Факторы роста и производные эмалевых матриц в регенеративной хирургии пародонта
Были рассмотрены доклинические и клинические данные об использовании биологически активных регенерирующих материалов. Действие биологических продуктов/соединений основано на их способности индуцировать или ускорять процессы формирования матриц и клеточной дифференциации (Bosshardt, 2008).
Эти продукты способствуют процессу заживления, но не обладают механическими свойствами для обеспечения пространственного замещения и стабилизации сгустка крови. Именно поэтому некоторые из них загружают на твердые носители для придания им определенных механических свойств (Palmer, Cortellini, 2008; Trombelli, Farina, 2008).
В настоящее время в пародонтальной регенерации доступны для использования препараты, основанные на факторах роста или амелогенинах. Доклинические данные подтверждают положительный ответ как на заживление, так и на регенерацию пародонтальных ран (Howell et al., 1997; Bosshardt, 2008).
а) Факторы роста для внутрикостных дефектов. Клиническое использование факторов роста обосновано двумя многоцентровыми исследованиями рекомбинантного человеческого фактора роста (Nevins et al., 2005; Jayakumar et al., 2011) и двумя исследованиями — фактора роста фибробластов-2 (FGF-2) (Kitamura et al., 2008, 2011).
Nevins и соавт. (2005) воздействовали на 180 дефектов, включающих внутрикостные и фуркационные, используя одну из двух концентраций PDGF (0,3 и 1,0 мг/мл) в сочетании с устройством доставки β-ТСР или TCP.
Результаты оценивали через 3 и 6 мес, изучая клинические и рентгенографические характеристики. Прирост CAL через 6 мес не продемонстрировал значительного преимущества для любой концентрации PDGF по сравнению с ЗКТ. При рентгенографической оценке более низкая концентрация PDGF приводила к значительно более высокой доле заполнения дефекта (57 против 18%) и линейному росту кости (2,6 против 0,9 мм). Результаты этого исследования привели к утверждению этого материала FDA.
Авторы интерпретировали расхождение между сообщенным дополнительным преимуществом с точки зрения рентгенографических параметров и отсутствием значительных изменений в CAL за счет биологического действия фактора роста (сокращение времени заживления твердых тканей).
Jayakumar и соавт. (2011) пролечили 54 пациента с использованием rhPDGF-BB1b (rhPDGF) в сочетании с устройством доставки β-ТСР или только трикальцийфосфатом.
Прирост CAL, рост кости и доля заполнения кости через 6 мес были значительно выше в группе исследования по сравнению с TCP в контрольной группе.
Kitamura и соавт. (2008) провели лечение 74 пациентов, сравнив три различные концентрации FGF-2 с носителем с 3% гидроксипропилцеллюлозой и только с гидроксипропилцеллюлозой. Увеличения CAL в исследуемой и контрольной группах не отмечено. Тем не менее значительная разница в показателях увеличения костной ткани была отмечена в пользу 0,3% концентрации FGF-2 по сравнению только с гидроксипропилцеллюлозой. Другие две концентрации (0,03 и 0,1%) не показали каких-либо преимуществ в плане увеличения костной ткани.
Второе рандомизированное двойное слепое плацебо-контролируемое клиническое исследование 253 взрослых пациентов сравнило 0,2, 0,3 или 0,4% FGF-2 с доставкой только в двух- или трехстеночных вертикальных дефектах кости (Kitamura et al., 2011). Каждая доза FGF-2 показала значительное преимущество по сравнению с носителем (р<0,01) в отношении заполнения кости через 36 нед после введения. Существенных различий между группами в приросте CAL не выявлено.
Ни в одном из четырех исследований не сообщили о клинических проблемах безопасности.
С учетом результатов этих четырех исследований можно сделать вывод, что оба испытуемых фактора роста привели к ощутимому преимуществу по сравнению с контролем в плане увеличения костной ткани, в то время как три из четырех исследований не подтвердили существенной разницы в приростах CAL. Эффективность rhPDGF-BB1b и FGF-2 требует дальнейшего изучения.
В контролируемом исследовании оценивали клиническое и гистологическое заживление/ регенерацию раны после хирургической имплантации рекомбинантного человеческого фактора роста/дифференцированного фактора-5 (rhGDF-5), адсорбированного на носителе β-ТСР в виде частиц (rhGDF-5/β-TCP) в пародонтальные дефекты у 28 пациентов (Stavropoulos et al., 2011). Для контрольных дефектов использовали только открытый кюретаж. Авторы сообщили о более высоком снижении PPD, приросте CAL, регенерации альвеолярной кости и регенерации пародонта на участках, на которые воздействовали rhGDF-5/β-ТСР по сравнению с контрольными участками. Однако эти различия не были статистически значимыми.
