Фториды: механизм действия и рекомендации по применению. Часть 2-я.

проф. д-р Адриан Люсси 
Клиника терапевтической, профилактической и детской стоматологии при Бернском Университете (Швейцария)

проф. д-р Эльмар Хельвиг
Отделение терапевтической, стоматологии и пародонтологии стоматологической клиники при Фрайбургском университете (Германия)

проф. д-р Иоахим Климек
Поликлиника терапевтической и профилактической стоматологии при Гиссенском университете им. Юстуса Либига (Германия)

Многие авторы отмечали, что снижение распространенности заболеваемости кариесом в экономически развитых странах в течение последних десятилетий связано с применением фторидов.
При этом решающее значение имеет местное применение фторидов и, прежде всего, применение фторсодержащих зубных паст. Фторапатит имеет лишь незначительный потенциал защиты от кариеса, а растворенные в окружающей эмаль зуба жидкой среде фториды не только способствуют реминерализации, но и замедляют деминерализацию твердых тканей зуба.
Исходя из того, что в период широкого местного применения фторидов снизилась распространенность заболевания кариесом, можно заключить, что регулярное применение соединений фтора способствует замедлению развития кариеса.

Фториды стимулируют реминерализацию

При нейтральной реакции среды (рН = 7) достаточно относительно небольших концентраций ионов, чтобы твердые ткани зуба находились в стабильном состоянии. Если в результате образования кислоты в зубной бляшке показатель рН снижается, то для предотвращения растворения твердых тканей зуба требуются более высокие концентрации ионов. При показателе рН примерно 5,5 насыщение ионами снижается, т. е. концентрации ионов кальция и фосфат-ионов в жидкости бляшки становится недостаточно для того, чтобы эмаль зуба находилась в состоянии стабильного равновесия. В результате может произойти растворение эмали (см. маркированные сиреневым и фиолетовым цветом участки на рис. 1).

Фторгидроксиапатит (FHAP) и фторапатит (FAP), напротив, остаются стабильными и при снижении показателя рН среды.

Понижение насыщения этими соединениями и их растворение начинаются при показателе рН примерно 4,7. В случае повышения рН-показателя сначала наступает перенасыщение фторгидроксиапатитом, т. е. при реминерализации на первом этапе (образование фосфата кальция) вновь образуются фторгидроксиапатит и фторапатит. Это происходит при том условии, что в полости рта все еще имеются фториды. Затем при реминерализации после кислотной «атаки» происходит перераспределение неорганических минеральных компонентов эмали. При этом повышается доля содержания стабильного фторгидроксиапатита с незначительным содержанием карбоната, это происходит за счет снижения доли богатого карбонатами гидроксиапатита. Таким образом, если эмаль зуба сначала подверглась деминерализации, а затем произошла ее реминерализация, то она становится несколько более устойчивой к воздействию кислот, чем неповрежденная эмаль зуба. В процессе реминерализации важно, чтобы поступала содержащая ионы Ca2+, PO43– и OH– слюна, а также имелись в наличии свободные ионы фтора (F–).

Таким образом, можно заключить, что благодаря своей низкой растворимости даже при слабокислой среде фторгидроксиапатит быстрее образуется снова, чем другие неорганические компоненты эмали, содержащие фосфат кальция. Из этого следует, что фториды могут поддерживать и ускорять процесс реминерализации.

Содержание ионов фтора в здоровой эмали зуба ниже, чем при начальном кариозном поражении эмали (меловидном пятне), поскольку при таком поражении эмали уже было пройдено множество этапов де- и реминерализации. На рис. 2 показаны различные участки поражения эмали в стадии меловидного пятна.

При исследованиях, проведенных Weatherell и соавт., 1977, было установлено, что в области поверхности дефекта (В) отмечалась значительно более высокая концентрация ионов фтора (более 1100 ppm) по сравнению с концентрацией (450 ppm) в области здоровой поверхности эмали (А). В центре кариозного дефекта (С) концентрация ионов фтора была снижена до 150 ppm, а в более глубоких слоях эмали составляла лишь около 100 ppm. В тканях здоровой эмали зуба накоплено примерно на 2 % больше ионов фтора, чем в чистом гидроксиапатите. При оптимальных условиях реминерализации в области поверхности начального кариозного дефекта этот показатель может повышаться.

