Содержание

Реминерализация зубов и зубной эмали

Реминерализация зубов. Что это такое?

Эмаль зубов считается одной из самых прочных тканей нашего организма. Однако случается, что она становится уязвимой. Существует множество причин, по которым может начаться ее ослабление и разрушение — деминерализация, когда с поверхности зубов вымываются микроэлементы, обеспечивающие ее прочность. Чтобы остановить этот процесс, применяется комплексная методика восстановления зубной эмали. О том, в каких случаях чувствительность зубов становится повышенной и как сохранить их здоровье, мы расскажем в нашей статье.

Почему происходит деминерализация зубов

Чаще всего деминерализация зубов связана с нехваткой кальция и фтора. Это происходит как из-за общих заболеваний организма, так и по другим причинам:

  • излишнее употребление сахара
  • нарушения в работе системы пищеварения
  • заболевания эндокринной системы
  • сахарный диабет
  • недостаточная гигиена полости рта
  • воспаление десен

Признаки деминерализации

На раннем этапе эмаль теряет свой блеск, становится матовой, пористой и шероховатой. По мере впитывания красителей и стабилизации процесса пятна постепенно приобретают коричневый цвет. Если процесс деминерализации не стабилизируется и быстро прогрессирует, то эмаль начинает постепенно разрушаться. Поэтому при первых признаках деминерализации необходимо как можно быстрее обратиться к стоматологу, который позаботится о ваших зубах и улыбке.

Реминерализация — это безболезненный и эффективный комплекс восстановительных процедур, способствующих укреплению зубов. Они сделают их менее чувствительными к разным раздражителям. Помните, что поддерживать здоровье зубов всегда дешевле и проще, чем бороться со стоматологическими заболеваниями.

Виды реминерализации зубной эмали

  • Естественная. Чтобы восполнить объем необходимых микроэлементов, специалист подберет необходимый рацион питания. И порекомендует правильную методику домашнего ухода, специальные пасты и полоскания для укрепления эмали.
  • Искусственная. На поверхность зубов наносятся препараты, содержащие кальций и фтор. Процедура проводится в кабинете у стоматолога или в домашних условиях.

Когда назначается реминерализация

Комплекс восстановительных процедур необходим, если часто появляется кариес, если эмаль реагирует на холодное или горячее, кислое и сладкое, при патологической стираемости зубов, нарушениях обмена веществ в организме, а также после ортодонтического лечения. Кроме того, зубы становятся чувствительными у подростков в период полового созревания и у будущих мам во время беременности.

Как восстановить эмаль на зубах

Если в пище не хватает некоторых микроэлементов, то это может привести к истончению и даже разрушению эмали. Поэтому в вашем ежедневном рационе необходимы продукты, содержащие фтор и кальций для зубов. Среди них: рыба, твердые сыры, творог, молоко, кабачки, шпинат, капуста, миндаль и кунжут, фрукты, зеленый горошек.

Реминерализация зубов в домашних условиях проводится с использованием двух разных паст для чувствительных зубов: с содержанием фтора или с кальцием. Первый вариант лучше подойдет для чистки зубов по утрам, а второй — для гигиены перед сном.

Профилактика — ключ к успеху

Для поддержания эффекта реминерализации необходим тщательный уход за полостью рта. Чистите зубы 2 раза в день специальной зубной пастой для укрепления эмали. После приема пищи полощите рот укрепляющими эмаль и десны растворами. Используйте нить и ирригатор, с помощью которых можно удалить остатки пищи в межзубных пространствах. Кроме сбалансированного питания мы также советуем пить не менее 1,5 литров воды в сутки, ограничить курение и употребление крепкого кофе.

Лучший способ сохранить здоровье своих зубов — регулярные осмотры у стоматолога и профессиональная гигиена полости рта не реже двух раз в год. Это позволит своевременно выявить проблему и провести минерализацию зубов.

Если у вас появились первые симптомы деминерализации, обратитесь к специалистам клиники «ДомоденТ». После тщательного обследования мы поставим точный диагноз и проведем эффективное лечение. Наши врачи позаботятся о ваших зубах и красоте улыбки.

Система комментирования SigComments

Причины деминерализации зубов и способ ее устранения

Устранение деминерализации зубов в Набережных Челнах

Наша зубная эмаль на 95-97% состоит из минеральных веществ и имеет способность к обновлению. А деминерализация — вымывание из эмали минеральных веществ, которое происходит постоянно. Наряду с деминерализацией происходит реминерализация — восстановление минеральных структур зуба. Природой эти процессы сбалансированы. Но что делать, если вымывание происходит быстрее, чем восстановление?
Причинами деминерализации могут быть: неправильное питание, недостаточная гигиена полости рта, снижение иммунитета.

Как проявляется деминерализация?

На первых этапах зубы теряют свой блеск, в некоторых местах могут появиться шероховатости и что-то, похожее на мелованные пятна. Такие проявления возможны лишь тогда, когда деминерализован поверхностный слой. Но если ценные вещества уменьшаются по всей толщине, меловидное пятно приобретает коричневатую окраску. А внешний слой зуба становится более пористым.
В первую очередь вымывание ценных веществ происходит в труднодоступных местах (боковых поверхностях зубов, фисурках). Именно в этих местах чаще всего скапливаются бактерии, вызывающие разрушения.

Как остановить деминерализацию?

Пока этот процесс на начальной стадии, кариес ещё можно предотвратить: вылечить зубы без пломбирования.В нашей клинике вы можете пройти курс реминерализирующей терапии для насыщения зубов минеральными веществами: после профессиональной очистки зубов проводится курс глубокого фторирования зубов .
Также врач может рекомендовать «загерметизировать» фисуры специальным минерализирующим материалом на определённое время.
Для профилактики деминерализации мы поможем вам подобрать правильную зубную пасту, чистить которой необходимо не менее 3х минут. Очищать зубную поверхность нужно после каждого приёма пищи, при необходимости использовать зубные нити, ополаскиватели для рта, зубные жвачки. Отказ от сладостей также надолго убережёт вас от появления проблем с зубами.

Деминерализация эмали зубов — причины и лечение

Ослабление зубной эмали

Деминерализация — это процесс, при котором эмаль теряет нужные ей минералы — кальций и фосфор. В норме они поступают из слюны и ротовой жидкости через мелкие поры на эмали и накапливаются в участках, где их недостаточно. Затем происходит минерализация: из кальция и фосфора образуются минеральные компоненты, которые прикрепляются к белковому «скелету» зуба и уплотняют его.

Когда в твердых зубных тканях возникает дефицит минералов, эмаль размягчается, в ней появляются микродефекты — узкие воронки диаметром до 10 нанометров. Они постепенно увеличиваются, сливаются и образуют очаговую деминерализацию, а в тяжелых случаях возникает воспаление пульпы.

На сайте Stom-Firms.ru читайте, когда развивается деминерализация зубов, какие есть методы ее лечения и профилактики.

Признаки деминерализации зубов

Начальные этапы процесса не видны — их может выявить только стоматолог, используя следующие методы:

  • Витальное окрашивание. Врач наносит на эмаль специальный состав, который накапливается в очаге деминерализации.
  • Лучевую визуализацию. Под ультрафиолетовым облучением твердые зубные ткани светятся сине-голубым цветом. При дефиците минералов заметны участки с интенсивным свечением.

Когда убыль минералов прогрессирует, в очаге деминерализации эмаль теряет естественный блеск, на зубах появляются матовые белые пятна. На этой стадии зубной боли не возникает, а убыль минералов легко остановить. Когда недостаток становится выраженным, в зоне поражения образуется дефект эмали — меловое пятно становится в светло-коричневым, затем коричневым или черным. При этом зуб реагирует на холодное, горячее, сладкое или кислое.

Причины деминерализации зубов

Как правило эмаль теряет минералы при кариесе. Бактерии зубного налета выделяют кислоты, которые увеличивают пористость эмали, в результате фосфор и кальций вымываются из нее.

Деминерализацию зубов ускоряют следующие факторы:

  • Недостаточная гигиена полости рта. Если не удалять вовремя налет, бактерии образуют зубную бляшку и нарушают минерализацию.
  • Частое употребление углеводов. Сладкая пища — источник питания для бактерий полости рта, которые разрушают эмаль.
  • Недостаток микроэлементов. Когда в организме мало кальция и фосфора, их концентрация в слюне снижается.
  • Грубая чистка зубов. Если регулярно механически травмировать эмаль, она не успевает восстановиться и постепенно слабеет.
  • Ультразвуковая чистка. Частично повреждает твердые зубные ткани, увеличивая их проницаемость. Если эмаль тонкая, после чистки ультразвуковым скейлером она теряет часть минералов.
  • Фиксация брекет-систем. Чтобы увеличить пористость эмали и плотной закрепить брекеты, перед их установкой стоматолог обрабатывает поверхность зубов ортофосфорной кислотой. Она вызывает деминерализацию поверхностных слоев. Также протезы и брекеты затрудняют гигиену полости рта — между частями конструкции остаются частички пищи и накапливаются бактерии.

Поскольку основный источник микроэлементов — слюна, при ее дефиците или изменении вязкости нарушается минерализация.Вязкая слюна плохо омывает зубы, а минералы с трудом проникают в твердые зубные ткани. На количество и состав слюны влияют заболевания внутренних органов, например, сахарный диабет, гормональные расстройства и сердечно-сосудистые болезни.

Как лечат деминерализацию эмали

Если матрица зуба сохранена, процесс обратим. Чем дольше существует очаг деминерализации, тем выше риск, что кариес разрушит зубные ткани. Чтобы восполнить дефицит минералов, стоматологи назначают реминерализирующую терапию, или ремотерапию.

Реминерализация

 показана:

  • Взрослым, если есть признаки деминерализации — отсутствие блеска эмали, белые или коричневые кариозные пятна.
  • Детям с 6 лет как для лечения, так и профилактики кариеса — для них выпускают специальные гели с приятным вкусом.
  • Людям, у которых часто возникает дефицит микроэлементов — беременным, подросткам в период полового созревания и пожилым.
  • При недостатке слюны, склонности к кариесу или хронических болезнях внутренних органов.
  • После профессиональной чистки и перед фиксацией брекетов.

Цель реминерализирующей терапии — увеличить количество кальция и фосфора в слюне либо доставить их в твердые зубные ткани извне, используя специальные составы.

При первом варианте накопление происходит естественным путем — стоматолог назначает препараты, содержащие нужные микроэлементы, в виде биодобавок. Но чтобы эмаль быстрее накопила минералы, чаще врач использует искусственную реминерализацию — наносит на эмаль аппликации и гели с высокой концентрацией кальция и фосфора либо предлагает пациенту делать полоскания реминерализирующим раствором.

После реминерализации стоматолог выполняет фторирование — обработка зубов фторсодержащими растворами. Фтор ускоряет наполнение эмали минералами и удерживает их в ней. Как правило, фторирование сочетают с электрофорезом. Благодаря электрическому току компоненты раствора проникают в глубокие зубные ткани — дентин и пульпу. Фторирование противопоказано людям, проживающим в районах, где почва и вода перенасыщена фтором.

Реминерализирующую терапию и фторирование проводят курсами дважды в год. Один курс включает 5-10 процедур.

Если ремотерапия и фторирование неэффективны, стоматолог предложит методику Icon. При этой технологии он послойно наносит на зубы специальные материалы: сначала протравливает эмаль, затем высушивает ее и вводит состав, который запечатывает мелкие поры, препятствуя вымыванию минералов. После процедуры восстанавливается внешний вид зубов и повышается их устойчивость к факторам, вызывающим кариес.

Профилактика деминерализации зубов

Для поддержания здоровья зубов следует употреблять меньше сладкого и газированных напитков, которые ускоряют деминерализацию. Нельзя есть сладкое в конце обеда, между приемами пищи и на ночь — это ускоряет размножение бактерий. Если вы носите брекеты, исключите продукты, которые сильно прилипают к эмали или застревают между замками или лигатурами, например, халва, кукурузные палочки, ирис.

Важно выполнять следующие рекомендации врача:

  • Включить в рацион овощи или фрукты — они механически очищают зубы от бактерий и частичек пищи. При лечении брекетами их следует измельчить, а не откусывать.
  • После еды чистить зубы или использовать после еды жевательную резинку. Для очистки брекетов подходит монопучковая щетка или длинный ершик.
  • Употреблять продукты, которые поддерживают кислотно-щелочной баланс во рту, например, сыр, йогурт, творог, зеленый чай, морепродукты и петрушку.
  • Взрослым и детям с 2 лет можно пить фторированную воду или молоко, а также принимать таблетки, содержащие фтор.

Чтобы бактерии не вызывали деминерализацию, следует делать профессиональную чистку от налета и камней у стоматолога.

Список литературы:

Копирайтер информационного портала Stom-Firms.ru.
Специализация на переводах и авторских статьях по медицине и стоматологии.

Реминерализация зубов – эффективная профилактика кариеса

Трудно спорить с тем, что профилактика – дешевле и разумнее самого лечения.
Вспомните знакомого, у которого нет ни единой пломбы и стоматологи ему не нужны… Ну, как?.. Вам повезло, если нашли такого! Статистика подтверждает: кариесом в мире страдает до 95-99% населения. И особенно он распространен в развитых странах.  Как вы думаете – почему? 

Да-да, питание тоже является тому причиной: мы больше едим «вредных» продуктов – сладости, «бутылочные» напитки, прибавьте к этому низкое качество питьевой воды, консерванты. А еще – стрессы, употребление алкоголя, курение… Поэтому «стройными рядами идем» на профилактику!  Вопрос- какая работает? Сейчас с этим и разберемся.

В чем заключается профилактика заболеваний зубов и полости рта?

Основных мероприятии по профилактике не очень много и их можно объединить в группы: 

1. Безлекарственная профилактика 

  • Употребление богатой белками, аминокислотами, макро- и микроэлементами, витаминами пищи; молочных и рыбных продуктов, содержащих кальций и фосфор. 
  • Достаточное потребление жесткой пищи.
  • Ограничение углеводов, сладостей.
  • Отказ от слишком горячих и холодных напитков. 
  • Правильная и тщательная личная гигиена полости рта.

2. Лекарственная профилактика

  • Применение препаратов кальция и фтора, витаминов группы D и B, рыбьего жира, нуклеината натрия, фитина, метионина, иммуномодулирующих препаратов. Назначают их сезонно чаще всего детям и беременным женщинам, когда организм испытывает недостаток в витаминах и микроэлементах.
  • Реминерализация зубной эмали.

Что такое реминерализация зубов?

Реминерализация – это процедура восстановления естественной структуры зубной эмали, путем насыщения ее минералами. Для этого зубы покрывают различными минерализующими составами с фтором и кальцием. Процедура реминерализации значительно укрепляет эмаль, снижает чувствительность зубов и предотвращает развитие кариеса. 

Реминерализация способна защитить здоровый зуб от воздействия неблагоприятных факторов и предотвратить его разрушения, но остановить уже начавшийся кариозный процесс, который зашел дальше начального пятна не удастся. 

Применяют различные методики нанесения минеральных составов на зубы: делают аппликации, используют полоскания, ванночки, втирания, наносят гель на зубы с помощью кап. Используется даже электрофорез на область зубов ионами фтора либо кальция, который «транспортирует» минералы в эмаль. 

Как проходит процедура реминерализации зубов?

Да, в аптеках можно купить дентальные реминерализующие гели, но наш совет – идите к профессионалам. Стоматолог, во-первых, оценит общее состояние эмали и решит, какой препарат необходимо использовать, а во-вторых, правильно подготовит зубы к процедуре.

Процедуру реминерализации делают только на чистые зубы, после процедуры профессиональной гигиены иначе можно вместо укрепления зубов получить минерализацию мягкого зубного налета, который под воздействием кальция превратится в зубные камни.

Полная процедура реминерализации выглядит так:

  1. Сначала пациенту проводят профессиональную чистку зубов: удаляются мягкий налет, и, если есть — зубной камень.
  2. После этого поверхность зубов сушат.
  3. Третий этап — восстановление эмали препаратами, содержащими кальций в ионной форме. 
  4. И, наконец – реминерализация — нанесение на эмаль фторида натрия кистью или при помощи капы. 

После процедуры для закрепления эффекта рекомендуется отказаться от употребления пищи на 2 часа. 

Чтобы получить максимальный эффект от процедуры и действительно восстановить зубную эмаль реминерализацию нужно проводить в течение двух недель каждый день или месяц — через день, после этого эмаль покрывают лаком на основе фтора. 

Когда нужна реминерализация зубов?

Процедура реминерализации рекомендуется:

  • При повышенной чувствительности зубов, если есть болезненная реакция на холодную, горячую, сладкую или кислую пищу.
  • При истончении зубной эмали.
  • При врожденной недостаточной минерализации зубов.
  • В случае кариеса в стадии пятна, еще не вышедшего за пределы толщины эмали.
  • При наличии трещин, эрозий и других повреждений зубной эмали вследствие травмы.
  • Для восстановления зубов после удаления зубного камня. 
  • Как поддерживающая терапия при беременности и во время менопаузы.
  • В подростковом возрасте, когда эмаль молодых постоянных зубов еще слишком уязвима, реминерализация совместно с герметизацией фиссур очень эффективны, как профилактика кариеса.
  • После отбеливании зубов. 
  • При подготовке зуба к установке винира. 
  • До и после ортодонтического лечения. 

Процедура реминерализации в клинике «ГАЛА ДЕНТ»

Процедура реминерализации зубов в клинике «ГАЛА ДЕНТ» на Просвете очень востребована. Часто наши врачи проводят реминерализацию не саму по себе, а как часть комплексного многоэтапного лечения, поскольку она прекрасно подготавливает зубы к более серьезным его этапам – например, к лечению брекетами.

До процедуры реминерализации пациенту обязательно нужно сделать профессиональную гигиену полости рта. Сколько процедур реминерализации вам нужно пройти подскажет наш стоматолог-терапевт на приеме.

Для восстановления зубной эмали мы используем препараты DENTAL RESOURCES, нанесение которых проводится аппликационным способом.

Так же реминерализация зубов входит в протокол любого нашего кабинетного отбеливания — подробнее об отбеливании читайте в нашей статье об отбеливании зубов. Процедура фторирования зубов, т.е. покрытие их лаком, содержащим фтор, является заключительным этапом процедуры профгигиены.

Для общей профилактики стоматологических заболеваний мы рекомендуем:

  • Ограничить потребление вредных продуктов, углеводов и употребление сахара, организовать правильное питание. 
  • Следить за состоянием своего организма, укреплять общий иммунитет.
  • Тщательно проводить ежедневную гигиену ротовой полости, с применением индивидуально подобранных зубных паст и других средств гигиены.
  • 2 раза в год удалять зубной налет в кабинете стоматолога.
  • При первых признаках изменения чувствительности зубов обращаться в клинику «ГАЛА ДЕНТ».

Хотите быть уверенными, что кариес не страшен вам и вашим родным?

Запишитесь на процедуру реминерализации к нашему стоматологу-терапевту

и воспользуйтесь всеми преимуществами лечения в клинике «ГАЛА ДЕНТ».

Часто задаваемые вопросы

Болезненна ли процедура реминерализации?

Ответ:
Нет, это — абсолютно безболезненная и, даже, приятная процедура, проводится она без анестезии.

Есть ли противопоказания для реминерализации зубов?

Ответ:
Единственным противопоказанием является переизбыток фтора в организме человека, который проявляется флюорозом – пятнами на зубной эмали.

Реминерализация зубов безопасна?

Ответ:
Да, это полностью безопасная процедура, которую назначают беременным женщинам, детям, подросткам, пожилым людям для укрепления эмали зубов и в качестве главного средства для профилактики кариеса.

Стоимость процедуры реминерализации зубной эмали в клинике «ГАЛА ДЕНТ»

Консультация врача-специалиста 500 ₽

Дополнительные услуги

Комплексная профессиональная гигиена полости рта (ультразвук, аппарат AIR-FLOW, полировка)3000 ₽
Снятие зубных отложений ультразвуком (1 зуб)100 ₽
Профессиональная гигиена полости рта аппаратом AIR-FLOW1 500 ₽
Фторирование гелем Dental Resourses1 000 ₽
Фторирование 1 зуб100 ₽

Самое важное из прочитанного

  • Реминерализация – это способ укрепления зубной эмали, при котором на поверхность зубов наносят специальные минерализующие составы.

  • Принцип реминерализации прост – ионы фтора и кальция проникают из геля в структуру зубной эмали, восстанавливают ее, и таким образом регенерируют поверхность зуба.

  • Реминарелизация восстанавливает и защищает относительно здоровые зубы, у которых процесс разрушения эмали не вышел за ее пределы. Вылечить кариес при помощи реминерализации нельзя.

  • Реминерализацию зубов необходимо делать после профгигиены на чистые зубы. Для достижения необходимого эффекта может понадобиться несколько процедур.

  • Реминерализация и фторирование являются частью протоколов проведения таких процедур, как комплексная профгигиена и кабинетное отбеливание.

  • Особенно эффективна реминерализация для пациентов из «групп риска»: подростков, беременных и кормящих женщин, брекетоносцев и пожилых людей.

Запишитесь на прием

Реминерализация зубов в Санкт-Петербурге в стоматологии Уни Дент

Если вы заметили, что зубы стали болеть от холодной и твердой пищи, их цвет ухудшился, на поверхности появились сколы – возможно, требуется срочная проверка и стоматологическая реминерализация эмали. Своевременная процедура позволит укрепить зубы, сделать их красивыми и здоровыми.

Суть процедуры – в искусственном насыщении зубной эмали микроэлементами. Принято считать, что зубы покрыты сплошным слоем костной ткани, защищающей чувствительную пульпу от микробов. Однако подобное мнение упрощено. Эмаль – это твердая оболочка, состоящая в основном из неорганических соединений, но в ней есть также 2-3% воды, 1-2% органических веществ: липидов, белков, углеводов.

Показания

Реминерализация в клинике поможет укрепить зубную эмаль, устранить неприятные ощущения во время принятия пищи. Процедура требуется до или после отбеливания зубов, при долговременном ношении брекетов.
У некоторых людей по независящим от них причинам зубная эмаль склонна к быстрому разрушению. Это происходит, если:

  • человек обладает неблагоприятной в этом плане наследственностью, у его родственников тоже «плохие зубы»;
  • частая сухость во рту: вредным бактериям в таких условиях проще вести свою разрушительную работу;
  • неправильный прикус, или полученная травма челюсти, спровоцировавшая разрушение зубов;
  • в составе слюны конкретного индивидуума мало естественных защитных веществ;
  • организм истощен, поражен тяжелой болезнью (иногда разрушение зубов вызывает не само заболевание, а прием сильнодействующих лекарств).

Большое значение имеет питание человека, соблюдение гигиены. После принятия пищи (особенно сладкой) зубы особенно восприимчивы к разрушению микробами. Тщательное полоскание рта после еды, регулярная чистка зубов помогут снизить опасность разрушения эмали, как и своевременная реминерализация. После этой несложной процедуры вы отметите, что исчезла некомфортная чувствительность зубов, они стали белее. Если у пациента был кариес в первичной стадии (бляшки), то он исчезнет.

Противопоказания

Реминерализация – безопасная процедура, которая подходит почти всем пациентам стоматологической клиники. Однако перед лечением необходимо выяснить, нет ли индивидуальной непереносимости компонентов составов для обработки зубов. Если у вас есть тяжелые хронические заболевания, то обязательно проконсультируйтесь со специалистом.

Как проходит реминерализация

Стоматолог проводит тщательную очистку поверхности зубов, при необходимости устраняет налет, зубной камень. Если на эмали есть очаги инфекции, проводится их санация. Сильный кариес необходимо вылечить заранее.

На подготовленную просушенную поверхность зубов накладываются специальные составы для реминерализации. Часто это лаки, пасты или гели с содержанием фтора, кальция. Кальций и фтор могут накладываться одновременно или чередоваться. Точную методику проведения процедуры выбирает врач после консультации, осмотра пациента.

Реминерализация может проводиться простой кисточкой, которой накладывают на зубную эмаль лечащий состав. Распространена и такая методика: с зубов пациента делается слепок, по ней изготавливают индивидуальные каппы, которые заполняют гелем и накладывают на челюсть минут на 10. Для успешной реминерализации необходимо несколько сеансов – от 4 (кисточка) до 10-15 (каппа).

Если врачом было принято решение провести глубокое фторирование, то она наносит на зубы два состава. При их смешивании происходит химическая реакция, которая высвобождает ионы фтористого кальция, встраивающиеся в структуру эмали.

Уход за полостью рта после процедуры

Чтобы сохранить эффект максимально, необходимо в первые несколько часов воздержаться от пищи и напитков, а затем в течение 2 суток не есть ничего горячего или очень холодного. Тщательно ухаживайте за зубами, не пользуйтесь фторсодержащими зубными пастами, не пренебрегайте осмотрами у стоматолога раз в полгода.

Вы можете записаться на диагностику, последующую реминерализацию зубов в любой день. Мы поможем всем желающим обрести красивую улыбку и здоровые зубы!