Через 6 мес после операции были отобраны блоковые биопсии участков дефектов. Гистологически высота регенерации кости была практически в 3 раза выше при использовании rhGDF-5/β-ТСР по сравнению с только открытым кюретажем (2,19+1,59 против 0,81 ±1,02 мм; р=0,08). Аналогично отмечено почти двукратное увеличение для ПС (2,16±1,43 против 1,23±1,07 мм; р=0,26), цемента (2,16+1,43 против 1,23±1,07 мм; р=0,26) и площади регенерации кости (0,74±0,69 против 0,32±0,47 мм2; р=0,14). Корневой резорбции/анкилоза не наблюдалось. Для проверки этих результатов необходимы дальнейшие исследования с большими размерами выборки.
б) Факторы роста при вовлечении фуркаций. Camelo и соавт. (2003) провели исследование для оценки клинического и гистологического ответа на rhPDGF-BB, введенного в аллотрансплантат кости для лечения выраженных дефектов фуркаций класса II. Лечение проводили в области трех моляров нижней челюсти и одного моляра верхней челюсти. Для двух дефектов использовали концентрацию 0,5 мг/мл, для других двух — 1,0 мг/мл rhPDGF-BB, который во всех случаях смешивали с ДЛКА. При обеих концентрациях rhPDGF-BB отмечено значительное улучшение горизонтальной (в среднем 3,5 мм) и вертикальной (в среднем 4,25 мм) глубины зондирования и CAL (в среднем 3,75 мм).
При гистологической оценке отмечена пародонтальная регенерация, в том числе новая костная, цементная и пародонтальной связки в корональном направлении к эталонной отметке. Это исследование подтвердило благоприятный ответ ткани на лечение rhPDGF-BB на клиническом и микроскопическом уровнях, а также продемонстрировало, что пародонтальная регенерация в выраженных дефектах фуркаций класса II может быть достигнута при использовании комбинации очищенного рекомбинантного фактора роста и костного аллотрансплантата. Эти результаты были подтверждены вторым исследованием 15 участков — фуркаций класса II, в которых PDGF был нанесен на ДЛКА (Nevins et al., 2003), а также в другом исследовании четырех фуркаций класса III, в котором фактор роста был нанесен на TCP (Mellonig et al., 2009).
Приведенные экспериментальные исследования показали перспективные гистологические и клинические результаты. Тем не менее для оценки реального потенциала факторов роста при лечении зубов с вовлечением фуркаций необходимы более крупные контролируемые клинические исследования.
в) Производные эмалевых матриц при внутрикостных дефектах. Производные эмалевых матриц используют в клинической практике более 10 лет, а их клиническая эффективность хорошо доказана. Преимущество использования геля EMD при внутрикостных дефектах у человека подтверждено гистологическими данными, исследованиями случаев заболевания, метаанализом рандомизированных контролируемых клинических исследований и большим многоцентровым исследованием (Heijl et al., 1997; Heden et al., 1999; Sculean et al., 1999b; Silvestri et al., 2000; Heden, 2000; Tonetti et al., 2002; Giannobile, Somerman, 2003; Heden, Wennstrom, 2006) (см. рис. 26, 27; рис. 40).
