1< 0.002
-64%
P2< 0.002
0,30 ± 0,03
Объем остеоида, %
1,40 ± 0,07
0,60 ± 0,02
-78.5%
-57%
р1< 0.001
р1< 0.001
-50%
р2< 0.001
Общий объем трабекул, %
1,00± 0,04
0,80 ± 0,08
0,20 ± 0,01
-80%
р1< 0.001
-75%
р2< 0.001
0,52 ± 0,08
Общая резорбируемая
0,11 ± 0,06
0,31 ± 0,04
+372%
поверхность трабекул, мкм
+182%
р1< 0.02
р1< 0.05
+68%
р2< 0.05
0,25 ± 0,01
Средняя ширина одной
0,80 ± 0,03
0,40 ± 0,01
-68.7%
трабекулы, мкм
-50%
р1< 0.001
р1< 0.001
-37.5%
р2< 0.001
р1 и р2 -отражают уровень достоверности различий при сравнении средних значений
соответствующих параметров в 1 и 2 группах.
Редкие
гиперхромные
1. Контрольная
группа (n=10)
остеоциты
и
2. Системная
остепения (n=15)
немногочисленным
линиям
склеивания
свидетельствуют о снижении метаболических процессов. Отмечался дефицит костных
клеток, которые в морфофункциональном отношении были неактивны. Строма костного
мозга состояла из жировых клеток и сосудисто-волокнистой структуры. Данная
гистологическая картина свидетельствует и депрессии гистогенеза и относится к гладкой
576
WWW.MEDLINE.RU ТОМ8, СТОМАТОЛОГИЯ, ОКТЯБРЬ 2007
Дата поступления: 11.10.2007
резорбции, которая представляет длительно и медленно протекающую атрофию костной
ткани [11].
У пациентов 3-ей группы с системным остеопорозом (снижение минеральной
плотности кости в поясничном отделе позвоночника на уровне L2 – L4 до -3,3 – -3,5 SD)
наблюдались еще более выраженные отклонения гистоморфометрических показателей.
Гистологически определялось истончение костных трабекул, которые теряли петлистое
строение, а также отмечалось наличие феномена «свободных трабекул» (небольшие
фрагменты костной ткани, утратившие связь с соседними). Уменьшение костной массы
выражено
намного в большей степени, чем во второй группе. Наблюдалась
гистологическая картина преобладания фазы резорбции, разрушения кости над ее
образованием. В результате нарушалась архитектоника костной ткани, и имело место
снижение прочности кости в зоне установленного имплантата.
Как ясно из представленного материала, снижению минеральной плотности кости в
поясничном отделе позвоночника на уровне L2 – L4, характерному для системной
остеопатии - остеопении и остеопороза, соответствуют еще более выраженные отклонения
в зафиксированной гистоморфометрически структуре костных биоптатов челюстей и в их
гистологическом описании.
Выводы
Гистоморфометрическое изучение ремоделирования альвеолярной кости челюстей
позволяет количественно описать качество костной ткани и процесса остеоинтеграции в
соответствии
с
принятой
ВОЗ
градацией
остеопении
и
остеопороза.
Данные
гистоморфометрического исследования у больных с наличием остеопенического синдрома
могут обеспечить более точную оценку степени риска осложнений при дентальной
имплантации и способствовать выработке адекватной программы терапевтической
коррекции метаболических остеопатий.
Литература.
1. Александровский Я.А. Сахарный диабет: эксперименты и гипотезы (Избранные
главы). – Москва. – 2005. – 219с.
2. Беневоленская Л.И. Руководство по остеопорозу./ М.: БИНОМ. Лаборатория
знаний.- 2003. – 524с.
577
WWW.MEDLINE.RU ТОМ8, СТОМАТОЛОГИЯ, ОКТЯБРЬ 2007
Дата поступления: 11.10.2007
3. Григорян О.Р., Себко Т.В., Мешкова И.П. Проблемы менопаузального периода и
заместительная гормональная терапия у женщин с сахарным диабетом 2 типа./
Проблемы репродукции. – 1998. - №5. – 69 – 75с.
4. Кривцова Л.А. и соавт. Фосфорно-кальциевый обмен при сахарном диабете у детей.
// Педиатрия. – 2004. - №4 – с.37-41
5. Маличенко
С.Б.
Роль
кальция
и
витамина
D
в
развитии
патологии
сердечно-сосудистой и костной системы у пожилых. // Лечащий врач. – 2000. - №5-6.
– с.18-23
6. Маличенко С.Б. Первичный остеопороз. // Русский медицинский журнал. – 2004. -
№7. – с.483 – 488.
7. Мкртумян А.М. Оценка состояния косной ткани у больных сахарным диабетом./
Остеопороз и остеопатии. – 2000. – 1. – 27 – 30с.
8. Походенько-Чудакова И.О., Дрожжа Е.В. Обоснование для разработки новых
систем прогнозирования результатов дентальной имплантации. – 2005
9. Рожинская Л.Я. Системный остеопороз. Изд. 2-е, перераб., доп., М.: Изд-ль Мокеев.
– 2000. – 195с.
10. Рожинская Л.Я. Концепция качества кости: влияние антирезорбтивных препаратов
(Миакальцик)
на
прочность
кости.
//Русский
медицинский
журнал
«Эндокринология» - 2004 - №9 - с. 557-563
11. Русаков А.В. Введение в физиологию и патологию костной ткани: многотомное
рук-во по патологической анатомии. / А.В. Русаков. – М.: Медгиз. – 1959. – Т. 5. –
532с.
12. Салеева
Г.Т.
Остеопороз
в
дентальной
имплантации:
экспериментальное
моделирование и клиническая диагностика.: Дисс. …… д.м.н./ Государственное
образовательное учреждение высшего профессионального образования Казанский
государственный медицинский университет. – 2004. – 230с.
13. Стрюкова Р.Л. Клинико-диагностические особенности течения стоматологических
заболеваний у женщин в перименопаузе. Автореферат канд. дисс. //Московский
государственный медико-стоматологический университет. – 2006. – 23с.
14. Pluskiewicz W., Drozdzowska B., Dilling M., et al. Longitudinal densitometrie and
radiographic changes of the mandible versus changes in other skeletal sites./ Osteoporos.
Int . – 2007. – 18 (Suppl 1). – S36.
15. Straka Michal. Parodontitis a osteoporosis. / Progresdent. – 2001. – Vol. 2. – P.6 -8
578