Prezentatsia1_1

1. ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «СЕВЕРО-ОСЕТИНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ

МЕДИЦИНСКАЯ
АКАДЕМИЯ» МИНИСТЕРСТВА ЗДРАВООХРАНЕНИЯ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ВЛИЯНИЕ ВТОРИЧНОЙ ЧАСТИЧНОЙ
АДЕНТИИ НА БЕЛКОВЫЙ ОБМЕН
КОСТНОЙ ТКАНИ ЧЕЛЮСТЕЙ. МАРКЕРЫ
МЕТАБОЛИЗМА КОСТНОЙ ТКАНИ.
Подготовили:
ординаторы 1 года обучения
кафедры стоматологии №1
Атаев Алан
Битиев Алан
Гуцаев Георгий
Дулаева Виктория
Касаева Алина
Владикавказ, 2019

2. План:

Химический состав костной ткани челюстей.
Физиологическая регенерация костной ткани челюстей.
Патогенетические механизмы внутрисистемной перестройки
костной ткани при вторичной частичной адентии.
Нарушения белкового обмена при частичной адентии.
Изменения минерального состава костной ткани челюстей.
Маркеры резорбции костной ткани.
Маркеры формирования кости.
Стабилизация обменных процессов костной ткани после
протезирования.
Литература

3. Химический состав костной ткани челюстей

Поверхность кости альвеолярного отростка
покрыта надкостницей (периост),
образованной преимущественно плотной
волокнистой соединительной тканью, в
которой различают 2 слоя: наружный волокнистый и внутренний - остеогенный,
содержащий остеобласты. Из остеогенного
слоя надкостницы в кость проходят сосуды и
нервы. Толстые пучки прободающих
коллагеновых волокон связывают кость с
надкостницей.
Минерализованный матрикс организован в
трабекулы - структурно-функциональные
единицы губчатой костной ткани. В лакунах
минерализованного матрикса и по поверхности
трабекул располагаются клетки костной ткани остеоциты, остеобласты, остеокласты.
Клеточный состав костной ткани
Клетки занимают всего лишь 1-5% общего
объёма костной ткани скелета взрослого
человека. Различают 4 типа клеток костной
ткани.

4.

Мезенхимальные недифференцированные (выстилающие, контурные, остеогенные) клетки
кости находятся главным образом в составе внутреннего слоя надкостницы, покрывающей поверхность
кости снаружи - периоста, а также в составе эндоста, выстилающего контуры всех внутренних полостей
кости, внутренние поверхности кости. Из этих клеток могут образовываться новые клетки кости остеобласты и остеокласты.
Остеобласты - клетки, находящиеся в зонах костеобразования на внешних и внутренних поверхностях
кости. Остеобласты содержат достаточно большое количество гликогена и глюкозы. С возрастом это
количество уменьшается в 2-3 раза. Эти клетки содержат большое количество РНК, необходимых для
синтеза белков. Остеобласты активно синтезируют и выделяют во внеклеточное пространство
значительное количество глицерофосфолипидов, которые способны связывать Ca2+ и участвовать в
процессах минерализации. Клетки сообщаются между собой через десмосомы, которые позволяют
проходить Ca2+ и цАМФ. Остеобласты синтезируют и выделяют в окружающую среду фибриллы
коллагена, протеогликаны и гликозаминогликаны. Они также обеспечивают непрерывный рост кристаллов
гидроксиапатитов и выступают в качестве посредников при связывании минеральных кристаллов с
белковой матрицей. По мере старения остеобласты превращаются в остеоциты.
Остеоциты - древовидные клетки костной ткани, включенные в органический межклеточный матрикс,
которые контактируют друг с другом через отростки. Остеоциты взаимодействуют и с другими клетками
костной ткани: остеокластами и остеобластами, а также с мезенхимальными клетками кости.
Остеокласты - клетки, выполняющие функцию разрушения кости; образуются из макрофагов. Они
осуществляют непрерывный управляемый процесс реконструкции и обновления костной ткани,
обеспечивая необходимый рост и развитие скелета, структуру, прочность и упругость костей.

5.

Межклеточное и основное вещество костной ткани
Межклеточное вещество представлено органическим межклеточным
матриксом, построенным из коллагеновых волокон (90-95%) и основным
минерализованным веществом (5-10%). Коллагеновые волокна в основном
расположены параллельно направлению уровня наиболее вероятных
механических нагрузок на кость и обеспечивают упругость и эластичность
кости.
Основное вещество межклеточного матрикса состоит главным образом из
внеклеточной жидкости, гликопротеинов и протеогликанов, участвующих в
перемещении и распределении неорганических ионов. Минеральные вещества,
размещённые в составе основного вещества в органическом матриксе кости
представлены кристаллами, главным образом гидроксиапатитом
Ca10(PO4)6(OH)2. Соотношение кальций/фосфор в норме составляет 1,3-2,0.
Кроме того, в кости обнаружены ионы Mg2+, Na+, K+, SO42-, HCO3-,
гидроксильные и другие ионы, которые могут принимать участие в образовании
кристаллов. Минерализация кости связана с особенностями гликопротеинов
костной ткани и активностью остеобластов.
Основными белками внеклеточного матрикса костной ткани являются
коллагеновые белки I типа, которые составляют около 90% органического
матрикса кости. Наряду с коллагеном I типа присутствуют следы других типов
коллагена, таких как V, XI, XII. Не исключено, что эти типы коллагена
принадлежат другим тканям, которые и находятся в костной ткани, но не входят
в состав костного матрикса.