Очаговая деминерализация эмали зубов — FDC Французская стоматологическая клиника

Очаговая деминерализация — это первичное разрушение зубной эмали на начальной стадии кариеса. Если на этом этапе начать лечение, то удастся остановить разрушение поверхности зубов и распространение инфекционного процесса за пределы твердых тканей — в пульпу и нервно-сосудистые образования.

Эмаль зубов состоит из минеральных веществ, которые постоянно обновляются, поддерживая твердость и красоту зубов. При деминерализации зубной эмали минеральные компоненты исчезают, что негативно отражается на ее состоянии. Ослабленные зубы быстро разрушаются. На их поверхности возникают выраженные кариозные дефекты, а впоследствии может воспаляться пульпа.


Почему возникает деминерализация эмали?

Деминерализация зубной эмали возникает при понижении рН среды поверхности зубов до 4–4,5 при частом употреблении сахаров и продуктов, содержащих простые углеводы (сладости, шоколад, сладкие напитки). При этом под зубной бляшкой держится долгое время критическое значение рН, что ведет к активному выделению кислот, которые разъедают эмаль зубов.

При посещении стоматолога выявляется деминерализация, особенно в пришеечной части. После просушки эмали струей воздуха и осмотре с использованием специального инструментария доктор замечает миловидные участки. После снятия налета можно увидеть места с потускневшей эмалью или пигментированные пятна с шероховатой поверхностью. Это говорит об уменьшении ценных минералов в поверхностном слое эмали.

Быстрее всего повреждаются участки, труднодоступные для очищения зубной щеткой — пришеечные области, на стыке десны и коронки зуба. Здесь кариесогенные микроорганизмы активно размножаются во влажных условиях, выделяя вредные продукты жизнедеятельности. Деминерализованные зубы становятся чувствительны к термическим, химическим раздражителям. Они теряют характерный блеск, выглядят безжизненными, а если не предпринимать никаких мер по восстановлению поврежденной и пористой эмали, то может появляться выраженный кариозный процесс.


French Dental Clinic открыта для вас! Мы проводим лечение кариеса, восстанавливаем деминерализованную эмаль современными методами и препаратами, обогащенными кальцием и фтором. Здесь помогают взрослым и детям сохранять красивые улыбки, крепкие зубы и отличное настроение. Клиника оснащена самым современным оборудованием, поэтому любое стоматологическое вмешательство проходит в максимально комфортных условиях, без боли и страха.

Здоровые зубы и крепкое здоровье

FDC станет для вас и вашей семьи приятной находкой на пути к безупречной эстетике и крепкому здоровью.


Реминерализация зубов | Клиника Дарлин

Все самое важное о реминерализации зубов. 

Природой задумано так, что в организме человека параллельно происходят процессы, как созидания, так и разрушения (рождаются новые клетки, отмирают старые).

 

В зубах, которые являются частью человеческого организма, также параллельно идут процессы реминерализации (восстановление) и деминерализации (разрушение). Деминерализация происходит при приеме пищи, особенно с повышенным содержанием кислот сахара, а реминерализация, главным образом, происходит за счет слюны, которая снижает уровень кислотности, и благодаря своему составу замещает разрушенные ранее минералы. Эти процессы уравновешены при рациональном питании, когда в организм человека поступает достаточное количество минералов и воды, при соблюдении режима гигиены полости рта, при отсутствии стрессов, и других факторов. Из-за глобального ухудшения экологической обстановки неправильного питания, стрессов, не соблюдении гигиены полости рта, не своевременного посещения врача-стоматолога, деминерализация эмали происходит быстрее , чем реминерализация. Эмаль зуба постепенно начинает терять минералы (кальций, фтор, фосфаты), что приводит к развитию кариозного процесса. И здесь на помощь приходят современные медицинские препараты и процедура реминерализации зубов.

Реминерализация – это восстановление минерального состава зубов и плотности ранее поврежденной эмали путем насыщения зуба кальцием, фтором, фосфатами.

 

Процедура реминерализации:

  • выполняет профилактику развития кариеса;
  • останавливает кариес в стадии белого пятна;
  • уменьшает чувствительность зубов;
  • восстанавливает зубы после ношения брекет-системы;
  • нормализует микрофлору в полости рта;
  • восстанавливает естественные свойства слюны;
  • процедура имеет особое значение в детской практике, так как в незрелой эмали низкое содержание кальция и фтора.

 

Реминерализация проводится после выполнения профессиональной чистки зубов. Врач наносит на поверхность зуба различные составы, которые делятся на две группы:

  • Фторсодержащие препараты. Эффективность применения препаратов фтора обусловлена его влиянием на серию механизмов патологического процесса. Фтор стимулирует образование в твердых тканях зубов фторапатита, который тверже и более кислоустойчив, чем другие апатиты. В результате этого на поверхности эмали образуется фторапатитная пленка, которая блокирует проникновение микроорганизмов и их кислот внутрь. Фтор тормозит размножение микроорганизмов путем ингибирования активности бактериальных ферментов, стимулирует выработку пульпой вторичного и прозрачного дентина.
  • Препараты без содержания фтора, которые усиливают эффект фторирования, так как являются компонентами фторапатита, из которого и состоит реминерализованная эмаль. Эти гели содержат глицерофосфат кальция и ксилит. Глицерофосфат формирует на поверхности зубов пленку, которая предотвратит дальнейшую потерю кальция и повысит устойчивость зуба к кариесу. Ксилит уменьшит активность болезнетворных бактерий, которые являются одной из причин возникновения кариеса.

 

Процедуру можно проводить:

  • в условиях клиники, когда доктор наносит состав на зубы пациента при помощи кисти, либо используя капу. Процедура легко переносится пациентом, так как является абсолютно безболезненной. Количество сеансов определяет врач исходя из состояния эмали пациента;
  • в домашних условиях, когда пациент наносит состав в индивидуально изготовленную капу на 15-20 минут в день. Процесс происходит под наблюдением врача;

Для того, чтоб вы процедура была максимально эффективной каждый из нас должен сам помогать своим зубам, используя в домашних условиях зубные пасты с фтором, кальцием, ксилитом, ополаскиватели, флосы с кальцием, фтором, фосфором, гидроксиопатитами. Кроме этого, необходимо скорректировать питание, соблюдать гигиену полости рта и вести правильный образ жизни.
Необходимо помнить, что реминерализация зубов показана с целью профилактики развития кариеса и эффективно только на ранних стадиях его развития. Если же имеются серьезные разрушения, тогда необходимо проведение пломбирования зубов.

Двери наших клиник всегда открыты для Вас, дорогие пациенты!

Деминерализация и реминерализация зубов

Зубная эмаль — твердое внешнее покрытие зубов, защищающее их от кариеса, — состоит из нескольких различных минералов. Зубная эмаль имеет сложную структуру и в основном состоит из кальция и фосфата, образующих прочные кристаллы гидроксиапатита, хотя эмаль также состоит из различных микроэлементов, таких как стронций, магний, свинец и фтор.

Учитывая сложную структуру этого защитного покрытия, может быть тревожно узнать, что эти различные минералы могут быть потеряны в процессе, известном как деминерализация.Этот термин относится к потере минералов из организма. Когда они теряются в зубной эмали, зубы становятся менее привлекательными и за ними сложнее ухаживать. В то время как здоровые зубы гладкие, деминерализованная эмаль может привести к тому, что зубы станут более шероховатыми, и эта увеличенная площадь поверхности идеально подходит для образования зубного налета и зубного камня. Со временем это может серьезно повлиять на здоровье полости рта и привести к дальнейшим осложнениям.

К счастью, деминерализацию обычно можно остановить и даже обратить вспять.Противоположный процесс, при котором минералы вновь поступают в организм, известен как реминерализация. Но как можно реминерализовать зубы?

Если вы хотите узнать больше о том, как сохранить внешний вид и здоровье вашей улыбки, вы обратились по адресу. В этой статье мы обсудим, как можно остановить и обратить вспять вредные последствия деминерализации, а также рассмотрим различные варианты лечения общих проблем со здоровьем, связанных с ней.

Как реминерализовать, укрепить зубы и восстановить зубную эмаль

Ваши зубы потеряли свою гладкую текстуру? Вы начали замечать белые пятна на зубах — ранний признак кариеса? Хуже того, есть ли видимые полости в ваших зубах? Это явные признаки деминерализации, и эти красные флажки сигнализируют о том, что пора начинать действовать.

Существует множество подходов к укреплению, восстановлению и реминерализации зубов, и использование приведенных ниже стратегий может помочь вам на пути к улучшению здоровья полости рта.

Чистите зубы правильно

Бактерии, попавшие в рот с едой или напитками, могут привести к деминерализации. Кислоты зубного налета могут ускорить этот процесс и привести к кариесу. Эффективный способ удалить бактерии и избежать этих последствий — регулярно чистить зубы. Это означает чистку зубов два раза в день, чтобы удалить остатки пищи или зубной налет до того, как могут возникнуть проблемы.

Большинство видов зубной пасты также содержат фторид, и чистка зубов может повторно ввести этот минерал в ваш организм и увеличить рост и размер кристаллов гидроксиапатита — необходимого строительного блока для зубной эмали. На самом деле, в зависимости от состояния ваших зубов, ваш стоматолог может прописать именно для этой цели сильнодействующую зубную пасту с фтором.

Использование фтора

Как отмечалось в предыдущей стратегии, фтор может способствовать развитию и сохранению зубной эмали.Однако зубные пасты, обогащенные фтором, — не единственный вариант, когда речь идет о получении этого необходимого минерала для реминерализации. У вас есть несколько вариантов получения большего количества фтора.

Во-первых, подумайте о том, чтобы пить больше водопроводной воды. Вода из вашего крана, а также напитки, приготовленные из водопроводной воды (например, черный чай или кофе, хотя важно помнить о окрашивании), могут помочь. Хотя есть некоторые разногласия по поводу фторирования воды, это безопасный и эффективный процесс при соблюдении федеральных правил.

Во-вторых, существует множество фторсодержащих добавок. К ним относятся фторсодержащие зубные пасты, ополаскиватели, пены или гели. Некоторые добавки должны применяться профессионально во время визита к стоматологу, в том числе диаминфторид серебра, профилактические пасты и лаки. Хотя они могут быть более дорогими альтернативами, они очень эффективны, а варианты финансирования делают их широко доступными.

Употребляйте кальций, витамины и минералы

Потребление большего количества кальция, витаминов и минералов может в значительной степени способствовать остановке и обращению вспять деминерализации.Многие продукты являются естественными источниками фтора, например, шпинат, виноград и некоторые виды морепродуктов. Добавление их в свой рацион может улучшить потребление фтора.

Вы также можете приобрести основные добавки для реминерализации, в том числе:

  • Кальций;
  • Коллаген;
  • Магний;
  • Витамин D3;
  • Витамин К2.

Получение достаточного количества каждого из них может помочь улучшить прочность зубной эмали и общее состояние полости рта.

Ограничьте употребление сладких или кислых продуктов

Сахар, фрукты или фруктовые соки, молочные продукты и продукты, содержащие крахмал, приведут к увеличению количества бактерий и, в свою очередь, к повышению кислотности во рту. Кислоты стирают защитную эмаль и могут привести к деминерализации. Небольшие изменения, такие как выбор жевательной резинки без сахара или леденцов вместо традиционной нездоровой пищи, — это шаг в правильном направлении.

Кроме того, некоторые продукты растительного происхождения содержат большое количество фитиновой кислоты, которая, как известно, препятствует усвоению минералов, хотя может быть полезна для здоровья.Например, некоторые основные виновники включают миндаль, рисовые и пшеничные отруби. Это еще один аспект вашей диеты, о котором следует помнить, если деминерализация является серьезной проблемой. Обсудите свои опасения с врачом, прежде чем вносить какие-либо серьезные изменения в рацион.

Хотя, как правило, нет необходимости полностью избегать употребления этих продуктов, они могут замедлить деминерализацию, если вы хотя бы ограничите частоту этого. Если вы будете мудро подходить к выбору диеты и уделять приоритетное внимание витаминам и минералам, описанным выше, это может привести к более здоровой улыбке.

Рассмотрите стоматологические герметики

Стоматологические герметики представляют собой пластиковые покрытия, которые могут наноситься стоматологом или стоматологом-гигиенистом для предотвращения кариеса. Для людей с проблемами деминерализации герметики могут обеспечить столь необходимую защиту. Это относительно недорогой и простой вариант, который стоит изучить в случаях, связанных с этой проблемой.

Уменьшение сухости во рту

Слюна играет важную роль в нейтрализации кислот во рту, вырабатываемых вредными бактериями.Неспособность решить основные проблемы, вызывающие сухость во рту, может привести к деминерализации. Существует много потенциальных причин сухости во рту, и очень важно обсудить свои симптомы с врачом, чтобы избежать осложнений со здоровьем.

Деминерализация и реминерализация зубов у детей ясельного возраста

Родителям может быть неприятно узнать, что ваш ребенок страдает кариесом или кариесом в результате деминерализации. Действительно, эта проблема может возникнуть в молодом возрасте.Чрезмерное потребление сока или даже грудное вскармливание могут усугубить проблемы с зубной эмалью ребенка. Кроме того, некоторые дети могут просто родиться со слабой эмалью.

Существует множество советов, которым вы можете следовать, чтобы решить эту проблему:

  • Приучайте своего ребенка к правилам личной гигиены с раннего возраста. Покажите им, как правильно чистить зубы, и убедитесь, что они получают регулярный уход за зубами.
  • Обеспечьте своего ребенка здоровой пищей, содержащей все питательные вещества, необходимые для реминерализации.Замените сладкие продукты более здоровыми продуктами и заменителями без сахара.
  • Попросите ребенка полоскать рот сразу после еды и приучите его к этой привычке. Это поможет сохранить рот в чистоте и уменьшит количество вредных бактерий.

Деминерализация от брекетов

Брекеты требуют тщательной гигиены полости рта для предотвращения деминерализации, особенно вблизи ортодонтических брекетов. Если вы заметили симптомы деминерализации при использовании брекетов, как можно скорее обсудите свои выводы со своим ортодонтом.Они смогут помочь смягчить проблему и дать совет, который поможет вам избежать дальнейшей деминерализации. А пока вы можете использовать многие из стратегий, описанных выше.

Помните, что разные типы брекетов имеют разные плюсы и минусы, и это является ключевым моментом для людей, обеспокоенных деминерализацией. Обратите внимание, что некоторые решения для выравнивания зубов могут быть более подходящими для людей с проблемами эмали в анамнезе. В этом отношении у прозрачных элайнеров Invisalign есть существенные преимущества, которые можно снять во время чистки.

Признаки реминерализации зубов 

Если вы попробовали описанные в этой статье стратегии, как вы можете быть уверены, что ваши усилия окупаются? Все, что вам нужно сделать, это найти признаки реминерализации зубов:

  • Улучшение внешнего вида;
  • Поверхность зубов стала гладкой;
  • Снижение чувствительности зубов;
  • Белые пятна на зубах либо исчезли, либо уменьшились в размерах.

Заметив эти признаки, вы можете быть уверены, что находитесь на пути к более привлекательной и здоровой улыбке.Если ваши усилия не приводят к улучшениям или вы хотите изучить другие методы улучшения своей улыбки, может быть целесообразно запланировать консультацию с ортодонтом, чтобы изучить дополнительные варианты.

Динамика деминерализации-реминерализации в зубах и кости

Деминерализация – процесс удаления ионов минералов из кристаллов ГК твердых тканей, например эмали, дентина, цемента, кости. Восстановление этих минеральных ионов обратно в кристаллы ГК называется реминерализацией.Оба процесса происходят на поверхности зуба, и значительное количество минеральных ионов может быть потеряно из ГК без нарушения его целостности, но следует ожидать высокой чувствительности к горячему, холодному, давлению и боли. Однако отсутствие целостности решетчатой ​​структуры ГА приводит к образованию полостей. Деминерализация — обратимый процесс; следовательно, частично деминерализованные кристаллы ГК в зубах могут расти до своего первоначального размера, если они подвергаются воздействию среды полости рта, способствующей реминерализации. 64

Деминерализация

Как и кость, зубы представляют собой композиты, состоящие из минеральной ГК на основе фосфатов в эмали, коллагена в дентине и живых тканей. 65 67 Однако именно анатомическое расположение зубов отличает их от костей. 68 Под воздействием пищи, напитков и микробиоты полости рта зубы выработали высокую устойчивость к локальной деминерализации, не имеющую себе равных в других минерализованных тканях. 59 , 69 Эта устойчивость в основном обусловлена ​​слоем эмали, покрывающим коронку зуба. 70 , 71

Химическая деминерализация зубов вызывается воздействием кислоты двумя основными способами: пищевая кислота, потребляемая с пищей или питьем, и микробная атака бактерий, присутствующих во рту. 69 , 72 , 73 В опубликованной литературе в этой области делается попытка применить химическую теорию к эрозии твердых тканей зубов, главным образом эмали. 59 , 74 , 75

Во время кислотной атаки или типичного режима деминерализации происходит химическое растворение как органических, так и неорганических компонентов матрицы. Это вызвано содержанием воды в эмали и дентине, которые облегчают диффузию кислоты внутрь и содержание минералов в зубе. 60

Этиология и факторы риска: многофакторный процесс

Деминерализация и последующая эрозия и/или потеря поверхности зуба по сравнению с реминерализацией являются динамическими процессами, которые зависят от нескольких модифицирующих факторов, как показано на рис. Эти факторы делятся на две основные группы, внешние и внутренние, которые могут быть изменены последней группой, модифицирующими факторами. К внешним факторам относятся диета и лекарства. Внутренние факторы — это в основном заболевания, которые иногда можно лечить с помощью лекарств, которые сами по себе являются внешними факторами эрозии.Модифицирующими факторами могут быть вариации биохимических характеристик внутреннего или внешнего фактора, поведенческие модели, такие как регулярная чистка зубов, некоторые из которых также могут быть классифицированы как социально-экономические факторы.

Таблица 1

Таблица 1

Взаимодействие разных факторов по отношению к потере поверхности зуба

Биологический Химический Healthing поведенческий
Saliva Flow PH тип Текущее здоровье Привычка еды
Анатомия мягких тканей кислотный тип Тип кислоты Социально-экономический статус Привычка для питья
Зубная анатомия Потенциал хелатации Отекационный потенциал Частота чистки

Эрозия и кариозные поражения являются двумя основными последствиями деминерализации.Осведомленность общественности об эрозии зубов до сих пор не является широко распространенной, и ее дифференциальная диагностика среди стоматологов оказалась сложной задачей. 76 Считается, что диетическое потребление безалкогольных или фруктовых напитков в развитых странах составляет более половины всех потребляемых жидкостей. 77 Распространение коммерциализации рынка безалкогольных напитков увеличилось на 56% за последние 10 лет и ежегодно увеличивается на 2–3%. 78 В 2002 году было предсказано, что потребление этих напитков с высоким содержанием кислоты приведет к увеличению стоматологических проблем в течение следующих 5 лет. 74 , 79 Это было доказано, так как неоднократные исследования показали эрозию в различных демографических группах. 55 , 97 , 97 , 78 , , 801220, 80121 , 81

Эрозия и его внешние причинные факторы были включены в Опрос здоровья детей в Великобритании с 1993 года и тенденция в сторону большей распространенности эрозий у тех, кто часто употреблял газированные напитки. 82 В Великобритании в 2003 г. >50% детей в возрасте 5–6 лет имели выраженную эрозию эмали, связанную с употреблением кислых напитков. Кроме того, у 25% детей в возрасте от 11 до 14 лет были значительные эрозии, а в возрасте от 20 до 25 лет этот показатель возрастал до 77%. 83 , 84 Недавнее исследование, проведенное в 2015 году, показало увеличение числа госпитализаций в педиатрические стоматологические клиники, причем случаи тесно связаны с сахарной эрозией. 85 Пациенты часто ошибочно полагают, что удаление молочных зубов не является проблемой, поскольку они будут заменены постоянными зубами.Неоднократно было доказано, что это неверно, и ущерб, нанесенный молочными зубами, может повлиять на будущее здоровье постоянных зубов. 66 , 80 , 86 , 87 Предыдущие модели in vitro были созданы, исходя из предположения, что взаимодействие зубной кислоты с кислотой длится несколько минут. Однако более поздние исследования in vivo показывают, что модели зубной кислоты in vitro должны быть сосредоточены на взаимодействии кислоты в течение 30 секунд.Это лучше отражает условия in vivo. 78 , 86 , 88

Последнее исследование, проведенное в США, показало, что 79% взрослых имеют по меньшей мере умеренные признаки кариеса; независимо от демографических данных, ключевой особенностью было чрезмерное ежедневное потребление фруктовых соков и безалкогольных напитков. 89 Последнее исследование, проведенное в Китайской Народной Республике, показало 89% износа зубов среди 15-летних, при этом 7% показали обнажение дентина; признак серьезности эрозии. 90 Другие исследования, проведенные в Японии и Индии, также показали сопоставимые данные по эрозии зубов на ранней стадии. 91 , 92 Модифицирующие поведенческие факторы, влияющие на потребление пищевых продуктов, включают типы потребляемых напитков, способ их употребления и частоту употребления. Например, увеличение волнения при полоскании рта напитком ускорит процесс растворения. 93 Кроме того, было показано, что некоторые лекарства и астматические ингаляторы вызывают ксеростомию за счет уменьшения выделения слюны в дополнение к снижению ее pH; таким образом, ослабляя его общий буферный эффект против внутренних и внешних кислот. 94 , 95 Слюна считается одним из наиболее важных биологических факторов, определяющих внутриротовые нейтрализующие эффекты воздействия кислоты. Патогенез эрозии зубов напрямую связан с буферной способностью и скоростью секреции слюны. 96

Процент минерализации постоянных зубов выше, чем молочных; 68 тем не менее, взрослые часто сталкиваются с последствиями кислотного повреждения зубов.Механически зубы более мягкие и ослабленные, хотя хрупкость не изменилась. Внутренние факторы, которые могут привести к эрозии, включают гастроэзофагеальный рефлюкс, часто наблюдаемый у людей с диабетом и ожирением, нервную булимию и жевание зубов. Такие заболевания, как нервная булимия, имеют симптом самоиндуцированной рвоты, которая может быть основной причиной эрозии зубов, если происходит достаточно часто. Гастроэзофагеальный рефлюкс определяется как нормальный физиологический ретроградный поток желудочного содержимого и регургитация кислоты в пищевод, а иногда и в рот, что происходит в основном постпрандиально, после еды, в течение ~ 1 часа. 97 Независимо от причины избыток кислоты в желудке оказывает вредное воздействие на здоровье зубов. Эндогенные кислоты имеют pH 1,2, что значительно ниже критического pH для растворения фторапатита (FAP) и HA, что приводит к быстрой деминерализации поверхностей зубов. Независимо от типа причинных факторов, зубы, разрушенные кислотой, с большей вероятностью треснут или отколотся в случае повреждения, и их труднее восстановить. 100 , 101 Деминерализованные участки структурной слабости также являются мишенями для образования кариеса. 74 , 102 , 103 Бактерии легко колонизируют деминерализованные участки зуба и, в сочетании с собственным кислотообразованием, способны проникать в дентин. 81 , 104 Вклад дентина при кариесе с деминерализацией выше, чем при отсутствии кислотных напитков, и является маркером тяжести кариеса.

Бактерии

Кариес зубов является наиболее распространенным хроническим инфекционным заболеванием детского возраста.Это вызвано взаимодействием бактерий, в основном Streptococcus mutans , и сахара на поверхности зубной эмали. Бактерии расщепляют ферментируемые углеводы, такие как глюкоза, сахароза и фруктоза, и создают кислую среду, которая приводит к деминерализации и, как следствие, кариозным поражениям. 98 , 99 Существует несколько теорий относительно того, как на самом деле приобретаются оральные бактерии. Известно, что при рождении полость рта практически стерильна; тем не менее, заражение происходит путем передачи через пищу/молоко/воду, от родителей или с поверхности слущивания слизистой оболочки полости рта во время прорезывания молочных зубов.Наиболее широко распространенной гипотезой относительно роли бактерий в продукции кислоты и образовании кариеса является «экологическая гипотеза», согласно которой зубной налет определяется как динамическая микробная экосистема, в которой немутальные бактерии являются ключевыми игроками для поддержания динамической стабильности. 93 S. mutans , Streptococcus sobrinus и лактобациллы являются основными оральными кариесогенными патогенами из-за их способности продуцировать высокие уровни молочной кислоты после ферментации сахара и их устойчивости к неблагоприятным последствиям низкого pH. 105 , 106 В некоторых исследованиях было показано, что S. mutans составляют> 30% микрофлоры полости рта у детей с кариесом в раннем детстве. 107 Более частое потребление сахара приводит к повышенному риску и восприимчивости к кариесу из-за длительного воздействия кислых условий, независимо от проглоченного количества.

