Флуориди - механизми на действие и препоръки за тяхното използване; Подробности за AMP
Различни проучвания показват, че спадът на кариеса в индустриализираните страни през последните няколко десетилетия се дължи на употребата на флуориди, като основният фактор е локалното приложение на флуорид, а използването на пасти за зъби, съдържащи флуор, е от първостепенно значение. Следващата статия показва текущото състояние на изследванията върху механизма на реакция и действие на флуоридите. Използват се най-новите систематични прегледи и насоки по темите "Кариес-намаляваща ефективност" и "Препоръки за употребата на флуорид".
В здравия човешки зъбен емайл освен HAP има и флуориден хидроксилапатит (FHAP) или флуорапатит (FAP), като средно по-малко от 5% от OH групите на HAP се заменят с флуор в най-външния емайлов слой. Това съотношение намалява още повече на дълбочина 50 микрометра (? М).
Тази статия разглежда значението на флуорида за профилактика на кариес (фиг. 1) [11,25] и дава практически препоръки относно употребата на флуорид.
Киселинната атака
Зъбният емайл е хидроксиапатит с калциев дефицит и богат карбонат. В стабилно състояние има достатъчно йони Ca 2+, PO4 3-, OH- и F- в непосредствена близост до кристалите, така че кристалите на емайла да са в равновесие с околната течност. (Активните) концентрации (активности) на тези йони определят степента на насищане на разтвора. Последният от своя страна влияе върху това дали HAP се разтваря („недосищане“) или в най-добрия случай минералите от околната среда се отлагат в емайла („пренасищане“). По време на атаката на кариогенната киселина, плаковите бактерии образуват органични киселини от въглехидратите, които освобождават H + йони, когато се дисоциират. Поради повишената концентрация на Н + (по-ниска стойност на рН) в течността на плаката, заобикаляща зъба, концентрацията на ОН - намалява. Й + Н също протонират фосфатни йони (PO4 3-) в плака течност, за да образуват HPO4 2- и преди всичко до H2PO4 - [10]. Тъй като концентрацията на PO4 3- намалява при по-ниско pH, фосфатните йони (PO4 3-) и по-късно хидроксилни йони (OH -) се освобождават от зъба, за да се поддържа равновесието на разтвора на повърхността.
Този процес в крайна сметка води до отделяне на калций от твърдото зъбно вещество, също и с цел поддържане на неутралност. тоест зъбът се разхлабва [10]. Динамиката на този процес на разтваряне зависи от една страна от състава на емайла, дентина и циментовите кристали, от друга страна плаката около зъба играе важна роля. Този факт обяснява както различните критични стойности на pH за емайла (приблизително 5,5) или дентина (около 6,3), така и до известна степен вариациите в активността на кариеса между пациентите поради съдържанието на калций, фосфат или флуорид в Слюнката и плаката могат да варират в зависимост от пациента. Честотата на приема на захар и липсата на устна хигиена влияят на тези фактори и играят още по-важна роля.
Ерозията възниква, когато зъбите без плака са изложени на хроничните ефекти на ендогенните и екзогенните киселини. В случай на ерозии е важно не само стойността на pH, но и съдържанието на калций, фосфат и флуорид в ерозивната напитка в контакт със зъба. По тази причина „критичната“ стойност на pH в случай на ерозия може да бъде значително по-ниска, ако например напитката или храната съдържат калций.
Инхибиране на деминерализацията от флуорид
Калциев флуорид (CaF2)
In vitro краткосрочното приложение на неутрални флуоридни препарати води само до образуването на много малки количества CaF2. Въпреки това, могат да бъдат открити значително по-големи количества, ако емайлът се е променил по смисъла на първоначалния кариес [5,15]. При систематични изследвания Saxegaard и Rölla [43] установяват увеличаване на образуването на CaF2 поради по-ниска стойност на рН на флуоридния разтвор, повишени F - концентрации, по-дълго време на излагане, офорт на повърхността на емайла и осигуряване на допълнителен калций. Когато се прилагат разтвори с неутрална стойност на pH in vitro, калциевият флуорид се образува само от концентрация на флуор около 300 ppm. От друга страна, при рН 5, концентрация от 100 ppm флуорид е достатъчна, за да предизвика спонтанно утаяване на калциев флуорид [21]. Тези открития обясняват намерението за разработване на локални флуориращи агенти, които водят до образуване на CaF2 на повърхността на зъба след относително кратък контакт.