6.

• Неколлагеновые белки костной ткани. В
костной ткани содержится около 10%
неколлагеновых белков. Они представлены
гликопротеинами и протеогликанами
Содержание
неколлагеновых
белков
в
межклеточном матриксе костной ткани [по Gehron
R. P., 1992].

7.

Из общего количества неколлагеновых белков 10% приходится на долю
протеогликанов. Вначале синтезируется большой хондроитинсодержащий протеогликан, который по мере формирования костной
ткани разрушается и замещается двумя малыми протеогликанами:
декорином и бигликаном. Малые протеогликаны внедряются в
минерализованный матрикс. Декорин и бигликан активируют процессы
дифференцировки и пролиферации клеток, а также вовлечены в
регуляцию отложения минералов, морфологию кристалла и
объединение элементов органического матрикса. Первым
синтезируется бигликан, содержащий дерматансульфат; он влияет на
процессы клеточной пролиферации. В фазу минерализации появляется
бигликан, связаный с хондроитинсульфатом. Декорин синтезируется
позднее, чем бигликан, в стадию отложения белков для формирования
межклеточного матрикса; он остаётся и в фазе минерализации.
Предполагают, что декорин «отшлифовывает» молекулы коллагена и
регулирует диаметр фибрилл. В ходе формирования кости оба белка
продуцируются остеобластами, но когда эти клетки становятся
остеоцитами, они синтезируют только бигликан.
Из костного матрикса в небольших количествах были выделены и
другие типы малых протеогликанов, которые выступают в качестве
рецепторов и облегчают связывание факторов роста с клеткой. Эти
типы молекул находятся в мембране или прикрепляются к клеточной
мембране посредством фосфоинозитоловых связей.
В костной ткани также присутствует гиалуроновая кислота. Вероятно,
она играет важную роль в морфогенезе этой ткани.
Помимо протеогликанов в кости определяется большое количество
разнообразных белков, относящихся к гликопротеинам

8.

9.

Как правило, эти белки синтезируются остеобластами и способны связывать фосфаты
или кальций; таким образом они принимают участие в формировании
минерализованного матрикса. Связываясь с клетками, коллагенами и протеогликанами,
они обеспечивают образование надмолекулярных комплексов матрикса костной ткани
Участие различных белков в
образовании матрикса костной
ткани.
В остеоиде присутствуют протеогликаны: фибромодулин, бигликан, декорин,
коллагеновые белки и морфогенетический белок кости. В минерализованном
матриксе замурованы остеоциты, которые связаны с коллагенами. На коллагенах
фиксированы гидроксиапатиты, остеокальцин, остеоадерин. В минерализованном
межклеточном матриксе остеоадерин связывается с остеонектином, а остеокальцин
с коллагеном. Морфогенетический белок кости располагается в приграничной зоне
между минерализованным и неминерализованным матриксом. Остеопонтин
регулирует активность остеокластов.

10. ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ РЕГЕНЕРАЦИЯ КОСТНОЙ ТКАНИ ЧЕЛЮСТЕЙ

• В процессе жизнедеятельности кость постоянно обновляется,
то есть разрушается и восстанавливается. При этом в ней
происходят два противоположно направленных процесса резорбция и восстановление. Соотношение этих процессов
называется ремоделированием костной ткани.
• Известно, что каждые 30 лет костная ткань изменяется почти
полностью. В норме кость «растет» до 20-летнего возраста,
достигая пика костной массы. В этот период прирост костной
массы составляет до 8% в год. Далее до 30-35-летнего
возраста идет период более или менее устойчивого
состояния. Затем начинается естественное постепенное
снижение костной массы, составляющее обычно не более 0,30,5% в год.
• Процесс ремоделирования костной ткани происходит в
несколько этапов

11.