Механизмы кислотной эрозии

Эрозию зубов можно определить как потерю твердых тканей в результате растворения кислотами небактериального происхождения или механического повреждения.Под воздействием кислоты зубы становятся мягче по мере растворения ГК и, следовательно, становятся более восприимчивыми к механическому износу. Два химических метода, с помощью которых это может произойти, — это либо прямая кислотная атака, либо хелатирование. 57 , 74 , 90

Когда ионы гидроксония образуются из кислоты в растворе, они связываются с карбонатом или фосфатом в ГК, высвобождая анионы в раствор в форме химического травления. Карбонат более реакционноспособен, чем фосфат, и для реакции с ним требуется более низкая концентрация гидроксония, поэтому ГК слабее при избытке карбоната. 57

В зависимости от pH кислоты были идентифицированы три фазы атаки. 108 Кислоты с pH <1 могут вызвать травление поверхности при контакте с зубами в течение очень короткого периода времени. Наномасштабное размягчение поверхности происходит при кратковременной выдержке при рН 2–4, но не распространяется на макромасштаб. 70 , 109 Третья и наиболее распространенная форма кислотного воздействия – растворение в слабой кислоте (pH 4,5–6,9) под поверхностью. Это наряду с бактериями может привести к образованию кариозных поражений и в результате хорошо изучено.

Воздействие кислот с pH >4 не является обычным биологическим явлением. Рвота — это нормальная механика, при которой желудочная кислота может соприкасаться с зубами. Некоторые пациенты с наиболее тяжелыми и длительными эпизодами гиперемезиса, например, страдающие алкоголизмом, могут подвергать свои зубы воздействию кислот с рН 1. 55 Это значительно ниже рН деминерализации и может вызвать травление поверхности, что очень опасно для зубы. Зубы пациентов с внутренними факторами заболевания, такими как гиперемезис беременных или булимия, могут подвергаться воздействию кислот с низким pH достаточно регулярно, чтобы вызвать наноразмерное размягчение поверхности. 70 , 109 , 110 Однако путь растворения слабой кислоты может иметь множество возможных причин. Фрукты обычно содержат карбоновые или лимонные кислоты. 87 , 109 Ион гидроксония, образованный карбоновыми кислотами, легко связывается с фосфатом, образуя катионы фосфата. 55 , 111 Эти катионы могут образовывать хелатообразующие комплексы с кальцием и кислотой, разрушая ионы минералов в окружающей решетке, вызывая широкомасштабную деминерализацию. 74 В качестве альтернативы и реже они могут оставаться вблизи слоя ГК с минимальной деминерализацией.

Карбоновые кислоты также могут способствовать атакам посредством хелатирования. Фруктовые кислоты, такие как лимонная кислота (C 6 H 8 O 7 ), являются обычно встречающимися примерами этого. В лимонной кислоте группа COOH диссоциирует с образованием H + для H 3 O + и позволяет аниону COO вызывать хелатирование кальция. 87 Прямая кислотная атака с использованием ионов гидроксония уже была описана выше.Однако два аниона способны образовывать растворимый хелатный комплекс с тремя ионами кальция. Это зависит от силы растворения аниона по отношению к связанному кальцию в ГК и приводит к образованию хелата при рН 3,8–4, рН фруктов и морсов. 93 Поскольку хелат растворим, он может переноситься с поверхности эмали, что приводит к чистой потере минералов зубами. Хотя лимонная кислота обычно содержится во фруктах и ​​безалкогольных напитках, она особенно вредна для зубов и может действовать посредством двух механизмов, удаляя как фосфаты, так и кальций из ГК. 77 , 88 Угольная кислота ведет себя аналогично лимонной кислоте; однако константа растворения ниже (pKa 3,6) по сравнению с лимонной кислотой (pKa 6,4). Угольная кислота может диссоциировать с образованием анионов бикарбоната HCO 3 и ортоугольной кислоты C(OH) 4 , что увеличивает риск кислотного воздействия на зубы. 57 , 112 Количество углекислоты, добавляемой в газированные («шипучие») напитки, часто слишком мало, чтобы оказывать значительное воздействие.

Хотя содержание угольной кислоты может быть низким, присутствие фосфорной кислоты в безалкогольных напитках, особенно в продуктах на основе колы, повреждает зубы. Фосфорная кислота (H 3 PO 4 ) не содержит карбоксильной группы, но по-прежнему воздействует на зубы как прямым путем, так и хелатированием. 112 , 113 Два атома водорода диссоциируют от фосфорной кислоты, что позволяет образовать два иона гидроксония для прямой кислотной атаки. 18 , 77 Оставшийся ион фосфата (PO 4 3− ) может хелатировать с катионами кальция в соотношении 2:3, образуя растворимый фосфат кальция.Также образуется некоторое количество гидрофосфата (HPO 4 2− ), который хелатируется с катионами кальция в соотношении 1:1. Оба пути происходят при низких диапазонах pH и способствуют деминерализации кислых и газированных напитков; эффект от которого виден в . 108 , 113

Электронно-микроскопические изображения, показывающие ( A ) нормальную эмаль, ( B ) эмаль, протравленную фосфорной кислотой в той же концентрации, что и в напитках, и ( C C C ) нормальную эмаль рекристаллизованная ГК после солюбилизации (края изображения) по сравнению с непротравленной ГК (центр изображения).

Сокращение: HA, гидроксиапатит.

Химические механизмы эрозии

При обсуждении эрозии зубов pH важен, но не обязательно является решающим фактором. 114 , 115 Пути прямой кислотной атаки давно известны и хорошо задокументированы. Независимо от типа кислоты в напитке, более низкий рН растворяет ГК в эмали быстрее и сильнее, чем кислый напиток с более высоким рН. Хелатирование вызывает дестабилизацию поверхности ГК при низком рН, ослабляя координационные связи фосфатов. 60 Следует также учитывать молярную концентрацию кислоты. Титруемая кислотность, количество щелочи, необходимое для титрования объекта до его естественного значения, использовалась для измерения концентрации кислот, присутствующих в напитках. 116 Хотя диапазоны pH, которые можно проверить с помощью этого метода, часто не встречаются в коммерческих продуктах, а продолжительность воздействия не имеет отношения к употреблению алкоголя, титруемая кислотность остается обычно проверяемым значением. 117 В то время как pH измеряет только диссоциированные ионы в растворе, которые могут образовывать кислоты или щелочи, титруемая кислотность также измеряет связанные соединения, что дает более полное представление о потенциальной кислотности раствора. 60 , 114 , 117 Хотя эксперименты с титруемой кислотностью часто имеют экспериментальные недостатки, в модельных исследованиях было показано, что увеличение титруемой кислотности связано с увеличением потери эмали. 80 , 118

С титруемой кислотностью связана концентрация недиссоциированной кислоты, мера неактивной кислотности раствора. Это описывает растворенное вещество, которое не влияет на pH раствора. 115 Эти молекулы также не заряжены, что обеспечивает локальное увеличение количества ионов водорода после диффузии в ГК. Кислоты с низким рКа имеют повышенную концентрацию молекул в диссоциированной форме. 93 Эти ионы водорода реагируют с водой с образованием ионов гидроксония, которые доставляются к эмали. Эта высокая концентрация ионов водорода способствует растворению эмали в слое, известном как фронт минерализации. 93 Стороны кратковременной эрозии показали значительное снижение содержания водорода, когда значение диссоциации кислот было изменено в пользу более высоких уровней pH. 117 pH остается значением, которое чаще всего упоминается для тех, кто подвергает диетическую кислоту воздействию пищевых продуктов или напитков.

Константа равновесия диссоциации кислоты (Ka) и ее логарифмическое значение (pKa) показывают соотношение ионизированных и неионизированных кислотных групп в водном растворе. 119 Раствор с одинаковыми значениями pKa и pH будет содержать 50 % анионов-хелаторов и 50 % диссоциированной кислоты в растворе. 60 Значения pKa изменяются в зависимости от окружающей среды, растворителя и структурных изменений.Путь, по которому кислота может воздействовать на ГК в зубах, можно предсказать по значению pKa. Карбоновая кислота с низким значением pKa в воде, вероятно, производит большое количество хелатирующих ионов, в то время как более высокое значение pKa предполагает прямую атаку ионами водорода. 60 Хотя лимонная кислота имеет более низкое значение pKa (3,1) в воде по сравнению с соляной кислотой (-6,1), это не означает, что карбоновые кислоты не повреждают ее. 120 Значения Ka или pKa нельзя использовать для непосредственного измерения степени воздействия кислоты, но они имеют решающее значение для моделирования других значений. 118

Хотя химические и механические методы эрозии часто рассматриваются отдельно, такие модели, как дифференциальная буферная способность (DBC) кислоты, могут предсказать механические эффекты кислотной деминерализации. 117 , 121 ДБК измеряется как градиент кривой титрования при определенном значении рН и дает концентрацию кислоты, необходимую для снижения рН на 1. 122 Было показано, что кислоты с более низкими значениями ДБК оказывают более серьезное воздействие на эмаль при кратковременном воздействии, чем более высокие значения DBC. 117 , 121 Значение DBC кислоты состоит из значений pKa и pH и поэтому считается более надежным маркером эрозионных свойств при длительном воздействии, когда диапазон pH имеет значение для диетическое воздействие. 122

Температура оказывает значительное влияние на кинетику растворения. Во рту температура окружающей среды выше комнатной, что увеличивает кинетическую скорость реакции. 68 , 110 Ионы в растворе, воздействующие на эмаль и вызывающие ее растворение, превышают общую энергию, необходимую для растворения кальция.Результатом является более высокий уровень деминерализации, происходящий при комнатной температуре, но это неизбежно из-за физиологических условий. 123

Все эти дескрипторы учитывают эрозию эмали кислотами, содержащимися в пище. Тем не менее, нет убедительных исследований, указывающих, что является более важным или репрезентативным для диетических условий.

Реминерализация

В этом разделе рассматриваются как профилактика, так и лечение деминерализации, которую можно остановить или обратить вспять, особенно на ранней стадии.Слюна, фторидная терапия, контроль диеты и пробиотические бактерии описаны как профилактические режимы деминерализации зубов. Стоматологические композиты, содержащие различные формы фосфатов кальция (CaPs), обсуждаются в качестве потенциально лечебного режима для деминерализации зубов. Использование нанотехнологий в профилактической стоматологии, таких как антибактериальная нанотерапия и биомиметическая реминерализация для лечения начального кариеса или рецидивирующего кариеса, подробно объяснялось в литературе. 124

Слюна

Как упоминалось выше, слюна считается одним из наиболее важных биологических факторов, определяющих внутриротовые нейтрализующие эффекты воздействия кислоты.Патогенез эрозии зубов напрямую связан с буферной способностью и скоростью секреции слюны. 96 В дополнение к своему очищающему и антибактериальному действию слюна 125 действует как постоянный источник кальция и фосфата, которые помогают поддерживать перенасыщение зуба минералами, таким образом, препятствуя деминерализации зубов в периоды низкого pH, а также улучшая состояние зубов. реминерализации, когда рН возвращается к нейтральному состоянию. Кроме того, при стимуляции секреции слюны происходит быстрое повышение рН выше нейтрального.В результате образуется комплекс фосфата кальция и гликопротеина, называемый слюнным преципитином. Этот комплекс легко встраивается в зубной налет. Из-за высокой растворимости фосфата кальция в белках слюны (в 8-10 раз выше, чем фосфата кальция в зубах) он служит жертвенным минералом, который растворяется преимущественно перед минералом зуба, т. е. снижает деминерализацию. Он также действует как источник ионов кальция и фосфата, необходимых для реминерализации декальцинированного зуба. 63 , 126

Слюна постоянно доставляет фтор на поверхность зубов; фторид слюны играет ключевую роль в предотвращении деминерализации зубов и усилении реминерализации 125 , как описано в разделе «Фторидная терапия».

Фторотерапия

Фторирование зубов рекомендуется; 127 Наиболее эффективным методом профилактики кариеса является использование местного фторида, такого как зубная паста и лак.Кальций в ГК замещается фтором, образуя FAP, который имеет гораздо более низкую растворимость, чем исходная ГК или ГК с дефицитом кальция. FAP образует твердый раствор с богатой фосфатом HA, при этом гидроксид замещается. 55 , 77 FAP имеет два основных преимущества по сравнению с HA, и фтор часто добавляют в питьевую воду, чтобы стимулировать конверсию. 127 Во-первых, фторид действует как катализатор, способствуя реминерализации эмали с помощью растворенных в слюне ионов фосфата. 103 , 128 Это может помочь противодействовать деминерализации. 111 Во-вторых, замена гидроксида фторидом устраняет ослабление ГК по отношению к молочной кислоте; FAP [Ca 10 (PO 4 ) 6 F 2 ] не растворяется при этом во рту. 74 , 129 , 130 Для образования ФАП на каждые два иона фтора требуется десять ионов кальция и шесть ионов фосфата.Соответственно, наличие недостаточного количества кальция и фосфата может ограничивать процесс реминерализации. Для этой цели был разработан казеиновый фосфопептид-АСР (СРР-АСР). Агрегация CPP с фосфатом кальция образует кластеры ACP. Эта агрегация предотвращает осаждение фосфата кальция и, следовательно, приводит к состоянию перенасыщения эмали, таким образом предотвращая деминерализацию и усиливая реминерализацию. 131 Некоторые имеющиеся в продаже стоматологические продукты содержат как СРР-АСР, так и фторид, и они являются очень эффективными реминерализирующими агентами. 132 134 Несмотря на значительное влияние фтора на предотвращение деминерализации зубов, настоятельно рекомендуется соблюдать осторожность, чтобы не превышать максимально рекомендуемую дозу фтора. Чрезмерное потребление фтора через фторированную воду/пищевые продукты и/или добавки может привести к флюорозу зубов и/или скелета. Флюороз зубов определяется как дефекты минерализации эмали, возникающие в результате подповерхностной пористости под хорошо минерализованной поверхностной зоной. 14

Поскольку восстановление pH зубного налета до более высокого уровня, чем критический pH, играет ключевую роль в процессе реминерализации, добавление 1.5% аргинина (нерастворимого соединения кальция) к фториду в средствах для ухода за зубами было более эффективным в снижении деминерализации зубов и прогрессирования кариеса до образования полостей, чем средства, содержащие только фторид. Аргинин расщепляется до аммиака непатогенными аргинолитическими бактериями; аммиак помогает нейтрализовать кислоту зубного налета и поддерживать биопленку зубного налета на поверхности зубов в здоровом состоянии. 63 , 135 , 136

Контроль диеты и инструкции по гигиене полости рта лиц как с высоким, так и с низким риском.В самых последних исследованиях было показано, что использование несбраживаемых сахаров в жевательной резинке, таких как ксилит, ингибирует действие
S. mutans ; однако более убедительных доказательств еще предстоит получить.

Пробиотические бактерии

Пробиотические бактерии, определяемые как «живые микроорганизмы, которые при введении в адекватных количествах приносят пользу здоровью хозяина» (ВОЗ), обычно являются кандидатами для бактериотерапии. 137 Слово «пробиотики» означает «на всю жизнь», и это либо встречающиеся в природе, либо генетически модифицированные бактериальные штаммы, которые можно использовать для вмешательства. 137 Примеры пробиотиков, которые имеют возможность придать преимуществам орального здоровья для хозяина, включают Lactobacillus (например, Salvarius , 138 Reuteri , 139 и Rheamnosus 140 ) и Bifidobacterium , которые являются частью нормальной оральной флоры. 140 142 Могут применяться в качестве биотерапии для профилактики или лечения кариеса и заболеваний пародонта 143 за счет снижения количества патогенных бактерий ( S.Mutans ) 143 , 144 144 144 или ингибирование выражения С. Мутаны Гены вирулентности, например, GTFB и Luxs 140 , 145 и поэтому изменяют или уменьшите биофильм формирование. 138

Для введения пробиотических штаммов доступно несколько подходящих носителей; они варьируются от молочных продуктов, мороженого и творога, 146 пероральной тонкой пленки, 147 таблеток, 139 , 148 и леденцов (например, PerioBalance). 149 Использование пробиотических продуктов потенциально может использоваться в качестве альтернативной стратегии для вытеснения патогенных бактерий пробиотическими микроорганизмами и, следовательно, может использоваться для предотвращения деминерализации эмали. 146

Другим способом снижения кариесогенности S. mutans является создание штаммов без открытой рамки считывания лактатгидрогеназы. 150

Электрическая усиленная реминерализация

Новая технология, разработанная компанией Reminova Ltd 151 , основана на использовании электрического тока для устранения кариеса за счет усиления реминерализации.Использование крошечного электрического тока в несколько микроампер, который пациент не может почувствовать, проталкивает минералы в зуб, чтобы восстановить чистый дефект. Этот процесс не требует инъекций, сверления зуба и пломбировочных материалов и запускает реминерализацию из более глубокой части поражения. Разработка готовой к использованию стоматологами модели прототипа устройства, разработанного Reminova Ltd, в настоящее время находится в стадии изучения. 151

Стоматологические композиты с реминерализирующим действием

Композиты на основе смолы используются в качестве стоматологических пломбировочных материалов более 50 лет. 152 Эти материалы развивались на протяжении многих лет. Наиболее важные изменения коснулись армирующих наполнителей для улучшения механических свойств, полируемости и износостойкости. В последнее время акцент сместился на оснащение композитных систем реминерализирующими и антибактериальными свойствами. Различные формы фосфатов кальция (CaP) были включены в композиты на основе смолы для обеспечения высвобождения минералов, которые потенциально могут реминерализовать структуру зуба. В этом разделе представлен обзор недавно появившихся потенциально реминерализующих композитов для восстановления зубов.

Фосфаты кальция в различных формах изучались в качестве наполнителей для изготовления стоматологических композитов, высвобождающих минералы. Сюда входят ACP, HA, тетракальцийфосфат (TTCP), дикальцийфосфат (DCP) безводный, а также моно-, ди- и TCP. Эти наполнители из фосфата кальция частично заменили армирующие наполнители. К сожалению, это может ухудшить механические свойства композита.

Композиты, содержащие АСР

АСР прошел испытания в качестве наполнителя для стоматологических композитов и адгезивов.Skrtic et al. 153 155 представили композиционные материалы, содержащие АФК, которые выделяют значительное количество ионов кальция и фосфата. Показано, что реминерализующий потенциал АКП усиливается за счет его гибридизации с элементами кремния или циркония. Добавление этих элементов к ACP увеличивало время высвобождения минеральных ионов благодаря их способности замедлять внутрикомпозитное преобразование ACP в ГК. 156 , 157 Было показано, что высвобождение минеральных ионов из композитов ACP эффективно восстанавливает минералы, утраченные с поверхности эмали после воздействия кислоты. 158 , 159 В другом исследовании ACP был включен в композитную адгезивную систему. Было показано, что ACP проникает в дентинные канальцы, не оказывая негативного влияния на прочность сцепления. 160

По сравнению с композитами, наполненными только стеклом или керамикой, композиты с ACP-наполнителем более гидрофильны и биоразлагаемы. Кроме того, они обладают худшими механическими свойствами и долговечностью. 161 Агрегация частиц ACP, плохое межфазное взаимодействие с матрицей и чрезмерная сорбция воды способствуют ухудшению механических свойств. 155 , 162 , 163 Механическое измельчение уменьшило размер частиц ACP-циркониевых наполнителей до ~ 20 мкм, обеспечивая более однородное распределение наполнителя и снижение образования пустот. Таким образом, прочность на двухосный изгиб была увеличена с 50 до 75 МПа. 161 , 164 166 Тем не менее, это ниже прочности коммерческих стоматологических композитов (100–180 МПа), что ограничивает использование композитов, наполненных АФК, в качестве потенциального прямого пломбирования зубов. материалы. 167 Недавнее исследование показало, что прочность на изгиб 120 МПа может быть получена, если массовая доля ACP поддерживается на уровне 10% масс. Однако это значительно уменьшило количество высвобождаемых ионов кальция и фосфата. 168

Композиты, содержащие ГА

Обработка связующим агентом наполнителей из фосфата кальция лимонной, акриловой или метакриловой кислотой улучшает прочность на изгиб композитов, содержащих ГА. 169 , 170 Однако связывающий агент γ-метакрилоксипропилтриметоксисилан не влиял на прочность. 171 Микроскопические наполнители на основе ГК обеспечивают более высокую прочность, чем наноскопические наполнители. 169 , 170 , 172 Также сообщалось, что наполнители из ГК в форме нитевидных кристаллов дополнительно повышают прочность на изгиб. 173 , 174

Сорбция воды композитами на основе смол, содержащими обработанные силановым связующим агентом и необработанные наполнители на основе ГК, соответствовала процессу, контролируемому диффузией. Введение ГК уменьшило поглощение воды, и это еще больше уменьшилось при обработке силаном наполнителей из ГК, 175 , что впоследствии привело к ухудшению высвобождения СаР.

В целях улучшения механических свойств в композиты вводили малую долю (3 мас. %) наполнителя из ГК. Эта низкая массовая доля ГА хорошо диспергировалась, что привело к увеличению прочности на изгиб до 120 МПа. Увеличение массовой доли ГА до 10 мас.% привело к снижению прочности до 95 МПа за счет образования агрегатов ГА, служивших местом дефекта. 176

Композиты, содержащие TTCP

Недавно частицы TTCP были исследованы в качестве потенциально реминерализирующих наполнителей для стоматологических композитов.При добавлении ТТКФ механические свойства композитов резко снижаются. Замена 50 % ТТКФ нитевидными кристаллами нитрида кремния повысила прочность композитов с 50 до 100 МПа. Однако высвобождение ионов кальция и фосфата было снижено на порядок. 177 Другое исследование показало, что прочность на изгиб может достигать 80 МПа для композитов, наполненных 40 мас.% TTCP. Это еще больше увеличилось при добавлении антибактериального агента. 178

Композиты, содержащие моно-, ди- и трикальцийфосфаты

Фосфаты кальция в форме монокальцийфосфата (MCPM), DCP и TCP также были включены в стоматологические композитные материалы.Растворимость этих форм фосфата кальция существенно различается. Было показано, что высвобождение минеральных ионов из композита MCPM зависит от количества MCPM, добавленного в состав. Снова было показано, что замена MCPM армирующими нитевидными кристаллами улучшает механические свойства, но резко снижает выделение кальция и фосфатов. 179 Замена MCPM на менее растворимый DCP повысила прочность, но значительно уменьшила высвобождение минеральных ионов. 180 Исследование показало, что уменьшение размера частиц DCP-наполнителей до ~110 нм позволяет значительно увеличить количество высвобождаемых ионов минералов. 181 Также было подтверждено, что замена DCP нитевидными кристаллами из нитрида кремния повышает прочность, но за счет высвобождения минеральных ионов. Кроме того, включение нитевидных кристаллов в композитные составы ухудшило оптические свойства, препятствуя отверждению светом.

TCP был добавлен вместе с MCPM, чтобы лучше контролировать растворение последнего и водопоглощение композита. 182 185 Хорошо растворимый МЦФМ на поверхности композита растворялся, но в сердцевине реагировал с β-ТКФ с образованием менее растворимого брушита (дигидрат ДКП).Частичная замена кальция и фосфата усиливающими непрозрачными наполнителями повысила прочность, но опять же ухудшила высвобождение минеральных ионов и оптические свойства. 182 В недавнем исследовании были представлены светоотверждаемые композиты, содержащие как MCPM, так и TCP, с прочностью в диапазоне, ожидаемом для коммерческих композитов. 183 , 184 Осаждение ГК на поверхности этих композитов использовалось для оценки потенциала реминерализации этих материалов.Эти слои ГА были сформированы из ионов кальция и фосфата, высвобождаемых из композитных образцов. 184 Несмотря на многообещающие результаты, способность этих композитов реминерализовать деминерализованный дентин еще предстоит продемонстрировать.

Динамика деминерализации-реминерализации в зубах и кости

Деминерализация – процесс удаления ионов минералов из кристаллов ГК твердых тканей, например эмали, дентина, цемента, кости. Восстановление этих минеральных ионов обратно в кристаллы ГК называется реминерализацией.Оба процесса происходят на поверхности зуба, и значительное количество минеральных ионов может быть потеряно из ГК без нарушения его целостности, но следует ожидать высокой чувствительности к горячему, холодному, давлению и боли. Однако отсутствие целостности решетчатой ​​структуры ГА приводит к образованию полостей. Деминерализация — обратимый процесс; следовательно, частично деминерализованные кристаллы ГК в зубах могут расти до своего первоначального размера, если они подвергаются воздействию среды полости рта, способствующей реминерализации. 64

Деминерализация

Как и кость, зубы представляют собой композиты, состоящие из минеральной ГК на основе фосфатов в эмали, коллагена в дентине и живых тканей. 65 67 Однако именно анатомическое расположение зубов отличает их от костей. 68 Под воздействием пищи, напитков и микробиоты полости рта зубы выработали высокую устойчивость к локальной деминерализации, не имеющую себе равных в других минерализованных тканях. 59 , 69 Эта устойчивость в основном обусловлена ​​слоем эмали, покрывающим коронку зуба. 70 , 71

Химическая деминерализация зубов вызывается воздействием кислоты двумя основными способами: пищевая кислота, потребляемая с пищей или питьем, и микробная атака бактерий, присутствующих во рту. 69 , 72 , 73 В опубликованной литературе в этой области делается попытка применить химическую теорию к эрозии твердых тканей зубов, главным образом эмали. 59 , 74 , 75

Во время кислотной атаки или типичного режима деминерализации происходит химическое растворение как органических, так и неорганических компонентов матрицы. Это вызвано содержанием воды в эмали и дентине, которые облегчают диффузию кислоты внутрь и содержание минералов в зубе. 60

Этиология и факторы риска: многофакторный процесс

Деминерализация и последующая эрозия и/или потеря поверхности зуба по сравнению с реминерализацией являются динамическими процессами, которые зависят от нескольких модифицирующих факторов, как показано на рис. Эти факторы делятся на две основные группы, внешние и внутренние, которые могут быть изменены последней группой, модифицирующими факторами. К внешним факторам относятся диета и лекарства. Внутренние факторы — это в основном заболевания, которые иногда можно лечить с помощью лекарств, которые сами по себе являются внешними факторами эрозии.Модифицирующими факторами могут быть вариации биохимических характеристик внутреннего или внешнего фактора, поведенческие модели, такие как регулярная чистка зубов, некоторые из которых также могут быть классифицированы как социально-экономические факторы.

