Вопрос о природе альтерации дентина при кариесе зубов

«ДентАрт» №3, 2009 год

Юрий Костиленко,
Игорь Бойко,
Кристина Удальцова,
Украинская медицинская стоматологическая академия
(г. Полтава, Украина)

В литературе имеются сведения о том, что при кариозном поражении эмали отмечается локальное повреждение дентина в виде своеобразных тяжей, соответствующих ориентации дентинных канальцев, которые были названы «мертвыми трактами».1 Кроме того, известно, что в дентинных канальцах оказываются клеточные элементы, которые, согласно давнему мнению, являются сместившимися в результате какого-то неблагоприятного фактора одонтобластами.2 Имеются также данные, что при кариесе в дентинные канальцы проникают отростки дендритных макрофагов, которые, как известно, относятся к антигенпрезентующим элементам при развитии в пульпе зуба иммунной реакции на бактериальную инвазию.7 В своих прежних исследованиях мы пришли к выводу, что появление клеток в дентинных канальцах является результатом миграции из пульпы лимфоцитов.6

По нашему мнению, факт образования «мертвых трактов» и инфильтрация дентинных канальцев клеточными элементами представляет интерес не сам по себе, а в плане выяснения его места в цепи причинно-следственных связей в патогенезе кариеса. Мы считаем, что выяснение этого вопроса способно разрешить проблему его этиопатогенеза.

Материал и методы

Результаты исследования получены при изучении частично протравленных в хелатобразующем агенте шлифов интактных, а также пораженных поверхностным и средним кариесом постоянных и молочных зубов, заключенных в плотный компаунд эпоксидной смолы, согласно специально разработанному нами методу.5 Кроме того, использованы методы изготовления полутонких срезов. Во всех случаях в качестве красителя служил 1% раствор метиленового синего на 1% растворе буры.

Микрофотографии получены с помощью бинокулярной лупы МБС-9 и светового микроскопа, оснащенных цифровой фотокамерой.

Результаты и их обсуждение

Исходя из того, что источником клеток, проникающих в дентинные канальцы (какими бы они ни были по своей природе), является пульпа зуба, считаем необходимым по-новому обратить внимание на структурные особенности пульпарно-дентинной зоны интактных постоянных зубов.

Известно, что пристеночная зона пульпы, примыкающая непосредственно к предентину, содержит самые важные в функциональном отношении тканевые элементы, к которым относятся одонтобласты, кровеносные обменные микрососуды, а также соединительнотканные клетки. В этой зоне принято выделять три слоя: слой одонтобластов; примыкающий к нему тонкий, так называемый бесклеточный, слой Вейля и граничащий с центральным отделом пульпы клеточный субодонтобластический слой. Их можно хорошо различить на нашем препарате (фото 1). При его изучении мы впервые обратили внимание на то, что между центральной пульпой и клеточным субодонтобластическим слоем имеется пограничный контур, представленный распростертыми в один ряд плоскими фиброцитарными клетками. Заметно, что он разделяет два соединительнотканных отсека, в одном из которых (со стороны центральной пульпы) аморфное вещество более гидратировано по сравнению с таковым субодонтобластического слоя. Но самое существенное различие между ними заключается в неоднородности распределения клеточных элементов и разных по функции сегментов гемомикроциркуляторного русла. Так, если в пограничной зоне нейтрального соединительнотканного отсека пульпы дислоцируются посткапиллярные и собирательные венулы, стенки которых приспособлены к повышенной фильтрации плазмы крови (этим объясняется повышенная гидратация соединительнотканного матрикса) и диапедезу форменных элементов, то в субодонтобластическом слое сосредоточены преимущественно обменные микрососуды капиллярного типа, осуществляющие в основном трофику одонтобластов и дентина.