Стадии ремоделирования костной ткани
[по Martin R.B., 2000, с изменениями]
На первом этапе участок костной ткани, подлежащий резорбции запускают остеоциты. Для
активации процесса необходимо участие паратиреоидного гормона, инсулиноподобного
фактора роста, интерлейкинов-1 и -6, простагландинов, кальцитриола, фактора некроза
опухоли. Тормозится этот этап ремоделирования эстрогенами. На данном этапе
поверхностные контурные клетки изменяют свою форму, превращаясь при этом из плоских
округлых клеток в кубические.
Остеобласты и Т-лимфоциты секретируют лиганды рецепторов активатора фактора
нуклеации каппа В (RANKL) и до определённого момента молекулы RANKL могут
оставаться связанными с поверхностью остеобластов или стромальных клеток.
Из стволовой клетки костного мозга образуются предшественники остеокластов. Они имеют
мембранные рецепторы, называемые рецепторами активатора фактора нуклеации каппа В
(RANK). На следующем этапе RANK-лиганды (RANKL) связываются с RANK- рецепторами,
что сопровождается слиянием нескольких предшественников остеокластов в одну крупную
структуру и формируются зрелые многоядерные остеокласты.

12.

Образующийся активный остеокласт создаёт на своей поверхности гофрированный край и
зрелые остеокласты начинают резорбировать костную ткань
Активация преостеокласта RANKL и
формирование активным остеобластом
гофрированной каймы, приводящей к резорбции
костной ткани [по Edwards P. A., 2005, с
изменениями].
На стороне прилегания остеокласта к разрушаемой поверхности различают две зоны.
Первая зона - наиболее обширная, называемая щеточной каемкой, или гофрированным
краем. Через мембрану остеокласта освобождаются лизосомы, содержащие большое
количество гидролитических ферментов (катепсины К, D, B, кислая фосфатаза, эстераза,
гликозидазы и др). В свою очередь, катепсин К активирует матриксную металлопротеиназу9, которая участвует в деградации коллагена и протеогликанов межклеточного матрикса. В
этот период в остеокластах растёт активность карбоангидразы. Ионы НСО3- обмениваются
на Cl-, которые накапливаются в гофрированном крае; туда же переносятся ионы H+.
Секреция H+ осуществляется за счёт очень активной в остеокластах Н+/К+-АТФазы.
Развивающийся ацидоз способствует активации лизосомных ферментов и способствует
разрушению минерального компонента.
Вторая зона окружает первую и как бы герметизирует область действия гидролитических
ферментов. Она свободна от органелл и назы-вается чистой зоной, поэтому костная
резорбция происходит только под гофрированным краем в замкнутом пространстве.
На стадии образования остеокластов из предшественников процесс может блокироваться
белком остеопротегерином, который, свободно перемещаясь, способен связывать RANKL и
таким образом предотвращать взаимодействие RANKL с RANK-рецепторами

13.

• Ингибируя связывание RANK с RANK-лигандом,
остеопротегерин тем самым подавляет мобилизацию,
пролиферацию и активацию остеокластов, поэтому увеличение
синтеза RANKL приводит к резорбции костной ткани и,
следовательно, к потере костной массы.
• Характер ремоделирования костной ткани во многом
определяется балансом между продукцией RANKL и
остеопротегерина.
• Возникающий дисбаланс системы RANKL/остеопротегерин при
увеличении RANKL приводит к резорбции кости. Данное явление
наблюдается при болезни Педжета, костных потерях при
метастазах рака и ревматоидном артрите.
• Зрелые остеокласты начинают активно поглощать кость, а
завершают разрушение органической матрицы межклеточного
вещества кости макрофаги. Резорбция длится около двух
недель. Затем остеокласты в соответствии с генетической
программой умирают. Апоптоз остеокластов может
задерживаться при недостатке эстрогенов.
• На последнем этапе в зону разрушения прибывают
плюрипотентные стволовые клетки, которые
дифференцируются в остеобласты. В дальнейшем остеобласты
синтезируют и минерализуют матрикс в соответствии с новыми
условиями статической и динамической нагрузки на кость.

14.

Ремоделирование костной ткани.
Существует большое число факторов, стимулирующих развитие и функции
остеобластов. Вовлечение в процесс перестройки кости остеобластов
стимулируется различными факторами роста - ТФР-(3, морфогенетическим
белком кости, инсулиноподобным фактором роста, фактором роста
фибробластов, тромбоцитов, колониестимулирующим и гормонами паратирином, кальцитриолом, а также связывающим фактором ядра α-1 и
тормозится белком лептином. Лептин - белок с мол. массой 16 кДа образуется
преимущественно в адипоцитах; своё действие реализует через повышение
синтеза цитокинов, факторов роста эпителия и кератиноцитов.

15.