Таблица 1

Таблица 1

Взаимодействие разных факторов по отношению к потере поверхности зуба

Биологический Химический Healthing поведенческий
Saliva Flow PH тип Текущее здоровье Привычка еды
Анатомия мягких тканей кислотный тип Тип кислоты Социально-экономический статус Привычка для питья
Зубная анатомия Потенциал хелатации Отекационный потенциал Частота чистки

Эрозия и кариозные поражения являются двумя основными последствиями деминерализации.Осведомленность общественности об эрозии зубов до сих пор не является широко распространенной, и ее дифференциальная диагностика среди стоматологов оказалась сложной задачей. 76 Считается, что диетическое потребление безалкогольных или фруктовых напитков в развитых странах составляет более половины всех потребляемых жидкостей. 77 Распространение коммерциализации рынка безалкогольных напитков увеличилось на 56% за последние 10 лет и ежегодно увеличивается на 2–3%. 78 В 2002 году было предсказано, что потребление этих напитков с высоким содержанием кислоты приведет к увеличению стоматологических проблем в течение следующих 5 лет. 74 , 79 Это было доказано, так как неоднократные исследования показали эрозию в различных демографических группах. 55 , 97 , 97 , 78 , , 801220, 80121 , 81

Эрозия и его внешние причинные факторы были включены в Опрос здоровья детей в Великобритании с 1993 года и тенденция в сторону большей распространенности эрозий у тех, кто часто употреблял газированные напитки. 82 В Великобритании в 2003 г. >50% детей в возрасте 5–6 лет имели выраженную эрозию эмали, связанную с употреблением кислых напитков. Кроме того, у 25% детей в возрасте от 11 до 14 лет были значительные эрозии, а в возрасте от 20 до 25 лет этот показатель возрастал до 77%. 83 , 84 Недавнее исследование, проведенное в 2015 году, показало увеличение числа госпитализаций в педиатрические стоматологические клиники, причем случаи тесно связаны с сахарной эрозией. 85 Пациенты часто ошибочно полагают, что удаление молочных зубов не является проблемой, поскольку они будут заменены постоянными зубами.Неоднократно было доказано, что это неверно, и ущерб, нанесенный молочными зубами, может повлиять на будущее здоровье постоянных зубов. 66 , 80 , 86 , 87 Предыдущие модели in vitro были созданы, исходя из предположения, что взаимодействие зубной кислоты с кислотой длится несколько минут. Однако более поздние исследования in vivo показывают, что модели зубной кислоты in vitro должны быть сосредоточены на взаимодействии кислоты в течение 30 секунд.Это лучше отражает условия in vivo. 78 , 86 , 88

Последнее исследование, проведенное в США, показало, что 79% взрослых имеют по меньшей мере умеренные признаки кариеса; независимо от демографических данных, ключевой особенностью было чрезмерное ежедневное потребление фруктовых соков и безалкогольных напитков. 89 Последнее исследование, проведенное в Китайской Народной Республике, показало 89% износа зубов среди 15-летних, при этом 7% показали обнажение дентина; признак серьезности эрозии. 90 Другие исследования, проведенные в Японии и Индии, также показали сопоставимые данные по эрозии зубов на ранней стадии. 91 , 92 Модифицирующие поведенческие факторы, влияющие на потребление пищевых продуктов, включают типы потребляемых напитков, способ их употребления и частоту употребления. Например, увеличение волнения при полоскании рта напитком ускорит процесс растворения. 93 Кроме того, было показано, что некоторые лекарства и астматические ингаляторы вызывают ксеростомию за счет уменьшения выделения слюны в дополнение к снижению ее pH; таким образом, ослабляя его общий буферный эффект против внутренних и внешних кислот. 94 , 95 Слюна считается одним из наиболее важных биологических факторов, определяющих внутриротовые нейтрализующие эффекты воздействия кислоты. Патогенез эрозии зубов напрямую связан с буферной способностью и скоростью секреции слюны. 96

Процент минерализации постоянных зубов выше, чем молочных; 68 тем не менее, взрослые часто сталкиваются с последствиями кислотного повреждения зубов.Механически зубы более мягкие и ослабленные, хотя хрупкость не изменилась. Внутренние факторы, которые могут привести к эрозии, включают гастроэзофагеальный рефлюкс, часто наблюдаемый у людей с диабетом и ожирением, нервную булимию и жевание зубов. Такие заболевания, как нервная булимия, имеют симптом самоиндуцированной рвоты, которая может быть основной причиной эрозии зубов, если происходит достаточно часто. Гастроэзофагеальный рефлюкс определяется как нормальный физиологический ретроградный поток желудочного содержимого и регургитация кислоты в пищевод, а иногда и в рот, что происходит в основном постпрандиально, после еды, в течение ~ 1 часа. 97 Независимо от причины избыток кислоты в желудке оказывает вредное воздействие на здоровье зубов. Эндогенные кислоты имеют pH 1,2, что значительно ниже критического pH для растворения фторапатита (FAP) и HA, что приводит к быстрой деминерализации поверхностей зубов. Независимо от типа причинных факторов, зубы, разрушенные кислотой, с большей вероятностью треснут или отколотся в случае повреждения, и их труднее восстановить. 100 , 101 Деминерализованные участки структурной слабости также являются мишенями для образования кариеса. 74 , 102 , 103 Бактерии легко колонизируют деминерализованные участки зуба и, в сочетании с собственным кислотообразованием, способны проникать в дентин. 81 , 104 Вклад дентина при кариесе с деминерализацией выше, чем при отсутствии кислотных напитков, и является маркером тяжести кариеса.

Бактерии

Кариес зубов является наиболее распространенным хроническим инфекционным заболеванием детского возраста.Это вызвано взаимодействием бактерий, в основном Streptococcus mutans , и сахара на поверхности зубной эмали. Бактерии расщепляют ферментируемые углеводы, такие как глюкоза, сахароза и фруктоза, и создают кислую среду, которая приводит к деминерализации и, как следствие, кариозным поражениям. 98 , 99 Существует несколько теорий относительно того, как на самом деле приобретаются оральные бактерии. Известно, что при рождении полость рта практически стерильна; тем не менее, заражение происходит путем передачи через пищу/молоко/воду, от родителей или с поверхности слущивания слизистой оболочки полости рта во время прорезывания молочных зубов.Наиболее широко распространенной гипотезой относительно роли бактерий в продукции кислоты и образовании кариеса является «экологическая гипотеза», согласно которой зубной налет определяется как динамическая микробная экосистема, в которой немутальные бактерии являются ключевыми игроками для поддержания динамической стабильности. 93 S. mutans , Streptococcus sobrinus и лактобациллы являются основными оральными кариесогенными патогенами из-за их способности продуцировать высокие уровни молочной кислоты после ферментации сахара и их устойчивости к неблагоприятным последствиям низкого pH. 105 , 106 В некоторых исследованиях было показано, что S. mutans составляют> 30% микрофлоры полости рта у детей с кариесом в раннем детстве. 107 Более частое потребление сахара приводит к повышенному риску и восприимчивости к кариесу из-за длительного воздействия кислых условий, независимо от проглоченного количества.

Механизмы кислотной эрозии

Эрозию зубов можно определить как потерю твердых тканей в результате растворения кислотами небактериального происхождения или механического повреждения.Под воздействием кислоты зубы становятся мягче по мере растворения ГК и, следовательно, становятся более восприимчивыми к механическому износу. Два химических метода, с помощью которых это может произойти, — это либо прямая кислотная атака, либо хелатирование. 57 , 74 , 90

Когда ионы гидроксония образуются из кислоты в растворе, они связываются с карбонатом или фосфатом в ГК, высвобождая анионы в раствор в форме химического травления. Карбонат более реакционноспособен, чем фосфат, и для реакции с ним требуется более низкая концентрация гидроксония, поэтому ГК слабее при избытке карбоната. 57

В зависимости от pH кислоты были идентифицированы три фазы атаки. 108 Кислоты с pH <1 могут вызвать травление поверхности при контакте с зубами в течение очень короткого периода времени. Наномасштабное размягчение поверхности происходит при кратковременной выдержке при рН 2–4, но не распространяется на макромасштаб. 70 , 109 Третья и наиболее распространенная форма кислотного воздействия – растворение в слабой кислоте (pH 4,5–6,9) под поверхностью. Это наряду с бактериями может привести к образованию кариозных поражений и в результате хорошо изучено.

Воздействие кислот с pH >4 не является обычным биологическим явлением. Рвота — это нормальная механика, при которой желудочная кислота может соприкасаться с зубами. Некоторые пациенты с наиболее тяжелыми и длительными эпизодами гиперемезиса, например, страдающие алкоголизмом, могут подвергать свои зубы воздействию кислот с рН 1. 55 Это значительно ниже рН деминерализации и может вызвать травление поверхности, что очень опасно для зубы. Зубы пациентов с внутренними факторами заболевания, такими как гиперемезис беременных или булимия, могут подвергаться воздействию кислот с низким pH достаточно регулярно, чтобы вызвать наноразмерное размягчение поверхности. 70 , 109 , 110 Однако путь растворения слабой кислоты может иметь множество возможных причин. Фрукты обычно содержат карбоновые или лимонные кислоты. 87 , 109 Ион гидроксония, образованный карбоновыми кислотами, легко связывается с фосфатом, образуя катионы фосфата. 55 , 111 Эти катионы могут образовывать хелатообразующие комплексы с кальцием и кислотой, разрушая ионы минералов в окружающей решетке, вызывая широкомасштабную деминерализацию. 74 В качестве альтернативы и реже они могут оставаться вблизи слоя ГК с минимальной деминерализацией.

Карбоновые кислоты также могут способствовать атакам посредством хелатирования. Фруктовые кислоты, такие как лимонная кислота (C 6 H 8 O 7 ), являются обычно встречающимися примерами этого. В лимонной кислоте группа COOH диссоциирует с образованием H + для H 3 O + и позволяет аниону COO вызывать хелатирование кальция. 87 Прямая кислотная атака с использованием ионов гидроксония уже была описана выше.Однако два аниона способны образовывать растворимый хелатный комплекс с тремя ионами кальция. Это зависит от силы растворения аниона по отношению к связанному кальцию в ГК и приводит к образованию хелата при рН 3,8–4, рН фруктов и морсов. 93 Поскольку хелат растворим, он может переноситься с поверхности эмали, что приводит к чистой потере минералов зубами. Хотя лимонная кислота обычно содержится во фруктах и ​​безалкогольных напитках, она особенно вредна для зубов и может действовать посредством двух механизмов, удаляя как фосфаты, так и кальций из ГК. 77 , 88 Угольная кислота ведет себя аналогично лимонной кислоте; однако константа растворения ниже (pKa 3,6) по сравнению с лимонной кислотой (pKa 6,4). Угольная кислота может диссоциировать с образованием анионов бикарбоната HCO 3 и ортоугольной кислоты C(OH) 4 , что увеличивает риск кислотного воздействия на зубы. 57 , 112 Количество углекислоты, добавляемой в газированные («шипучие») напитки, часто слишком мало, чтобы оказывать значительное воздействие.

Хотя содержание угольной кислоты может быть низким, присутствие фосфорной кислоты в безалкогольных напитках, особенно в продуктах на основе колы, повреждает зубы. Фосфорная кислота (H 3 PO 4 ) не содержит карбоксильной группы, но по-прежнему воздействует на зубы как прямым путем, так и хелатированием. 112 , 113 Два атома водорода диссоциируют от фосфорной кислоты, что позволяет образовать два иона гидроксония для прямой кислотной атаки. 18 , 77 Оставшийся ион фосфата (PO 4 3− ) может хелатировать с катионами кальция в соотношении 2:3, образуя растворимый фосфат кальция.Также образуется некоторое количество гидрофосфата (HPO 4 2− ), который хелатируется с катионами кальция в соотношении 1:1. Оба пути происходят при низких диапазонах pH и способствуют деминерализации кислых и газированных напитков; эффект от которого виден в . 108 , 113

Электронно-микроскопические изображения, показывающие ( A ) нормальную эмаль, ( B ) эмаль, протравленную фосфорной кислотой в той же концентрации, что и в напитках, и ( C C C ) нормальную эмаль рекристаллизованная ГК после солюбилизации (края изображения) по сравнению с непротравленной ГК (центр изображения).

Сокращение: HA, гидроксиапатит.

Химические механизмы эрозии

При обсуждении эрозии зубов pH важен, но не обязательно является решающим фактором. 114 , 115 Пути прямой кислотной атаки давно известны и хорошо задокументированы. Независимо от типа кислоты в напитке, более низкий рН растворяет ГК в эмали быстрее и сильнее, чем кислый напиток с более высоким рН. Хелатирование вызывает дестабилизацию поверхности ГК при низком рН, ослабляя координационные связи фосфатов. 60 Следует также учитывать молярную концентрацию кислоты. Титруемая кислотность, количество щелочи, необходимое для титрования объекта до его естественного значения, использовалась для измерения концентрации кислот, присутствующих в напитках. 116 Хотя диапазоны pH, которые можно проверить с помощью этого метода, часто не встречаются в коммерческих продуктах, а продолжительность воздействия не имеет отношения к употреблению алкоголя, титруемая кислотность остается обычно проверяемым значением. 117 В то время как pH измеряет только диссоциированные ионы в растворе, которые могут образовывать кислоты или щелочи, титруемая кислотность также измеряет связанные соединения, что дает более полное представление о потенциальной кислотности раствора. 60 , 114 , 117 Хотя эксперименты с титруемой кислотностью часто имеют экспериментальные недостатки, в модельных исследованиях было показано, что увеличение титруемой кислотности связано с увеличением потери эмали. 80 , 118

С титруемой кислотностью связана концентрация недиссоциированной кислоты, мера неактивной кислотности раствора. Это описывает растворенное вещество, которое не влияет на pH раствора. 115 Эти молекулы также не заряжены, что обеспечивает локальное увеличение количества ионов водорода после диффузии в ГК. Кислоты с низким рКа имеют повышенную концентрацию молекул в диссоциированной форме. 93 Эти ионы водорода реагируют с водой с образованием ионов гидроксония, которые доставляются к эмали. Эта высокая концентрация ионов водорода способствует растворению эмали в слое, известном как фронт минерализации. 93 Стороны кратковременной эрозии показали значительное снижение содержания водорода, когда значение диссоциации кислот было изменено в пользу более высоких уровней pH. 117 pH остается значением, которое чаще всего упоминается для тех, кто подвергает диетическую кислоту воздействию пищевых продуктов или напитков.

Константа равновесия диссоциации кислоты (Ka) и ее логарифмическое значение (pKa) показывают соотношение ионизированных и неионизированных кислотных групп в водном растворе. 119 Раствор с одинаковыми значениями pKa и pH будет содержать 50 % анионов-хелаторов и 50 % диссоциированной кислоты в растворе. 60 Значения pKa изменяются в зависимости от окружающей среды, растворителя и структурных изменений.Путь, по которому кислота может воздействовать на ГК в зубах, можно предсказать по значению pKa. Карбоновая кислота с низким значением pKa в воде, вероятно, производит большое количество хелатирующих ионов, в то время как более высокое значение pKa предполагает прямую атаку ионами водорода. 60 Хотя лимонная кислота имеет более низкое значение pKa (3,1) в воде по сравнению с соляной кислотой (-6,1), это не означает, что карбоновые кислоты не повреждают ее. 120 Значения Ka или pKa нельзя использовать для непосредственного измерения степени воздействия кислоты, но они имеют решающее значение для моделирования других значений. 118

Хотя химические и механические методы эрозии часто рассматриваются отдельно, такие модели, как дифференциальная буферная способность (DBC) кислоты, могут предсказать механические эффекты кислотной деминерализации. 117 , 121 ДБК измеряется как градиент кривой титрования при определенном значении рН и дает концентрацию кислоты, необходимую для снижения рН на 1. 122 Было показано, что кислоты с более низкими значениями ДБК оказывают более серьезное воздействие на эмаль при кратковременном воздействии, чем более высокие значения DBC. 117 , 121 Значение DBC кислоты состоит из значений pKa и pH и поэтому считается более надежным маркером эрозионных свойств при длительном воздействии, когда диапазон pH имеет значение для диетическое воздействие. 122

Температура оказывает значительное влияние на кинетику растворения. Во рту температура окружающей среды выше комнатной, что увеличивает кинетическую скорость реакции. 68 , 110 Ионы в растворе, воздействующие на эмаль и вызывающие ее растворение, превышают общую энергию, необходимую для растворения кальция.Результатом является более высокий уровень деминерализации, происходящий при комнатной температуре, но это неизбежно из-за физиологических условий. 123

Все эти дескрипторы учитывают эрозию эмали кислотами, содержащимися в пище. Тем не менее, нет убедительных исследований, указывающих, что является более важным или репрезентативным для диетических условий.

Реминерализация

В этом разделе рассматриваются как профилактика, так и лечение деминерализации, которую можно остановить или обратить вспять, особенно на ранней стадии.Слюна, фторидная терапия, контроль диеты и пробиотические бактерии описаны как профилактические режимы деминерализации зубов. Стоматологические композиты, содержащие различные формы фосфатов кальция (CaPs), обсуждаются в качестве потенциально лечебного режима для деминерализации зубов. Использование нанотехнологий в профилактической стоматологии, таких как антибактериальная нанотерапия и биомиметическая реминерализация для лечения начального кариеса или рецидивирующего кариеса, подробно объяснялось в литературе. 124

Слюна

Как упоминалось выше, слюна считается одним из наиболее важных биологических факторов, определяющих внутриротовые нейтрализующие эффекты воздействия кислоты.Патогенез эрозии зубов напрямую связан с буферной способностью и скоростью секреции слюны. 96 В дополнение к своему очищающему и антибактериальному действию слюна 125 действует как постоянный источник кальция и фосфата, которые помогают поддерживать перенасыщение зуба минералами, таким образом, препятствуя деминерализации зубов в периоды низкого pH, а также улучшая состояние зубов. реминерализации, когда рН возвращается к нейтральному состоянию. Кроме того, при стимуляции секреции слюны происходит быстрое повышение рН выше нейтрального.В результате образуется комплекс фосфата кальция и гликопротеина, называемый слюнным преципитином. Этот комплекс легко встраивается в зубной налет. Из-за высокой растворимости фосфата кальция в белках слюны (в 8-10 раз выше, чем фосфата кальция в зубах) он служит жертвенным минералом, который растворяется преимущественно перед минералом зуба, т. е. снижает деминерализацию. Он также действует как источник ионов кальция и фосфата, необходимых для реминерализации декальцинированного зуба. 63 , 126

Слюна постоянно доставляет фтор на поверхность зубов; фторид слюны играет ключевую роль в предотвращении деминерализации зубов и усилении реминерализации 125 , как описано в разделе «Фторидная терапия».

Фторотерапия

Фторирование зубов рекомендуется; 127 Наиболее эффективным методом профилактики кариеса является использование местного фторида, такого как зубная паста и лак.Кальций в ГК замещается фтором, образуя FAP, который имеет гораздо более низкую растворимость, чем исходная ГК или ГК с дефицитом кальция. FAP образует твердый раствор с богатой фосфатом HA, при этом гидроксид замещается. 55 , 77 FAP имеет два основных преимущества по сравнению с HA, и фтор часто добавляют в питьевую воду, чтобы стимулировать конверсию. 127 Во-первых, фторид действует как катализатор, способствуя реминерализации эмали с помощью растворенных в слюне ионов фосфата. 103 , 128 Это может помочь противодействовать деминерализации. 111 Во-вторых, замена гидроксида фторидом устраняет ослабление ГК по отношению к молочной кислоте; FAP [Ca 10 (PO 4 ) 6 F 2 ] не растворяется при этом во рту. 74 , 129 , 130 Для образования ФАП на каждые два иона фтора требуется десять ионов кальция и шесть ионов фосфата.Соответственно, наличие недостаточного количества кальция и фосфата может ограничивать процесс реминерализации. Для этой цели был разработан казеиновый фосфопептид-АСР (СРР-АСР). Агрегация CPP с фосфатом кальция образует кластеры ACP. Эта агрегация предотвращает осаждение фосфата кальция и, следовательно, приводит к состоянию перенасыщения эмали, таким образом предотвращая деминерализацию и усиливая реминерализацию. 131 Некоторые имеющиеся в продаже стоматологические продукты содержат как СРР-АСР, так и фторид, и они являются очень эффективными реминерализирующими агентами. 132 134 Несмотря на значительное влияние фтора на предотвращение деминерализации зубов, настоятельно рекомендуется соблюдать осторожность, чтобы не превышать максимально рекомендуемую дозу фтора. Чрезмерное потребление фтора через фторированную воду/пищевые продукты и/или добавки может привести к флюорозу зубов и/или скелета. Флюороз зубов определяется как дефекты минерализации эмали, возникающие в результате подповерхностной пористости под хорошо минерализованной поверхностной зоной. 14

Поскольку восстановление pH зубного налета до более высокого уровня, чем критический pH, играет ключевую роль в процессе реминерализации, добавление 1.5% аргинина (нерастворимого соединения кальция) к фториду в средствах для ухода за зубами было более эффективным в снижении деминерализации зубов и прогрессирования кариеса до образования полостей, чем средства, содержащие только фторид. Аргинин расщепляется до аммиака непатогенными аргинолитическими бактериями; аммиак помогает нейтрализовать кислоту зубного налета и поддерживать биопленку зубного налета на поверхности зубов в здоровом состоянии. 63 , 135 , 136

Контроль диеты и инструкции по гигиене полости рта лиц как с высоким, так и с низким риском.В самых последних исследованиях было показано, что использование несбраживаемых сахаров в жевательной резинке, таких как ксилит, ингибирует действие
S. mutans ; однако более убедительных доказательств еще предстоит получить.

Пробиотические бактерии

Пробиотические бактерии, определяемые как «живые микроорганизмы, которые при введении в адекватных количествах приносят пользу здоровью хозяина» (ВОЗ), обычно являются кандидатами для бактериотерапии. 137 Слово «пробиотики» означает «на всю жизнь», и это либо встречающиеся в природе, либо генетически модифицированные бактериальные штаммы, которые можно использовать для вмешательства. 137 Примеры пробиотиков, которые имеют возможность придать преимуществам орального здоровья для хозяина, включают Lactobacillus (например, Salvarius , 138 Reuteri , 139 и Rheamnosus 140 ) и Bifidobacterium , которые являются частью нормальной оральной флоры. 140 142 Могут применяться в качестве биотерапии для профилактики или лечения кариеса и заболеваний пародонта 143 за счет снижения количества патогенных бактерий ( S.Mutans ) 143 , 144 144 144 или ингибирование выражения С. Мутаны Гены вирулентности, например, GTFB и Luxs 140 , 145 и поэтому изменяют или уменьшите биофильм формирование. 138

Для введения пробиотических штаммов доступно несколько подходящих носителей; они варьируются от молочных продуктов, мороженого и творога, 146 пероральной тонкой пленки, 147 таблеток, 139 , 148 и леденцов (например, PerioBalance). 149 Использование пробиотических продуктов потенциально может использоваться в качестве альтернативной стратегии для вытеснения патогенных бактерий пробиотическими микроорганизмами и, следовательно, может использоваться для предотвращения деминерализации эмали. 146

Другим способом снижения кариесогенности S. mutans является создание штаммов без открытой рамки считывания лактатгидрогеназы. 150

Электрическая усиленная реминерализация

Новая технология, разработанная компанией Reminova Ltd 151 , основана на использовании электрического тока для устранения кариеса за счет усиления реминерализации.Использование крошечного электрического тока в несколько микроампер, который пациент не может почувствовать, проталкивает минералы в зуб, чтобы восстановить чистый дефект. Этот процесс не требует инъекций, сверления зуба и пломбировочных материалов и запускает реминерализацию из более глубокой части поражения. Разработка готовой к использованию стоматологами модели прототипа устройства, разработанного Reminova Ltd, в настоящее время находится в стадии изучения. 151

Стоматологические композиты с реминерализирующим действием

Композиты на основе смолы используются в качестве стоматологических пломбировочных материалов более 50 лет. 152 Эти материалы развивались на протяжении многих лет. Наиболее важные изменения коснулись армирующих наполнителей для улучшения механических свойств, полируемости и износостойкости. В последнее время акцент сместился на оснащение композитных систем реминерализирующими и антибактериальными свойствами. Различные формы фосфатов кальция (CaP) были включены в композиты на основе смолы для обеспечения высвобождения минералов, которые потенциально могут реминерализовать структуру зуба. В этом разделе представлен обзор недавно появившихся потенциально реминерализующих композитов для восстановления зубов.

