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