МедУнивер - MedUniver.com Все разделы сайта Видео по медицине Книги по медицине Форум консультаций врачей  
Рекомендуем:
Стоматология:
Стоматология
Анатомия полости рта
Детская и подростковая стоматология
КТ, МРТ, УЗИ полости рта и ЧЛХ
КЛКТ, КТ, рентген в имплантологии
Ортодонтия:
Ортодонтия
Высота окклюзии
Мини-имплантаты
Ортопедия:
Высота окклюзии
Протезирование коронками
Протезирование мостовидными протезами
Реставрация передних зубов
Штифтовые культевые конструкции (ШКК)
Пародонтология:
Пародонтология
Пластическая хирургия десны
Трансплантация кости (костная пластика)
Терапевтическая стоматология:
Терапевтическая стоматология
Реставрация передних зубов
Штифтовые культевые конструкции (ШКК)
Эндодонтия (эндодотическое лечение)
Хирургическая стоматология:
Хирургическая стоматология
Имплантология
Пластическая хирургия десны
Трансплантация кости (костная пластика)
Форум
 

Заживление раны пародонта: этапы, биология

Структура и функции пародонта определяют интеграцию четырех основных тканей: периодонта, цемента корня зуба, альвеолярной кости и десны. В целом они обеспечивают биологический и физический барьеры для многочисленных воздействий; опора зуба служит результатом окклюзионной функции и сложной микробной среды полости рта. Эта интеграция наиболее часто нарушается из-за хронического воспаления, вызванного сложными бактериальными сообществами.

Заживление раны пародонта
Рисунок 1. а — Опорный аппарат зуба (т.е. пародонта) включает альвеолярную кость, пародонтальную связку (ПС), цемент и десну. В совокупности они представляют собой сложную динамическую систему тканей с механическими и биологическими функциями, которые синергически определяют адаптивный потенциал ткани и ее способность противостоять микробиологическим и механическим воздействиям.
б, в — Функциональная система пародонта характеризуется различными фибриллярными структурами, известными как шар-пеевы волокна, которые соединяют альвеолярную кость с поверхностью цемента зуба (красный флюоресцентный иммунный периостин)

Тем не менее пародонт представляет собой упругий орган, который может быть описан как динамическая структура, чувствительная к различным факторам и способная переводить механические стимулы в биохимические сигналы, которые влияют на его гомеостаз (Burger et al., 1995; Duncan и Turner, 1995; Marotti, 2000; Marotti и Palumbo, 2007; Bonewald и Johnson, 2008). Его структура и функции в процессе ремоделирования и заживления определяют гармоничное взаимодействие важных биологически активных белков (PDGF, фактор роста эндотелия сосудов, эпидермальный фактор роста, фактор роста фибробластов, BMP, инсулиноподобный фактор роста-1, TGF-β1 и др.) (Long et al., 2002; Sato et al., 2002; Tsuji et al., 2004; Yang et al., 2006), которое приводит к повышению адаптационного потенциала для защиты и поддержания целостности ее четырех основных компонентов (рис. 1).

В организме человека патологические изменения в опорных тканях зуба развиваются в основном при воспалительных заболеваниях пародонта, которые дестабилизируют и нарушают функциональную и структурную целостность альвеолярной кости, периодонта и цемента. Восстановление исходной структуры, свойств и функций этих тканей — оптимальный результат пародонтальной терапии. К сожалению, заживление вторичным натяжением часто нарушает нормальное восстановление пародонта и может быть следствием различных клинически дефектных результатов.

а) Заживление ран: результаты и определения. Прежде чем изучать каскад клеточных и молекулярных реакций на этапах заживления ран, важно оценить определенные модели заживления, которые имеют место в комплексе пародонта (табл. 1). Исходя из результатов гистологических исследований, в пародонте можно выделить несколько вариантов результатов лечения (табл. 2).

В табл. 3 представлены возможности клеточной терапии для для пародонтальной тканевой инженерии.