Повышение концентрации ионов фтора в области поверхности мелового пятна происходит по следующим причинам (Hallsworth и соавт., 1975):

• пористая поверхность меловидного пятна более интенсивно поглощает ионы фтора;
• ионы фтора стимулируют реминерализацию, т. е. образуется богатый ионами фтора апатит.

Деминерализованные кристаллы служат в присутствии ионов фтора ядром для образования нового минерала. Как упоминалось выше, уже при снижении показателя рН становится возможным процесс реминерализации, а ионы фтора ускоряют этот процесс. В результате образуется кислотоустойчивый слой эмали, обогащенный ионами фтора, но с небольшим содержанием карбонатов (рис. 3). Поэтому кариозные дефекты в начальной стадии не требуют оперативного лечения (препарирования).

При профилактике кариеса корня необходимо учитывать, что для замедления деминерализации в области дентина зуба в равной мере с эмалью необходимы значительно более высокие концентрации ионов фтора в окружающей зуб жидкой среде. Проведенные исследования (Baysan и соавт., 2001) показали, что при использовании хотя бы один раз в день зубной пасты с высоким содержанием ионов фтора (5000 ppm) наступает реминерализация начальных кариозных поражений корня зуба.

Антимикробное действие ионов фтора

При проведении лабораторных исследований было установлено, что в присутствии ионов фтора может замедляться метаболизм углеводов обитающими в полости рта стрептококками и лактобактериями (Balzar и соавт., 2001). При низком показателе рН во внеклеточной среде фтор поступает в бактериальную клетку в виде плавиковой кислоты (HF), которая затем диссоциирует на ионы H+ и F– (Li & Bowden, 1994). При этом происходит накопление ионов фтора внутри бактериальной клетки, а также одновременное перенасыщение цитоплазмы клетки кислотой. Внутри клетки ионы фтора могут оказывать влияние на два фермента: на энолазу и на выталкивающую протоны аденозинтрифосфатазу (Sutton и соавт., 1987). В результате повышения кислотности цитоплазмы может также замедляться транспорт глюкозы внутри клетки. Эти механизмы могут быть относительно легко подтверждены при проведении экспериментов с простыми клеточными культурами. Однако все еще нет доказательств тому, что такое антимикробное воздействие фтора играет роль в профилактике кариеса. Возможно, что для получения такого эффекта концентрации ионов фтора в полости рта недостаточно (ten Cate & van Loveren, 1999).

Пока остается спорным также и вопрос, препятствует ли обработка поверхности зуба фторсодержащими препаратами адгезии бактерий (van der Mei и соавт., 2008). Результаты исследований на эту тему различны. Одни исследования показали, что в результате обработки поверхности зуба фторсодержащими препаратами нарушаются адгезия бактерий и частично их внутриклеточный метаболизм. Другие исследования не выявили различий при сравнении необработанной и обработанной эмали зуба. Однако имеются указания на то, что катионы соединений фтора (например, олово или составные части аминов) могут препятствовать скоплению бактерий (van der Mei и соавт., 2008). При проведении исследований по изучению воздействия ионов фтора на состав микробной бляшки были также получены противоречивые результаты. Некоторые исследования показали, что ионы фтора снижают содержание Streptococcus mutans. Результаты же других исследований свидетельствовали о том, что показатели содержания Streptococcus mutans в микробной бляшке у жителей регионов с высоким и низким содержанием фтора в воде не отличались друг от друга (Kilian и соавт., 1979). Распространенное во всем мире применение фторсодержащей зубной пасты также не приводит к изменению показателей содержания Streptococcus mutans в микробной бляшке.

В связи с этим следует отметить, что также в кислых фторидах плавиковая кислота (HF) составляет только незначительную часть. Показатель кислотности (рК) плавиковой кислоты составляет 3,14. Это обозначает, что при таком значении рН половину раствора кислоты составляет соединение HF, а половину — ионы фтора. При показателе рН около 5 остается только 1 % HF, а остальная часть представлена свободными ионами фтора. Такие низкие показатели рН на поверхности зуба могут быть очень кратковременными.

