Исторически концепции использования силеров в эндодонтии в Американской и Европейской школах были полярными. Европейский подход предполагал наличие у силера выраженных антибактериальных свойств. Американская научная эндодонтическая школа предпочитала рекомендовать для обтурации каналов инертные силеры. Причина заключается в том, что антибактериальные ингредиенты, являясь активными веществами, выделяются из основного материала (силера) и поэтому со временем исчезают [1] — в этот момент материал теряет антибактериальные свойства, а заодно свой объём и, следовательно,герметичность. Процесс потери активного растворимого ингредиента ускоряется апикальной перколяцией — движением периапикальной жидкости в апикальную часть корневого канала вовремя жевания. Современные методики дезинфекции не способны стерилизовать корневые каналы [2], поэтому исследователи полагают, что качественная обтурация выполнит функцию замуровывания оставшихся в канале микроорганизмов и тем самым нарушит их жизнедеятельность [3]. Важная роль при этом принадлежит тем силерам, которые на этапе твердения обладают выраженными антибактериальными свойствами, становясь инертными после затвердевания [4].Одна из наиболее рекомендуемых групп корневых герметиков — эпоксидные силеры, которые при затвердевании обладают антибактериальным эффектом, а после затвердевания становятся полностью инертными [4].Проблема современных обтурационных материалов в том, что они не в силах на длительный срок справиться с проникновением новых микроорганизмов из ротовой полости при нарушенном коронковом герметизме [5]. Как правило, через 3 месяца контакта с ротовой полостью обтурированный корневой канал инфицируется и подлежит перелечиванию [6].
С момента обнаружения и осознания того факта, что бактериальная инфекция в нашем организме, и в частности в корневом канале зуба, существует в большинстве случаев в форме биопленки [7], начался поиск новых методов борьбы с ней. Одно из новейших направлений — это применение нерастворимых дезинфицирующих макромолекул, которые уничтожают бактерии при прямом контакте, ничего не выделяя и не растворяясь. Механизм их действия следующий: макромолекулы обладают положительным (+) электрическим зарядом, а микробы — отрицательным (-) электрическим зарядом, в то время как клетки человеческого организма электрическим зарядом не обладают. При контакте макромолекулы с бактерией нарушается проницаемость мембраны микроба с последующей его гибелью [8]. Важнейшим свойством макромолекулы является то, что,действуя, она не исчезает, не растворяется и не теряет своих свойств [8] в отличие от классических антибактериальных веществ: гипохлорита натрия (NaOCl), хлоргексидина биглюконата (CHX),гидроксида кальция (Ca(OH)2) и йодоформа. Существует несколько новых направлений в использовании дезинфицирующих макромолекул в эндодонтии. Одно из них — это использование наночастиц величиной от 1 нм до 100 нм. Например, природная наночастица Хитозан добываетсяиз хитинового покрова мелких ракообразных [9]. Исследователи группа Шресты и Кишена попытались применить ее для ликвидации биопленки [10]. Однако они не получили значимого улучшения результата по сравнению с классическими методами с применением Ca(OH)2 и фотоактивируемой дезинфекции [10]. Была также попытка использовать наночастицы серебра для уничтожения биопленки, однако результат не был значимым [11].
На мой взгляд, проблема кроется в электрическом заряде. Биопленка имеет (-) заряд, и поэтому наночастицы будут притягиваться к поверхности биопленки, не проникая в ее внутренние слои. Безусловно, это предположение требует научного подтверждения. Параллельно возникло направление, связанное с использованием наночастиц для предотвращения возникновения биопленки. В Иерусалимском Университете была создана синтетическая наночастица Quaternary ammonium polyethyleneimine(QA-PEI), называемая также I-ABN(Insoluble Anti-Bacterial Nanoparticles, Нерастворимыe Анти-Бактериальныe Наночастицы) [12]. В серии экспериментов данную частицу добавляли в различные стоматологические материалы [12,14, 15, 18, 19]. Как результат, в течение 1-3 месяцев (длительность экспериментoв) полностью предотвращалось образование биопленки на поверхности материалов. В группе материалов, например композитов, без добавления наночастицуже через 24 часа поверхность была покрыта биопленкой [13, 14, 15].
