Результат интеллектуальной деятельности: Способ коррекции микроциркуляторных нарушений при воспалительных заболеваниях пародонта

Изобретение относится к области медицины, в частности стоматологии, и может быть использовано для коррекции микроциркуляторных нарушений при воспалительных заболеваниях пародонта.

В настоящее время, вопросам, касаемым разработки новых и усовершенствованию имеющихся методов лечения заболеваний пародонта, уделяется пристальное внимание как со стороны исследователей, так и практикующих врачей, однако существенного сдвига в данной области за последние 15-20 лет так и не произошло. Об этом свидетельствует внушительное количество научных публикаций, данные которых показывают сопоставимо высокий процент распространенности пародонтопатий среди людей, различных по полу и возрасту, без видимой тенденции к снижению уровня заболеваемости.

В общей структуре патологических процессов полости рта воспалительные заболевания тканей пародонта являются доминирующей причиной, приводящей не только к потере зубов, но и формированию пародонтальных очагов инфекции, оказывающих отрицательное влияние на организм в целом.

Ключевая роль в патогенезе воспалительных заболеваний пародонта, принадлежит микроциркуляторным нарушениям, сопровождающим патологический процесс на всех стадиях его развития. В связи с этим, большую значимость и актуальность приобретает поиск эффективных и современных способов коррекции микроциркуляторных нарушений при воспалительных заболеваниях тканей пародонтального комплекса.

Известны способы коррекции микроциркуляции при воспалительных изменениях тканей пародонта [см. информационный ресурс: https://yandex.ru/turbo/king-smile.ru/s/article/geli-dlya-desen], заключающиеся в воздействии антибактериальными и противовоспалительными средствами на парадонт, что позволяет достичь санации пародонтальных карманов и вследствие этого редукции сосудистых воспалительных изменений.

Однако возможности таких препаратов ограничены быстро возникающим снижением чувствительности к ним пародонтопатогенной микрофлоры.

Известен также способ применения 3% геля натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы с включением 500 мкг / г наночастиц золота размером 5 нм у белых крыс с экспериментальным пародонтитом [Борисенко А.В. Экспериментальное обоснование применение препаратов нанозолота для лечения заболеваний пародонта / А.В. Борисенко, О.Б. Ткач, О.В. Линовицкая [и др.] // Стоматолог – практик. 2014. №1(239). С. 58-62]. Применение наночастиц металлов, которые обладают антибактериальным эффектом, позволяет избежать развития резистентности у микроорганизмов.

Однако в процессе синтеза золотых наночастиц используют высокотоксические соединения. Кроме того, использование золота для получения наночастиц значительно увеличивает стоимость получаемого препарата.

Известен также способ лечения генерализованного пародонтита легкой степени тяжести [патент РФ №2288671] путем коррекции микроциркуляторных нарушений, включающий применение колларгола, содержащего до 70% коллоидного серебра и приблизительно 30% белка альбумина, на желатин-глицериновой шине.

Однако отсутствие наноструктурирования серебра не позволяет добиться максимально выраженных антибактериальных свойств, а также уменьшения расхода металла на изготовление препарата.

Наиболее близким аналогом заявляемого изобретения является «Способ лечения пародонтита», обеспечивающий редукцию воспаления, а, следовательно, и коррекцию нарушения микроциркуляции, обусловленных воспалением [патент РФ №2725244]. Он заключается в проведении аппликации коллоидного раствора наносеребра в концентрации до 100 мг/л и диаметром наночастиц 10-15 нм слизистой оболочки десны и пародонтальных карманов на марлевых турундах с их выдержкой в полости рта от 15 до 20 мин за один сеанс.

Недостатком представленного способа лечения является возникновение раздражающего воздействия на слизистую оболочку полости рта как за счет использования жесткой марлевой турунды, способной оказать механическую травматизацию, так и за счет эффекта химического раздражения серебром.

Задачей заявляемого изобретения является повышение степени коррекции микроциркуляторных нарушений в тканях пародонтального комплекса, вызванных воспалительным процессом, при снижении риска возникновения неблагоприятных побочных эффектов.

Сущность заявляемого изобретения заключается в том, что в способе коррекции микроциркуляторных нарушений при воспалительных заболеваниях пародонта, включающем аппликации наночастиц серебра на воспаленные десны, осуществляют кратно через день нанесение наночастиц серебра, интегрированных в концентрации 0,25 М в стенки полых альгинатных микрокапсул, загруженных таниновой кислотой и суспензированных в коллойдном геле.