Вместе с тем самой примечательной особенностью субодонтобластического слоя (за исключением слоя Вейля) является средоточие в нем особых многоотростчатых мононуклеарных клеток с базофильной цитоплазмой. Нет сомнений, что они относятся к дендритным (отростчатым) макрофагам, которые, как известно,4 наделены способностью абсорбировать и обрабатывать различные антигены, после чего они, мигрируя в ближайший дренирующий лимфатический узел, осуществляют презентацию антигена Т-лимфоцитам. На микрофотографии видно, что между слоем этих клеток и одонтобластами существует некий барьер в виде узкого бесклеточного слоя Вейля. Тем не менее, при некоторых обстоятельствах дендритные макрофаги в состоянии его преодолевать, о чем свидетельствует наличие отдельных из них не только около слоя одонтобластов, но и за его пределами, в зоне предентина. Следует отметить, что их можно отличить от одонтобластов по светлому виду ядер. Поэтому не удивительно, что их отростки, как это отмечается в литературе,7 могут проникать в начальные отделы дентинных канальцев. Хорошо известно, что прямыми предшественниками дендритных макрофагов являются моноциты.4, 7 В настоящее время мы располагаем множеством документальных фактов в виде микрофотографий, на которых запечатлены различные стадии миграции моноцитов из посткапиллярных и собирательных венул (напомним, что они дислоцированы в пограничной зоне центральной пульпы) в субодонтобластический слой, за счет чего постоянно осуществляется обновление их популяции. Из этого следует вывод: дендритные клетки зубной пульпы, являющиеся важнейшим клеточным фактором в инициации реакций врожденного иммунитета и занимающие в связи с этим стратегическое положение в субодонтобластическом слое, способны проникать через слой одонтобластов, вступая в прямой контакт с содержимым дентинных канальцев.

Однако пока еще не установлено, какие антигенные факторы способны их активировать. Согласно фундаментальным данным, ими могут быть не только антигены бактериального происхождения, но и повышение уровня белков в результате некротического разрушения клеточных структур,4 что прямо согласуется с данными некоторых авторов о появлении в дентинных канальцах клеточных элементов при препарировании твердых тканей зуба.2 По мнению других авторов, активация дендритных макрофагов всецело обусловлена инфекционным началом при кариозном процессе.7

С тех пор как мы занялись изучением этиопатогенеза кариеса, наше внимание постоянно привлекали особенности альтерации дентина, которые неразрывно связаны с появлением в дентинных канальцах мелкоклеточных элементов. Естественно, проследить в непрерывной динамике весь процесс миграции этих клеток, начиная с их истоков и заканчивая максимальной фазой кариозного процесса, не представляется возможным. Однако нами однозначно установлено, что во всех случаях при поверхностном и среднем повреждении кариесом эмали как постоянных, так и молочных зубов имеет место отчетливо выраженная альтерация дентина, известная в литературе под названием «мертвых трактов». В связи с тем, что морфологические особенности данного явления нами описаны в разных публикациях, мы ограничимся здесь только обсуждением вопроса о природе тех клеточных элементов, которые оказываются при кариесе в дентинных канальцах «мертвых трактов».

На полутонких срезах, окрашенных метиленовым синим, в субодонтобластическом слое, соответствующем гипоцентру очага повреждения эмали при поверхностном и среднем кариесе постоянных зубов, во всех случаях наблюдений отмечается очаговая мелкоклеточная инфильтрация, которая является источником рассеянной миграции клеток в слой Вейля (фото 2). Среди тех клеток, которые находятся в слое Вейля, можно опознать лимфоциты, макрофаги, плазмоциты. При этом в очаге инфильтрации происходит частичная или полная гибель одонтобластов, что приводит к обнажению предентина, а стало быть, к свободному открытию путей для миграции иммунокомпетентных клеток в дентинные канальцы. Об этом свидетельствует тот факт, что те из них, которые находятся в зоне бывших одонтобластов, приобретают в различной степени удлиненно вытянутую форму по направлению в просветы дентинных канальцев. На микрофотографиях данный процесс диапедеза запечатлен в наличии различных переходных форм лимфоцитарных клеток, от свободно расположенных округлых в субодонтобластическом слое до веретенообразных, которые находятся в дентинных канальцах околопульпарного дентина, становясь при этом соразмерными диаметру последних, равному, как известно, 5 мкм. Исходный размер свободнорасположенных в матриксе соединительной ткани иммунокомпетентных клеток в усредненном значении равен не более 20 мкм. В этом различии нет ничего необычного, ибо форменные элементы крови, из которых происходят иммунокомпетентные клетки, при своей миграции в состоянии преодолевать и более узкие щели.