CaF2 се показва под сканиращ електронен микроскоп под формата на сферични глобули, чиято морфология може да варира по отношение на количеството и размера. Когато се използва киселинен разтвор на амин флуорид, първите глобули на CaF2 се образуват след 20 секунди, с кисел натриев флуорид малко по-късно и с натриев монофлуорофосфат (MFP), образуването на CaF2 не се случва in vitro [38]. Тъй като флуоридът е ковалентно свързан в MFP, той първо трябва да се освободи в устната кухина чрез хидролиза, за да може да реагира с калция. Hellwig et al. [17] открива значителни количества KOH-разтворим флуорид върху емайла след използване на паста за зъби с ниски дози амин флуорид (250 ppm), но не и след използване на паста за зъби, съдържаща MFP. Проучване in situ, сравняващо паста за зъби, съдържаща натриев флуорид с неутрална стойност на pH, и паста за зъби, съдържаща амин флуорид с pH 5,5, потвърди, че образуването на CaF2 се благоприятства от киселинната стойност на pH. След четири седмици употреба, съдържащата амин флуорид паста за зъби показа значително по-високо образуване на CaF2 върху емайла [20].
In vivo не се образува чист CaF2, тъй като се съхраняват и фосфати, протеини и други компоненти. Това стабилизира утайката и я прави по-устойчива на киселини. Стабилността се основава главно на адсорбцията на водородни фосфатни йони HPO4 2- върху повърхността на кристалите CaF2, което създава защитен слой, инхибиращ разтворимостта. В случай на кариозна атака, F - йони се освобождават от депото на CaF2 поради намалената концентрация на HPO4 2-йон при киселинни стойности на pH. Следователно CaF2 функционира като pH-контролиран F - резервоар, който освобождава F - когато е атакуван от киселина или при ниска стойност на pH и остава стабилен за по-дълго време върху повърхността на емайла в неутралния диапазон на pH [41]. Поради тези механизми CaF2 се счита за основен доставчик на свободни F - йони по време на киселинната атака. Освободените F - йони, от една страна, инхибират деминерализацията, а от друга имат благоприятен ефект върху реминерализацията. Те са от много по-голямо значение по време на кариозната атака, отколкото високото F-съдържание в емайловия кристал [12].
Калциевият флуорид със сигурност е най-важният и може би дори единственият реакционен продукт върху твърдото зъбно вещество след локалното приложение на флуориращи агенти [40]. Без съмнение най-горният слой на емайла, съдържащ калциев флуорид, от който се отделя флуорид в зависимост от стойността на pH, играе особено важна роля в профилактичния ефект на кариеса на флуоридите.
Насърчаване на реминерализация чрез флуорид
В обобщение може да се твърди, че флуоридният хидроксилапатит, поради неговия продукт с ниска разтворимост, се образува отново по-бързо от другите калциево-фосфатни фази на емайла, дори в леко киселинния диапазон на pH, което означава, че флуоридът ускорява и насърчава реминерализацията.
Съдържанието на флуорид в здравия емайл е по-ниско, отколкото в първоначалната лезия (петна от креда), тъй като това вече е преминало през много фази на деминерализация и реминерализация. Фигура 4 показва различните области на петна от тебешир. В повърхностната област (B) Weatherell et al. [54] с над 1100 ppm силно увеличени F - концентрации, докато 450 ppm са измерени в областта на здравата повърхност на емайла (A). Към центъра на лезията (С) концентрацията на флуорид спада до около 150 ppm, както и в по-дълбоките слоеве на емайла, където е само около 100 ppm. Това означава, че в сравнение с чистия флуориден апатит, здравият емайл има около 2% флуорид, съхраняван в него. Тази стойност може да се увеличи при оптимални условия на реминерализация в повърхността на първоначална лезия.
Повишената концентрация на флуорид в повърхностната зона на петна от креда се основава, от една страна, на насърчаването на реминерализацията от флуорид, т.е. H. върху образуването на богатия на флуорид апатит, а от друга страна на повишено поглъщане на F поради порестата повърхност на петна от креда [13]. Ако има флуорид, деминерализираните кристали служат като ядро за натрупване на нов минерал. Както вече беше обяснено, флуоридът ускорява този процес, защото реминерализацията е възможна дори при по-ниска стойност на рН. Резултатът е повърхностен минерален слой, богат на флуорид, с ниско съдържание на карбонат и устойчив на киселини (фиг. 5). Поради тези причини първоначалните лезии не трябва да се отварят хирургично.
В този контекст си струва да се отбележи, че дентинът изисква значително по-висока концентрация на флуорид в околната течност, отколкото емайла, за да се постигне еквивалентно инхибиране на деминерализацията. Това е важно за профилактиката на кариеса на корените. Baysan и сътр. [4] успяха да покажат, че силно концентрирана паста за зъби (5000 ppm) реминерализира първоначалния кариес на корен, когато се използва поне ежедневно.
Антимикробен ефект на флуорида
В лабораторията е показано, че въглехидратният метаболизъм на оралните стрептококи и лактобацили може да бъде инхибиран от флуорид [3]. Флуоридът се абсорбира в бактериалната клетка като HF, особено при ниски извънклетъчни стойности на рН, и там се дисоциира в H + и F - [23]. От една страна, флуорът се натрупва вътре в клетката, а от друга страна, клетъчната плазма става свръхкисела. Флуоридът може да увреди два ензима в клетката: енолазата и освобождаващата протон аденозин трифосфатаза [48]. Хиперацидността на цитоплазмата може също да инхибира механизма за транспортиране на глюкоза в клетката. Въпреки че тези механизми са относително ясно демонстрирани в обикновени клетъчни култури, все още няма доказателства, че този антимикробен ефект на флуорида допринася за предотвратяване на кариес, тъй като концентрациите на флуор в устната кухина може да не са достатъчни за такъв ефект [50].