Активные секретирующие остеобласты создают слои остеоида - неминерализованного матрикса кости и
медленно восполняют полость резорбции. При этом они секретируют не только различные факторы роста,
а также белки межклеточного матрикса - остеопонтин, остеокальцин и другие. Когда образующийся остеоид
достигает диаметра 6/10-6м, он начинает минерализоваться. Скорость процесса минерализации зависит от
содержания кальция, фосфора и ряда микроэлементов. Процесс минерализации управляется
остеобластами и тормозится пирофосфатом.
Образование кристаллов минерального остова кости индуцирует коллаген. Формирование минеральной
кристаллической решётки начинается в зоне, находящейся между коллагеновыми фибриллами. Затем они,
в свою очередь, становятся центрами для отложения в пространстве между коллагеновыми волокнами
Отложение кристаллов гидроксиапатита на коллагеновых
волокнах.
Формирование кости происходит только в непосредственной близости от остеобластов, причём
минерализация начинается в хряще, который состоит из коллагена, находящегося в протеогликановом
матриксе. Протеогликаны повышают растяжимость коллагеновой сети. В зоне кальцификации происходит
разрушение комплексов белок-полисахарид в результате гидролиза белкового матрикса лизосомальными
ферментами клеток кости. По мере роста кристаллы вытесняют не только протеогликаны, но и воду.
Плотная, полностью минерализованная кость, практически обезвожена; коллаген составляет 20% массы
и 40% объема такой ткани; остальное приходится на долю минеральной части.
Начало минерализации характеризуется усиленным поглощением остеобластами молекул O2,
активацией окислительно-восстановительных процессов и окислительного фосфорилирования. В
митохондриях накапливаются ионы Ca2+ и PO43-. Начинается синтез коллагеновых и неколлагеновых
белков, которые затем после посттрансляционной модификации секретируются из клетки. Формируются
различные везикулы, в составе которых переносится коллаген, протеогликаны и гликопротеины. От
остеобластов отпочковываются особые образования, называемые матриксными пузырьками, или
мембранными везикулами. Они содержат в большой концентрации ионы Ca2+, глицерофосфолипиды и
ферменты - щелочную фосфатазу, пирофосфатазу, аденозинтрифосфатазу и аденозинмонофосфатазу.

16.

Ионы Ca2+ в мембранных везикулах связаны преимущественно с отрицательно
заряженым фосфатидилсерином. В межклеточном матриксе мембранные
везикулы разрушаются с освобождением ионов Ca2+, пирофосфатов,
органических соединений, связанных с остатками фосфорной кислоты.
Присутствующие в мембранных везикулах фосфогидролазы, и в первую очередь
щелочная фосфатаза, отщепляют фосфат от органических соединений, а
пирофосфат гидролизуется пирофосфатазой; ионы Ca2+ соединяются с PO43- ,
что приводит к появлению аморфного фосфата кальция.
Одновременно происходит частичное разрушение протеогликанов, связанных с
коллагеном I типа. Освобождающиеся фрагменты протеогликанов, заряженные
отрицательно, начинают связывать ионы Ca2+. Некоторое число ионов Ca2+ и
PO43 образуют пары и триплеты, которые связываются с коллагеновыми и
неколлагеновыми белками, формирующими матрицу, что сопровождается
образованием кластеров, или ядер. Из белков костной ткани наиболее активно
связывают ионы Ca2+ и PO43 остеонектин и матриксные Gla-белки. Коллаген
костной ткани связывает ионы РО43 через ε-аминогруппу лизина с образованием
фосфоамидной связи.
На образовавшемся ядре возникают спиралевидые структуры, рост которых идет
по обычному принципу добавления новых ионов. Шаг такой спирали равен высоте
одной структурной единицы кристалла. Формирование одного кристалла приводит
к появлению других кристаллов; этот процесс называется эпитаксисом, или
эпитаксической нуклеацией.
Рост кристалла высоко чувствителен к присутствию других ионов и молекул,
которые ингибируют кристаллизацию. Через несколько месяцев, после того как
полость резорбции восполнится костной тканью, плотность новой кости
увеличивается. Остеобласты начинают превращаться в контурные клетки,
которые участвуют в непрерывном выведении кальция из кости. Некоторые
из остеобластов превращаются в остеоциты. Остеоциты остаются в кости; они
связаны друг с другом длинными клеточными отростками и способны
воспринимать механические воздействия на кость.

17. ПАТОГЕНЕТИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ ВНУТРИСИСТЕМНОЙ ПЕРЕСТРОЙКИ КОСТНОЙ ТКАНИ ПРИ ВТОРИЧНОЙ ЧАСТИЧНОЙ АДЕНТИИ

Частичной вторичной адентией как самостоятельной нозологической формы
поражения зубочелюстной системы называют заболевание зубного ряда или обоих
зубных рядов, характеризующееся нарушением целостности зубных рядов
сформированной зубочелюстной системы при отсутствии патологических
изменений в остальных звеньях этой системы.
Патогенетические основы частичной вторичной адентии как самостоятельной
формы поражения зубочелюстной системы обусловлены большими
адаптационными и компенсаторными механизмами зубочелюстной системы.
Начало болезни связано с удалением зуба и образованием дефекта в зубном ряду
и как следствием последнего — изменением функции жевания. Единая в
морфофункциональном отношении зубочелюстная система распадается при
наличии нефункционирующих зубов (эти зубы лишены антагонистов) и групп зубов,
функциональная деятельность которых повышена

18.