Фосфаты кальция в различных формах изучались в качестве наполнителей для изготовления стоматологических композитов, высвобождающих минералы. Сюда входят ACP, HA, тетракальцийфосфат (TTCP), дикальцийфосфат (DCP) безводный, а также моно-, ди- и TCP. Эти наполнители из фосфата кальция частично заменили армирующие наполнители. К сожалению, это может ухудшить механические свойства композита.

Композиты, содержащие АСР

АСР прошел испытания в качестве наполнителя для стоматологических композитов и адгезивов.Skrtic et al. 153 155 представили композиционные материалы, содержащие АФК, которые выделяют значительное количество ионов кальция и фосфата. Показано, что реминерализующий потенциал АКП усиливается за счет его гибридизации с элементами кремния или циркония. Добавление этих элементов к ACP увеличивало время высвобождения минеральных ионов благодаря их способности замедлять внутрикомпозитное преобразование ACP в ГК. 156 , 157 Было показано, что высвобождение минеральных ионов из композитов ACP эффективно восстанавливает минералы, утраченные с поверхности эмали после воздействия кислоты. 158 , 159 В другом исследовании ACP был включен в композитную адгезивную систему. Было показано, что ACP проникает в дентинные канальцы, не оказывая негативного влияния на прочность сцепления. 160

По сравнению с композитами, наполненными только стеклом или керамикой, композиты с ACP-наполнителем более гидрофильны и биоразлагаемы. Кроме того, они обладают худшими механическими свойствами и долговечностью. 161 Агрегация частиц ACP, плохое межфазное взаимодействие с матрицей и чрезмерная сорбция воды способствуют ухудшению механических свойств. 155 , 162 , 163 Механическое измельчение уменьшило размер частиц ACP-циркониевых наполнителей до ~ 20 мкм, обеспечивая более однородное распределение наполнителя и снижение образования пустот. Таким образом, прочность на двухосный изгиб была увеличена с 50 до 75 МПа. 161 , 164 166 Тем не менее, это ниже прочности коммерческих стоматологических композитов (100–180 МПа), что ограничивает использование композитов, наполненных АФК, в качестве потенциального прямого пломбирования зубов. материалы. 167 Недавнее исследование показало, что прочность на изгиб 120 МПа может быть получена, если массовая доля ACP поддерживается на уровне 10% масс. Однако это значительно уменьшило количество высвобождаемых ионов кальция и фосфата. 168

Композиты, содержащие ГА

Обработка связующим агентом наполнителей из фосфата кальция лимонной, акриловой или метакриловой кислотой улучшает прочность на изгиб композитов, содержащих ГА. 169 , 170 Однако связывающий агент γ-метакрилоксипропилтриметоксисилан не влиял на прочность. 171 Микроскопические наполнители на основе ГК обеспечивают более высокую прочность, чем наноскопические наполнители. 169 , 170 , 172 Также сообщалось, что наполнители из ГК в форме нитевидных кристаллов дополнительно повышают прочность на изгиб. 173 , 174

Сорбция воды композитами на основе смол, содержащими обработанные силановым связующим агентом и необработанные наполнители на основе ГК, соответствовала процессу, контролируемому диффузией. Введение ГК уменьшило поглощение воды, и это еще больше уменьшилось при обработке силаном наполнителей из ГК, 175 , что впоследствии привело к ухудшению высвобождения СаР.

В целях улучшения механических свойств в композиты вводили малую долю (3 мас. %) наполнителя из ГК. Эта низкая массовая доля ГА хорошо диспергировалась, что привело к увеличению прочности на изгиб до 120 МПа. Увеличение массовой доли ГА до 10 мас.% привело к снижению прочности до 95 МПа за счет образования агрегатов ГА, служивших местом дефекта. 176

Композиты, содержащие TTCP

Недавно частицы TTCP были исследованы в качестве потенциально реминерализирующих наполнителей для стоматологических композитов.При добавлении ТТКФ механические свойства композитов резко снижаются. Замена 50 % ТТКФ нитевидными кристаллами нитрида кремния повысила прочность композитов с 50 до 100 МПа. Однако высвобождение ионов кальция и фосфата было снижено на порядок. 177 Другое исследование показало, что прочность на изгиб может достигать 80 МПа для композитов, наполненных 40 мас.% TTCP. Это еще больше увеличилось при добавлении антибактериального агента. 178

Композиты, содержащие моно-, ди- и трикальцийфосфаты

Фосфаты кальция в форме монокальцийфосфата (MCPM), DCP и TCP также были включены в стоматологические композитные материалы.Растворимость этих форм фосфата кальция существенно различается. Было показано, что высвобождение минеральных ионов из композита MCPM зависит от количества MCPM, добавленного в состав. Снова было показано, что замена MCPM армирующими нитевидными кристаллами улучшает механические свойства, но резко снижает выделение кальция и фосфатов. 179 Замена MCPM на менее растворимый DCP повысила прочность, но значительно уменьшила высвобождение минеральных ионов. 180 Исследование показало, что уменьшение размера частиц DCP-наполнителей до ~110 нм позволяет значительно увеличить количество высвобождаемых ионов минералов. 181 Также было подтверждено, что замена DCP нитевидными кристаллами из нитрида кремния повышает прочность, но за счет высвобождения минеральных ионов. Кроме того, включение нитевидных кристаллов в композитные составы ухудшило оптические свойства, препятствуя отверждению светом.

TCP был добавлен вместе с MCPM, чтобы лучше контролировать растворение последнего и водопоглощение композита. 182 185 Хорошо растворимый МЦФМ на поверхности композита растворялся, но в сердцевине реагировал с β-ТКФ с образованием менее растворимого брушита (дигидрат ДКП).Частичная замена кальция и фосфата усиливающими непрозрачными наполнителями повысила прочность, но опять же ухудшила высвобождение минеральных ионов и оптические свойства. 182 В недавнем исследовании были представлены светоотверждаемые композиты, содержащие как MCPM, так и TCP, с прочностью в диапазоне, ожидаемом для коммерческих композитов. 183 , 184 Осаждение ГК на поверхности этих композитов использовалось для оценки потенциала реминерализации этих материалов.Эти слои ГА были сформированы из ионов кальция и фосфата, высвобождаемых из композитных образцов. 184 Несмотря на многообещающие результаты, способность этих композитов реминерализовать деминерализованный дентин еще предстоит продемонстрировать.

Динамика деминерализации-реминерализации в зубах и кости

Деминерализация – процесс удаления ионов минералов из кристаллов ГК твердых тканей, например эмали, дентина, цемента, кости. Восстановление этих минеральных ионов обратно в кристаллы ГК называется реминерализацией.Оба процесса происходят на поверхности зуба, и значительное количество минеральных ионов может быть потеряно из ГК без нарушения его целостности, но следует ожидать высокой чувствительности к горячему, холодному, давлению и боли. Однако отсутствие целостности решетчатой ​​структуры ГА приводит к образованию полостей. Деминерализация — обратимый процесс; следовательно, частично деминерализованные кристаллы ГК в зубах могут расти до своего первоначального размера, если они подвергаются воздействию среды полости рта, способствующей реминерализации. 64

Деминерализация

Как и кость, зубы представляют собой композиты, состоящие из минеральной ГК на основе фосфатов в эмали, коллагена в дентине и живых тканей. 65 67 Однако именно анатомическое расположение зубов отличает их от костей. 68 Под воздействием пищи, напитков и микробиоты полости рта зубы выработали высокую устойчивость к локальной деминерализации, не имеющую себе равных в других минерализованных тканях. 59 , 69 Эта устойчивость в основном обусловлена ​​слоем эмали, покрывающим коронку зуба. 70 , 71

Химическая деминерализация зубов вызывается воздействием кислоты двумя основными способами: пищевая кислота, потребляемая с пищей или питьем, и микробная атака бактерий, присутствующих во рту. 69 , 72 , 73 В опубликованной литературе в этой области делается попытка применить химическую теорию к эрозии твердых тканей зубов, главным образом эмали. 59 , 74 , 75

Во время кислотной атаки или типичного режима деминерализации происходит химическое растворение как органических, так и неорганических компонентов матрицы. Это вызвано содержанием воды в эмали и дентине, которые облегчают диффузию кислоты внутрь и содержание минералов в зубе. 60

Этиология и факторы риска: многофакторный процесс

Деминерализация и последующая эрозия и/или потеря поверхности зуба по сравнению с реминерализацией являются динамическими процессами, которые зависят от нескольких модифицирующих факторов, как показано на рис. Эти факторы делятся на две основные группы, внешние и внутренние, которые могут быть изменены последней группой, модифицирующими факторами. К внешним факторам относятся диета и лекарства. Внутренние факторы — это в основном заболевания, которые иногда можно лечить с помощью лекарств, которые сами по себе являются внешними факторами эрозии.Модифицирующими факторами могут быть вариации биохимических характеристик внутреннего или внешнего фактора, поведенческие модели, такие как регулярная чистка зубов, некоторые из которых также могут быть классифицированы как социально-экономические факторы.

Таблица 1

Таблица 1

Взаимодействие разных факторов по отношению к потере поверхности зуба

Биологический Химический Healthing поведенческий
Saliva Flow PH тип Текущее здоровье Привычка еды
Анатомия мягких тканей кислотный тип Тип кислоты Социально-экономический статус Привычка для питья
Зубная анатомия Потенциал хелатации Отекационный потенциал Частота чистки

Эрозия и кариозные поражения являются двумя основными последствиями деминерализации.Осведомленность общественности об эрозии зубов до сих пор не является широко распространенной, и ее дифференциальная диагностика среди стоматологов оказалась сложной задачей. 76 Считается, что диетическое потребление безалкогольных или фруктовых напитков в развитых странах составляет более половины всех потребляемых жидкостей. 77 Распространение коммерциализации рынка безалкогольных напитков увеличилось на 56% за последние 10 лет и ежегодно увеличивается на 2–3%. 78 В 2002 году было предсказано, что потребление этих напитков с высоким содержанием кислоты приведет к увеличению стоматологических проблем в течение следующих 5 лет. 74 , 79 Это было доказано, так как неоднократные исследования показали эрозию в различных демографических группах. 55 , 97 , 97 , 78 , , 801220, 80121 , 81

Эрозия и его внешние причинные факторы были включены в Опрос здоровья детей в Великобритании с 1993 года и тенденция в сторону большей распространенности эрозий у тех, кто часто употреблял газированные напитки. 82 В Великобритании в 2003 г. >50% детей в возрасте 5–6 лет имели выраженную эрозию эмали, связанную с употреблением кислых напитков. Кроме того, у 25% детей в возрасте от 11 до 14 лет были значительные эрозии, а в возрасте от 20 до 25 лет этот показатель возрастал до 77%. 83 , 84 Недавнее исследование, проведенное в 2015 году, показало увеличение числа госпитализаций в педиатрические стоматологические клиники, причем случаи тесно связаны с сахарной эрозией. 85 Пациенты часто ошибочно полагают, что удаление молочных зубов не является проблемой, поскольку они будут заменены постоянными зубами.Неоднократно было доказано, что это неверно, и ущерб, нанесенный молочными зубами, может повлиять на будущее здоровье постоянных зубов. 66 , 80 , 86 , 87 Предыдущие модели in vitro были созданы, исходя из предположения, что взаимодействие зубной кислоты с кислотой длится несколько минут. Однако более поздние исследования in vivo показывают, что модели зубной кислоты in vitro должны быть сосредоточены на взаимодействии кислоты в течение 30 секунд.Это лучше отражает условия in vivo. 78 , 86 , 88

Последнее исследование, проведенное в США, показало, что 79% взрослых имеют по меньшей мере умеренные признаки кариеса; независимо от демографических данных, ключевой особенностью было чрезмерное ежедневное потребление фруктовых соков и безалкогольных напитков. 89 Последнее исследование, проведенное в Китайской Народной Республике, показало 89% износа зубов среди 15-летних, при этом 7% показали обнажение дентина; признак серьезности эрозии. 90 Другие исследования, проведенные в Японии и Индии, также показали сопоставимые данные по эрозии зубов на ранней стадии. 91 , 92 Модифицирующие поведенческие факторы, влияющие на потребление пищевых продуктов, включают типы потребляемых напитков, способ их употребления и частоту употребления. Например, увеличение волнения при полоскании рта напитком ускорит процесс растворения. 93 Кроме того, было показано, что некоторые лекарства и астматические ингаляторы вызывают ксеростомию за счет уменьшения выделения слюны в дополнение к снижению ее pH; таким образом, ослабляя его общий буферный эффект против внутренних и внешних кислот. 94 , 95 Слюна считается одним из наиболее важных биологических факторов, определяющих внутриротовые нейтрализующие эффекты воздействия кислоты. Патогенез эрозии зубов напрямую связан с буферной способностью и скоростью секреции слюны. 96

Процент минерализации постоянных зубов выше, чем молочных; 68 тем не менее, взрослые часто сталкиваются с последствиями кислотного повреждения зубов.Механически зубы более мягкие и ослабленные, хотя хрупкость не изменилась. Внутренние факторы, которые могут привести к эрозии, включают гастроэзофагеальный рефлюкс, часто наблюдаемый у людей с диабетом и ожирением, нервную булимию и жевание зубов. Такие заболевания, как нервная булимия, имеют симптом самоиндуцированной рвоты, которая может быть основной причиной эрозии зубов, если происходит достаточно часто. Гастроэзофагеальный рефлюкс определяется как нормальный физиологический ретроградный поток желудочного содержимого и регургитация кислоты в пищевод, а иногда и в рот, что происходит в основном постпрандиально, после еды, в течение ~ 1 часа. 97 Независимо от причины избыток кислоты в желудке оказывает вредное воздействие на здоровье зубов. Эндогенные кислоты имеют pH 1,2, что значительно ниже критического pH для растворения фторапатита (FAP) и HA, что приводит к быстрой деминерализации поверхностей зубов. Независимо от типа причинных факторов, зубы, разрушенные кислотой, с большей вероятностью треснут или отколотся в случае повреждения, и их труднее восстановить. 100 , 101 Деминерализованные участки структурной слабости также являются мишенями для образования кариеса. 74 , 102 , 103 Бактерии легко колонизируют деминерализованные участки зуба и, в сочетании с собственным кислотообразованием, способны проникать в дентин. 81 , 104 Вклад дентина при кариесе с деминерализацией выше, чем при отсутствии кислотных напитков, и является маркером тяжести кариеса.

Бактерии

Кариес зубов является наиболее распространенным хроническим инфекционным заболеванием детского возраста.Это вызвано взаимодействием бактерий, в основном Streptococcus mutans , и сахара на поверхности зубной эмали. Бактерии расщепляют ферментируемые углеводы, такие как глюкоза, сахароза и фруктоза, и создают кислую среду, которая приводит к деминерализации и, как следствие, кариозным поражениям. 98 , 99 Существует несколько теорий относительно того, как на самом деле приобретаются оральные бактерии. Известно, что при рождении полость рта практически стерильна; тем не менее, заражение происходит путем передачи через пищу/молоко/воду, от родителей или с поверхности слущивания слизистой оболочки полости рта во время прорезывания молочных зубов.Наиболее широко распространенной гипотезой относительно роли бактерий в продукции кислоты и образовании кариеса является «экологическая гипотеза», согласно которой зубной налет определяется как динамическая микробная экосистема, в которой немутальные бактерии являются ключевыми игроками для поддержания динамической стабильности. 93 S. mutans , Streptococcus sobrinus и лактобациллы являются основными оральными кариесогенными патогенами из-за их способности продуцировать высокие уровни молочной кислоты после ферментации сахара и их устойчивости к неблагоприятным последствиям низкого pH. 105 , 106 В некоторых исследованиях было показано, что S. mutans составляют> 30% микрофлоры полости рта у детей с кариесом в раннем детстве. 107 Более частое потребление сахара приводит к повышенному риску и восприимчивости к кариесу из-за длительного воздействия кислых условий, независимо от проглоченного количества.

Механизмы кислотной эрозии

Эрозию зубов можно определить как потерю твердых тканей в результате растворения кислотами небактериального происхождения или механического повреждения.Под воздействием кислоты зубы становятся мягче по мере растворения ГК и, следовательно, становятся более восприимчивыми к механическому износу. Два химических метода, с помощью которых это может произойти, — это либо прямая кислотная атака, либо хелатирование. 57 , 74 , 90

Когда ионы гидроксония образуются из кислоты в растворе, они связываются с карбонатом или фосфатом в ГК, высвобождая анионы в раствор в форме химического травления. Карбонат более реакционноспособен, чем фосфат, и для реакции с ним требуется более низкая концентрация гидроксония, поэтому ГК слабее при избытке карбоната. 57

В зависимости от pH кислоты были идентифицированы три фазы атаки. 108 Кислоты с pH <1 могут вызвать травление поверхности при контакте с зубами в течение очень короткого периода времени. Наномасштабное размягчение поверхности происходит при кратковременной выдержке при рН 2–4, но не распространяется на макромасштаб. 70 , 109 Третья и наиболее распространенная форма кислотного воздействия – растворение в слабой кислоте (pH 4,5–6,9) под поверхностью. Это наряду с бактериями может привести к образованию кариозных поражений и в результате хорошо изучено.

Воздействие кислот с pH >4 не является обычным биологическим явлением. Рвота — это нормальная механика, при которой желудочная кислота может соприкасаться с зубами. Некоторые пациенты с наиболее тяжелыми и длительными эпизодами гиперемезиса, например, страдающие алкоголизмом, могут подвергать свои зубы воздействию кислот с рН 1. 55 Это значительно ниже рН деминерализации и может вызвать травление поверхности, что очень опасно для зубы. Зубы пациентов с внутренними факторами заболевания, такими как гиперемезис беременных или булимия, могут подвергаться воздействию кислот с низким pH достаточно регулярно, чтобы вызвать наноразмерное размягчение поверхности. 70 , 109 , 110 Однако путь растворения слабой кислоты может иметь множество возможных причин. Фрукты обычно содержат карбоновые или лимонные кислоты. 87 , 109 Ион гидроксония, образованный карбоновыми кислотами, легко связывается с фосфатом, образуя катионы фосфата. 55 , 111 Эти катионы могут образовывать хелатообразующие комплексы с кальцием и кислотой, разрушая ионы минералов в окружающей решетке, вызывая широкомасштабную деминерализацию. 74 В качестве альтернативы и реже они могут оставаться вблизи слоя ГК с минимальной деминерализацией.

Карбоновые кислоты также могут способствовать атакам посредством хелатирования. Фруктовые кислоты, такие как лимонная кислота (C 6 H 8 O 7 ), являются обычно встречающимися примерами этого. В лимонной кислоте группа COOH диссоциирует с образованием H + для H 3 O + и позволяет аниону COO вызывать хелатирование кальция. 87 Прямая кислотная атака с использованием ионов гидроксония уже была описана выше.Однако два аниона способны образовывать растворимый хелатный комплекс с тремя ионами кальция. Это зависит от силы растворения аниона по отношению к связанному кальцию в ГК и приводит к образованию хелата при рН 3,8–4, рН фруктов и морсов. 93 Поскольку хелат растворим, он может переноситься с поверхности эмали, что приводит к чистой потере минералов зубами. Хотя лимонная кислота обычно содержится во фруктах и ​​безалкогольных напитках, она особенно вредна для зубов и может действовать посредством двух механизмов, удаляя как фосфаты, так и кальций из ГК. 77 , 88 Угольная кислота ведет себя аналогично лимонной кислоте; однако константа растворения ниже (pKa 3,6) по сравнению с лимонной кислотой (pKa 6,4). Угольная кислота может диссоциировать с образованием анионов бикарбоната HCO 3 и ортоугольной кислоты C(OH) 4 , что увеличивает риск кислотного воздействия на зубы. 57 , 112 Количество углекислоты, добавляемой в газированные («шипучие») напитки, часто слишком мало, чтобы оказывать значительное воздействие.

Хотя содержание угольной кислоты может быть низким, присутствие фосфорной кислоты в безалкогольных напитках, особенно в продуктах на основе колы, повреждает зубы. Фосфорная кислота (H 3 PO 4 ) не содержит карбоксильной группы, но по-прежнему воздействует на зубы как прямым путем, так и хелатированием. 112 , 113 Два атома водорода диссоциируют от фосфорной кислоты, что позволяет образовать два иона гидроксония для прямой кислотной атаки. 18 , 77 Оставшийся ион фосфата (PO 4 3− ) может хелатировать с катионами кальция в соотношении 2:3, образуя растворимый фосфат кальция.Также образуется некоторое количество гидрофосфата (HPO 4 2− ), который хелатируется с катионами кальция в соотношении 1:1. Оба пути происходят при низких диапазонах pH и способствуют деминерализации кислых и газированных напитков; эффект от которого виден в . 108 , 113

Электронно-микроскопические изображения, показывающие ( A ) нормальную эмаль, ( B ) эмаль, протравленную фосфорной кислотой в той же концентрации, что и в напитках, и ( C C C ) нормальную эмаль рекристаллизованная ГК после солюбилизации (края изображения) по сравнению с непротравленной ГК (центр изображения).

Сокращение: HA, гидроксиапатит.

Химические механизмы эрозии

При обсуждении эрозии зубов pH важен, но не обязательно является решающим фактором. 114 , 115 Пути прямой кислотной атаки давно известны и хорошо задокументированы. Независимо от типа кислоты в напитке, более низкий рН растворяет ГК в эмали быстрее и сильнее, чем кислый напиток с более высоким рН. Хелатирование вызывает дестабилизацию поверхности ГК при низком рН, ослабляя координационные связи фосфатов. 60 Следует также учитывать молярную концентрацию кислоты. Титруемая кислотность, количество щелочи, необходимое для титрования объекта до его естественного значения, использовалась для измерения концентрации кислот, присутствующих в напитках. 116 Хотя диапазоны pH, которые можно проверить с помощью этого метода, часто не встречаются в коммерческих продуктах, а продолжительность воздействия не имеет отношения к употреблению алкоголя, титруемая кислотность остается обычно проверяемым значением. 117 В то время как pH измеряет только диссоциированные ионы в растворе, которые могут образовывать кислоты или щелочи, титруемая кислотность также измеряет связанные соединения, что дает более полное представление о потенциальной кислотности раствора. 60 , 114 , 117 Хотя эксперименты с титруемой кислотностью часто имеют экспериментальные недостатки, в модельных исследованиях было показано, что увеличение титруемой кислотности связано с увеличением потери эмали. 80 , 118

С титруемой кислотностью связана концентрация недиссоциированной кислоты, мера неактивной кислотности раствора. Это описывает растворенное вещество, которое не влияет на pH раствора. 115 Эти молекулы также не заряжены, что обеспечивает локальное увеличение количества ионов водорода после диффузии в ГК. Кислоты с низким рКа имеют повышенную концентрацию молекул в диссоциированной форме. 93 Эти ионы водорода реагируют с водой с образованием ионов гидроксония, которые доставляются к эмали. Эта высокая концентрация ионов водорода способствует растворению эмали в слое, известном как фронт минерализации. 93 Стороны кратковременной эрозии показали значительное снижение содержания водорода, когда значение диссоциации кислот было изменено в пользу более высоких уровней pH. 117 pH остается значением, которое чаще всего упоминается для тех, кто подвергает диетическую кислоту воздействию пищевых продуктов или напитков.

Константа равновесия диссоциации кислоты (Ka) и ее логарифмическое значение (pKa) показывают соотношение ионизированных и неионизированных кислотных групп в водном растворе. 119 Раствор с одинаковыми значениями pKa и pH будет содержать 50 % анионов-хелаторов и 50 % диссоциированной кислоты в растворе. 60 Значения pKa изменяются в зависимости от окружающей среды, растворителя и структурных изменений.Путь, по которому кислота может воздействовать на ГК в зубах, можно предсказать по значению pKa. Карбоновая кислота с низким значением pKa в воде, вероятно, производит большое количество хелатирующих ионов, в то время как более высокое значение pKa предполагает прямую атаку ионами водорода. 60 Хотя лимонная кислота имеет более низкое значение pKa (3,1) в воде по сравнению с соляной кислотой (-6,1), это не означает, что карбоновые кислоты не повреждают ее. 120 Значения Ka или pKa нельзя использовать для непосредственного измерения степени воздействия кислоты, но они имеют решающее значение для моделирования других значений. 118

Хотя химические и механические методы эрозии часто рассматриваются отдельно, такие модели, как дифференциальная буферная способность (DBC) кислоты, могут предсказать механические эффекты кислотной деминерализации. 117 , 121 ДБК измеряется как градиент кривой титрования при определенном значении рН и дает концентрацию кислоты, необходимую для снижения рН на 1. 122 Было показано, что кислоты с более низкими значениями ДБК оказывают более серьезное воздействие на эмаль при кратковременном воздействии, чем более высокие значения DBC. 117 , 121 Значение DBC кислоты состоит из значений pKa и pH и поэтому считается более надежным маркером эрозионных свойств при длительном воздействии, когда диапазон pH имеет значение для диетическое воздействие. 122

Температура оказывает значительное влияние на кинетику растворения. Во рту температура окружающей среды выше комнатной, что увеличивает кинетическую скорость реакции. 68 , 110 Ионы в растворе, воздействующие на эмаль и вызывающие ее растворение, превышают общую энергию, необходимую для растворения кальция.Результатом является более высокий уровень деминерализации, происходящий при комнатной температуре, но это неизбежно из-за физиологических условий. 123

Все эти дескрипторы учитывают эрозию эмали кислотами, содержащимися в пище. Тем не менее, нет убедительных исследований, указывающих, что является более важным или репрезентативным для диетических условий.