Заживление раны пародонта
Заживление раны пародонта
Заживление раны пародонта

б) Биологические процессы заживления раны. Процесс заживления ран — основной механизм организма для восстановления целостности тканей после повреждения. Если заживление ран не происходит должным образом, хроническое нарушение защитного барьера может привести к серьезным физиологическим, иммунологическим и метаболическим нарушениям. Заживление раны в основном представляет собой динамический процесс, который включает несколько типов клеток и биологических медиаторов. В рамках активной системы пародонтального повреждения клеточные популяции мигрируют, дифференцируются и пролиферируют; происходит взаимодействие эпителиальной и соединительной тканей. Всем процессом, который происходит в перекрывающихся фазах, управляет широкий спектр цитокинов и молекул ВМ.

в) Этапы заживления раны. Общие принципы заживления, а также клеточные и молекулярные процессы, наблюдаемые во внеротовых участках, также применимы к процессам заживления, которые имеют место при пародонтальной хирургии. Травматическое повреждение приводит к повреждению капилляров и кровотечению и, как следствие к образованию тромба. Образование тромба служит непосредственным ответом на какую-либо травму. Сгусток выполняет две функции: он временно защищает обнаженные ткани и служит в качестве временной матрицы для миграции клеток. Тромб состоит из всех клеточных компонентов крови (в том числе эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов) в матрице из фибрина, плазменного фибронектина, витронектина и тромбоспорина. Помимо этого, этот процесс разделяют на три этапа.
1. Фаза воспаления.
2. Фаза грануляции.
3. Формирование матрикса и ремоделирующая (созревания) фаза (Wikesjo et al., 1992).

Каждый из этапов заживления раны имеет большое значение для успеха, однако исход часто определятся начальным процессом заживления.

1. Фаза воспаления. Факторы роста, присутствующие в сгустке, привлекают воспалительные клетки, а затем участвуют в регулировании процесса грануляции. Через несколько часов после травмы воспалительные клетки (преимущественно нейтрофилы и моноциты) заполняют тромб. Эти клетки очищают рану от бактерий и некротизированных тканей путем фагоцитоза и высвобождения ферментов и токсичных соединений кислорода. В течение 3 дней воспалительная реакция переходит в ее позднюю стадию. Макрофаги мигрируют в область раны и способствуют ее очищению путем фагоцитоза полиморфноядерных лейкоцитов и эритроцитов. Кроме того, макрофаги секретируют ряд биологически активных молекул, таких как воспалительные цитокины и факторы роста тканей, которые привлекают дополнительные воспалительные клетки, а также фибробластические и эндотелиальные клетки и, таким образом, играют существенную роль в переходе воспалительного состояния раны в фазу грануляции.

2. Фаза грануляции. Популяция нейтрофилов в течение нескольких дней дополняется макрофагами, которые также участвуют в раневой дезактивации. Они играют важную роль в формировании грануляционной ткани, которое начинается приблизительно на 4-й день. Макрофаги постоянно высвобождают факторы роста, способствующие процессу заживления. Факторы роста и цитокины, секретируемые макрофагами, участвуют в пролиферации и миграции фибробластов, эндотелиальных клеток и клеток гладких мышц в области раны. Клетки в ране пролиферируют вокруг радиуса раневого участка, формируя соединения от клетки к клетке и от клетки к матриксу.

Макрофаги и фибробласты продолжают экспрессировать факторы роста, которые регулируют процесс заживления, как экзокринным, так и аутокринным образом. Исследования показали, что раневые участки, обогащенные факторами роста, отличаются ускоренными процессами образования грануляционной ткани (Sporn et al., 1983). Через 7 дней после начала заживления ран грануляционные процессы доминируют на участке раны, формируются начальные коллагеновые волокна. В итоге клетки и матрикс формируют связи от клетки к клетке и от клетки к матрице, которые генерируют скоординированную упругость, которая приводит к сжатию ткани. Формирование грануляционной ткани постепенно развивается в заключительной фазе заживления, в которой реформированная, более богатая клетками ткань подвергается созреванию и устанавливает последовательность ремоделирования для удовлетворения функциональных потребностей.