Субъективно человек, потерявший
один, два и даже три зуба, может не
замечать нарушения функции
жевания. Однако, несмотря на
отсутствие субъективных симптомов
поражения зубочелюстной системы, в
ней происходят существенные
изменения.
Увеличивающаяся со временем
количественная потеря зубов ведет к
изменению функции жевания. Эти
изменения зависят от топографии
дефектов и количественной потери
зубов: на участках зубного ряда, где
нет антагонистов, человек
разжевывать или откусывать пищу не
может, эти функции выполняют
сохраненные группы антагонистов.
Перенос функции откусывания на
группу клыков или премоляров
вследствие потери передних зубов, а
при потере жевательных — функции
разжевывания на группу премоляров
или даже переднюю группу зубов
нарушает функции тканей пародонта,
мышечной системы,
элементов височно-ниж-нечелюстных
суставов.

19.

При потере одной из групп жевательных зубов акт жевания принимает характер
рефлекторно заданного в определенной группе. С момента потери части зубов
изменение функции жевания будет определять состояние всей зубочелюстной
системы и ее отдельных звеньев.
И. Ф. Богоявленский (1976) указывает, что изменения, развивающиеся под влиянием
функции в тканях и органах, в том числе в костях, есть не что иное, как
«функциональная перестройка». Она может протекать в пределах физиологических
реакций. Физиологическая функциональная перестройка характеризуется такими
реакциями, как адаптация, полная компенсация и компенсация на пределе.
Патогенетические механизмы
внутрисистемной перестройки при
вторичной частичной адентии по состоянию
обменных процессов в челюстных костях
были изучены в эксперименте на собаках.
Оказалось, что в ранние сроки после
частичного удаления зубов(3—6мес) при
отсутствии клинических и
рентгенологических изменений происходят
сдвиги в метаболизме костной ткани
челюстей. Эти изменения характеризуются
повышенной по сравнению с нормой
интенсивностью обмена кальция. При этом
в челюстных костях в области зубов без
антагонистов степень выраженности этих
изменений выше, чем на уровне зубов с
сохранившимися антагонистами.
Увеличение включения радиоактивного
кальция в челюстную кость в области
функционирующих зубов происходит на
уровне практически неизмененного
содержания общего кальция.

20.

• В области зубов, выключенных из функции, определяется
достоверное снижение содержания зольного остатка и общего
кальция, отражающее развитие начальных признаков
остеопороза. В эти же сроки изменяется и содержание
суммарных белков. Характерно значительное колебание их
уровня в челюстной кости как на уровне функционирующих, так
и нефункционирующих зубов. Эти изменения характеризуются
достоверным снижением содержания суммарных белков в 1ймесяц создания экспериментальной модели вторичной
частичной адентии, затем резким подъемом его(2-ймесяц) и
вновь снижением(3-ймесяц).
• Следовательно, ответная реакция костной ткани челюстей на
изменившиеся условия функциональной нагрузки на пародонт
проявляется в изменении интенсивности минерализации и
белкового обмена. В этом отражается общебиологическая
закономерность жизнедеятельности костной ткани при
воздействии неблагоприятных факторов, когда происходит
исчезновение минеральных солей, а лишенная минерального
компонента органическая основа некоторое время сохраняется
в виде остеоидной ткани.

21. НАРУШЕНИЯ БЕЛКОВОГО ОБМЕНА ПРИ ЧАСТИЧНОЙ АДЕНТИИ

• Частичная потеря зубов приводит к неравномерному
распределению нагрузки на оставшиеся зубы и их пародонт, в
которых со временем развиваются патологические процессы.
Имеют место биохимические изменения в костной ткани
челюстей после частичного удаления зубов, отмечены
нарушения минерального и белкового обмена. Наиболее
изучены изменения в белковом обмене. Установлены
значительные изменения в качественном и количественном
составе белков в костной ткани патологически измененных
челюстей по сравнению с интактными.
• По литературным данным, среднее содержание суммарных
белков в костной ткани челюстей при интактных зубных рядах
составило 247.77 мг на 1 г сухой костной ткани. Распределение
суммарных белков в исследуемых участках челюсти оказалось
неодинаковым. Наибольшее количество содержится во
фронтальных участках верхней и нижней челюстей.
Наименьшее содержание определено в верхней и нижней
челюстях на уровне жевательных зубов.

22.