Технический результат заявляемого изобретения.

Использование в качестве шины для наночастиц серебра стенки микрокапсул позволяет добиться снижения рабочей антибактериальной концентрации по сравнению с применением в данных целях у аналогов желатина, альбумина, марли, тем самым, снизив риск возникновения химического и физического разражения. Дополнительное применение загрузки в микрокапсулы таниновой кислоты позволяет добиться её пролонгированного высвобождения в интервалах между нанесениями (через день) для полного нивелирования раздражающего действия серебра на микрокровоток и благодаря этому увеличить степень коррекции микроциркуляторных нарушений. Кроме того, применение таниновой кислоты, обладающей антибактериальными средствами, потенциирует аналогичный эффект наночастиц серебра.

Способ коррекции микроциркуляторных нарушений при воспалительных заболеваниях пародонта осуществляют следующим образом.

В условиях пародонтита, сопровождающегося выраженными воспалительными явлениями, проводят аппликации на воспаленные десны путем кратного через день нанесения наночастиц серебра, интегрированных в концентрации 0,25 М в стенку полых альгинатных микрокапсул, загруженных таниновой кислотой и суспензированных в коллойдном геле.

Примеры.

Заявляемый способ был апробирован на 40 лабораторных белых крысах массой 200-250 г. Исследование выполнено в соответствии с рекомендациями этического комитета Саратовского ГМУ им. В.И. Разумовского. За 10 минут до проведения инвазивных манипуляций (выполнение оперативного вмешательства) животных наркотизировали путем внутримышечного введения препаратов «Телазол» («Zoetis Inc», Испания) в дозе 0,1 мл/кг и «Ксиланит» (ООО «Нита-Фарм», Россия) в дозе 1 мг/кг веса животного.

Всех животных разделили на 4 равные группы: 1-я группа – животные с интактным пародонтом, которым производили однократную аппликацию геля, содержащего микрокапсулы с наночастицами серебра в концентрации 0,25М и размером 4.3±0.5 µm, 2-я группа – животные с интактным пародонтом, которым производили однократное нанесение на слизистую оболочку десны геля, содержащего микрокапсулы с наночастицами серебра в концентрации 0,25М и размером 4.3±0.5 µm, загруженные таниновой кислотой, 3-я группа – животные с экспериментальным пародонтитом, которым на 14, 16, 18 сутки производили аппликации геля, содержащие микрокапсулы с наночастицами серебра в концентрации 0,25М и размером 4.3±0.5 µm, без дополнительной загрузки таниновой кислотой, 4-я группа – крысы, которым на на 14, 16, 18 сутки проводили аппликации геля с микрокапсулы с наночастицами серебра в концентрации 0,25М и размером 4.3±0.5 µm, загруженными таниновой кислотой.

В качестве группы контроля использовали 20 крыс с интактным пародонтом, выполненные до апликации геля. Для сравнения брали данные, полученные при их исследовании до аппликации геля.

Моделирование пародонтита у крыс проводилось лигатурным методом в модификации (A. Ionel, O. Lucaciu, M. Moga, D. Buhatel, A. Ilea, F. Tabaran, C. Catoi, C. Berce, S. Toader, R.S. Campian, Periodontal disease induced in Wistar rats - experimental study, Hum. Vet. Med. 7 (2) (2015) 90–95) путем вшивания в десну полифиламентной нерассасывающейся нити в области резцов нижней челюсти. При моделировании пародонтита у крыс через 2 недели после наложения лигатуры отмечали статистически значимое увеличение перфузионного показателя в 1,23 раза. При этом были выявлены изменения активной модуляции микроциркуляции, которые проявлялись статистически значимым увеличением амплитуд миогенных колебаний, что свидетельствовало о снижении тонуса прекапилярных сфинктеров и повышении интенсивности нутритивного кровотока. Кроме того, отмечали увеличение амплитуд пассивных колебаний кровотока, как дыхательных, так и сердечных, которые в совокупности с повышением перфузионного показателя отражали развитие смешанной гиперемии десен.