3. Фаза созревания. Фибробласты, ответственные за замену временного ВМ, вырабатывают новый, богатый коллагеном матрикс. Примерно через 1 нед после возникновения раны и вслед за тем, как синтезирован коллаген матрикса, некоторые фибробласты претерпевают трансформацию в миофибробласты и вырабатывают а-актин гладких мышц. Такие преобразование и синтез приводят к сокращению раны. Эндотелиальные клетки, ответственные за ангиогенез, мигрируют во временный матрикс для формирования сосудистых трубочек и петель. При созревании предварительной матрицы эндотелиальные клетки подвергаются запрограммированной гибели (апоптоз), и количество сосудистых единиц уменьшается. Созревание грануляционной ткани приводит к регенерации или репарации (образование рубцов) поврежденных тканей.

Заживление поврежденных тканей — путем регенерации или репарации — зависит от двух важных факторов: наличия необходимого типа(ов) клеток, а также наличия или отсутствия стимулов и сигналов, необходимых для привлечения и стимуляции этих клеток.

г) Факторы, влияющие на заживление. Важно помнить, что в пародонте, а также в других областях тела заживляющая способность зависит от локальных и системных факторов.

1. Местные факторы. Заживление после десневой и пародонтальной хирургии может быть задержано и изменено многочисленными локальными факторами. К таким факторам относят следующие.
• Зубной налет.
• Чрезмерное манипулирование тканью во время лечения.
• Травма тканей.
• Наличие инородных тел.
• Повторные лечебные процедуры, которые разрушают упорядоченную клеточную активность во время процесса заживления.

Заживление, таким образом, улучшают хирургическая обработка раны (удаление дегенеративных и некротизированных тканей), иммобилизация области заживления и давление на рану. Клеточная активность в процессе заживления вызывает увеличение потребления кислорода. Тем не менее заживление десневой ткани не ускоряется за счет искусственного увеличения притока кислорода выше обычного (Glickman et al., 1950).

2. Системные факторы. Несомненно, что заживляющая способность уменьшается с возрастом (Holm-Pedersen и Loe, 1971). Заживление также ухудшается при недостаточном приеме пищи, системных нарушениях, которые затрудняют использование питательных веществ, а также при дефиците витамина С (Barr, 1965), белков (Stahl, 1962) и других питательных веществ.

Гормоны также оказывают влияние на заживление. Системно управляемые глюкокортикоиды, такие как кортизон, препятствуют репарации за счет воздействия на воспалительную реакцию или ингибирования роста фибробластов, синтеза коллагена, а также образования эндотелиальных клеток. Системный стресс, тиреоидэктомия, тестостерон, адренокортикотропный гормон и большие дозы эстрогена подавляют образование грануляционной ткани и ухудшают заживление (Butcher и Klingsberg, 1963).

Прогестерон увеличивает и ускоряет васкуляризацию незрелой грануляционной ткани (Lindhe и Branemark, 1968) и, вероятно, увеличивает восприимчивость десневой ткани к механическому повреждению, вызывая дилатацию маргинальных сосудов (Hugoson, 1970).

д) Заживление пародонтальной раны. Для функциональной регенерации пародонта временной и пространственный прогресс происходит в той же последовательности, что и при естественном формировании и развитии пародонта (Chen et al., 2011). Точные клеточные и молекулярные процессы до настоящего времени не ясны, однако клетки должны сначала мигрировать и прикрепиться к оголенной поверхности корня. При использовании модели дефекта фуркации у крысы можно наблюдать микросреду, стимулирующую пролиферацию, миграцию и созревание мезенхимальных клеток-предшественников в дефектной зоне ПС или кости хозяина (Lekic et al., 1996а, b). Этот процесс опосредован и координируют растворимые факторы, другие клетки и ВМ.