• Среднее значение содержания коллагена в челюстных костях
составило 230.12 мг/г сухой костной ткани, что составило
93.87% по отношению к количеству суммарных белков.
• Количественное содержание аминокислот в костной ткани
интактных челюстей определяли в альвеолярных отростках
верхней и нижней челюстей, так как известно, что в них
содержится больше органических веществ, прежде всего
белков. Идентифицированы и количественно определялись в
гидролизате костной ткани 13 аминокислот. По
количественному составу аминокислот в костной ткани
челюстей видно, что имеется ограниченный набор аминокислот,
который в основном отражает состав белка-коллагена.
• Аминокислотный состав гидролизата костной ткани
представлен: глицином –22,43%; пролином – 13,93%;
оксипролином - 11,55%; аланином-11,6%; глутаминовой
кислотой – 10,42%. Остальные аминокислоты содержатся в
меньших количествах: аспарагиновая кислота—5,29%; аргинин,
гистидин, лизин (совместно)-12,25; серин - 4,35; треонин - 2,96;
лейцин - 2,84; валин - 2,38%. Общей закономерностью является
равномерное количественное распределение аминокислот в
различных участках челюстных костей.

23.

Изучение количественного содержания
суммарных белков, коллагена и аминокислот при
частичной потере зубов на протяжении всего
срока эксперимента показало стойкую тенденцию
к их снижению. Так, в зоне функциональной
нагрузки в альвеолярном отростке нижней
челюсти уже после 1-го месяца эксперимента
произошло снижение суммарных белков на
25.2%. Коллагена - на 15,8%, пролина - на 19,5%,
оксипролина - на 38%. В зоне с отсутствием
функциональной нагрузки снижение содержания
суммарных белков и коллагена было менее
значительным и составило соответственно 6,8%
и 7,1%, оксипролина - на 10%.
Изменения содержания коллагена в костной
ткани челюстей при частичной потере зубов в
основном стереотипны с изменениями
суммарных белков. Отличительной особенностью
изменения содержания коллагена является то,
что максимальное снижение наблюдается спустя
7 месяцев после начала эксперимента. В зоне
функциональной нагрузки в альвеолярном
отростке нижней челюсти содержание коллагена
уменьшилось на 41,8%, при отсутствии
функциональной нагрузки - на 45,6-45,7%, что
объясняется значительной резорбцией костной
ткани и нарушением обмена коллагена - главного
белка костной ткани.

24.

Изменения содержания коллагена в костной ткани челюстей при
частичной потере зубов в основном стереотипны с изменениями
суммарных белков. Отличительной особенностью изменения
содержания коллагена является то, что максимальное снижение
наблюдается спустя 7 месяцев после начала эксперимента. В зоне
функциональной нагрузки в альвеолярном отростке нижней челюсти
содержание коллагена уменьшилось на 41,8%, при отсутствии
функциональной нагрузки - на 45,6-45,7%, что объясняется
значительной резорбцией костной ткани и нарушением обмена
коллагена - главного белка костной ткани.
Незначительное увеличение содержания коллагена к 8-му месяцу во
всех исследуемых участках костной ткани челюстей происходит за счет
разрастания неспециализированной соединительной ткани. В
последующие сроки содержание коллагена остается низким по
сравнению с нормой с тенденцией прогрессирующего снижения к концу
эксперимента. К 12-му месяцу изменения в составе белков костной
ткани становятся более глубокими и стойкими без тенденции к
восстановлению.
Изменение аминокислот костной ткани альвеолярных отростков
челюстей состоит в следующем. Содержание валина, лейцина,
треонина, лизина, аргинина, гистидина отражает состояние обмена
неколлагеновых белков и их изменения стереотипны с изменением
суммарных белков. Содержание аланина, глицина, аспарагиновой и
глутаминовой кислот, серина отражает состояние обмена коллагена и
имеет общую направленность в изменениях.

25.

Содержание пролина снижается в альвеолярных отростках челюстей
вне зависимости от групп зубов с 1 месяца эксперимента и к 12
месяцам уменьшается на 66.7-73,5%. Снижение содержания
оксипролина происходит с 1 месяца в зоне отсутствия нагрузки и с 3
месяцев в зоне функциональной нагрузки. К концу эксперимента
изменения в большей степени выражены в зоне отсутствия нагрузки
(на 61.9%), чем в зоне функциональной нагрузки (на 23,58-29,68%).
Клинико-рентгенологические и биохимические исследования
указывают на генерализованный характер изменений в зубочелюстной
системе при частичной потере зубов, сходный с изменениями при
пародонтозе. Полученные результаты исследований выдвигают перед
органами здравоохранения задачу более широких профилактических и
лечебных мероприятий, направленных на сохранение зубов.

