Соловьева А. М. Основы противокариозного эффекта фторидов

ОСНОВЫ ПРОТИВОКАРИОЗНОГО ЭФФЕКТА ФТОРИДОВ
THE ESSENCE OF THE PREVENTING ACTION OF FLUORIDES
Соловьева А.М. (главный советник Главного медицинского управления УДП РФ, зав.
кафедрой стоматологии УНМЦ УДП РФ, профессор СПбМАПО).
Применение фторидов является на сегодняшний день одним из немногих научно
обоснованных и доказанных методов эффективной кариеспрофилактики. Расширение
наших знаний и понимания механизмов защитного действия фторидов во многом
изменило отношение к различным методам фторпрофилактики. Использование
фторидсодержащих средств гигиены полости рта в настоящий момент составляет
основу любой кариеспрофилактической программы, как на индивидуальном, так и
групповом, коммунальном уровнях. Ряд инновационных подходов, таких как
использование
органических
фторидсодержащих
соединений
и
слабо
кислый
водородный показатель применяемого средства гигиены полости рта, позволили
значительно усилить их кариеспрофилактическое и реминерализационное действие.
Now a day usage of fluorides is one of the unique scientifically proved methods of an
effective caries prevention. Knowledge and understanding enhancement of the protective
action of the fluorides have dramatically changed our attitude toward the different prevention
methods. Topical application of the fluoride containing dentifrices is a cornerstone of any
caries prevention programs whether it is aimed at individual or communal level. A few
innovation approaches to the fluoride containing dentifrices such as an use of an amino
fluoride or a slightly acid pH level of them, have allowed us to increase dramatically their
anticaries and remineralization efficiency.
Ключевые слова: кариеспрофилактика, фторсодержащие средства гигиены полости
рта, фторид кальция, кислоторезистентность зубной эмали, системные и местные
методы фторпрофилактики.
Key words: caries prevention, fluoride containing dentifrices, calcium fluoride, acid
resistance of the enamel, systemic and topical methods of fluoride prophylaxis.
Традиционно
фториды являются краеугольным камнем неинвазивной терапии
кариеса. Тем не менее, истинные механизмы противокариозного эффекта фторидов
2
остаются предметом дискуссий до настоящего времени. Fejerskov O (2004) в
аналитической публикации «Изменения парадигм в теории профилактики кариеса»
дает следующую оценку сложившейся ситуации: “В те времена, когда фториды было
принято считать необходимыми на этапе минерализации зубных зачатков до их
прорезывания,
для
оптимизации
свойств
биологических
апатитов,
системное
применение фторидов представлялось обязательным для достижения максимального
эффекта. При этом профилактика кариеса покупалась ценой повышения риска
флюороза зубов. Ошибочность концепции «кариесрезистентности» доказана уже 25 лет
назад. Однако новая парадигма до настоящего времени не усвоена в полной мере
практическим здравоохранением. В связи с этим мы все еще можем ожидать новых
революционных достижений в области более эффективного применения фторидов при
профилактике кариеса».
Исторический взгляд на противокариозные механизмы действия фторидов, широко
распространенный, в том числе и в отечественной
научной школе, основан на
следующих постулатах: 1) «системный (для приема внутрь) метод фторпрофилактики
является основным рекомендуемым методом применения фторидов», 2) «ключевой
механизм противокариозного действия фторидов
связан с воздействием на
минерализацию твердых тканей зубов до прорезывания», 3) «снижение растворимости
эмали
зубов
за
счет
встраивания
фторидов
в
гидроксилапатит
эмали
-
основополагающее условие эффективности фторпрофилактики» (Dean et al, 1942,
3
McKay,1952).
Соответственно, широко распространенные стратегии профилактики
кариеса направлены на встраивание фторида в структуру эмали, в первую очередь, на
этапах формирования зубов до их прорезывания. К числу наиболее распространенных
методов системной (или эндогенной) фторпрофилактики, призванных повышать долю
фторидсодержащих апатитов в структуре эмали, относятся применение фторида в
таблетках
и
фторирование
питьевой
воды.
Клинические
исследования,
подтверждающие вышеназванную концепцию, опираются на две группы клинических
исследований:
1)
кариеспрофилактический
эффект
системного
назначения
фторидсодержащих препаратов в период беременности, 2) изменение интенсивности
кариеса зубов у детей, проживающих в регионах фторирования питьевой воды. Так,
Glenn et al ,1982, продемонстрировал взаимосвязь между приемом фторидсодержащих
препаратов в период беременности и снижением интенсивности кариеса временных
(молочных) зубов. В ряде клинических исследований было продемонстрировано
достоверное снижение интенсивности кариеса временных и постоянных зубов у лиц,
проживающих в регионах фторирования питьевой воды (Backer Dirks et al, 1978;
Thylstrup et al, 1982; Newbrun, 1989; Ripa , 1993).