В эндодонтии возникла идея создания силера с добавлением наночастиц. Был создан новый эпоксидный силер BJM Root Canal Sealer. Данный силер с добавлением наночастицы как минимум 3 месяца предотвращает образование биопленки при прямом контакте с инфекцией [19]. Идея добавления наночастицы в силер была проверена и другой группой исследователей. Наночастица была добавлена в такие силеры, как AH Plus и Root Canal Sеaler; результаты показали выраженное действие против биопленки [20]. Однако с использованием наночастиц возникла определенная проблема: наночастицы могут проходить через любые барьеры в человеческом организме, включая плацентарный и гематоэнцефалический [21, 22], и исследователи не знают, к каким биологическим последствиям это может привести. В настоящее время разрабатываются новые методики проверок, и пока министерства здравоохранений многих стран не дают разрешение на использование материалов, содержащих наночастицы [23, 24]. В качестве решения этой проблемы возникло направление использования дезинфицирующих макромолекул, не являющихся наночастицами.
Одной из наиболее широко используемых таких макромолекул в общей медицине является материал BioSafe, который широко применяется в качестве добавки к пластикам, из которых делаются катетеры и покрытия клавиатуры [25]. Добавке BioSafe в эндодонтии было присвоено маркетинговое обозначение Immobilized AntibacterialTechnology (IABT). BJM Root Canal Sealer выпускается сегодня с этой добавкой. Так как BJM Root Canal Sealer — новый силер, важно проверить, соответствуют ли его свойства стандартам ISO, не изменятся ли его физические свойства при добавлении BioSafe и, конечно, каков уровень его биосовместимости. Такое исследование было проведено и сейчас готовится к публикации [26]. Свойства материалa были проверены в сравнении с классическими эпоксидными силерами AH Plus и MMSeal. BJM Root CanalSealer соответствует стандартам ISO и демонстрирует высокую биосовместимость. Существует необходимость в дополнительных исследованиях, которые могли бы проверить длительность действия макромолекул в контакте с биопленкой в максимально приближенных к ротовой полости условиях. Если будет доказана неограниченная длительность действия, как нам обещают химики, то мы можем оказаться в качественно новой ситуации — прогноз эндодонтического лечения практически не будет зависеть от качества корональной герметизации! Безусловно, это гипотеза, и мы будем ждать результатов исследований.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Hume W. R. Influence of dentine on the pulpwardrelease of eugenol or acids from restorativematerials. Journal of Oral Rehabilitation 21, no. 4(1994): 469-473.
2. Nair P. N. R., Stephane Henry, Victor Cano andJorge Vera. Microbial status of apical root canal systemof human mandibular first molars with primaryapical periodontitis after «one-visit» endodontictreatment. Oral Surgery, Oral Medicine, OralPathology, Oral Radiology, and Endodontology 99,no. 2 (2005): 231-252.
3. Saleh I. M., I. E. Ruyter, M. Haapasalo, and D.Orstavik. Survival of Enterococcus faecalis in infecteddentinal tubules after root canal filling with differentroot canal sealers in vitro. InternationalEndodontic Journal 37, no. 3 (2004): 193-198.
4. Heling Ilana and Nicholas Paul Chandler. Theantimicrobial effect within dentinal tubules of four rootcanal sealers. Journal of endodontics 22, no. 5(1996): 257-259.
5. Ray H. A., M. Trope. Periapical status ofendodontically treated teeth in relation to the technicalquality of the root filling and the coronal restoration.International Endodontic Journal 28, no. 1(1995): 12-18.
6. Magura Mark E., Abdel H. Kafrawy, Cecil E.Brown, Carl W. Newton. Human saliva coronalmicroleakage in obturated root canals: an in vitro study.Journal of Endodontics 17, no. 7 (1991): 324-331.
7. Ricucci Domenico and Jose F. Siqueira Jr.Biofilms and apical periodontitis: study of prevalenceand association with clinical and histopathologicfindings. Journal of Endodontics 36, no. 8 (2010):1277-1288.
8. Kenawy E.R., Worley S.D., Broughton R. Thechemistry and applications of antimicrobial polymers:a state-of-the art review. Biomacromolecules, 2007;8(5):1359-1384.
9. Kishen A., Shi Z., Shrestha A. et al. An inves-ОРИГИНАЛЬНАЯ СТАТЬЯ64 Том VII, № 12, 2014 Іtigation on the antibacterial and antibiofilm efficacy ofcationic nanoparticulates for root canal disinfection. JEndod 2008; 34:1515-20.