26. ИЗМЕНЕНИЯ МИНЕРАЛЬНОГО СОСТАВА КОСТНОЙ ТКАНИ ЧЕЛЮСТЕЙ ПРИ ВТОРИЧНОЙ АДЕНТИИ

Многочисленными исследованиями установлено, что при дефектах коронок
жевательных рядов, частичной потере зубов и других состояниях происходит
значительное снижение в костной ткани содержания Са, Р, суммарных белков и
количества аминокислот.
Эти изменения в биохимическом составе кости указывают на глубокие нарушения
метаболических процессов в костной ткани, касающихся нарушений прежде всего
минерального и белкового обмена. Уменьшение содержания Са, Р и суммарных
белков ведет прежде всего к нарушению оссификации костной ткани, ее резорбции
и остеопорозу. При этом поражение костной ткани челюстей в случае потери зубов
сопровождается значительными изменениями морфогенеза и обменных процессов
пародонта.
Типичными изменениями в пародонте являются деформация периодонтальной
щели, атрофия связочного аппарата периодонта, резорбция костного вещества с
зонами многократно повторяющихся циклов новообразования костного вещества,
оссификации наружного слоя цемента, сосудисто-воспалительная реакция всех
тканевых компонентов периодонта.
Развивается сложный комплекс адаптационно-приспособительных реакций с
переходом в патологию, которую можно расценить как травматизацию пародонта
функционирующих зубов при частичных дефектах зубных рядов.

27.

Нарушение метаболизма основных
компонентов челюстных костей и изменения в
них при длительном выключении зубов из
функций сходно с гипокинезией. Снижение
включения Са2+, нарушение белкового обмена
и, в частности, синтеза таких важных
аминокислот, как глицин и оксипролин,
принимающих активное участие в
образовании костной матрицы, развитие
картины остеопороза при космических полетах
являются отражением двух основных
факторов - усиление рассасывания костного
вещества и угнетение остеогенеза,
приводящих к снижению прочности костной
ткани, "атрофии" от "неупотребления".
Подобная закономерность прослеживается в
результате исследований, показавших
снижение включения глицина-2 С14и лизинаС14в белки, Р32 и Са45в минеральную фракцию
обызвествленных тканей челюстей при
экспериментальном пародонтозе, что
позволяет высказать предположение о единых
патогенетических механизмах, развивающихся
при длительном частичном отсутствии зубов и
болезнях пародонта (пародонтитепародонтозе).

28. БИОХИМИЧЕСКИЕ МАРКЕРЫ МЕТАБОЛИЗМА КОСТНОЙ ТКАНИ

Биохимические маркёры дают информацию о патогенезе заболеваний
скелета и о фазах ремоделирования костной ткани.
Различают биохимические маркёры формирования и резорбции кости,
характеризующие функции остеобластов и остеокластов.
Прогностическая значимость определения маркёров метаболизма
костной ткани:
• проведённый скрининг с использованием данных маркёров позволяет
определить пациентов с высоким риском развития остеопороза;
•высокие уровни маркёров резорбции костей могут быть связаны с
• увеличением риска переломов; повышение уровня маркёров метаболизма
костной ткани у пациентов с остеопорозом более чем в 3 раза по
сравнению с показателями нормы предполагает иную костную патологию,
включая злокачественную;
•маркёры резорбции могут быть использованы в качестве дополнительных
критериев при решении вопроса о назначении специальной терапии при
лечении костной патологии.

29. МАРКЕРЫ РЕЗОРБЦИИ КОСТИ

Основным биохимическим показателем, используемым в клинической
практике в качестве критерия резорбции костной ткани, являлся
гидроксипролин мочи.
Гидроксипролин- аминокислота, входящая в в состав коллагена - белка
костной и соединительной ткани являющегося показателем скорости их
метаболизма
Низкая
специфичность
.гидроксипролина
в связи с его
распространенностью практически
во всех типах соединительной
ткани, а также способностью
реутилизироваться в процессе
синтеза коллагена, требование
соблюдения безколлагеновой
диеты, другие методические
трудности обусловили поиск более
специфичных маркеров

30. Из-за наличия пиридинового кольца перекрестные связи коллагена получили название пиридинолин (Пид) и дезоксипиридинолин (Дпид).

Пиридиновые связи
коллагена
Деструкция коллагена
характерна для процессов
резорбции костной ткани.
Стабильность коллагенового
матрикса обеспечивается
межмолекулярными
необратимыми связями,
образующимися между
некоторыми аминокислотами,
входящими в полипептидную
цепь коллагена.
Из-за наличия пиридинового кольца перекрестные связи коллагена получили
название пиридинолин (Пид) и дезоксипиридинолин (Дпид). Пиридиновые
связи присутствуют только во внеклеточных коллагеновых фибриллах и
характерны для дифференцированного матрикса прочных типов
соединительной ткани - кости, хряща, дентина, они не обнаруживаются в
коллагене кожи, мягких тканей, чем выгодно отличаются от гидроксипролина.

31.

Костная ткань является основным источником Пид биологических
жидкостей организма. Этот тип связи представлен также в хрящевой
ткани, сухожилиях, однако активный метаболизм костной ткани по
сравнению с другими типами соединительной ткани позволяет считать,
что определяемый в моче Пид обеспечивается за счет деструктивных
процессов физиологического или патологического характера
преимущественно в костях.
Его аналог Дпид обнаруживается практически исключительно в коллагене
костной ткани, в которой соотношение Пид:Дпид соответствует 4:1. Это
соотношение сохраняется в моче взрослых, где на долю Дпид приходится
20-22% от общего уровня экскреции пиридиновых связей коллагена, оно
меняется в сторону увеличения относительного содержания Пид лишь
при заболеваниях суставов различного генеза, на чем основана их
дифференциальная диагностика.