Несмотря
на
вышеприведенные
данные,
в
последние
годы
понимание
кариостатических механизмов фторпрофилактики коренным образом изменилось.
Современные клинические исследования системных методов применения фторидов
доказывают, что их профилактический эффект достигается преимущественно за счет
воздействия
после
прорезывания.
Критика
кариеспрофилактического эффекта фторидов
фактическом
подтверждении
(на
теории
ключевой
роли
до прорезывания зубов основана на
основании
данных
рандомизированных
проспективных клинических исследований) недостаточной доказательности эффекта
пренатальной фторпрофилактики среди детей дошкольного возраста (Leverett et al,
1997). В ряде исследований не выявлено прямой корреляции между уровнем
фторапатита в эмали к моменту прорезывания и эпидемиологией кариеса (Armstrong &
Brekhus, 1938, Mellberg & Ripa 1983). Выраженная зависимость между уровнем фтора в
питьевой воде и эпидемиологическими показателями пораженности населения
кариесом, подтвержденная в исследованиях 50-х-70-х годов, в значительной степени
ослабла в индустриально развитых странах с 80-х годов. Наиболее вероятной причиной
достоверного снижения пораженности населения кариесом даже в зонах с низким
уровнем фтора в питьевой воде считают широкое распространение местных
4
фторидсодержащих средств (зубных паст и проч.) (Künzel & Fischer, 1997, Konig, 2001)
(рис. 2).
Данным
эпидемиологических
исследований
находятся
многочисленные
экспериментальные и лабораторные подтверждения. Показано, что фтор-обогащенный
слой, приобретенный в ходе закладки зубного зачатка, подвергается быстрой утрате
вскоре после прорезывания за счет физиологической стираемости поверхностной эмали
(Aasenden, 1975). В дальнейшем концентрация фтора в поверхностных слоях эмали
определяется уровнем фторидов в питьевой воде (Chan et al, 1989; Takeuchi et al, 1996).
По современным сведениям, включенные в кристалл эмали фториды сами по себе очень
ограниченно действуют на растворимость эмали и при существенном снижении pH
бляшки практически не предотвращают деминерализацию. Защитная роль фторапатита
подвергнута критике в экспериментальных сравнительных
исследованиях Ögaard,
1990, который продемонстрировал, что эмаль зубов акулы, основу минерального
компонента которой составляет фторапатит, легко подвергается деминерализация в
клинической модели кариеса, при этом местная фторпрофилактика подавляет развитие
кариозного очага более эффективно.
5
Ряд современных экспериментальных данных свидетельствует о том, что ключевая
роль в реализации кариостатических механизмов действия фторидов принадлежит, в
первую очередь, не максимальному содержанию фторапатита в эмали, а присутствию
ионизированного фторида в среде, окружающей эмаль зуба. В исследованиях in vitro и
in situ показано, что ключевой механизм противокариозного действия фторидов связан
с
регулированием
кинетики
де-
и
реминерализации.
Согласно
современным
представлениям, ионизированные фториды обеспечивают противокариозный эффект за
счет следующих механизмов: 1) препятствие (замедление) деминерализации интактной
эмали, 2) влияние на кинетику реминерализации деминерализованной эмали, 3)
оптимизация кристаллического состава эмали (за счет фторида кальция и фторапатита)
(Fejerskov et al,[1981; ten Cate & Featherstone , 1991; ten Cate , 1999). (рис. 3 и 4).
6
Эффект подавления деминерализации эмали в присутствии ионизированного
фторида в окружающей среде носит подтвержденный дозозависимый характер, что
открывает значительные возможности для совершенствования методов местной
фторпрофилактики путем повышения концентрации ионизированного фтора в средах,
непосредственно контактирующих с эмалью (в т.ч., в микробной биопленке), по
сравнению с биологической жидкостью полости рта.
Стимуляция и ускорение реминерализации связаны с низкой растворимостью
фторапатита, который начинает восстанавливаться даже в слабокислой среде, раньше,
чем остальные фазы апатита эмали. Следовательно, в ходе реминерализации,
развивающейся
после
воздействия
кислоты,
происходит
перераспределение
минеральных фаз эмали, при этом доля стабильных апатитов в ней повышается, а доля
легко растворимых фаз фосфата кальция снижается.