На протяжении длительного времени также было распространено мнение, что определенные виды бактерий могут приспосабливаться к постоянному воздействию фтора, поэтому профилактический антикариозный эффект воздействия фтора может теряться. При проведении наблюдений было установлено, что такая адаптация к влиянию фтора, скорее всего, ведет к тому, что снижается ацидогенность микроорганизмов зубного налета (способность повышать кислотность), а следовательно, противокариозный эффект воздействия фтора не теряется (ten Cate & van Loveren, 1999).

Таким образом, можно заключить, что профилактическое воздействие ионов фтора в отношении кариеса лишь в незначительной мере связано (если вообще связано) с его действием на биопленку полости рта.

Снижение заболеваемости кариесом под воздействием фторсодержащих средств и рекомендации по их применению

Местное применение препаратов фтора было описано в многочисленных обзорных научных работах (Marinho и соавт., 2002a, b; Marinho и соавт., 2003 а, b, c; Marinho и соавт., 2004a, b; Walsh и соавт., 2010). О применении фторсодержащих таблеток имеется очень мало данных клинических исследований, подтвержденных доказательной медициной. Опубликованная информация о применении фторсодержащих таблеток основывается на том, что они действуют местно в области прорезавшегося зуба. Недавно опубликованные в обзорной статье данные (Rozier и соавт., 2010) не противоречат ранее имеющейся информации. Согласно опубликованным данным, фторсодержащие таблетки следует выписывать только детям с высоким риском развития кариеса в тех случаях, когда нет возможности регулярно применять другие методы фторирования (например, фторирование воды, фторирование пищевой соли, применение фторсодержащей зубной пасты). В таких ситуациях следует (если вообще следует) регулярно применять фторсодержащие таблетки для сосания.

В связи с тем, что фториды оказывают, прежде всего, местное действие на ткани зуба, почти во всех странах фторсодержащие таблетки назначаются в редких случаях или же больше не применяются.

О фторировании пищевой соли также имеется очень мало подтвержденных доказательной медициной данных (Yengopal и соавт., 2010). Но принято считать, что фторирование пищевой соли является эффективным мероприятием по профилактике кариеса. При этом в странах с высоким уровнем профилактики кариеса сложно количественно оценить, какой дополнительный профилактический эффект достигается при фторировании пищевой соли. Ежедневное использование фторсодержащей зубной пасты является основой профилактики кариеса при помощи фтора, поскольку этот метод легкодоступен. При регулярном применении фторсодержащей зубной пасты ионы фтора постоянно находятся на поверхности эмали и обеспечивают кариостатическое действие. Профилактический эффект фторсодержащих зубных паст в отношении кариеса был проверен исследованиями, проведенными со всеми возрастными группами (Marinho и соавт.. 2003a, c). Такой эффект возрастает при увеличении концентрации фтора (Walsh и соавт., 2010). Многие исследования показали, что даже применение детских зубных паст с концентрацией фтора 500 ppm оказывает профилактический эффект (Stookey и соавт., 2004, Lima и соавт., 2007). В недавно опубликованном кокрановском обзоре рекомендовалось применять зубную пасту с содержанием фтора 1000 ppm и выше (Walsh и соавт., 2010). Однако детям в возрасте до 6 лет следует применять специальную детскую зубную пасту, чтобы предотвратить флюороз, возникающий от чрезмерного поступления фтора в организм. Особенно это касается стран, где осуществляются и другие мероприятия по фторированию (например, фторирование пищевой соли или воды). Кроме того, как известно, воздействие фторсодержащей пасты усиливается при частой чистке зубов (Marinho и соавт., 2003a). Профессиональное нанесение фторсодержащих лаков и гелей особенно рекомендуется при повышенном риске возникновения кариеса (Marinho и соавт., 2003a, b). При повторном нанесении таких препаратов четыре раза в год профилактический эффект процедуры повышается.