Реминерализация

В этом разделе рассматриваются как профилактика, так и лечение деминерализации, которую можно остановить или обратить вспять, особенно на ранней стадии.Слюна, фторидная терапия, контроль диеты и пробиотические бактерии описаны как профилактические режимы деминерализации зубов. Стоматологические композиты, содержащие различные формы фосфатов кальция (CaPs), обсуждаются в качестве потенциально лечебного режима для деминерализации зубов. Использование нанотехнологий в профилактической стоматологии, таких как антибактериальная нанотерапия и биомиметическая реминерализация для лечения начального кариеса или рецидивирующего кариеса, подробно объяснялось в литературе. 124

Слюна

Как упоминалось выше, слюна считается одним из наиболее важных биологических факторов, определяющих внутриротовые нейтрализующие эффекты воздействия кислоты.Патогенез эрозии зубов напрямую связан с буферной способностью и скоростью секреции слюны. 96 В дополнение к своему очищающему и антибактериальному действию слюна 125 действует как постоянный источник кальция и фосфата, которые помогают поддерживать перенасыщение зуба минералами, таким образом, препятствуя деминерализации зубов в периоды низкого pH, а также улучшая состояние зубов. реминерализации, когда рН возвращается к нейтральному состоянию. Кроме того, при стимуляции секреции слюны происходит быстрое повышение рН выше нейтрального.В результате образуется комплекс фосфата кальция и гликопротеина, называемый слюнным преципитином. Этот комплекс легко встраивается в зубной налет. Из-за высокой растворимости фосфата кальция в белках слюны (в 8-10 раз выше, чем фосфата кальция в зубах) он служит жертвенным минералом, который растворяется преимущественно перед минералом зуба, т. е. снижает деминерализацию. Он также действует как источник ионов кальция и фосфата, необходимых для реминерализации декальцинированного зуба. 63 , 126

Слюна постоянно доставляет фтор на поверхность зубов; фторид слюны играет ключевую роль в предотвращении деминерализации зубов и усилении реминерализации 125 , как описано в разделе «Фторидная терапия».

Фторотерапия

Фторирование зубов рекомендуется; 127 Наиболее эффективным методом профилактики кариеса является использование местного фторида, такого как зубная паста и лак.Кальций в ГК замещается фтором, образуя FAP, который имеет гораздо более низкую растворимость, чем исходная ГК или ГК с дефицитом кальция. FAP образует твердый раствор с богатой фосфатом HA, при этом гидроксид замещается. 55 , 77 FAP имеет два основных преимущества по сравнению с HA, и фтор часто добавляют в питьевую воду, чтобы стимулировать конверсию. 127 Во-первых, фторид действует как катализатор, способствуя реминерализации эмали с помощью растворенных в слюне ионов фосфата. 103 , 128 Это может помочь противодействовать деминерализации. 111 Во-вторых, замена гидроксида фторидом устраняет ослабление ГК по отношению к молочной кислоте; FAP [Ca 10 (PO 4 ) 6 F 2 ] не растворяется при этом во рту. 74 , 129 , 130 Для образования ФАП на каждые два иона фтора требуется десять ионов кальция и шесть ионов фосфата.Соответственно, наличие недостаточного количества кальция и фосфата может ограничивать процесс реминерализации. Для этой цели был разработан казеиновый фосфопептид-АСР (СРР-АСР). Агрегация CPP с фосфатом кальция образует кластеры ACP. Эта агрегация предотвращает осаждение фосфата кальция и, следовательно, приводит к состоянию перенасыщения эмали, таким образом предотвращая деминерализацию и усиливая реминерализацию. 131 Некоторые имеющиеся в продаже стоматологические продукты содержат как СРР-АСР, так и фторид, и они являются очень эффективными реминерализирующими агентами. 132 134 Несмотря на значительное влияние фтора на предотвращение деминерализации зубов, настоятельно рекомендуется соблюдать осторожность, чтобы не превышать максимально рекомендуемую дозу фтора. Чрезмерное потребление фтора через фторированную воду/пищевые продукты и/или добавки может привести к флюорозу зубов и/или скелета. Флюороз зубов определяется как дефекты минерализации эмали, возникающие в результате подповерхностной пористости под хорошо минерализованной поверхностной зоной. 14

Поскольку восстановление pH зубного налета до более высокого уровня, чем критический pH, играет ключевую роль в процессе реминерализации, добавление 1.5% аргинина (нерастворимого соединения кальция) к фториду в средствах для ухода за зубами было более эффективным в снижении деминерализации зубов и прогрессирования кариеса до образования полостей, чем средства, содержащие только фторид. Аргинин расщепляется до аммиака непатогенными аргинолитическими бактериями; аммиак помогает нейтрализовать кислоту зубного налета и поддерживать биопленку зубного налета на поверхности зубов в здоровом состоянии. 63 , 135 , 136

Контроль диеты и инструкции по гигиене полости рта лиц как с высоким, так и с низким риском.В самых последних исследованиях было показано, что использование несбраживаемых сахаров в жевательной резинке, таких как ксилит, ингибирует действие
S. mutans ; однако более убедительных доказательств еще предстоит получить.

Пробиотические бактерии

Пробиотические бактерии, определяемые как «живые микроорганизмы, которые при введении в адекватных количествах приносят пользу здоровью хозяина» (ВОЗ), обычно являются кандидатами для бактериотерапии. 137 Слово «пробиотики» означает «на всю жизнь», и это либо встречающиеся в природе, либо генетически модифицированные бактериальные штаммы, которые можно использовать для вмешательства. 137 Примеры пробиотиков, которые имеют возможность придать преимуществам орального здоровья для хозяина, включают Lactobacillus (например, Salvarius , 138 Reuteri , 139 и Rheamnosus 140 ) и Bifidobacterium , которые являются частью нормальной оральной флоры. 140 142 Могут применяться в качестве биотерапии для профилактики или лечения кариеса и заболеваний пародонта 143 за счет снижения количества патогенных бактерий ( S.Mutans ) 143 , 144 144 144 или ингибирование выражения С. Мутаны Гены вирулентности, например, GTFB и Luxs 140 , 145 и поэтому изменяют или уменьшите биофильм формирование. 138

Для введения пробиотических штаммов доступно несколько подходящих носителей; они варьируются от молочных продуктов, мороженого и творога, 146 пероральной тонкой пленки, 147 таблеток, 139 , 148 и леденцов (например, PerioBalance). 149 Использование пробиотических продуктов потенциально может использоваться в качестве альтернативной стратегии для вытеснения патогенных бактерий пробиотическими микроорганизмами и, следовательно, может использоваться для предотвращения деминерализации эмали. 146

Другим способом снижения кариесогенности S. mutans является создание штаммов без открытой рамки считывания лактатгидрогеназы. 150

Электрическая усиленная реминерализация

Новая технология, разработанная компанией Reminova Ltd 151 , основана на использовании электрического тока для устранения кариеса за счет усиления реминерализации.Использование крошечного электрического тока в несколько микроампер, который пациент не может почувствовать, проталкивает минералы в зуб, чтобы восстановить чистый дефект. Этот процесс не требует инъекций, сверления зуба и пломбировочных материалов и запускает реминерализацию из более глубокой части поражения. Разработка готовой к использованию стоматологами модели прототипа устройства, разработанного Reminova Ltd, в настоящее время находится в стадии изучения. 151

Стоматологические композиты с реминерализирующим действием

Композиты на основе смолы используются в качестве стоматологических пломбировочных материалов более 50 лет. 152 Эти материалы развивались на протяжении многих лет. Наиболее важные изменения коснулись армирующих наполнителей для улучшения механических свойств, полируемости и износостойкости. В последнее время акцент сместился на оснащение композитных систем реминерализирующими и антибактериальными свойствами. Различные формы фосфатов кальция (CaP) были включены в композиты на основе смолы для обеспечения высвобождения минералов, которые потенциально могут реминерализовать структуру зуба. В этом разделе представлен обзор недавно появившихся потенциально реминерализующих композитов для восстановления зубов.

Фосфаты кальция в различных формах изучались в качестве наполнителей для изготовления стоматологических композитов, высвобождающих минералы. Сюда входят ACP, HA, тетракальцийфосфат (TTCP), дикальцийфосфат (DCP) безводный, а также моно-, ди- и TCP. Эти наполнители из фосфата кальция частично заменили армирующие наполнители. К сожалению, это может ухудшить механические свойства композита.

Композиты, содержащие АСР

АСР прошел испытания в качестве наполнителя для стоматологических композитов и адгезивов.Skrtic et al. 153 155 представили композиционные материалы, содержащие АФК, которые выделяют значительное количество ионов кальция и фосфата. Показано, что реминерализующий потенциал АКП усиливается за счет его гибридизации с элементами кремния или циркония. Добавление этих элементов к ACP увеличивало время высвобождения минеральных ионов благодаря их способности замедлять внутрикомпозитное преобразование ACP в ГК. 156 , 157 Было показано, что высвобождение минеральных ионов из композитов ACP эффективно восстанавливает минералы, утраченные с поверхности эмали после воздействия кислоты. 158 , 159 В другом исследовании ACP был включен в композитную адгезивную систему. Было показано, что ACP проникает в дентинные канальцы, не оказывая негативного влияния на прочность сцепления. 160

По сравнению с композитами, наполненными только стеклом или керамикой, композиты с ACP-наполнителем более гидрофильны и биоразлагаемы. Кроме того, они обладают худшими механическими свойствами и долговечностью. 161 Агрегация частиц ACP, плохое межфазное взаимодействие с матрицей и чрезмерная сорбция воды способствуют ухудшению механических свойств. 155 , 162 , 163 Механическое измельчение уменьшило размер частиц ACP-циркониевых наполнителей до ~ 20 мкм, обеспечивая более однородное распределение наполнителя и снижение образования пустот. Таким образом, прочность на двухосный изгиб была увеличена с 50 до 75 МПа. 161 , 164 166 Тем не менее, это ниже прочности коммерческих стоматологических композитов (100–180 МПа), что ограничивает использование композитов, наполненных АФК, в качестве потенциального прямого пломбирования зубов. материалы. 167 Недавнее исследование показало, что прочность на изгиб 120 МПа может быть получена, если массовая доля ACP поддерживается на уровне 10% масс. Однако это значительно уменьшило количество высвобождаемых ионов кальция и фосфата. 168

Композиты, содержащие ГА

Обработка связующим агентом наполнителей из фосфата кальция лимонной, акриловой или метакриловой кислотой улучшает прочность на изгиб композитов, содержащих ГА. 169 , 170 Однако связывающий агент γ-метакрилоксипропилтриметоксисилан не влиял на прочность. 171 Микроскопические наполнители на основе ГК обеспечивают более высокую прочность, чем наноскопические наполнители. 169 , 170 , 172 Также сообщалось, что наполнители из ГК в форме нитевидных кристаллов дополнительно повышают прочность на изгиб. 173 , 174

Сорбция воды композитами на основе смол, содержащими обработанные силановым связующим агентом и необработанные наполнители на основе ГК, соответствовала процессу, контролируемому диффузией. Введение ГК уменьшило поглощение воды, и это еще больше уменьшилось при обработке силаном наполнителей из ГК, 175 , что впоследствии привело к ухудшению высвобождения СаР.

В целях улучшения механических свойств в композиты вводили малую долю (3 мас. %) наполнителя из ГК. Эта низкая массовая доля ГА хорошо диспергировалась, что привело к увеличению прочности на изгиб до 120 МПа. Увеличение массовой доли ГА до 10 мас.% привело к снижению прочности до 95 МПа за счет образования агрегатов ГА, служивших местом дефекта. 176

Композиты, содержащие TTCP

Недавно частицы TTCP были исследованы в качестве потенциально реминерализирующих наполнителей для стоматологических композитов.При добавлении ТТКФ механические свойства композитов резко снижаются. Замена 50 % ТТКФ нитевидными кристаллами нитрида кремния повысила прочность композитов с 50 до 100 МПа. Однако высвобождение ионов кальция и фосфата было снижено на порядок. 177 Другое исследование показало, что прочность на изгиб может достигать 80 МПа для композитов, наполненных 40 мас.% TTCP. Это еще больше увеличилось при добавлении антибактериального агента. 178

Композиты, содержащие моно-, ди- и трикальцийфосфаты

Фосфаты кальция в форме монокальцийфосфата (MCPM), DCP и TCP также были включены в стоматологические композитные материалы.Растворимость этих форм фосфата кальция существенно различается. Было показано, что высвобождение минеральных ионов из композита MCPM зависит от количества MCPM, добавленного в состав. Снова было показано, что замена MCPM армирующими нитевидными кристаллами улучшает механические свойства, но резко снижает выделение кальция и фосфатов. 179 Замена MCPM на менее растворимый DCP повысила прочность, но значительно уменьшила высвобождение минеральных ионов. 180 Исследование показало, что уменьшение размера частиц DCP-наполнителей до ~110 нм позволяет значительно увеличить количество высвобождаемых ионов минералов. 181 Также было подтверждено, что замена DCP нитевидными кристаллами из нитрида кремния повышает прочность, но за счет высвобождения минеральных ионов. Кроме того, включение нитевидных кристаллов в композитные составы ухудшило оптические свойства, препятствуя отверждению светом.

TCP был добавлен вместе с MCPM, чтобы лучше контролировать растворение последнего и водопоглощение композита. 182 185 Хорошо растворимый МЦФМ на поверхности композита растворялся, но в сердцевине реагировал с β-ТКФ с образованием менее растворимого брушита (дигидрат ДКП).Частичная замена кальция и фосфата усиливающими непрозрачными наполнителями повысила прочность, но опять же ухудшила высвобождение минеральных ионов и оптические свойства. 182 В недавнем исследовании были представлены светоотверждаемые композиты, содержащие как MCPM, так и TCP, с прочностью в диапазоне, ожидаемом для коммерческих композитов. 183 , 184 Осаждение ГК на поверхности этих композитов использовалось для оценки потенциала реминерализации этих материалов.Эти слои ГА были сформированы из ионов кальция и фосфата, высвобождаемых из композитных образцов. 184 Несмотря на многообещающие результаты, способность этих композитов реминерализовать деминерализованный дентин еще предстоит продемонстрировать.

Динамика деминерализации-реминерализации в зубах и кости

Деминерализация – процесс удаления ионов минералов из кристаллов ГК твердых тканей, например эмали, дентина, цемента, кости. Восстановление этих минеральных ионов обратно в кристаллы ГК называется реминерализацией.Оба процесса происходят на поверхности зуба, и значительное количество минеральных ионов может быть потеряно из ГК без нарушения его целостности, но следует ожидать высокой чувствительности к горячему, холодному, давлению и боли. Однако отсутствие целостности решетчатой ​​структуры ГА приводит к образованию полостей. Деминерализация — обратимый процесс; следовательно, частично деминерализованные кристаллы ГК в зубах могут расти до своего первоначального размера, если они подвергаются воздействию среды полости рта, способствующей реминерализации. 64

Деминерализация

Как и кость, зубы представляют собой композиты, состоящие из минеральной ГК на основе фосфатов в эмали, коллагена в дентине и живых тканей. 65 67 Однако именно анатомическое расположение зубов отличает их от костей. 68 Под воздействием пищи, напитков и микробиоты полости рта зубы выработали высокую устойчивость к локальной деминерализации, не имеющую себе равных в других минерализованных тканях. 59 , 69 Эта устойчивость в основном обусловлена ​​слоем эмали, покрывающим коронку зуба. 70 , 71

Химическая деминерализация зубов вызывается воздействием кислоты двумя основными способами: пищевая кислота, потребляемая с пищей или питьем, и микробная атака бактерий, присутствующих во рту. 69 , 72 , 73 В опубликованной литературе в этой области делается попытка применить химическую теорию к эрозии твердых тканей зубов, главным образом эмали. 59 , 74 , 75

Во время кислотной атаки или типичного режима деминерализации происходит химическое растворение как органических, так и неорганических компонентов матрицы. Это вызвано содержанием воды в эмали и дентине, которые облегчают диффузию кислоты внутрь и содержание минералов в зубе. 60

Этиология и факторы риска: многофакторный процесс

Деминерализация и последующая эрозия и/или потеря поверхности зуба по сравнению с реминерализацией являются динамическими процессами, которые зависят от нескольких модифицирующих факторов, как показано на рис. Эти факторы делятся на две основные группы, внешние и внутренние, которые могут быть изменены последней группой, модифицирующими факторами. К внешним факторам относятся диета и лекарства. Внутренние факторы — это в основном заболевания, которые иногда можно лечить с помощью лекарств, которые сами по себе являются внешними факторами эрозии.Модифицирующими факторами могут быть вариации биохимических характеристик внутреннего или внешнего фактора, поведенческие модели, такие как регулярная чистка зубов, некоторые из которых также могут быть классифицированы как социально-экономические факторы.

Таблица 1

Таблица 1

Взаимодействие разных факторов по отношению к потере поверхности зуба

Биологический Химический Healthing поведенческий
Saliva Flow PH тип Текущее здоровье Привычка еды
Анатомия мягких тканей кислотный тип Тип кислоты Социально-экономический статус Привычка для питья
Зубная анатомия Потенциал хелатации Отекационный потенциал Частота чистки

Эрозия и кариозные поражения являются двумя основными последствиями деминерализации.Осведомленность общественности об эрозии зубов до сих пор не является широко распространенной, и ее дифференциальная диагностика среди стоматологов оказалась сложной задачей. 76 Считается, что диетическое потребление безалкогольных или фруктовых напитков в развитых странах составляет более половины всех потребляемых жидкостей. 77 Распространение коммерциализации рынка безалкогольных напитков увеличилось на 56% за последние 10 лет и ежегодно увеличивается на 2–3%. 78 В 2002 году было предсказано, что потребление этих напитков с высоким содержанием кислоты приведет к увеличению стоматологических проблем в течение следующих 5 лет. 74 , 79 Это было доказано, так как неоднократные исследования показали эрозию в различных демографических группах. 55 , 97 , 97 , 78 , , 801220, 80121 , 81

Эрозия и его внешние причинные факторы были включены в Опрос здоровья детей в Великобритании с 1993 года и тенденция в сторону большей распространенности эрозий у тех, кто часто употреблял газированные напитки. 82 В Великобритании в 2003 г. >50% детей в возрасте 5–6 лет имели выраженную эрозию эмали, связанную с употреблением кислых напитков. Кроме того, у 25% детей в возрасте от 11 до 14 лет были значительные эрозии, а в возрасте от 20 до 25 лет этот показатель возрастал до 77%. 83 , 84 Недавнее исследование, проведенное в 2015 году, показало увеличение числа госпитализаций в педиатрические стоматологические клиники, причем случаи тесно связаны с сахарной эрозией. 85 Пациенты часто ошибочно полагают, что удаление молочных зубов не является проблемой, поскольку они будут заменены постоянными зубами.Неоднократно было доказано, что это неверно, и ущерб, нанесенный молочными зубами, может повлиять на будущее здоровье постоянных зубов. 66 , 80 , 86 , 87 Предыдущие модели in vitro были созданы, исходя из предположения, что взаимодействие зубной кислоты с кислотой длится несколько минут. Однако более поздние исследования in vivo показывают, что модели зубной кислоты in vitro должны быть сосредоточены на взаимодействии кислоты в течение 30 секунд.Это лучше отражает условия in vivo. 78 , 86 , 88

Последнее исследование, проведенное в США, показало, что 79% взрослых имеют по меньшей мере умеренные признаки кариеса; независимо от демографических данных, ключевой особенностью было чрезмерное ежедневное потребление фруктовых соков и безалкогольных напитков. 89 Последнее исследование, проведенное в Китайской Народной Республике, показало 89% износа зубов среди 15-летних, при этом 7% показали обнажение дентина; признак серьезности эрозии. 90 Другие исследования, проведенные в Японии и Индии, также показали сопоставимые данные по эрозии зубов на ранней стадии. 91 , 92 Модифицирующие поведенческие факторы, влияющие на потребление пищевых продуктов, включают типы потребляемых напитков, способ их употребления и частоту употребления. Например, увеличение волнения при полоскании рта напитком ускорит процесс растворения. 93 Кроме того, было показано, что некоторые лекарства и астматические ингаляторы вызывают ксеростомию за счет уменьшения выделения слюны в дополнение к снижению ее pH; таким образом, ослабляя его общий буферный эффект против внутренних и внешних кислот. 94 , 95 Слюна считается одним из наиболее важных биологических факторов, определяющих внутриротовые нейтрализующие эффекты воздействия кислоты. Патогенез эрозии зубов напрямую связан с буферной способностью и скоростью секреции слюны. 96

Процент минерализации постоянных зубов выше, чем молочных; 68 тем не менее, взрослые часто сталкиваются с последствиями кислотного повреждения зубов.Механически зубы более мягкие и ослабленные, хотя хрупкость не изменилась. Внутренние факторы, которые могут привести к эрозии, включают гастроэзофагеальный рефлюкс, часто наблюдаемый у людей с диабетом и ожирением, нервную булимию и жевание зубов. Такие заболевания, как нервная булимия, имеют симптом самоиндуцированной рвоты, которая может быть основной причиной эрозии зубов, если происходит достаточно часто. Гастроэзофагеальный рефлюкс определяется как нормальный физиологический ретроградный поток желудочного содержимого и регургитация кислоты в пищевод, а иногда и в рот, что происходит в основном постпрандиально, после еды, в течение ~ 1 часа. 97 Независимо от причины избыток кислоты в желудке оказывает вредное воздействие на здоровье зубов. Эндогенные кислоты имеют pH 1,2, что значительно ниже критического pH для растворения фторапатита (FAP) и HA, что приводит к быстрой деминерализации поверхностей зубов. Независимо от типа причинных факторов, зубы, разрушенные кислотой, с большей вероятностью треснут или отколотся в случае повреждения, и их труднее восстановить. 100 , 101 Деминерализованные участки структурной слабости также являются мишенями для образования кариеса. 74 , 102 , 103 Бактерии легко колонизируют деминерализованные участки зуба и, в сочетании с собственным кислотообразованием, способны проникать в дентин. 81 , 104 Вклад дентина при кариесе с деминерализацией выше, чем при отсутствии кислотных напитков, и является маркером тяжести кариеса.

Бактерии

Кариес зубов является наиболее распространенным хроническим инфекционным заболеванием детского возраста.Это вызвано взаимодействием бактерий, в основном Streptococcus mutans , и сахара на поверхности зубной эмали. Бактерии расщепляют ферментируемые углеводы, такие как глюкоза, сахароза и фруктоза, и создают кислую среду, которая приводит к деминерализации и, как следствие, кариозным поражениям. 98 , 99 Существует несколько теорий относительно того, как на самом деле приобретаются оральные бактерии. Известно, что при рождении полость рта практически стерильна; тем не менее, заражение происходит путем передачи через пищу/молоко/воду, от родителей или с поверхности слущивания слизистой оболочки полости рта во время прорезывания молочных зубов.Наиболее широко распространенной гипотезой относительно роли бактерий в продукции кислоты и образовании кариеса является «экологическая гипотеза», согласно которой зубной налет определяется как динамическая микробная экосистема, в которой немутальные бактерии являются ключевыми игроками для поддержания динамической стабильности. 93 S. mutans , Streptococcus sobrinus и лактобациллы являются основными оральными кариесогенными патогенами из-за их способности продуцировать высокие уровни молочной кислоты после ферментации сахара и их устойчивости к неблагоприятным последствиям низкого pH. 105 , 106 В некоторых исследованиях было показано, что S. mutans составляют> 30% микрофлоры полости рта у детей с кариесом в раннем детстве. 107 Более частое потребление сахара приводит к повышенному риску и восприимчивости к кариесу из-за длительного воздействия кислых условий, независимо от проглоченного количества.

Механизмы кислотной эрозии

Эрозию зубов можно определить как потерю твердых тканей в результате растворения кислотами небактериального происхождения или механического повреждения.Под воздействием кислоты зубы становятся мягче по мере растворения ГК и, следовательно, становятся более восприимчивыми к механическому износу. Два химических метода, с помощью которых это может произойти, — это либо прямая кислотная атака, либо хелатирование. 57 , 74 , 90

Когда ионы гидроксония образуются из кислоты в растворе, они связываются с карбонатом или фосфатом в ГК, высвобождая анионы в раствор в форме химического травления. Карбонат более реакционноспособен, чем фосфат, и для реакции с ним требуется более низкая концентрация гидроксония, поэтому ГК слабее при избытке карбоната. 57

В зависимости от pH кислоты были идентифицированы три фазы атаки. 108 Кислоты с pH <1 могут вызвать травление поверхности при контакте с зубами в течение очень короткого периода времени. Наномасштабное размягчение поверхности происходит при кратковременной выдержке при рН 2–4, но не распространяется на макромасштаб. 70 , 109 Третья и наиболее распространенная форма кислотного воздействия – растворение в слабой кислоте (pH 4,5–6,9) под поверхностью. Это наряду с бактериями может привести к образованию кариозных поражений и в результате хорошо изучено.