Рисунок 26. Клиническая иллюстрация использования минимально инвазивной хирургической техники в изолированном межзубном дефекте, распространяющемся в сторону буккальной стороны зуба: а — на диаграмме показана протяженность разреза, выполняемого в соответствии с принципами модифицированной методики лоскута с сохранением сосочков в межзубном пространстве, связанном с дефектом. Мезиодистальное удлинение лоскута ограничено буккальной стороной зубов рядом с дефектом и межзубной стороной, смежной с буккальным расширением дефекта, для обеспечения стабильности раны; б, в — после успешной первичной терапии на дистальной стороне бокового резца был обнаружен карман размером 6 мм, связанный с внутрикостным дефектом; г — потеря прикрепления распространяется на буккальную сторону бокового резца, что указывает на необходимость получения доступа к буккальной стороне этого зуба. Таким образом, к дефекту применен минимально инвазивный подход с использованием методики лоскута с сохранением сосочков для доступа к межзубной области и расширения разреза в сосочке между боковыми и центральными резцами с обеспечением адекватного доступа к дефекту; д — первичное закрытие было получено с использованием модифицированного внутреннего матрасного шва и простого проходного шва; е, ж — через 1 год отмечены снижение глубины зондирования, хорошая сохранность высоты мягких тканей и устранение дефекта
Рисунок 27. Клиническая иллюстрация использования минимально инвазивной хирургической техники при внутрикостных дефектах, связанных с межзубными пространствами одного и того же зуба: а — на диаграмме показана протяженность разреза, выполняемого в соответствии с принципами модифицированной методики лоскута с сохранением сосочков, в двух межзубных пространствах, связанных с дефектами. Мезиодистальное расширение лоскута было ограничено двумя межзубными сосочками, связанными с дефектами; б, в — и достигало линии угла двух соседних зубов для сохранения стабильности раны, обеспечивая при этом достаточный доступ к дефектам. Клинический и рентгенографический вид на исходном фоне показал хороший контроль воспаления после завершения начальной терапии, а также наличие глубоких мезиальных и дистальных карманов с соответствующими внутрикостными дефектами; г — и мезиальные, и дистальные дефекты были доступны для лоскутов с сохранением сосочков, дефекты были санированы, а поверхности корней тщательно обработаны; д, е — после применения производных эмалевых матриц в хорошо сформированных дефектах первичное закрытие лоскута было достигнуто с помощью модифицированных внутренних матрасных швов. Через 1 год отмечены мелкие карманы, сохранение мягких тканей и устранение дефектов
Рисунок 40. Клинический пример, иллюстрирующий использование производных эмалевой матрицы для регенерации дефектов, расположенных на двух соседних зубах: а, б — при повторной оценке отмечены глубокие карманы, связанные с глубокими внутрикостными дефектами, с дистальной стороны первого и второго моляров; в, г — доступ к дефектам осуществляли с помощью модифицированной методики лоскута с сохранением сосочков с дистальной стороны первого моляра, а также с использованием крестообразного разреза в ретромолярной области. После инструментальной обработки и санации корней были выявлены глубокие дефекты. После применения производных эмалевых матриц в форме геля первичное закрытие было получено с помощью многослойных швов; д, е — через 1 год отмечены небольшая глубина зондирования, что было связано с устранением дефектов, стабильность раны и поддержание пространства. Однако на данном этапе доказательства в пользу применения таких комбинаций отсутствуют
Проспективное многоцентровое рандомизированное контролируемое клиническое исследование Tonetti и соавт. (2002) было проведено для сравнения клинических результатов операций с лоскутом, сохраняющим сосочек, с применением или без применения EMD у 172 пациентов с прогрессирующим хроническим пародонтитом в 12 центрах семи стран. У всех пациентов был по крайней мере один внутрикостный дефект до 3 мм или более. Заядлые курильщики (>20 сигарет в день) были исключены из исследования.
Хирургические процедуры включали инструментальную обработку корней с использованием УЛСС или ММСС для достижения оптимальной адаптации ткани и первичного закрытия. После санации корни в течение 2 мин подвергали обработке гелем, содержащим 24% ЭДТА. EMD применяли в исследуемой группе и не использовали в контрольной. Через 1 год были осмотрены 166 пациентов. В среднем в дефектах в группе исследования CAL достигал 3,1±1,5 мм, в то время как в дефектах в контрольной группе отмечено значительное снижение прироста CAL (2,5±1,5 мм). Восстановление карманов также было значительно выше в исследуемой группе (3,9±1,7 мм) по сравнению с контрольной (3,3±1,7 мм).
Многофакторный анализ показал, что на прирост CAL значительно влияют лечение, курение сигарет, исходный уровень PPD и кортикализация дефектов. Анализ частотного распределения результатов показал, что EMD повышают предсказуемость клинически значимых результатов (увеличение CAL >4 мм) и уменьшают вероятность получения незначительного или нулевого прироста CAL (<2 мм). Результаты этого исследования показали, что регенеративная пародонтальная хирургия с применением EMD имеет дополнительное преимущество с точки зрения увеличения CAL, снижения PPD и предсказуемости результатов по сравнению с операциями с лоскутами, сберегающими сосочки.
Вторичный анализ многоцентрового исследования показал, что при внутрикостных дефектах дополнительное преимущество EMD было более выражено при трехстеночных дефектах, чем при одностеночных (Tonetti et al., 2002). Кроме того, проведен еще один вторичный анализ исследования с оценкой влияния рентгенографического угла углового дефекта на результат (Tsitoura et al., 2004), однако установлена отрицательная связь между этим углом и приростом CAL, наблюдаемым через 1 год. Эти данные поставили под сомнение пригодность гелевой композиции EMD для лечения дефектов с неподдерживаемой анатомической основой (широкие дефекты с отсутствующими костными стенками) и вызвали значительный исследовательский интерес в отношении включения EMD в различные ЗКТ для повышения стабильности раны и поддержания пространства. Однако на данном этапе систематические доказательства для поддержки использования таких комбинаций отсутствуют.