Фторсодержащие гели можно также по индивидуальным показаниям наносить один раз в неделю при помощи щетки. В опубликованных по этому вопросу систематических обзорах отмечается, что профилактическое антикариозное действие таких процедур по эффективности соответствует нанесению фторсодержащих средств в стоматологическом кабинете четыре раза в год (Marinho и соавт., 2002a). Применять фторсодержащие ополаскиватели для полости рта рекомендуется только при достижении школьного возраста и при повышенном риске возникновения кариеса (Marinho и соавт., 2003b). Фторсодержащие ополаскиватели особенно рекомедуются пациентам с несъемной ортодонтической аппаратурой (Ogaard и соавт., 2006). Кроме того, результаты проспективных рандомизированных исследований свидетельствуют о том, что нацеленное применение фторсодержащих ополаскивателей для полости рта у подростков в период полового созревания приводит к снижению частоты возникновения аппроксимального кариеса по сравнению с контрольной группой пациентов (Moberg Sk?ld и соавт., 2005). Согласно результатам проведенных в 1990-х годах исследований, частота возникновения кариеса при интенсивном полоскании полости рта после чистки зубов была примерно на 20 % больше, чем при других методах полоскания (Chesters и соавт., 1992; Sj?gren & Birkhed, 1993; O’Mullane и соавт., 1997). При проведении через некоторый период времени проспективных исследований с контролем чистки зубов было установлено, что полоскание полости рта после чистки зубов не оказывает ранее предполагаемого негативного эффекта (Machiulskiene и соавт., 2002). Это относилось также к профилактике аппроксимального кариеса.

Полоскать рот после чистки зубов лишь небольшим количеством воды рекомендуется из следующих соображений:

• для улучшения профилактического антикариозного эффекта;
• для того чтобы большая часть зубной пасты с ее многочисленными наполнителями не сплевывалась.

Для того чтобы выработать универсальные рекомендации на этот счет для всех возрастных групп, необходимо проводить дальнейшие исследования.

В табл. 2 представлены рекомендации по применению фторсодержащих средств в том виде, в котором они приняты за основу профилактики кариеса в Германии и в Швейцарии.

У детей с высокой кариозной активностью можно начинать применять детскую зубную пасту два раза в день еще раньше, чем указано в рекомендациях.

Еще в 2005 г. Европейским агентством по безопасности продуктов питания (EFSA) было установлено, что фториды не относятся к незаменимым микроэлементам, которые влияют на рост и развитие организма человека. В одном из отзывов Научного комитета по рискам для здоровья и окружающей среды (SCHER) относительно фторирования воды тоже указывается на то, что имеются научные подтверждения высокого профилактического эффекта от местного применения фторсодержащих средств, в то время как соответствующие показатели, касающиеся системного применения, являются не столь убедительными.

Следует также заметить, что наблюдаемое снижение распространенности кариеса у детей школьного возраста в Швейцарии только частично связано с применением фторсодержащих средств (Steiner и соавт., 2010). В заключение авторы отмечают, что в директивах Американской академии педиатрии (AAP) для всех детей, у которых уже прорезались зубы, рекомендовано проводить контролируемую чистку зубов фторсодержащими зубными пастами. Разумеется, фтор не чудодейственное средство, а причина кариеса заключается не в недостатке фтора. Эффективность фторсодержащих препаратов снижается при повышении кариозной активности. Поэтому у детей и взрослых с высоким риском возникновения кариеса необходимо проводить и другие профилактические мероприятия: улучшение гигиены полости рта, консультации по правильному питанию или отучение от вредных привычек в питании, а также регулярный диспансерный контроль у врача-стоматолога. Как и при других многочисленных заболеваниях, в возникновении кариеса играют роль и социальные причины. Будут ли созданы необходимые предпосылки в плане проведения соответствующего просвещения, а также будет ли достигнута адекватная социальная ситуация, особенно в вопросах заботы о детях, зависит от социальной политики государства.

Перевод Инны Бичегкуевой.

Статья предоставлена журналом официального печатного органа Швейцарской ассоциации врачей-стоматологов (SSO) Schweizer Monatsschrift f?r Zahnmedizin, № 11, 2012, стр. 1037—1042.

 

Часть 1-я…