Экспериментальный кариес зубов у человека и животных. Модели кариеса зубов у животных

МОДЕЛИРОВАНИЕ ОСНОВНЫХ СТОМАТОЛОГИЧЕСКИХ ПАТОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
Экспериментальное моделирование — воспроизведение заболевания или патологического процесса, максимально приближенного к соответствующей патологии человека. Моделирование позволяет установить этиологию и основные закономерности патогенеза заболевания, а также изучать эффективность использования новых методов лечения.
К моделям предъявляются определенные требования:
Аналогия этиологического фактора и идентичность воспроизведения болезни;
Сходство функциональных и морфологических изменений на системном, органном, клеточном и молекулярном уровнях;
Сходство развития типичных осложнений;
Эффективность действия одних и тех же лечебных препаратов для лечения пациента и в эксперименте.

Основными способами моделирования являются:
Натурный эксперимент с участием человека;
Экспериментальное моделирование на животных.

Экспериментальный кариес зубов у человека
Группа исследователей предложила шести студентам-добровольцам исключить гигиену полости рта и делать через каждый час двухминутные ротовые ванночки с 50% раствором сахарозы. Через 23 дня от начала эксперимента у них возникли очаги прогрессирующей деминерализации эмали в виде белых кариозных пятен в области вестибулярных поверхностей зубов, а также наблюдались болезни десен. Кариес возник под массивными отложениями мягкого зубного налета. Не допуская развития кариозных полостей, пациентам назначили адекватные гигиенические процедуры полости рта и ротовые ванночки с 2% раствором фторида натрия, после чего белые кариозные пятна постепенно исчезли. Таким образом, с помощью простых средств был экспериментально воспроизведен кариес зубов у человека, а также доказана возможность лечения кариеса и болезни десен на стадии белого пятна (реминерализация эмали).

Экспериментальный кариес зубов у человека. Кариес временных зубов
Арсенал врача-стоматолога постоянно пополняется новыми препаратами и методиками лечения и профилактики кариеса зубов. Одним из начальных этапов их изучения является экспериментальная оценка эффективности данных препаратов in vitro на смоделированных кариозных очагах. Большинство существующих схем моделирования кариеса предложены для постоянных зубов человека или зубов животных (напр., крупного рогатого скота). Особенности химического состава и гистологического строения временных зубов делают данные схемы неприменимыми для них.
Разработаны схемы моделирования кариеса временных зубов in vitro для последующего изучения эффективности препаратов, для его профилактики и терапии. Объектами исследования служили 35 удаленных временных резцов, очищенных от мягких тканей и зубных отложений. На вестибулярной и оральной поверхностях зубов оставлялись окошки размером 2×2 мм, остальные участки покрывались изолирующим лаком, верхушечное отверстие закрывалось с помощью цинк-фосфатного цемента. Зубы помещались в деминерализирующий раствор с рН=4,95 на 14, 21 и 28 дней, после чего на микротоме изготавливали срезы зубов толщиной 50 мкм и на электронном микроскопе анализировались характеристики созданного очага деминерализации (топография, глубина и др.). В качестве контроля использовались зубы с кариозными поражениями, возникшими in vivo. В результате исследования разработаны схемы искусственного моделирования кариеса временных зубов с параметрами, максимально приближенными к возникшим in vivo кариозным поражениям.

Для воспроизведения кариеса используют крыс, хомяков и мышей, у которых можно получить основные стадии кариеса зубов, полностью идентичные стадиям развития кариеса у человека: стадию пятна, поверхностный, средний и глубокий (перфоративный) кариес.

Алиментарная модель
Основана на повышении содержания в диете легко ферментируемых в полости рта углеводов, особенно сахарозы (до 25—66%). Наиболее распространенные кариесогенные диеты — так называемые сахарозо-казеиновые. Кариесогенный эффект диет в определенных пределах пропорционален количеству содержащейся в диете сахарозы. Сахароза в полости рта расщепляется ацидогенной микрофлорой (стрептококк) с образованием большого количества органических кислот, повреждающих твердые ткани зубов. Сахароза обладает кариесогенным действием только при поступлении в организм молодых животных (20—30 дневного возраста) через рот. Введение сахарозы непосредственно в желудок или парентерально почти полностью исключает кариесогенный эффект.
В развитии кариеса значительную роль играет микрофлора полости рта, т. к. у молодых стерильных (гнотобиотических) животных при содержании их на кариесогенной диете кариес зубов не возникает.
Действие кариесогенной диеты зависит не только от количества легко усвояемых углеводов, но и от соотношения их с другими компонентами. Увеличение в диете белков, содержащих лизин и другие незаменимые аминокислоты, легко усвояемых жиров, кальция, фосфора, микроэлементов (фтора, стронция, меди и др.) резко снижает кариесогенный эффект. Под влиянием кариесогенной диеты возникают сочетаниые нарушения белкового и минерального обмена в твердых тканях зуба, костном скелете и других тканях организма. Происходят существенные изменения обмена гликопротеидов, осуществляющих как бы тройную связь между белками, углеводами и минеральными компонентами и активно участвующих в процессах минерализации зубов и костей.

Генотипическая модель
В возникновении кариеса определенная роль отводится генетическим факторам. Выведены линии крыс, восприимчивых и невосприимчивых к индуцированию кариеса зубов. Степень восприимчивости в данном случае зависит от соотношения количества кариесогенных резидентов и резидентов, препятствующих развитию кариеса.

Кариесогенные резиденты
Streptococcaceae(mutans, salivarius, sanguinis,mitis)
Actinomicetes
Lactobacillus

Эндокринная модель
Развитию экспериментального кариеса зубов способствуют функциональные расстройства эндокринной системы. Экстирпация или угнетение функций щитовидной, околощитовидных, половых желез в значительной мере усиливает эффективность кариесогенной диеты.

Саливарная модель
Важную роль в развитии кариеса зубов играет нарушение функции слюнных желез. Угнетение функции, перевязка протоков или экстирпация слюнных желез приводят к увеличению поражаемости зубов кариесом при содержании животных на кариесогенной диете.

Лучевая модель
Особое место занимает так называемый лучевой некроз зубов, который развивается при местном или многократном общем облучении рентгеновскими лучами крыс, хомяков и других животных. Лучевые изменения твердых тканей зуба по своим морфологическим проявлениям во многом напоминают обычный кариес, но имеют и ряд характерных особенностей (множественные очаги некроза, быстрое распространение процесса по поверхности и др.). Осложнением экспериментального кариеса могут быть пульпит и периодонтит.