Ранний процесс заживления ран характеризуется консервативной последовательностью, который инициируют свертывание крови, а также миграция нейтрофилов и моноцитов для санации и резорбции кости. Формирование кости, как правило, инициируется от костного края поражения (Rajshankar et al., 1998). Уже через несколько дней после операции можно наблюдать тонкий слой цемента с прикрепленной соединительной тканью, в частности, на апикальной стороне зуба, где цементное вещество толще по сравнению с узкой коронковой областью (King et al., 1997). После того как достигнута минерализация ткани, ориентация ПС волокон, направленность и интеграция в цементе, как и в альвеолярной кости, опосредует соответствующая механическая нагрузка (Mine et al., 2005; Rios et al., 2011).

Именно поэтому крайне важно, чтобы исследователи с учетом этих последовательных процессов выбирали соответствующие моменты времени для определения терапевтически эффективного «окна» кандидата пародонтально-сконструированного устройства или биоактивных молекул (рис. 2).

Заживление раны пародонта
Рисунок 2. Стадии заживления раны пародонта. Оптимальное заживление пародонта требует различных процессов в последовательном порядке. После начальной фазы коагуляции, воспалительной реакции и формирования грануляции тканей клетки-предшественники, участвующие в мультитканевой регенерации, рекрутируются на месте и опосредуют биологическую доступность важных факторов роста. По мере прогрессирования заживления действие механических раздражителей усиливается, что способствует организации синтеза внеклеточного матрикса (ВМ), а также формированию цемента, костной ткани и созреванию. После создания этих структур образуются волокна пародонтальной связки (ПС), которые организуются и ориентируются. Постепенно ткани созревают и в итоге достигают механической прочности. Ремоделирующие процессы продолжаются в регенерированном пародонте в качестве важнейшего механизма, который контролирует потенциал адаптации к сложным местной и системной средам

Заживление пародонтальной раны, безусловно, считают более сложным процессом по сравнению с заживлением раны эпидермы. Нативный пародонт включает цемент, функционально ориентированную ПС, альвеолярную кость и десну. Границы между этими тканями, а также положение трансгингивального зуба представляет собой постоянную проблему при реставрации целостности нативных структур, поскольку приходится создавать новое соединение с несосудистыми и нежизнеспособными твердыми тканями поверхности корня в условиях открытой системы, которая постоянно загрязняется и выдерживает значительную «бактериальную нагрузку». Именно поэтому заживление, которое подразумевает выполнение всех видов десневой и пародонтальной терапии, может быть весьма различным.

Самое основное требование для успешного лечения пародонта заключается в поддержании в чистоте, свободной от биопленки, деконтаминированной поверхности корней. Терапия включает как хирургические, так и нехирургические процедуры, которые приводят к инструментальной обработке пораженной ткани. Это вызывает ранение тканей пародонта, в которых развивается воспаление. Результаты терапии зависят от способности организма к заживлению и от механизмов, которые влияют на эти процессы. Важно понимать, что порядок событий во время заживления ран после терапии зависит от сложного комплекса биологических взаимодействий в зоне интереса.

Исследование заживления раны пародонта в прошлом предусматривало основное понимание механизмов, способствующих регенерации тканей пародонта. Был получен ряд ценных результатов как на клеточном, так и на молекулярном уровне, которые впоследствии использованы в технике регенеративных биоматериалов, доступных в медицине пародонта в настоящее время.

Морфология ран пародонта включает десневой эпителий, десневую соединительную ткань, периодонт, а также компоненты твердых тканей, таких как альвеолярная кость и цементное вещество или дентин на поверхности корней зубов. Это особое сочетание влияет как на процесс заживления в каждом сегменте ткани так и на весь пародонтальный участок. В то время как заживление десневого эпителия и лежащей в его основе соединительной ткани завершается в течение нескольких недель, регенерация ПС, цемента корня и альвеолярной кости обычно происходит через несколько недель или месяцев. Поскольку цель состоит в закрытии раны, конечным результатом заживления служит формирование эпителия прикрепления, окружающего зубной ряд (Caton et al., 1980). Заживление десневой соединительной ткани, с другой стороны, приводит к значительному уменьшению ее объема, при этом клинически наблюдают рецессию десны и уменьшение пародонтальной глубины кармана.