Отложение фторида кальция на поверхности зубов после локальной аппликации
фторидов ранее считали нежелательным. Однако, как подтверждают современные
исследования, в ходе кариесогенной кислотной атаки фторид кальция на поверхности
эмали
действует
как
основной
pH-регулируемый
резервуар
свободного
ионизированного фторида, который при пониженном значении pH освобождает
7
ионизированный фтор, а в нейтральном диапазоне pH на поверхности эмали остается
стабильным. Эффективными мерами по усилению отложения CaF2 принято считать
слабокислый
pH,
повышенную
концентрацию
ионизированного
фторида
и
пролонгированное время воздействия. Глобулы осажденного на эмали фторида кальция
содержат осажденный фосфат, влияющий на его химические свойства. Глобулы CaF2,
образованные
при
нейтральном
pH,
характеризуются
относительно
высоким
содержанием фосфата и более высокой растворимостью в сравнении с чистым CaF2 ,
глобулы которого, образованные при слабокислом pH, имеют меньшее количество
фосфатных «примесей» и отличаются меньшей растворимостью, т.е. большей
кислотоустойчивостью. Регулируемая растворимость фторида кальция является
перспективным направлением изучения механизмов фторпрофилактики кариеса
(данный механизм действия реализован, к примеру, в зубных пастах «элмекс®
ЗАЩИТА ОТ КАРИЕСА», компании ГАБА Инт., обладающих слабокислым
водородным показателем и содержащих аминофторид) (Рис.5).
Таким образом, накопление знаний о механизмах действия фторидов в период до и
после
прорезывания
зубов
привело
к
пониманию
того,
что
в
основе
кариеспрофилактического эффекта всех методов фторпрофилактики (как системных,
8
так и местных) при назначении после прорезывания зубов, лежат механизмы местного
экзогенного воздействия.
Преобладание местного эффекта подтверждено как
экспериментальными, так и клиническими исследованиями.
Имеющиеся данные
подтверждают, что местная фторпрофилактика после прорезывания зубов является
гораздо более эффективной, чем считалось ранее. Эти данные согласуются с данными
международных
клинических
исследований,
представляющих
достаточную
доказательную базу того, что существенное снижение заболеваемости кариесом в
индустриально развитых странах за последние 30 лет достигнуто, в первую очередь, за
счет местных методов фторпрофилактики, в частности, за счет широкого применения
фторидсодержащих зубных паст.
Анализ роли дополнительного эндогенного применения системных методов
фторпрофилактики, особенно фторидсодержащих лекарственных препаратов, в период
после прорезывания зубов, вызывает ряд вопросов.
С одной стороны, доказательность более выраженного эффекта методов системной
фторпрофилактики, в сравнении с местными методами, неубедительна. Клинические
исследования, выполненные по дизайну высокого уровня доказательности, не
подтверждают очевидного преимущества приема фторидсодержащих препаратов
внутрь, в сравнении с местными методами (зубные пасты и др.). По данным
исследования Oliveby et al, 1990, средний уровень фтора в слюне составил 0.016 ppm у
лиц, проживающих в регионах с фторированной питьевой водой и 0.006 ppm - в
регионах без фторирования воды. Подобный интервал значений концентрации в любом
случае
недостаточен
для
существенного
изменения
активности
кариеса.
Не
подтвержден стойкий пролонгированный эффект "последействия" системных методов
фторпрофилактики(Lemke et al, 1970). С другой стороны, осуществление системных
методов фторпрофилактики сопряжено с рядом организационных трудностей.
Фторирование питьевой воды требует административных решений на уровне местной
власти и крайне непросто внедряются в современных условиях.
Медикаментозные
методы системной фторпрофилактики отличаются риском низкого уровня дисциплины
при курсовом приеме, что сокращает предсказуемость профилактического эффекта. В
отличие от эффектов фторирования питьевой воды, уровень доказательности
эффективности фторидсодержащих препаратов (таблетки, пастилки, соль) носит явно
недостаточный характер. При этом
доказан риск развития флюороза при приеме
фторидсодержащих препаратов, связанный как с возможностью передозировки, так и с
вероятностью индивидуального снижения уровня толерантности к системному
9
поступлению фторидов в организм (Riordan, 1996). На повышение риска развития
флюороза зубов в связи с приемом фторидсодержащих лекарственных препаратов
указывают многие отечественные специалисты, ссылаясь на результаты собственных
научных исследований и региональные эпидемиологические данные.
На основании всего вышесказанного можно сделать вывод, что использование
фторидсодержащих зубных паст с оптимально подобранным составом позволяет
проводить наиболее эффективную профилактику кариеса как на индивидуальном, так и
на социальном уровнях, а использование системных методов фторпрофилактики
должно
назначаться
географических
дополнительно,
особенностей
и
рекомендациям по применению фторидов.
с
учетом
индивидуальных,
соответствовать
социально-
международно-принятым