32. МАРКЁРЫ ФОРМИРОВАНИЯ КОСТНОЙ ТКАНИ

Остеокальцин - основной неколлагеновый белок костного матрикса, состоящий из
49 аминокислотных остатков, который синтезируется почти исключительно
остеобластами и затем участвует в процессах минерализации.
Его концентрация в сыворотке крови существенно увеличивается при некоторых
заболеваниях, в частности, болезни Педжета, гиперпаратиреоидизме. Белок
нестабилен, он подвергается сравнительно быстро деградации. Синтез
остеокальцина зависит от витаминов К и Д, что снижает чувствительность и
специфичность определения остеокальцина как маркера метаболизма костной
ткани и ограничивает использование в широкой клинической практике.
Костный фермент щелочной фосфатазы.
Исследование проводится вместе с общей активностью щелочной фосфатазы
(ЩФ), и значительно повышает информативность при дифференциальной
диагностике. ЩФ ассоциируется с активностью остеобластов.

33.

Проколлагеновые пропептиды
N- и С- концевые пропептиды коллагена I типа (соответственно P1NP и
P1CP) как промежуточные продукты метаболизма коллагена были
идентифицированы более 20 лет назад, к ним получены специфические
моноклональные антитела. Возможность их использования в качестве
маркеров формирования костной ткани до сих пор обсуждается из-за
недостаточной чувствительности и специфичности.
P1NP — значения нормы зависят от возраста, у женщин колеблются от 15
до 60-115 нг/мл, у мужчин – от 15 до 80-115 нг/мл.
Оба типа пропептидов циркулируют в сыворотке крови в виде отдельных
цепей, что делает доступным их определение методами прямого
иммуноферментногоанализа (ИФА).
Однако выраженная физиологическая вариабельность ограничивает
применение метаболитов коллагена как в диагностике, так и мониторинге
заболеваний скелета, тем более, что остеокальцин и костная ЩФ обладают
большей диагностической чувствительностью .

34. СТАБИЛИЗАЦИЯ ОБМЕННЫХ ПРОЦЕССОВ КОСТНОЙ ТКАНИ ПОСЛЕ ПРОТЕЗИРОВАНИЯ

Минеральные вещества кости достаточно лабильны и
при определенных условиях могут «извлекаться» и
вновь «откладываться» при благоприятных,
компенсированных состояниях или условиях. Белковая
основа ответственна за протекающие процессы
обмена веществ в костной ткани и является
показателем происходящих изменений, регулирует
процессы отложения минеральных веществ.

35.

Установленная закономерность изменений в обмене кальция и
суммарных белков в ранние сроки наблюдений отражает
реакцию костной ткани челюстей на новые условия
функционирования. Здесь проявляются компенсаторные
возможности и приспособительные реакции с включением всех
защитных механизмов костной ткани. В этот начальный период
при устранении функциональной диссоциации в зубочелюстной
системе, вызванной вторичной частичной адентией,
развиваются обратные процессы, отражающие нормализацию
обмена веществ в костной ткани челюстей [Миликевич В. Ю.,
1984].
Длительность действия неблагоприятных факторов на
пародонт и кости челюсти, таких как повышенная
функциональная нагрузка и полное выключение из функции,
приводит зубочелюстную систему в состояние «компенсации
на пределе», суб- и декомпенсации. Зубочелюстную систему с
нарушенной целостностью зубных рядов следует
рассматривать как систему с фактором риска.

36.

Результаты экспериментов по восстановлению удаленных зубов
мостовидными протезами свидетельствуют в пользу их
положительного эффекта. Поддержание на уровне, близком к норме,
содержания Са, Р и суммарных белков в челюстных костях под
мостовидными протезами, в области их антагонистов, в целом по
всей протяженности зубных рядов, соответствие
гистоморфологического строения тканей, присущих интактному
зубному ряду, отсутствие клинических изменений со стороны
строения зубных рядов, прикуса и пародонта доказывает факт
восстановления морфофункционального единства.
Профилактическая роль раннего
протезирования мостовидными
протезами очевидна, она позволяет
рассматривать в данном случае
ортопедическое лечение как
составную часть в общей системе
профилактики и санации полости рта
и оздоровления организма человека
в целом.

37. Литература

• Биохимия тканей и жидкостей
полостей: учебное пособие /
Вавилова Т.П. - 2-е изд., Испр. и доп. 2008. - 208 с. : ил.
• Биохимия полости рта Учебное пособие
О. В. Островский, В.А. Храмов
• Ортопедическая стоматология /
Копейкин В.Н., Миргазизова М.З.
Издание второе, дополненное, 2001

38. СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!