Возникает регенерация ПС на вновь образованном цементном веществе, созданном цементобласта-ми, происходящая из грануляционной ткани ПС (Karring et al., 1985). Кроме того, происходит моделирование альвеолярной кости после стимуляции мезенхимальных клеток из десневой соединительной ткани, которые превращаются в остеопрогениторные клетки, локально экспрессируемые BMP (Krebsbach et al., 2000; Sykaras и Opperman, 2003).

Серия классических исследований на животных показала, что ткань, происходящая от альвеолярной кости или десневой соединительной ткани, лишена клеток, способных образовать новое прикрепление между ПС и вновь образованным цементом (Karring et al., 1980; Nyman et al., 1980). Кроме того, грануляционная ткань, возникшая из десневой соединительной ткани или альвеолярной кости, приводит к резорбции корней или анкилозу при контакте с поверхностью корней зубов. Следует ожидать, что эти осложнения будут происходить чаще после регенеративной пародонтальной хирургии, в частности после процедур, которые включают размещение имплантационного материала для стимуляции образования костной ткани. Причину резорбции корня редко идентифицируют, однако возможно, что после хирургического вмешательства зубодесневой эпителий мигрирует апикально вдоль поверхности корней, образуя защитный барьер против корневой поверхности (Bjorn et al., 1965; Karring et al., 1984).

Результаты этих экспериментов на животных показали, что в итоге клетки, способные сформировать новое прикрепление соединительной ткани, содержат ПС (Karring et al., 1985).

Как правило, эпителий, растущий вниз вдоль корневой поверхности зуба, достигает уровня ПС до того, как последняя регенерирует с новыми слоями цементного вещества и новыми включенными волокнами соединительной ткани. Именно поэтому для того, чтобы способствовать заживлению для восстановления цемента и ПС, рост десневого эпителия следует затормозить для предотвращения создания длинного соединительного эпителия вдоль поверхности корней до формирования уровня ПС.

Эти принципы заживления пародонтальной раны обеспечивают общее представление об изменениях, которые следуют за повреждениями, причиненными хирургическими вмешательствами. Для достижения нового прикрепления соединительной ткани грануляционным тканям, полученным из клеток ПС, необходимо пространство и время для достижения стандартных размеров и созревания нового цемента и ПС.

е) Заживление после пародонтальной хирургии. Заживление после десневой и пародонтальной хирургии представляет собой более сложную ситуацию, особенно в тех случаях, когда ткань пародонта примыкает к инструментально обрабатывамой поверхности корня, лишенного прикрепления пародонта. В этом случае края раны представляют собой не два противоположных сосудистых десневых края, а жесткую несосудистую минерализованную поверхность зуба на одной стороне и соединительную ткань и эпителий десневого лоскута на другой (рис. 3). Ранние процессы заживления на зубодесневой границе были исследованы при помощи блоков дентина, имплантированных в области беззубых альвеолярных отделов, погруженные под десневые лоскуты у собак (Wikesjo et al., 1991).

Заживление раны пародонта
Рисунок 3. Пародонтальная рана после хирургического выделения лоскута: 1) десневой эпителий; 2) десневая соединительная ткань; 3) альвеолярная кость; 4) связка пародонта; 5) цемент или дентин поверхности корней зубов

Образование сгустка на границе между зубом и десневым лоскутом инициируют элементы крови, которые попадают на поверхность корня во время операции и при закрытии раны случайным образом.

Это представляет собой самый первый этап заживления лоскута на зубодесневой границе (т.е. абсорбция и адгезия белков плазмы к поверхности корней) (Wikesjo et al., 1991). В течение нескольких минут фибриновый сгусток прикрепляется к поверхности корня. В течение нескольких часов на ранней стадии воспалительного процесса можно наблюдать, как воспалительные клетки, преимущественно нейтрофилы и моноциты, накапливаются на поверхности корней, и в течение 3 дней в поздней фазе воспаления преобладает картина заживления, когда макрофаги мигрируют в рану с последующим формированием грануляционной ткани. Через 7 дней может быть сформировано прикрепление соединительной ткани к поверхности корня; коллагеновые элементы, как предполагают, ориентированы к поверхности дентина. В этом интервале наблюдения может быть очевидным резорбтивное ремоделирование поверхности дентина.