EMD были успешно использованы в сочетании с минимально инвазивными методами — от MIS (Harrel et al., 2005) до MIST (Cortellini, Tonetti, 2007a, b; Cortellini et al., 2008; Ribeiro et al., 2011a) и m-MIST (Cortellini, Tonetti, 2009a, 2011). Эти методики применимы для участков, где отслаивание лоскута минимально, поскольку его размещение не требует растяжения лоскута, и хорошая стабильность, обеспечиваемая MIS ране, по-видимому, способствует ее активному заживлению (Cortellini et al., 2008; Cortellini, Tonetti, 2009a).
Клинически скорость заживления ран после применения EMD, по-видимому, усиливается. В исследовании, посвященном плотности мягких тканей в хирургическом участке с использованием недоэкспонированных рентгенограмм (Tonetti et al., 2004b), было установлено, что скорость увеличения плотности после применения EMD может быть быстрее, чем в контрольном исследовании с лоскутом. Такое изменение было интерпретировано как результат локального выброса факторов роста и дифференцировки клеток, участвующих в локальном заживлении ран. Для клинического применения белки матрицы эмали с учетом их гидрофобности смешивают в носителе-геле при низком pH.
После повышения pH в пародонтальной ране и быстрой элиминации геля белки матрицы эмали (состоящие в основном из EMD) осаждаются в ране и на поверхности корня. Механизм действия EMD полностью не установлен, однако имеющиеся данные свидетельствуют о том, что клетки ПС, подвергнутые воздействию EMD, изменяют свой фенотип, увеличивая экспрессию множества генов, связанных с ростом и дифференцировкой (Brett et al., 2002; Parkar, Tonetti 2004), включая трансформацию фактора роста-β (Lyngstadaas et al., 2001).
Обзор (Bosshardt, 2008) показал, что:
1) EMD увеличивают клеточную пролиферацию ПС и фибробластов десен, а также клеток остеобластов и хондроцитов;
2) EMD оказывают биологическое воздействие на остеобласты, включая повышение регуляции маркеров формирования кости;
3) специфические мелкие полипептиды амелогенина (5 кДа) обладают остеоиндуктивными свойствами при тестировании в эктопической костно-формирующей модели;
4) EMD не оказывают индуктивного действия на цементогенез.
г) Производные эмалевых матриц при вовлечении фуркаций. Лечение фуркация в области зубов нижней челюсти класса II с помощью EMD было предпринято Jepsen и соавт. (2004). Для сравнения EMD и биологически рассасываемых барьеров было проведено рандомизированное внутрииндивидуальное исследование 45 пациентов. Оба метода лечения привели к значительному клиническому улучшению. Авторы сообщили о среднем снижении открытых фуркаций до 2,8 мм на участках, где применяли EMD, по сравнению с уменьшением до 1,8 мм на участках, где использовали мембраны. Полное закрытие было зафиксировано в восьми из 45 участков при использовании EMD и в трех из 45 участков, где ставили мембрану. Различия между исследуемыми участками и контрольными не были статистически значимыми.
Chitsazi и соавт. (2007) сообщили об увеличении H-CAL, которое было значительно выше при фуркациях нижней челюсти класса II, чем в контрольных участках с открытым кюретажем (р=0,002).
В другом рандомизированном исследовании (Casarin et al., 2008) сравнивали использование EMD для одного открытого лоскута у 15 пациентов с контралатеральными проксимальными фуркациями верхней челюсти класса II. Через 6 мес прирост V-CAL в контрольных и исследуемых группах составил 0,39+1,00 и 0,54±0,95 мм соответственно, а прирост H-CAL — 1,21±2,28 и 1,36+1,26 мм соответственно (р=0,05). Вертикальный и горизонтальный уровни кости для контрольной группы составили соответственно 1,04±1,12 и 1,00±1,79 мм, а для испытуемой — 0,82±1,82 и 1,17±1,38 мм соответственно (р=0,05). Однако в контрольной группе наблюдали статистически достоверно большее число уменьшенных/закрытых фуркаций (р=0,05).
Авторы пришли к выводу, что использование EMD в проксимальных фуркациях не вызывает значительного снижения PPD или увеличения клинических и костных уровней прикрепления, но может привести к более высокой скорости превращения фуркаций класса II в класс I.
До настоящего времени имеются противоречивые результаты лечения фуркаций в области зубов верхней или нижней челюсти класса II с помощью EMD. Однако их использование дает дополнительные преимущества по сравнению с лечением только лоскутной операцией.