Воздействие кислот с pH >4 не является обычным биологическим явлением. Рвота — это нормальная механика, при которой желудочная кислота может соприкасаться с зубами. Некоторые пациенты с наиболее тяжелыми и длительными эпизодами гиперемезиса, например, страдающие алкоголизмом, могут подвергать свои зубы воздействию кислот с рН 1. 55 Это значительно ниже рН деминерализации и может вызвать травление поверхности, что очень опасно для зубы. Зубы пациентов с внутренними факторами заболевания, такими как гиперемезис беременных или булимия, могут подвергаться воздействию кислот с низким pH достаточно регулярно, чтобы вызвать наноразмерное размягчение поверхности. 70 , 109 , 110 Однако путь растворения слабой кислоты может иметь множество возможных причин. Фрукты обычно содержат карбоновые или лимонные кислоты. 87 , 109 Ион гидроксония, образованный карбоновыми кислотами, легко связывается с фосфатом, образуя катионы фосфата. 55 , 111 Эти катионы могут образовывать хелатообразующие комплексы с кальцием и кислотой, разрушая ионы минералов в окружающей решетке, вызывая широкомасштабную деминерализацию. 74 В качестве альтернативы и реже они могут оставаться вблизи слоя ГК с минимальной деминерализацией.

Карбоновые кислоты также могут способствовать атакам посредством хелатирования. Фруктовые кислоты, такие как лимонная кислота (C 6 H 8 O 7 ), являются обычно встречающимися примерами этого. В лимонной кислоте группа COOH диссоциирует с образованием H + для H 3 O + и позволяет аниону COO вызывать хелатирование кальция. 87 Прямая кислотная атака с использованием ионов гидроксония уже была описана выше.Однако два аниона способны образовывать растворимый хелатный комплекс с тремя ионами кальция. Это зависит от силы растворения аниона по отношению к связанному кальцию в ГК и приводит к образованию хелата при рН 3,8–4, рН фруктов и морсов. 93 Поскольку хелат растворим, он может переноситься с поверхности эмали, что приводит к чистой потере минералов зубами. Хотя лимонная кислота обычно содержится во фруктах и ​​безалкогольных напитках, она особенно вредна для зубов и может действовать посредством двух механизмов, удаляя как фосфаты, так и кальций из ГК. 77 , 88 Угольная кислота ведет себя аналогично лимонной кислоте; однако константа растворения ниже (pKa 3,6) по сравнению с лимонной кислотой (pKa 6,4). Угольная кислота может диссоциировать с образованием анионов бикарбоната HCO 3 и ортоугольной кислоты C(OH) 4 , что увеличивает риск кислотного воздействия на зубы. 57 , 112 Количество углекислоты, добавляемой в газированные («шипучие») напитки, часто слишком мало, чтобы оказывать значительное воздействие.

Хотя содержание угольной кислоты может быть низким, присутствие фосфорной кислоты в безалкогольных напитках, особенно в продуктах на основе колы, повреждает зубы. Фосфорная кислота (H 3 PO 4 ) не содержит карбоксильной группы, но по-прежнему воздействует на зубы как прямым путем, так и хелатированием. 112 , 113 Два атома водорода диссоциируют от фосфорной кислоты, что позволяет образовать два иона гидроксония для прямой кислотной атаки. 18 , 77 Оставшийся ион фосфата (PO 4 3− ) может хелатировать с катионами кальция в соотношении 2:3, образуя растворимый фосфат кальция.Также образуется некоторое количество гидрофосфата (HPO 4 2− ), который хелатируется с катионами кальция в соотношении 1:1. Оба пути происходят при низких диапазонах pH и способствуют деминерализации кислых и газированных напитков; эффект от которого виден в . 108 , 113

Электронно-микроскопические изображения, показывающие ( A ) нормальную эмаль, ( B ) эмаль, протравленную фосфорной кислотой в той же концентрации, что и в напитках, и ( C C C ) нормальную эмаль рекристаллизованная ГК после солюбилизации (края изображения) по сравнению с непротравленной ГК (центр изображения).

Сокращение: HA, гидроксиапатит.

Химические механизмы эрозии

При обсуждении эрозии зубов pH важен, но не обязательно является решающим фактором. 114 , 115 Пути прямой кислотной атаки давно известны и хорошо задокументированы. Независимо от типа кислоты в напитке, более низкий рН растворяет ГК в эмали быстрее и сильнее, чем кислый напиток с более высоким рН. Хелатирование вызывает дестабилизацию поверхности ГК при низком рН, ослабляя координационные связи фосфатов. 60 Следует также учитывать молярную концентрацию кислоты. Титруемая кислотность, количество щелочи, необходимое для титрования объекта до его естественного значения, использовалась для измерения концентрации кислот, присутствующих в напитках. 116 Хотя диапазоны pH, которые можно проверить с помощью этого метода, часто не встречаются в коммерческих продуктах, а продолжительность воздействия не имеет отношения к употреблению алкоголя, титруемая кислотность остается обычно проверяемым значением. 117 В то время как pH измеряет только диссоциированные ионы в растворе, которые могут образовывать кислоты или щелочи, титруемая кислотность также измеряет связанные соединения, что дает более полное представление о потенциальной кислотности раствора. 60 , 114 , 117 Хотя эксперименты с титруемой кислотностью часто имеют экспериментальные недостатки, в модельных исследованиях было показано, что увеличение титруемой кислотности связано с увеличением потери эмали. 80 , 118

С титруемой кислотностью связана концентрация недиссоциированной кислоты, мера неактивной кислотности раствора. Это описывает растворенное вещество, которое не влияет на pH раствора. 115 Эти молекулы также не заряжены, что обеспечивает локальное увеличение количества ионов водорода после диффузии в ГК. Кислоты с низким рКа имеют повышенную концентрацию молекул в диссоциированной форме. 93 Эти ионы водорода реагируют с водой с образованием ионов гидроксония, которые доставляются к эмали. Эта высокая концентрация ионов водорода способствует растворению эмали в слое, известном как фронт минерализации. 93 Стороны кратковременной эрозии показали значительное снижение содержания водорода, когда значение диссоциации кислот было изменено в пользу более высоких уровней pH. 117 pH остается значением, которое чаще всего упоминается для тех, кто подвергает диетическую кислоту воздействию пищевых продуктов или напитков.

Константа равновесия диссоциации кислоты (Ka) и ее логарифмическое значение (pKa) показывают соотношение ионизированных и неионизированных кислотных групп в водном растворе. 119 Раствор с одинаковыми значениями pKa и pH будет содержать 50 % анионов-хелаторов и 50 % диссоциированной кислоты в растворе. 60 Значения pKa изменяются в зависимости от окружающей среды, растворителя и структурных изменений.Путь, по которому кислота может воздействовать на ГК в зубах, можно предсказать по значению pKa. Карбоновая кислота с низким значением pKa в воде, вероятно, производит большое количество хелатирующих ионов, в то время как более высокое значение pKa предполагает прямую атаку ионами водорода. 60 Хотя лимонная кислота имеет более низкое значение pKa (3,1) в воде по сравнению с соляной кислотой (-6,1), это не означает, что карбоновые кислоты не повреждают ее. 120 Значения Ka или pKa нельзя использовать для непосредственного измерения степени воздействия кислоты, но они имеют решающее значение для моделирования других значений. 118

Хотя химические и механические методы эрозии часто рассматриваются отдельно, такие модели, как дифференциальная буферная способность (DBC) кислоты, могут предсказать механические эффекты кислотной деминерализации. 117 , 121 ДБК измеряется как градиент кривой титрования при определенном значении рН и дает концентрацию кислоты, необходимую для снижения рН на 1. 122 Было показано, что кислоты с более низкими значениями ДБК оказывают более серьезное воздействие на эмаль при кратковременном воздействии, чем более высокие значения DBC. 117 , 121 Значение DBC кислоты состоит из значений pKa и pH и поэтому считается более надежным маркером эрозионных свойств при длительном воздействии, когда диапазон pH имеет значение для диетическое воздействие. 122

Температура оказывает значительное влияние на кинетику растворения. Во рту температура окружающей среды выше комнатной, что увеличивает кинетическую скорость реакции. 68 , 110 Ионы в растворе, воздействующие на эмаль и вызывающие ее растворение, превышают общую энергию, необходимую для растворения кальция.Результатом является более высокий уровень деминерализации, происходящий при комнатной температуре, но это неизбежно из-за физиологических условий. 123

Все эти дескрипторы учитывают эрозию эмали кислотами, содержащимися в пище. Тем не менее, нет убедительных исследований, указывающих, что является более важным или репрезентативным для диетических условий.

Реминерализация

В этом разделе рассматриваются как профилактика, так и лечение деминерализации, которую можно остановить или обратить вспять, особенно на ранней стадии.Слюна, фторидная терапия, контроль диеты и пробиотические бактерии описаны как профилактические режимы деминерализации зубов. Стоматологические композиты, содержащие различные формы фосфатов кальция (CaPs), обсуждаются в качестве потенциально лечебного режима для деминерализации зубов. Использование нанотехнологий в профилактической стоматологии, таких как антибактериальная нанотерапия и биомиметическая реминерализация для лечения начального кариеса или рецидивирующего кариеса, подробно объяснялось в литературе. 124

Слюна

Как упоминалось выше, слюна считается одним из наиболее важных биологических факторов, определяющих внутриротовые нейтрализующие эффекты воздействия кислоты.Патогенез эрозии зубов напрямую связан с буферной способностью и скоростью секреции слюны. 96 В дополнение к своему очищающему и антибактериальному действию слюна 125 действует как постоянный источник кальция и фосфата, которые помогают поддерживать перенасыщение зуба минералами, таким образом, препятствуя деминерализации зубов в периоды низкого pH, а также улучшая состояние зубов. реминерализации, когда рН возвращается к нейтральному состоянию. Кроме того, при стимуляции секреции слюны происходит быстрое повышение рН выше нейтрального.В результате образуется комплекс фосфата кальция и гликопротеина, называемый слюнным преципитином. Этот комплекс легко встраивается в зубной налет. Из-за высокой растворимости фосфата кальция в белках слюны (в 8-10 раз выше, чем фосфата кальция в зубах) он служит жертвенным минералом, который растворяется преимущественно перед минералом зуба, т. е. снижает деминерализацию. Он также действует как источник ионов кальция и фосфата, необходимых для реминерализации декальцинированного зуба. 63 , 126

Слюна постоянно доставляет фтор на поверхность зубов; фторид слюны играет ключевую роль в предотвращении деминерализации зубов и усилении реминерализации 125 , как описано в разделе «Фторидная терапия».

Фторотерапия

Фторирование зубов рекомендуется; 127 Наиболее эффективным методом профилактики кариеса является использование местного фторида, такого как зубная паста и лак.Кальций в ГК замещается фтором, образуя FAP, который имеет гораздо более низкую растворимость, чем исходная ГК или ГК с дефицитом кальция. FAP образует твердый раствор с богатой фосфатом HA, при этом гидроксид замещается. 55 , 77 FAP имеет два основных преимущества по сравнению с HA, и фтор часто добавляют в питьевую воду, чтобы стимулировать конверсию. 127 Во-первых, фторид действует как катализатор, способствуя реминерализации эмали с помощью растворенных в слюне ионов фосфата. 103 , 128 Это может помочь противодействовать деминерализации. 111 Во-вторых, замена гидроксида фторидом устраняет ослабление ГК по отношению к молочной кислоте; FAP [Ca 10 (PO 4 ) 6 F 2 ] не растворяется при этом во рту. 74 , 129 , 130 Для образования ФАП на каждые два иона фтора требуется десять ионов кальция и шесть ионов фосфата.Соответственно, наличие недостаточного количества кальция и фосфата может ограничивать процесс реминерализации. Для этой цели был разработан казеиновый фосфопептид-АСР (СРР-АСР). Агрегация CPP с фосфатом кальция образует кластеры ACP. Эта агрегация предотвращает осаждение фосфата кальция и, следовательно, приводит к состоянию перенасыщения эмали, таким образом предотвращая деминерализацию и усиливая реминерализацию. 131 Некоторые имеющиеся в продаже стоматологические продукты содержат как СРР-АСР, так и фторид, и они являются очень эффективными реминерализирующими агентами. 132 134 Несмотря на значительное влияние фтора на предотвращение деминерализации зубов, настоятельно рекомендуется соблюдать осторожность, чтобы не превышать максимально рекомендуемую дозу фтора. Чрезмерное потребление фтора через фторированную воду/пищевые продукты и/или добавки может привести к флюорозу зубов и/или скелета. Флюороз зубов определяется как дефекты минерализации эмали, возникающие в результате подповерхностной пористости под хорошо минерализованной поверхностной зоной. 14

Поскольку восстановление pH зубного налета до более высокого уровня, чем критический pH, играет ключевую роль в процессе реминерализации, добавление 1.5% аргинина (нерастворимого соединения кальция) к фториду в средствах для ухода за зубами было более эффективным в снижении деминерализации зубов и прогрессирования кариеса до образования полостей, чем средства, содержащие только фторид. Аргинин расщепляется до аммиака непатогенными аргинолитическими бактериями; аммиак помогает нейтрализовать кислоту зубного налета и поддерживать биопленку зубного налета на поверхности зубов в здоровом состоянии. 63 , 135 , 136

Контроль диеты и инструкции по гигиене полости рта лиц как с высоким, так и с низким риском.В самых последних исследованиях было показано, что использование несбраживаемых сахаров в жевательной резинке, таких как ксилит, ингибирует действие
S. mutans ; однако более убедительных доказательств еще предстоит получить.

Пробиотические бактерии

Пробиотические бактерии, определяемые как «живые микроорганизмы, которые при введении в адекватных количествах приносят пользу здоровью хозяина» (ВОЗ), обычно являются кандидатами для бактериотерапии. 137 Слово «пробиотики» означает «на всю жизнь», и это либо встречающиеся в природе, либо генетически модифицированные бактериальные штаммы, которые можно использовать для вмешательства. 137 Примеры пробиотиков, которые имеют возможность придать преимуществам орального здоровья для хозяина, включают Lactobacillus (например, Salvarius , 138 Reuteri , 139 и Rheamnosus 140 ) и Bifidobacterium , которые являются частью нормальной оральной флоры. 140 142 Могут применяться в качестве биотерапии для профилактики или лечения кариеса и заболеваний пародонта 143 за счет снижения количества патогенных бактерий ( S.Mutans ) 143 , 144 144 144 или ингибирование выражения С. Мутаны Гены вирулентности, например, GTFB и Luxs 140 , 145 и поэтому изменяют или уменьшите биофильм формирование. 138

Для введения пробиотических штаммов доступно несколько подходящих носителей; они варьируются от молочных продуктов, мороженого и творога, 146 пероральной тонкой пленки, 147 таблеток, 139 , 148 и леденцов (например, PerioBalance). 149 Использование пробиотических продуктов потенциально может использоваться в качестве альтернативной стратегии для вытеснения патогенных бактерий пробиотическими микроорганизмами и, следовательно, может использоваться для предотвращения деминерализации эмали. 146

Другим способом снижения кариесогенности S. mutans является создание штаммов без открытой рамки считывания лактатгидрогеназы. 150

Электрическая усиленная реминерализация

Новая технология, разработанная компанией Reminova Ltd 151 , основана на использовании электрического тока для устранения кариеса за счет усиления реминерализации.Использование крошечного электрического тока в несколько микроампер, который пациент не может почувствовать, проталкивает минералы в зуб, чтобы восстановить чистый дефект. Этот процесс не требует инъекций, сверления зуба и пломбировочных материалов и запускает реминерализацию из более глубокой части поражения. Разработка готовой к использованию стоматологами модели прототипа устройства, разработанного Reminova Ltd, в настоящее время находится в стадии изучения. 151

Стоматологические композиты с реминерализирующим действием

Композиты на основе смолы используются в качестве стоматологических пломбировочных материалов более 50 лет. 152 Эти материалы развивались на протяжении многих лет. Наиболее важные изменения коснулись армирующих наполнителей для улучшения механических свойств, полируемости и износостойкости. В последнее время акцент сместился на оснащение композитных систем реминерализирующими и антибактериальными свойствами. Различные формы фосфатов кальция (CaP) были включены в композиты на основе смолы для обеспечения высвобождения минералов, которые потенциально могут реминерализовать структуру зуба. В этом разделе представлен обзор недавно появившихся потенциально реминерализующих композитов для восстановления зубов.

Фосфаты кальция в различных формах изучались в качестве наполнителей для изготовления стоматологических композитов, высвобождающих минералы. Сюда входят ACP, HA, тетракальцийфосфат (TTCP), дикальцийфосфат (DCP) безводный, а также моно-, ди- и TCP. Эти наполнители из фосфата кальция частично заменили армирующие наполнители. К сожалению, это может ухудшить механические свойства композита.

Композиты, содержащие АСР

АСР прошел испытания в качестве наполнителя для стоматологических композитов и адгезивов.Skrtic et al. 153 155 представили композиционные материалы, содержащие АФК, которые выделяют значительное количество ионов кальция и фосфата. Показано, что реминерализующий потенциал АКП усиливается за счет его гибридизации с элементами кремния или циркония. Добавление этих элементов к ACP увеличивало время высвобождения минеральных ионов благодаря их способности замедлять внутрикомпозитное преобразование ACP в ГК. 156 , 157 Было показано, что высвобождение минеральных ионов из композитов ACP эффективно восстанавливает минералы, утраченные с поверхности эмали после воздействия кислоты. 158 , 159 В другом исследовании ACP был включен в композитную адгезивную систему. Было показано, что ACP проникает в дентинные канальцы, не оказывая негативного влияния на прочность сцепления. 160

По сравнению с композитами, наполненными только стеклом или керамикой, композиты с ACP-наполнителем более гидрофильны и биоразлагаемы. Кроме того, они обладают худшими механическими свойствами и долговечностью. 161 Агрегация частиц ACP, плохое межфазное взаимодействие с матрицей и чрезмерная сорбция воды способствуют ухудшению механических свойств. 155 , 162 , 163 Механическое измельчение уменьшило размер частиц ACP-циркониевых наполнителей до ~ 20 мкм, обеспечивая более однородное распределение наполнителя и снижение образования пустот. Таким образом, прочность на двухосный изгиб была увеличена с 50 до 75 МПа. 161 , 164 166 Тем не менее, это ниже прочности коммерческих стоматологических композитов (100–180 МПа), что ограничивает использование композитов, наполненных АФК, в качестве потенциального прямого пломбирования зубов. материалы. 167 Недавнее исследование показало, что прочность на изгиб 120 МПа может быть получена, если массовая доля ACP поддерживается на уровне 10% масс. Однако это значительно уменьшило количество высвобождаемых ионов кальция и фосфата. 168

Композиты, содержащие ГА

Обработка связующим агентом наполнителей из фосфата кальция лимонной, акриловой или метакриловой кислотой улучшает прочность на изгиб композитов, содержащих ГА. 169 , 170 Однако связывающий агент γ-метакрилоксипропилтриметоксисилан не влиял на прочность. 171 Микроскопические наполнители на основе ГК обеспечивают более высокую прочность, чем наноскопические наполнители. 169 , 170 , 172 Также сообщалось, что наполнители из ГК в форме нитевидных кристаллов дополнительно повышают прочность на изгиб. 173 , 174

Сорбция воды композитами на основе смол, содержащими обработанные силановым связующим агентом и необработанные наполнители на основе ГК, соответствовала процессу, контролируемому диффузией. Введение ГК уменьшило поглощение воды, и это еще больше уменьшилось при обработке силаном наполнителей из ГК, 175 , что впоследствии привело к ухудшению высвобождения СаР.

В целях улучшения механических свойств в композиты вводили малую долю (3 мас. %) наполнителя из ГК. Эта низкая массовая доля ГА хорошо диспергировалась, что привело к увеличению прочности на изгиб до 120 МПа. Увеличение массовой доли ГА до 10 мас.% привело к снижению прочности до 95 МПа за счет образования агрегатов ГА, служивших местом дефекта. 176

Композиты, содержащие TTCP

Недавно частицы TTCP были исследованы в качестве потенциально реминерализирующих наполнителей для стоматологических композитов.При добавлении ТТКФ механические свойства композитов резко снижаются. Замена 50 % ТТКФ нитевидными кристаллами нитрида кремния повысила прочность композитов с 50 до 100 МПа. Однако высвобождение ионов кальция и фосфата было снижено на порядок. 177 Другое исследование показало, что прочность на изгиб может достигать 80 МПа для композитов, наполненных 40 мас.% TTCP. Это еще больше увеличилось при добавлении антибактериального агента. 178

Композиты, содержащие моно-, ди- и трикальцийфосфаты

Фосфаты кальция в форме монокальцийфосфата (MCPM), DCP и TCP также были включены в стоматологические композитные материалы.Растворимость этих форм фосфата кальция существенно различается. Было показано, что высвобождение минеральных ионов из композита MCPM зависит от количества MCPM, добавленного в состав. Снова было показано, что замена MCPM армирующими нитевидными кристаллами улучшает механические свойства, но резко снижает выделение кальция и фосфатов. 179 Замена MCPM на менее растворимый DCP повысила прочность, но значительно уменьшила высвобождение минеральных ионов. 180 Исследование показало, что уменьшение размера частиц DCP-наполнителей до ~110 нм позволяет значительно увеличить количество высвобождаемых ионов минералов. 181 Также было подтверждено, что замена DCP нитевидными кристаллами из нитрида кремния повышает прочность, но за счет высвобождения минеральных ионов. Кроме того, включение нитевидных кристаллов в композитные составы ухудшило оптические свойства, препятствуя отверждению светом.

TCP был добавлен вместе с MCPM, чтобы лучше контролировать растворение последнего и водопоглощение композита. 182 185 Хорошо растворимый МЦФМ на поверхности композита растворялся, но в сердцевине реагировал с β-ТКФ с образованием менее растворимого брушита (дигидрат ДКП).Частичная замена кальция и фосфата усиливающими непрозрачными наполнителями повысила прочность, но опять же ухудшила высвобождение минеральных ионов и оптические свойства. 182 В недавнем исследовании были представлены светоотверждаемые композиты, содержащие как MCPM, так и TCP, с прочностью в диапазоне, ожидаемом для коммерческих композитов. 183 , 184 Осаждение ГК на поверхности этих композитов использовалось для оценки потенциала реминерализации этих материалов.Эти слои ГА были сформированы из ионов кальция и фосфата, высвобождаемых из композитных образцов. 184 Несмотря на многообещающие результаты, способность этих композитов реминерализовать деминерализованный дентин еще предстоит продемонстрировать.

Динамика деминерализации-реминерализации в зубах и кости

Деминерализация – процесс удаления ионов минералов из кристаллов ГК твердых тканей, например эмали, дентина, цемента, кости. Восстановление этих минеральных ионов обратно в кристаллы ГК называется реминерализацией.Оба процесса происходят на поверхности зуба, и значительное количество минеральных ионов может быть потеряно из ГК без нарушения его целостности, но следует ожидать высокой чувствительности к горячему, холодному, давлению и боли. Однако отсутствие целостности решетчатой ​​структуры ГА приводит к образованию полостей. Деминерализация — обратимый процесс; следовательно, частично деминерализованные кристаллы ГК в зубах могут расти до своего первоначального размера, если они подвергаются воздействию среды полости рта, способствующей реминерализации. 64

Деминерализация

Как и кость, зубы представляют собой композиты, состоящие из минеральной ГК на основе фосфатов в эмали, коллагена в дентине и живых тканей. 65 67 Однако именно анатомическое расположение зубов отличает их от костей. 68 Под воздействием пищи, напитков и микробиоты полости рта зубы выработали высокую устойчивость к локальной деминерализации, не имеющую себе равных в других минерализованных тканях. 59 , 69 Эта устойчивость в основном обусловлена ​​слоем эмали, покрывающим коронку зуба. 70 , 71

Химическая деминерализация зубов вызывается воздействием кислоты двумя основными способами: пищевая кислота, потребляемая с пищей или питьем, и микробная атака бактерий, присутствующих во рту. 69 , 72 , 73 В опубликованной литературе в этой области делается попытка применить химическую теорию к эрозии твердых тканей зубов, главным образом эмали. 59 , 74 , 75

Во время кислотной атаки или типичного режима деминерализации происходит химическое растворение как органических, так и неорганических компонентов матрицы. Это вызвано содержанием воды в эмали и дентине, которые облегчают диффузию кислоты внутрь и содержание минералов в зубе. 60

Этиология и факторы риска: многофакторный процесс

Деминерализация и последующая эрозия и/или потеря поверхности зуба по сравнению с реминерализацией являются динамическими процессами, которые зависят от нескольких модифицирующих факторов, как показано на рис. Эти факторы делятся на две основные группы, внешние и внутренние, которые могут быть изменены последней группой, модифицирующими факторами. К внешним факторам относятся диета и лекарства. Внутренние факторы — это в основном заболевания, которые иногда можно лечить с помощью лекарств, которые сами по себе являются внешними факторами эрозии.Модифицирующими факторами могут быть вариации биохимических характеристик внутреннего или внешнего фактора, поведенческие модели, такие как регулярная чистка зубов, некоторые из которых также могут быть классифицированы как социально-экономические факторы.