Итак, не может быть никаких сомнений в том, что при кариесе, даже в начальной стадии его развития, когда еще процесс не затронул плащевой дентин, в субодонтобластическом слое имеет место реакция иммунной системы, в которой участвуют как лимфоциты, так и плазматические клетки. При этом, судя по тому, что данная реакция сопровождается цитотоксическим действием, в результате чего происходит гибель одонтобластов, можно говорить о присутствии среди них Т-лимфоцитов. Несомненно, данная эффекторная (вторичная) иммунная реакция первично индуцирована антигенной активацией дендритных макрофагов после презентации ими антигена Т-лимфоцитам в ближайшем лимфатическом узле. Все это хорошо согласуется с данными литературы, согласно которым в иммунной реакции, развивающейся в пульпе зуба в ответ на кариозную стимуляцию, выделяют два этапа: раннюю фазу, во время которой продолжает увеличиваться количество Т-лимфоцитов и возникает клеточная иммунная реакция, и позднюю, во время которой увеличивается количество Т-хелперов-индукторов с последующим увеличением количества В-клеток и плазматических клеток, свидетельствующим о развитии гуморальной реакции в пульпе.7

Однако нигде в литературе мы не встретили работ, в которых бы затрагивался вопрос о самом факте и причине целенаправленного про никновения эффекторных иммунокомпетентных клеток в дентин. Само собой разумеется, что их активация в этом направлении вызвана антигенным стимулом со стороны поверхностного слоя плащевого дентина. В настоящее вре мя основной вопрос заключается в установлении природы данного патогенного фактора. Сторонники инфекционной теории кариеса уверены, что причиной этого является инвазия патогенных микроорганизмов в дентинные канальцы со стороны пораженной кариесом эмали. Такая точка зрения не вызывала бы возражения, если бы речь шла о среднем кариесе, когда в очаге поражения эмали обнажается поверхностный слой дентина. Но в стадии поверхностного кариеса пути для проникновения микроорганизмов в дентинные канальцы еще остаются закрытыми. Конечно, одного этого факта недостаточно, чтобы полностью отрицать бактериальное начало в развитии кариозного процесса. Но спрашивается, кто и когда с бесспорной очевидностью доказал непосредственное участие микроорганизмов в кариозном процессе? Если проанализировать все источники, посвященные этому вопросу, то окажется, что все данные, которые приводятся в подтверждение инфекционной теории кариеса, являются не прямыми, а косвенными. А ведь известен принцип «золотого стандарта», согласно которому безоговорочное наличие микроорганизмов в патологическом очаге можно установить только с помощью морфологических методов, позволяющих воочию убедиться в этом. Правда, некоторые авторы пишут о присутствии микроорганизмов в дентинных канальцах кариозных зубов, однако те иллюстрации, которые они приводят в подтверждение этого, совсем неубедительны.2 Следует отметить, что все наши попытки обнаружить какие-либо признаки микроорганизмов в дентинных канальцах или в поверхностном слое кариозного очага оказались тщетными. В связи с этим необходимо принимать во внимание, что за микроорганизмы, по неопытности, можно принять отмеченные выше клеточные инфильтраты в дентинных канальцах. Наглядным примером тому может служить дентин молочных зубов, пораженных средним кариесом, при котором наблюдается массированная клеточная инфильтрация дентинных канальцев, вплоть до очага кариозного поражения эмали (фото 3 а). На микрофотографиях, полученных при малых светооптических увеличениях, данные инфильтраты выглядят в виде мелкой пунктирной испещренности в зоне «мертвых трактов» дентина. Но при больших увеличениях светового микроскопа в них легко распознаются мононуклеарные клетки (фото 3 б). Интересен тот факт, что по сравнению с молочными, в постоянных зубах при поверхностном и среднем кариесе клеточная инфильтрация ограничивается только зоной околопульпарного дентина. По нашему мнению, это объясняется тем, что в молочных зубах слой дентина значительно тоньше, а дентинные канальцы несколько шире, поэтому и клетки в них располагаются более свободно.