На 3 неделе эксперимента при моделировании пародонтита у крыс происходило дальнейшее увеличение перфузионного показателя. Показатель перфузии десен у крыс с моделированным пародонтитом на 37,3% превышал среднюю величину группы контроля с интактным пародонтом. При этом перфузия значимо превышала значения, зарегистрированные у крыс на 2 неделе эксперимента. Расстройства модуляции микрокровотока на 3 неделе были более выражены, чем на 2 неделе, и проявлялись статистически значимым увеличением амплитуд во всех регуляторных диапазонах. При этом отмечали статистически значимое увеличение амплитуд эндотелиальных и нейрогенных колебаний по сравнению со 2 неделей эксперимента.

Мониторинг параметров перфузии десен у крыс проводили методом лазерной допплеровской флоуметрии (ЛДФ) на анализаторе ЛАКК-ОП (НПП «Лазма», Россия). Для проведения измерений ЛДФ датчик LAKK помещали в область десны в точке, расположенной между двумя передними резцами нижней челюсти. Регистрация перфузии десен продолжалась 8 мин. Среднюю перфузию десен (индекс микроциркуляции или индекс перфузии) измеряли в обычных перфузионных единицах (PU). Для изучения физиологических механизмов регуляции кровотока был проведен вейвлет-спектральный анализ перфузионных колебаний. Нормализованные амплитуды колебаний кровотока (в условных единицах - у.е.) в полосах частот 0,01–0,076 Гц для эндотелиального контроля, 0,076–0,2 Гц для нейрогенного контроля, 0,2–0,74 Гц для миогенного контроля, 0,74–2 Гц для дыхательной активности и 2 -5 Гц для сердечного ритма.

Статистическую обработку данных осуществляли средствами программы Statistica 10.0. Большинство полученных данных имели распределение отличное от нормального, поэтому при статистической обработке вычисляли медианну, верхний и нижний квартиль, а для сравнения групп использовали U-критерий Мана-Уитни, на основании которого рассчитывался показатель достоверности р.

Пример 1.

Животным 1-й группы проводили однократное нанесение геля, содержащего микрокапсулы с наночастицами серебра на слизистую оболочку в области центральных резцов нижней челюсти. Оценку микроциркуляции проводили через 1 и 24 часа.

При аппликации на интактную слизистую оболочку десен геля, содержащего альгинатные микрокапсулы с наночастицами серебра, через один час отмечали статистически значимое по сравнению с группой контроля повышение показателя перфузии на 7,5 %. Увеличение перфузии сопровождалось изменением активных механизмов модуляции микрокровотока преимущественно за счет увеличения амплитуды нейрогенных и миогенных колебаний. Изменение данных параметров указывало на снижение нейрогенного и миогенного тонуса, а также периферического сопротивления прекапиллярного звена микроциркуляторного русла. Статистически значимых изменений значения амплитуды эндотелиальных колебаний кровотока при этом не происходило. Изменения параметров пассивных механизмов модуляции кровотока проявлялось повышением нормированных амплитуд сердечных и дыхательных колебаний, что отражало увеличение притока артериальной крови и ухудшение оттока крови в микроциркуляторном русле, свидетельствуя о развитии смешанной гиперемии десен.

Через 24 часа перфузия возвращалась к нормальному уровню, однако при этом сохранялось повышение относительно интактного контроля нормированных амплитуд миогенных, дыхательных и сердечных колебаний. Кроме того, через 24 часа после аппликации на интактную слизистую оболочку десен геля, содержащего альгинатные микрокапсулы с наночастицами серебра, у животных было выявлено статистически значимое относительно группы контроля увеличение нормированных амплитуд эндотелиальных колебаний, отражающих снижение эндотелий-зависимого компонента тонуса артериол.

Таким образом, пример 1 доказывает, что наночастицы серебра даже в малой концентрации и при однократном нанесении оказывают раздражающее действие на интактную десну. Эффект нанесения геля сохраняется через сутки после нанесения.

Пример 2

Животным 2-й группы проводили однократное нанесение геля, содержащего микрокапсулы с наночастицами серебра, загруженные таниновой кислотой на слизистую оболочку в области центральных резцов нижней челюсти Оценку микроциркуляции проводили через 1 и 24 часа.

При аппликации геля с альгинатными капсулами с наночастицами серебра, загруженными таниновой кислотой, значимых изменений показателя перфузии не отмечали. Через 1 час после воздействия увеличивались амплитуды нейрогенных и миогенных, а также дыхательных и сердечных колебаний. Однако, указанные изменения модуляции микрокровотока имели транзиторный характер и полностью нивелировались через 24 часа после аппликаций микрокапсул с таниновой кислотой, за исключением нормированных амплитуд сердечных колебаний, повышенная величина которых отражала сохранение увеличеного притока артериальной крови в микроциркуляторное русло.