10. Upadya Megha, Annie Shrestha and AnilKishen. Role of efflux pump inhibitors on theantibiofilm efficacy of calcium hydroxide, chitosannanoparticles, and light-activated disinfection.Journal of endodontics 37, no. 10 (2011): 1422-1426.
11. Wu D., Fan W., Kishen A., Gutmann J.L., FanB. Evaluation of the Antibacterial Efficacy of SilverNanoparticles against Enterococcus faecalis Biofilm.Journal of endodontics, 2014; 40(2), 285-290.
12. Beyth N., Yudovin-Farber I., Bahir R., DombA.J., Weiss E.I. Antibacterial activity of dental compositescontaining quaternary ammonium polyethyleniminenanoparticles against Streptococcusmutans. Biomaterials 2006;27:3995-4002.
13. Yudovin-Farber Ira, Nurit Beyth Ervin I. Weissand Abraham J. Domb. Antibacterial effect of compositeresins containing quaternary ammonium polyethyleneiminenanoparticles. Journal of NanoparticleResearch 12, no. 2 (2010): 591-603.
14. Nisimov N. Zaltsman, D. Kesler, Ei. Weiss, N.Beyth. The antibacterial effect of a core resin buildupincorporating QPEII. Manuscript in preparation.
15. E. Varon-Shahar, N. Beyth. Antibacterialactivity of the orthodontic cements incorporatingpolyethylenimine against Streptococcus Mutans.Manuscript in preparation
16. Hashimoto Masanori, Hiroki Ohno, HidehikoSano, Franklin R. Tay, Masayuki Kaga, YoshiyukiKudou, Haruhisa Oguchi, Yoshima Araki and MinoruKubota. Micromorphological changes in resin?dentinbonds after 1 year of water storage. Journal ofBiomedical Materials Research 63, no. 3 (2002):306-311.
17. Iris Slutzky-Goldberg, Hagay Slutzky, MichaelSolomonov, Joshua Moshonov, Ervin I. Weiss andShlomo Matalon. Antibacterial Properties of FourEndodontic Sealers. Journal of Endodontics; 34(2008): 735-738.
18. Abramovitz Itzhak, Nurit Beyth, Yafit Paz,Ervin I. Weiss, and Shlomo Matalon. Antibacterialtemporary restorative materials incorporating polyethyleneiminenanoparticles. Quintessence international44, no. 3 (2012): 209-216.
19. D. Kesler Shvero, N. Zaltsman, E. Weiss, N.Beyth Antibacterial mechanism of novel endodonticsealer. Manuscript in preparation.
20. Barros J., Silva M.G., Rocas I.N., GoncalvesL.S., Alves F.F., Lopes M.A. & Siqueira Jr, J.F.Antibiofilm effects of endodontic sealers containingquaternary ammonium polyethylenimine nanoparticles.Journal of Endodontics, 2014; Aug; 40(8):1167-71.
21. Lockman P.R. et al. Nanoparticle surfacecharges alter blood-brain barrier integrity and permeability.J Drug Target. 2004; 12(9-10): 635-641.22. FDA, 2010. Center for Drug Evaluation andResearch MAPP. Office of Pharmaceutical Science.Reporting Format for Nanotechnology.
23. Rocks S.S., Pollard R.D., Levy L., Harrison P.,Handy R. Comparison of risk assessment approachesfor manufactured nanomaterials. 2008; Defra,London.
24. Chaudhry Q., Bouwmeester H. and HertelR.F. (2010) The Current Risk Assessment Paradigmin Relation to Regulation of Nanotechnologies, In.G.A. Hodge, D.M. Bowman and A.D. Maynard (eds),International Handbook on RegulatingNanotechnologies. Cheltenham: Edward Elgar,124-143.
25. D’Antonio N.N., Rihs J.D., Stout J.E., Yu V.L.Computer keyboard covers impregnated with a novelantimicrobial polymer significantly reduce microbialcontamination. Am J Infect Control. 2013 Apr;41(4):337-9.
26. Shemesh A., А. Levin, Ben Itzhak, В.Katzenell, М. Solomonov. Comparisons of the physicalproperties of 3 epoxy resin-based root canalsealers — a novel one and two old. Мanuscript inpreparation.