В течение 14 дней у новообразованных коллагеновых волокон можно отметить расположение, указывающее на физическое прикрепление к дентину (Selvig et al., 1988). Ramfjord и соавт. (1966) сообщили, что созревание коллагена в коллагеновых тканях и функциональная ориентация соединительной ткани занимает 3-5 нед. Кроме того, с 10-21-го дня начинает происходить новое откладывание кости (Wilderman, 1964). В итоге может быть начато формирование цемента, но не раньше чем через по крайней мере 3 нед после закрытия раны (Hiatt et al., 1968).

Лишь немногие экспериментальные исследования оценивали функциональную целостность созревшей раны пародонта. Hiatt и соавт. (1968) исследовали предел прочности на разрыв границы зубодесневого лоскута после реконструктивной хирургии по поводу небольших дефектов в области клыков верхней челюсти у собаки. Авторы обнаружили, что прочность на разрыв увеличилась с приблизительно 200 г на 3-й день после операции до 340 г на 5-7-й день после операции и стала >1700 г через 2 нед после операции. Другими словами, установлено, что относительно ограниченная рана пародонта не может достичь функциональной целостности ранее чем через 2 нед после операции. Эти данные свидетельствуют о том, что целостность раны во время ранней фазы заживления зависит, прежде всего, от стабилизации десневых лоскутов, соединяемых ушиванием.

Гистологические исследования показали, что различные хирургические пародонтальные процедуры могут привести к разным формам заживления. Эмпирически заживление пародонта в целом характеризуется созреванием десневой соединительной ткани, некоторой регенерацией альвеолярной кости и цемента и, самое главное, эпителизацией на поверхности корня (Listgarten и Rosenberg, 1979). Длинный соединительный эпителий обычно находится на поверхности корня после традиционного хирургического вмешательства на пародонте и обеспечивает защиту от проникновения бактерий и анкилоза. Однако рост эпителия вниз от десневого края предотвращает коронковую миграцию клеток ПС, которые ответственны за образование прикрепления соединительной ткани (рис. 4).

Заживление раны пародонта
Рисунок 4. а — Правильно протекающий процесс заживления после пародонтальной адаптации лоскута со значительным уменьшением аппарата прикрепления. б — Для стимуляции заживления в направлении восстановленного цемента и пародонтальной связки следует препятствовать развитию длинного соединительного эпителия вдоль поверхности корня вниз до прежнего уровня пародонтальной связки (например, путем размещения биорезорбируемой мембраны)

Воздействие на мягкие ткани для ранней регенерации с учетом принципа эпителиального вытеснения включает повторение поддесневого кюретажа во время лечения для контроля эпителизации на поверхности корня. Более поздние подходы, которые включают профилактику контакта десневого эпителия с поверхностью корня на ранней стадии заживления, предусматривают использование клеточного запечатывания мембраны. Исследования с участием человека, а также эксперименты на животных подтвердили успешность процедуры с мембраной для облегчения миграции и пролиферации клеток из ПС и альвеолярной кости в пространстве раны (Nyman et al., 1982; Gottlow et al., 1984).

Общие концепции заживления были применены в среде тканей пародонта. Для выяснения точных механизмов, которые направляют процесс заживления и определяют окончательную картину заживления ран, было проведено несколько исследований.

- Также рекомендуем "Современные методы восстановления (регенерации) пародонта"

Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 5.12.2022

Медунивер Мы в Telegram Мы в YouTube Мы в VK Форум консультаций врачей Контакты, реклама
Информация на сайте подлежит консультации лечащим врачом и не заменяет очной консультации с ним.
См. подробнее в пользовательском соглашении.