В связи с тем, что данное явление обойдено вниманием исследователей, специального термина в настоящее время оно не имеет. Поэтому мы предлагаем его называть кариозной цитотоксической инфильтрацией дентина. В этой иммунной реакции на кариозный стимул можно выделить три стадии: инфильтрация иммунокомпетентными клетками субодонтобластического слоя Вейля (1), локальное цитотоксическое разрушение слоя одонтобластов (2) и диапедез лимфоцитарных элементов в дентинные канальцы (3). Естественно, оказываясь в узких просветах дентинных канальцев, данные клетки неминуемо приведут к их закупорке и связанному с этим нарушению циркуляции зубного ликвора в центробежном направлении, что в свою очередь обусловит нарушение трофики не только в дентине, но и в эмали. В конечном итоге, по нашему мнению, именно это становится причиной дистрофических изменений дентина в определенной полосе задействованных дентинных канальцев, которые в своей сумме составят ширину «мертвых трактов». Следует отметить, что последние всегда соответствуют проекции и площади кариозного повреждения эмали. Но очень сомнительно, чтобы внешнее повреждение эмали было причиной дистрофических изменений дентина, ибо обменные процессы в твердых тканях зуба, как известно, протекают в центробежном направлении — от пульпы к эмали, а не наоборот.

Заключение

С учетом приведенных выше данных, а также тех результатов, которые опубликованы нами ранее, проблема кариеса могла бы быть решена окончательно, если бы не оставался пока точно не установленным источник антигенной стимуляции местного представительства иммунной системы. В настоящее время мы не считаем достаточно аргументированной точку зрения, согласно которой причиной кариеса является прямое локальное вирулентное действие на эмаль патогенных микроорганизмов, но и не исключаем полностью их участия в патогенезе кариозного процесса. Вместе с тем, на равных основаниях правомерна наша точка зрения о том, что кариес следует относить к аутоиммунным заболеваниям. В таком случае патогенные свойства могут приобретать белковые вещества базального слоя эмали под воздействием каких-то определенных неблагоприятных факторов, которыми могут оказаться или микроорганизмы, проникающие глубоко в межбугорковые щели зубов, или некоторые физические явления. Изучение этих вопросов имеет не сугубо теоретическое значение. Оно в конечном результате способно коренным образом изменить клиническую тактику, направленную на повышение эффективности лечения и профилактики кариеса. Считаем, что уже в настоящее время при соучастии стоматологов можно без какогонибудь риска приступить к ее практической реализации.

Литература

  1. Боровский Е.В., Леус П.А. Кариес зубов. Москва: Медицина. —1979. —С. 112-128.
  2. Зельтцер С., Бендер И. Пульпа зуба. Москва: Медицина. —1971. —С. 84-107.
  3. Казмірчук B.Є., Ковальчук Л.В. Клінічна імунологія i алергологія. Вінниця. —2006. —С. 53-64, 362-398.
  4. Костиленко Ю.П., Бойко И.В., Старченко И.И., Прилуцкий А.К. Метод изготовления гистологических препаратов, равноценных полутонким срезам большой обзорной поверхности, для многоцелевых исследований. Санкт-Петербург: Морфология. —2007. —№5. —С. 94-95.
  5. Костиленко Ю.П., Бойко И.В. Структура эмали и проблема кариеса. Полтава. —2007. —С. 37-50.
  6. Погабало И.В. Иммунологические реакции пульпы на бактериальную инфекцию // Новое в стоматологии. —2002. —№7. —С. 37-41.
  7. Ивашкин В.Т., Папина Т.П. Инфекция Hehicobacter pilori: современное состояние проблемы //Российский медицинский журнал. —1996. —Т.4, №3. —С. 1-5.
Наверх