Дълго се твърди също, че някои видове бактерии могат да се адаптират към непрекъснатото излагане на флуорид и че евентуален кариесно-профилактичен ефект на флуорида ще бъде загубен. При по-внимателно разглеждане обаче се установява, че тази адаптация води до намаляване на ацидогенността на човешката плака и по този начин антикариогенният ефект не се губи [50].
Като цяло може да се каже, че кариесният профилактичен ефект на флуоридите - ако изобщо е такъв - може да бъде свързан само с ефект в пероралния биофилм в много ограничена степен.
Препоръки за намаляване на ефективността на кариес и флуор
Кариесно-профилактичният ефект на локално прилаганите флуоридни препарати се подчертава в многобройни систематични прегледи [27–33,53]. Има много малко доказателства от клинични проучвания за употребата на флуоридни таблетки. Наличната информация по препоръка на флуоридни таблетки предполага, че те действат локално върху пробития зъб. В наскоро публикувана прегледна статия [42], в съгласие с други по-стари рецензии, е формулирано, че флуоридните таблетки трябва да се предписват само на деца, които имат висок риск от кариес и които не предприемат редовно други мерки за флуориране (напр. Консумация на флуорирана питейна вода, флуориране на трапезна сол, използване на паста за зъби, съдържаща флуорид ) да използвам. Таблетките трябва да се използват и смучат редовно, ако изобщо. Поради факта, че флуоридът действа предимно локално върху зъба, предписването на флуоридни таблетки изчезва на заден план или вече не се извършва в почти всички страни.
Съществуват и доста слаби доказателства за флуориране на трапезна сол [55]. Въпреки това може да се предположи, че флуорирането на трапезна сол е ефективна мярка за предотвратяване на кариеса, въпреки че в страни с и без това високо ниво на профилактика на кариеса допълнителният ефект от използването на флуоридна сол трудно може да бъде оценен количествено.
Флуорните гелове също могат да се нанасят индивидуално на седмица. Тук систематичните прегледи показват, че може да се постигне подобен ефект за намаляване на кариеса, както при четири приложения в денталната практика [27]. Разтворите за изплакване на уста, съдържащи флуорид, трябва да се използват само от училищна възраст и само ако има повишен риск от кариес [30]. Използването на флуорид-съдържащи разтвори за изплакване обаче се препоръчва особено при пациенти с фиксирани ортодонтски апарати [36]. Рандомизирано, проспективно клинично проучване успя да покаже, че контролираното използване на флуорид-съдържащи води за уста при юноши по време на пубертета допринася за по-ниска честота на кариес в проксималната област в сравнение с контролната група [34].
Фигура 6 показва препоръките за използване на флуор. В тази форма те са и основата на германските и швейцарските насоки за флуориране. При деца с активен кариес детската паста за зъби може да се използва два пъти на ден по-рано, отколкото е показано в насоките.
В този контекст Европейският орган за безопасност на храните (EFSA) вече установи през 2005 г., че флуорът не е основен микроелемент за човешкия растеж и развитие. Научният комитет по рискове за здравето и околната среда (SCHER) на Европейската комисия също пише в изявление относно флуорирането на питейната вода, че има сериозни научни доказателства за защитния ефект на локалното приложение на флуорид, докато съответните данни за системно приложение са по-малко убедителни . В този контекст си струва да се спомене, че само част от намаляването на кариеса, наблюдавано в Швейцария при ученици, може да се обясни с флуориращи мерки [46]. И накрая, насоките на Американската академия по педиатрия (AAP) препоръчват контролирано миене на зъби с паста за зъби, съдържаща флуорид, за всички деца със зъби в устната кухина.
Заключение
Ако се вземе предвид, че намаляването на кариеса е настъпило през същия период, в който местните флуориращи мерки също са били широко използвани, заключението, че кариесът може да бъде инхибиран чрез редовно приложение на F, изглежда оправдано. Независимо от това, флуорът не е чудодейно лекарство и кариесът не е заболяване с дефицит на флуор. Следователно, ефективността на препаратите, съдържащи флуорид, също намалява с увеличаване на кариесната активност. За деца и възрастни с висок риск от кариес трябва да се извършват допълнителни мерки като подобряване на хигиената на устната кухина, хранителни съвети и насоки и редовни стоматологични прегледи. Както при много други заболявания, и тук има социален компонент за развитието на кариес. Тук обаче политиците трябва да създадат подходящите условия и да осигурят добро образование и адекватна социална ситуация, особено за децата.
Първа публикация: Oralprophylaxe & Kinderzahnheilkunde 34 (2012) 2, Deutscher Ärzte-Verlag, Кьолн.