При сравнении раздражающих эффектов разработанных гелей установлено, что через 1 час после аппликации капсул, содержащих таниновую кислоту, показатели перфузии были ниже, чем в группе крыс, которым проводилась аппликация геля с капсулами без таниновой кислоты. Значимых различий в параметрах активной и пассивной модуляций кровотока при этом не было выявлено. Через 24 часа после аппликации геля с альгинатными микрокапсулами наночастицами серебра, загруженных таниновой кислотой, амплитуды миогенных колебаний, были значимо ниже в группе животных, которым на десну производили аппликации геля с микрокапсулами с наночастицами серебра, содержащими таниновую кислоту.

Таким образом пример 2, доказывает, что загрузка таниновой кислоты в микрокапсулы позволяет снизить раздражающее воздействие наночастиц серебра в составе стенки микрокапсул на слизистую оболочку интактных десен. Инкапсуляция таниновой кислоты позволяет пролонгировать ее эффект до 24 часов, препятствуя развитию раздражения слизистой под влиянием наночастиц серебра.

Пример 3

Животным 3-й группы с 14-х суток производили аппликации геля, содержащие микрокапсулы с наночастицами серебра, не загруженные таниновой кислотой на 14, 16 и 18 дни после наложения лигатуры. Регистрацию ЛДФ-грамм проводили на 21-е сутки после наложения лигатуры.

После трехкратной аппликации геля с альгинатными микрокапсулами с наночастицами серебра, не содержащими таниновой кислоты, у крыс с пародонтитом перфузионный показатель был выше уровня группы контроля на 22,3%, что меньше чем у крыс с нелеченным пародонтитом. При этом амплитуды миогенных и дыхательных колебаний при аппликации микрокапсул с наночастицами серебра без таниновой кислоты значимо превышали показатели группы контроля, что свидетельствовало о сохранении снижения миогенного тонуса прекапиллярных сфинктеров и явлений венозной гиперемии микроциркуляторного русла.

Таким образом, пример 3 доказывает, что апликация наночастиц серебра в составе стенок микрокапсул не сопроваждается полной коррекцией микроциркуляторных нарушей при воспалении десен даже при при кратном использовании геля. Меньшая выраженность микроциркуляторных нарушений у животных 3-й группы, чем у крыс с нелеченным пародонтитом свидетельствует, что трехкратная апликация микрокапсул с наночастицами серебра обладает антибактериальным эффектом.

Пример 4

Животным 4-й группы с 14-х суток производили аппликации геля, содержащего наночастицы серебра в составе микрокапсул, загруженных таниновой кислотой, на 14, 16 и 18 дни после наложения лигатуры. Регистрацию ЛДФ-грамм проводили на 21-е сутки после наложения лигатуры.

Под влиянием трехкратных аппликаций геля с альгинатными микрокапсулами с наночастицами серебра, загруженных таниновой кислотой, на десны у животных с пародонтитом отмечали снижение перфузионного показателя по сравнению с 3 группой. При вейвлет-анализе переменной составляющей перфузии у животных 4-й группы не было выявлено значимых изменений параметров активных и пассивных механизмов регуляции микрокровотока по сравнению с интактным контролем, что свидетельствует о полном восстановлении адекватной модуляции микроциркуляции. При сравнении действия исследуемых гелей установлено, что использование капсул содержащих таниновую кислоту позволяет добиться более выраженной нормализации амплитуд миогенных, нейрогенных и дыхательных колебаний у животных с экспериментальным пародонтитом.

Таким образом, пример 4 доказывает, что загрузка микрокапсул с наночастицами серебра таниновой кислотой, иммобилизованной в микрокапсулах, повышает степень коррекции микроциркуляции десен, улучшает параметры активной и пассивной модуляции кровотока при кратных нанесениях на воспаленные десны, что свидетельствует о потенциации антибактериального эффекта. Различия 3-й и 4-й групп, зарегистрированные на 21-е сутки после наложения лигатуры (через 3 дня после последней апликации), свидетельствуют, что пролонгированный релиз таниновй кислоты из микрокапсул способен стабильно нивелировать раздражающее действие наночастиц серебра даже при кратных нанесениях на воспаленные участки десны, тем самым, минимизируя побочные эффекты применяемого препарата.