Таблица 1

Таблица 1

Взаимодействие разных факторов по отношению к потере поверхности зуба

Биологический Химический Healthing поведенческий
Saliva Flow PH тип Текущее здоровье Привычка еды
Анатомия мягких тканей кислотный тип Тип кислоты Социально-экономический статус Привычка для питья
Зубная анатомия Потенциал хелатации Отекационный потенциал Частота чистки

Эрозия и кариозные поражения являются двумя основными последствиями деминерализации.Осведомленность общественности об эрозии зубов до сих пор не является широко распространенной, и ее дифференциальная диагностика среди стоматологов оказалась сложной задачей. 76 Считается, что диетическое потребление безалкогольных или фруктовых напитков в развитых странах составляет более половины всех потребляемых жидкостей. 77 Распространение коммерциализации рынка безалкогольных напитков увеличилось на 56% за последние 10 лет и ежегодно увеличивается на 2–3%. 78 В 2002 году было предсказано, что потребление этих напитков с высоким содержанием кислоты приведет к увеличению стоматологических проблем в течение следующих 5 лет. 74 , 79 Это было доказано, так как неоднократные исследования показали эрозию в различных демографических группах. 55 , 97 , 97 , 78 , , 801220, 80121 , 81

Эрозия и его внешние причинные факторы были включены в Опрос здоровья детей в Великобритании с 1993 года и тенденция в сторону большей распространенности эрозий у тех, кто часто употреблял газированные напитки. 82 В Великобритании в 2003 г. >50% детей в возрасте 5–6 лет имели выраженную эрозию эмали, связанную с употреблением кислых напитков. Кроме того, у 25% детей в возрасте от 11 до 14 лет были значительные эрозии, а в возрасте от 20 до 25 лет этот показатель возрастал до 77%. 83 , 84 Недавнее исследование, проведенное в 2015 году, показало увеличение числа госпитализаций в педиатрические стоматологические клиники, причем случаи тесно связаны с сахарной эрозией. 85 Пациенты часто ошибочно полагают, что удаление молочных зубов не является проблемой, поскольку они будут заменены постоянными зубами.Неоднократно было доказано, что это неверно, и ущерб, нанесенный молочными зубами, может повлиять на будущее здоровье постоянных зубов. 66 , 80 , 86 , 87 Предыдущие модели in vitro были созданы, исходя из предположения, что взаимодействие зубной кислоты с кислотой длится несколько минут. Однако более поздние исследования in vivo показывают, что модели зубной кислоты in vitro должны быть сосредоточены на взаимодействии кислоты в течение 30 секунд.Это лучше отражает условия in vivo. 78 , 86 , 88

Последнее исследование, проведенное в США, показало, что 79% взрослых имеют по меньшей мере умеренные признаки кариеса; независимо от демографических данных, ключевой особенностью было чрезмерное ежедневное потребление фруктовых соков и безалкогольных напитков. 89 Последнее исследование, проведенное в Китайской Народной Республике, показало 89% износа зубов среди 15-летних, при этом 7% показали обнажение дентина; признак серьезности эрозии. 90 Другие исследования, проведенные в Японии и Индии, также показали сопоставимые данные по эрозии зубов на ранней стадии. 91 , 92 Модифицирующие поведенческие факторы, влияющие на потребление пищевых продуктов, включают типы потребляемых напитков, способ их употребления и частоту употребления. Например, увеличение волнения при полоскании рта напитком ускорит процесс растворения. 93 Кроме того, было показано, что некоторые лекарства и астматические ингаляторы вызывают ксеростомию за счет уменьшения выделения слюны в дополнение к снижению ее pH; таким образом, ослабляя его общий буферный эффект против внутренних и внешних кислот. 94 , 95 Слюна считается одним из наиболее важных биологических факторов, определяющих внутриротовые нейтрализующие эффекты воздействия кислоты. Патогенез эрозии зубов напрямую связан с буферной способностью и скоростью секреции слюны. 96

Процент минерализации постоянных зубов выше, чем молочных; 68 тем не менее, взрослые часто сталкиваются с последствиями кислотного повреждения зубов.Механически зубы более мягкие и ослабленные, хотя хрупкость не изменилась. Внутренние факторы, которые могут привести к эрозии, включают гастроэзофагеальный рефлюкс, часто наблюдаемый у людей с диабетом и ожирением, нервную булимию и жевание зубов. Такие заболевания, как нервная булимия, имеют симптом самоиндуцированной рвоты, которая может быть основной причиной эрозии зубов, если происходит достаточно часто. Гастроэзофагеальный рефлюкс определяется как нормальный физиологический ретроградный поток желудочного содержимого и регургитация кислоты в пищевод, а иногда и в рот, что происходит в основном постпрандиально, после еды, в течение ~ 1 часа. 97 Независимо от причины избыток кислоты в желудке оказывает вредное воздействие на здоровье зубов. Эндогенные кислоты имеют pH 1,2, что значительно ниже критического pH для растворения фторапатита (FAP) и HA, что приводит к быстрой деминерализации поверхностей зубов. Независимо от типа причинных факторов, зубы, разрушенные кислотой, с большей вероятностью треснут или отколотся в случае повреждения, и их труднее восстановить. 100 , 101 Деминерализованные участки структурной слабости также являются мишенями для образования кариеса. 74 , 102 , 103 Бактерии легко колонизируют деминерализованные участки зуба и, в сочетании с собственным кислотообразованием, способны проникать в дентин. 81 , 104 Вклад дентина при кариесе с деминерализацией выше, чем при отсутствии кислотных напитков, и является маркером тяжести кариеса.

Бактерии

Кариес зубов является наиболее распространенным хроническим инфекционным заболеванием детского возраста.Это вызвано взаимодействием бактерий, в основном Streptococcus mutans , и сахара на поверхности зубной эмали. Бактерии расщепляют ферментируемые углеводы, такие как глюкоза, сахароза и фруктоза, и создают кислую среду, которая приводит к деминерализации и, как следствие, кариозным поражениям. 98 , 99 Существует несколько теорий относительно того, как на самом деле приобретаются оральные бактерии. Известно, что при рождении полость рта практически стерильна; тем не менее, заражение происходит путем передачи через пищу/молоко/воду, от родителей или с поверхности слущивания слизистой оболочки полости рта во время прорезывания молочных зубов.Наиболее широко распространенной гипотезой относительно роли бактерий в продукции кислоты и образовании кариеса является «экологическая гипотеза», согласно которой зубной налет определяется как динамическая микробная экосистема, в которой немутальные бактерии являются ключевыми игроками для поддержания динамической стабильности. 93 S. mutans , Streptococcus sobrinus и лактобациллы являются основными оральными кариесогенными патогенами из-за их способности продуцировать высокие уровни молочной кислоты после ферментации сахара и их устойчивости к неблагоприятным последствиям низкого pH. 105 , 106 В некоторых исследованиях было показано, что S. mutans составляют> 30% микрофлоры полости рта у детей с кариесом в раннем детстве. 107 Более частое потребление сахара приводит к повышенному риску и восприимчивости к кариесу из-за длительного воздействия кислых условий, независимо от проглоченного количества.

Механизмы кислотной эрозии

Эрозию зубов можно определить как потерю твердых тканей в результате растворения кислотами небактериального происхождения или механического повреждения.Под воздействием кислоты зубы становятся мягче по мере растворения ГК и, следовательно, становятся более восприимчивыми к механическому износу. Два химических метода, с помощью которых это может произойти, — это либо прямая кислотная атака, либо хелатирование. 57 , 74 , 90

Когда ионы гидроксония образуются из кислоты в растворе, они связываются с карбонатом или фосфатом в ГК, высвобождая анионы в раствор в форме химического травления. Карбонат более реакционноспособен, чем фосфат, и для реакции с ним требуется более низкая концентрация гидроксония, поэтому ГК слабее при избытке карбоната. 57

В зависимости от pH кислоты были идентифицированы три фазы атаки. 108 Кислоты с pH <1 могут вызвать травление поверхности при контакте с зубами в течение очень короткого периода времени. Наномасштабное размягчение поверхности происходит при кратковременной выдержке при рН 2–4, но не распространяется на макромасштаб. 70 , 109 Третья и наиболее распространенная форма кислотного воздействия – растворение в слабой кислоте (pH 4,5–6,9) под поверхностью. Это наряду с бактериями может привести к образованию кариозных поражений и в результате хорошо изучено.

Воздействие кислот с pH >4 не является обычным биологическим явлением. Рвота — это нормальная механика, при которой желудочная кислота может соприкасаться с зубами. Некоторые пациенты с наиболее тяжелыми и длительными эпизодами гиперемезиса, например, страдающие алкоголизмом, могут подвергать свои зубы воздействию кислот с рН 1. 55 Это значительно ниже рН деминерализации и может вызвать травление поверхности, что очень опасно для зубы. Зубы пациентов с внутренними факторами заболевания, такими как гиперемезис беременных или булимия, могут подвергаться воздействию кислот с низким pH достаточно регулярно, чтобы вызвать наноразмерное размягчение поверхности. 70 , 109 , 110 Однако путь растворения слабой кислоты может иметь множество возможных причин. Фрукты обычно содержат карбоновые или лимонные кислоты. 87 , 109 Ион гидроксония, образованный карбоновыми кислотами, легко связывается с фосфатом, образуя катионы фосфата. 55 , 111 Эти катионы могут образовывать хелатообразующие комплексы с кальцием и кислотой, разрушая ионы минералов в окружающей решетке, вызывая широкомасштабную деминерализацию. 74 В качестве альтернативы и реже они могут оставаться вблизи слоя ГК с минимальной деминерализацией.

Карбоновые кислоты также могут способствовать атакам посредством хелатирования. Фруктовые кислоты, такие как лимонная кислота (C 6 H 8 O 7 ), являются обычно встречающимися примерами этого. В лимонной кислоте группа COOH диссоциирует с образованием H + для H 3 O + и позволяет аниону COO вызывать хелатирование кальция. 87 Прямая кислотная атака с использованием ионов гидроксония уже была описана выше.Однако два аниона способны образовывать растворимый хелатный комплекс с тремя ионами кальция. Это зависит от силы растворения аниона по отношению к связанному кальцию в ГК и приводит к образованию хелата при рН 3,8–4, рН фруктов и морсов. 93 Поскольку хелат растворим, он может переноситься с поверхности эмали, что приводит к чистой потере минералов зубами. Хотя лимонная кислота обычно содержится во фруктах и ​​безалкогольных напитках, она особенно вредна для зубов и может действовать посредством двух механизмов, удаляя как фосфаты, так и кальций из ГК. 77 , 88 Угольная кислота ведет себя аналогично лимонной кислоте; однако константа растворения ниже (pKa 3,6) по сравнению с лимонной кислотой (pKa 6,4). Угольная кислота может диссоциировать с образованием анионов бикарбоната HCO 3 и ортоугольной кислоты C(OH) 4 , что увеличивает риск кислотного воздействия на зубы. 57 , 112 Количество углекислоты, добавляемой в газированные («шипучие») напитки, часто слишком мало, чтобы оказывать значительное воздействие.

Хотя содержание угольной кислоты может быть низким, присутствие фосфорной кислоты в безалкогольных напитках, особенно в продуктах на основе колы, повреждает зубы. Фосфорная кислота (H 3 PO 4 ) не содержит карбоксильной группы, но по-прежнему воздействует на зубы как прямым путем, так и хелатированием. 112 , 113 Два атома водорода диссоциируют от фосфорной кислоты, что позволяет образовать два иона гидроксония для прямой кислотной атаки. 18 , 77 Оставшийся ион фосфата (PO 4 3− ) может хелатировать с катионами кальция в соотношении 2:3, образуя растворимый фосфат кальция.Также образуется некоторое количество гидрофосфата (HPO 4 2− ), который хелатируется с катионами кальция в соотношении 1:1. Оба пути происходят при низких диапазонах pH и способствуют деминерализации кислых и газированных напитков; эффект от которого виден в . 108 , 113

Электронно-микроскопические изображения, показывающие ( A ) нормальную эмаль, ( B ) эмаль, протравленную фосфорной кислотой в той же концентрации, что и в напитках, и ( C C C ) нормальную эмаль рекристаллизованная ГК после солюбилизации (края изображения) по сравнению с непротравленной ГК (центр изображения).

Сокращение: HA, гидроксиапатит.

Химические механизмы эрозии

При обсуждении эрозии зубов pH важен, но не обязательно является решающим фактором. 114 , 115 Пути прямой кислотной атаки давно известны и хорошо задокументированы. Независимо от типа кислоты в напитке, более низкий рН растворяет ГК в эмали быстрее и сильнее, чем кислый напиток с более высоким рН. Хелатирование вызывает дестабилизацию поверхности ГК при низком рН, ослабляя координационные связи фосфатов. 60 Следует также учитывать молярную концентрацию кислоты. Титруемая кислотность, количество щелочи, необходимое для титрования объекта до его естественного значения, использовалась для измерения концентрации кислот, присутствующих в напитках. 116 Хотя диапазоны pH, которые можно проверить с помощью этого метода, часто не встречаются в коммерческих продуктах, а продолжительность воздействия не имеет отношения к употреблению алкоголя, титруемая кислотность остается обычно проверяемым значением. 117 В то время как pH измеряет только диссоциированные ионы в растворе, которые могут образовывать кислоты или щелочи, титруемая кислотность также измеряет связанные соединения, что дает более полное представление о потенциальной кислотности раствора. 60 , 114 , 117 Хотя эксперименты с титруемой кислотностью часто имеют экспериментальные недостатки, в модельных исследованиях было показано, что увеличение титруемой кислотности связано с увеличением потери эмали. 80 , 118

С титруемой кислотностью связана концентрация недиссоциированной кислоты, мера неактивной кислотности раствора. Это описывает растворенное вещество, которое не влияет на pH раствора. 115 Эти молекулы также не заряжены, что обеспечивает локальное увеличение количества ионов водорода после диффузии в ГК. Кислоты с низким рКа имеют повышенную концентрацию молекул в диссоциированной форме. 93 Эти ионы водорода реагируют с водой с образованием ионов гидроксония, которые доставляются к эмали. Эта высокая концентрация ионов водорода способствует растворению эмали в слое, известном как фронт минерализации. 93 Стороны кратковременной эрозии показали значительное снижение содержания водорода, когда значение диссоциации кислот было изменено в пользу более высоких уровней pH. 117 pH остается значением, которое чаще всего упоминается для тех, кто подвергает диетическую кислоту воздействию пищевых продуктов или напитков.

Константа равновесия диссоциации кислоты (Ka) и ее логарифмическое значение (pKa) показывают соотношение ионизированных и неионизированных кислотных групп в водном растворе. 119 Раствор с одинаковыми значениями pKa и pH будет содержать 50 % анионов-хелаторов и 50 % диссоциированной кислоты в растворе. 60 Значения pKa изменяются в зависимости от окружающей среды, растворителя и структурных изменений.Путь, по которому кислота может воздействовать на ГК в зубах, можно предсказать по значению pKa. Карбоновая кислота с низким значением pKa в воде, вероятно, производит большое количество хелатирующих ионов, в то время как более высокое значение pKa предполагает прямую атаку ионами водорода. 60 Хотя лимонная кислота имеет более низкое значение pKa (3,1) в воде по сравнению с соляной кислотой (-6,1), это не означает, что карбоновые кислоты не повреждают ее. 120 Значения Ka или pKa нельзя использовать для непосредственного измерения степени воздействия кислоты, но они имеют решающее значение для моделирования других значений. 118

Хотя химические и механические методы эрозии часто рассматриваются отдельно, такие модели, как дифференциальная буферная способность (DBC) кислоты, могут предсказать механические эффекты кислотной деминерализации. 117 , 121 ДБК измеряется как градиент кривой титрования при определенном значении рН и дает концентрацию кислоты, необходимую для снижения рН на 1. 122 Было показано, что кислоты с более низкими значениями ДБК оказывают более серьезное воздействие на эмаль при кратковременном воздействии, чем более высокие значения DBC. 117 , 121 Значение DBC кислоты состоит из значений pKa и pH и поэтому считается более надежным маркером эрозионных свойств при длительном воздействии, когда диапазон pH имеет значение для диетическое воздействие. 122

Температура оказывает значительное влияние на кинетику растворения. Во рту температура окружающей среды выше комнатной, что увеличивает кинетическую скорость реакции. 68 , 110 Ионы в растворе, воздействующие на эмаль и вызывающие ее растворение, превышают общую энергию, необходимую для растворения кальция.Результатом является более высокий уровень деминерализации, происходящий при комнатной температуре, но это неизбежно из-за физиологических условий. 123

Все эти дескрипторы учитывают эрозию эмали кислотами, содержащимися в пище. Тем не менее, нет убедительных исследований, указывающих, что является более важным или репрезентативным для диетических условий.

Реминерализация

В этом разделе рассматриваются как профилактика, так и лечение деминерализации, которую можно остановить или обратить вспять, особенно на ранней стадии.Слюна, фторидная терапия, контроль диеты и пробиотические бактерии описаны как профилактические режимы деминерализации зубов. Стоматологические композиты, содержащие различные формы фосфатов кальция (CaPs), обсуждаются в качестве потенциально лечебного режима для деминерализации зубов. Использование нанотехнологий в профилактической стоматологии, таких как антибактериальная нанотерапия и биомиметическая реминерализация для лечения начального кариеса или рецидивирующего кариеса, подробно объяснялось в литературе. 124

Слюна

Как упоминалось выше, слюна считается одним из наиболее важных биологических факторов, определяющих внутриротовые нейтрализующие эффекты воздействия кислоты.Патогенез эрозии зубов напрямую связан с буферной способностью и скоростью секреции слюны. 96 В дополнение к своему очищающему и антибактериальному действию слюна 125 действует как постоянный источник кальция и фосфата, которые помогают поддерживать перенасыщение зуба минералами, таким образом, препятствуя деминерализации зубов в периоды низкого pH, а также улучшая состояние зубов. реминерализации, когда рН возвращается к нейтральному состоянию. Кроме того, при стимуляции секреции слюны происходит быстрое повышение рН выше нейтрального.В результате образуется комплекс фосфата кальция и гликопротеина, называемый слюнным преципитином. Этот комплекс легко встраивается в зубной налет. Из-за высокой растворимости фосфата кальция в белках слюны (в 8-10 раз выше, чем фосфата кальция в зубах) он служит жертвенным минералом, который растворяется преимущественно перед минералом зуба, т. е. снижает деминерализацию. Он также действует как источник ионов кальция и фосфата, необходимых для реминерализации декальцинированного зуба. 63 , 126

Слюна постоянно доставляет фтор на поверхность зубов; фторид слюны играет ключевую роль в предотвращении деминерализации зубов и усилении реминерализации 125 , как описано в разделе «Фторидная терапия».

Фторотерапия

Фторирование зубов рекомендуется; 127 Наиболее эффективным методом профилактики кариеса является использование местного фторида, такого как зубная паста и лак.Кальций в ГК замещается фтором, образуя FAP, который имеет гораздо более низкую растворимость, чем исходная ГК или ГК с дефицитом кальция. FAP образует твердый раствор с богатой фосфатом HA, при этом гидроксид замещается. 55 , 77 FAP имеет два основных преимущества по сравнению с HA, и фтор часто добавляют в питьевую воду, чтобы стимулировать конверсию. 127 Во-первых, фторид действует как катализатор, способствуя реминерализации эмали с помощью растворенных в слюне ионов фосфата. 103 , 128 Это может помочь противодействовать деминерализации. 111 Во-вторых, замена гидроксида фторидом устраняет ослабление ГК по отношению к молочной кислоте; FAP [Ca 10 (PO 4 ) 6 F 2 ] не растворяется при этом во рту. 74 , 129 , 130 Для образования ФАП на каждые два иона фтора требуется десять ионов кальция и шесть ионов фосфата.Соответственно, наличие недостаточного количества кальция и фосфата может ограничивать процесс реминерализации. Для этой цели был разработан казеиновый фосфопептид-АСР (СРР-АСР). Агрегация CPP с фосфатом кальция образует кластеры ACP. Эта агрегация предотвращает осаждение фосфата кальция и, следовательно, приводит к состоянию перенасыщения эмали, таким образом предотвращая деминерализацию и усиливая реминерализацию. 131 Некоторые имеющиеся в продаже стоматологические продукты содержат как СРР-АСР, так и фторид, и они являются очень эффективными реминерализирующими агентами. 132 134 Несмотря на значительное влияние фтора на предотвращение деминерализации зубов, настоятельно рекомендуется соблюдать осторожность, чтобы не превышать максимально рекомендуемую дозу фтора. Чрезмерное потребление фтора через фторированную воду/пищевые продукты и/или добавки может привести к флюорозу зубов и/или скелета. Флюороз зубов определяется как дефекты минерализации эмали, возникающие в результате подповерхностной пористости под хорошо минерализованной поверхностной зоной. 14

Поскольку восстановление pH зубного налета до более высокого уровня, чем критический pH, играет ключевую роль в процессе реминерализации, добавление 1.5% аргинина (нерастворимого соединения кальция) к фториду в средствах для ухода за зубами было более эффективным в снижении деминерализации зубов и прогрессирования кариеса до образования полостей, чем средства, содержащие только фторид. Аргинин расщепляется до аммиака непатогенными аргинолитическими бактериями; аммиак помогает нейтрализовать кислоту зубного налета и поддерживать биопленку зубного налета на поверхности зубов в здоровом состоянии. 63 , 135 , 136

Контроль диеты и инструкции по гигиене полости рта лиц как с высоким, так и с низким риском.В самых последних исследованиях было показано, что использование несбраживаемых сахаров в жевательной резинке, таких как ксилит, ингибирует действие
S. mutans ; однако более убедительных доказательств еще предстоит получить.

Пробиотические бактерии

Пробиотические бактерии, определяемые как «живые микроорганизмы, которые при введении в адекватных количествах приносят пользу здоровью хозяина» (ВОЗ), обычно являются кандидатами для бактериотерапии. 137 Слово «пробиотики» означает «на всю жизнь», и это либо встречающиеся в природе, либо генетически модифицированные бактериальные штаммы, которые можно использовать для вмешательства. 137 Примеры пробиотиков, которые имеют возможность придать преимуществам орального здоровья для хозяина, включают Lactobacillus (например, Salvarius , 138 Reuteri , 139 и Rheamnosus 140 ) и Bifidobacterium , которые являются частью нормальной оральной флоры. 140 142 Могут применяться в качестве биотерапии для профилактики или лечения кариеса и заболеваний пародонта 143 за счет снижения количества патогенных бактерий ( S.Mutans ) 143 , 144 144 144 или ингибирование выражения С. Мутаны Гены вирулентности, например, GTFB и Luxs 140 , 145 и поэтому изменяют или уменьшите биофильм формирование. 138

Для введения пробиотических штаммов доступно несколько подходящих носителей; они варьируются от молочных продуктов, мороженого и творога, 146 пероральной тонкой пленки, 147 таблеток, 139 , 148 и леденцов (например, PerioBalance). 149 Использование пробиотических продуктов потенциально может использоваться в качестве альтернативной стратегии для вытеснения патогенных бактерий пробиотическими микроорганизмами и, следовательно, может использоваться для предотвращения деминерализации эмали. 146

Другим способом снижения кариесогенности S. mutans является создание штаммов без открытой рамки считывания лактатгидрогеназы. 150

Электрическая усиленная реминерализация

Новая технология, разработанная компанией Reminova Ltd 151 , основана на использовании электрического тока для устранения кариеса за счет усиления реминерализации.Использование крошечного электрического тока в несколько микроампер, который пациент не может почувствовать, проталкивает минералы в зуб, чтобы восстановить чистый дефект. Этот процесс не требует инъекций, сверления зуба и пломбировочных материалов и запускает реминерализацию из более глубокой части поражения. Разработка готовой к использованию стоматологами модели прототипа устройства, разработанного Reminova Ltd, в настоящее время находится в стадии изучения. 151

Стоматологические композиты с реминерализирующим действием

Композиты на основе смолы используются в качестве стоматологических пломбировочных материалов более 50 лет. 152 Эти материалы развивались на протяжении многих лет. Наиболее важные изменения коснулись армирующих наполнителей для улучшения механических свойств, полируемости и износостойкости. В последнее время акцент сместился на оснащение композитных систем реминерализирующими и антибактериальными свойствами. Различные формы фосфатов кальция (CaP) были включены в композиты на основе смолы для обеспечения высвобождения минералов, которые потенциально могут реминерализовать структуру зуба. В этом разделе представлен обзор недавно появившихся потенциально реминерализующих композитов для восстановления зубов.

Фосфаты кальция в различных формах изучались в качестве наполнителей для изготовления стоматологических композитов, высвобождающих минералы. Сюда входят ACP, HA, тетракальцийфосфат (TTCP), дикальцийфосфат (DCP) безводный, а также моно-, ди- и TCP. Эти наполнители из фосфата кальция частично заменили армирующие наполнители. К сожалению, это может ухудшить механические свойства композита.

Композиты, содержащие АСР

АСР прошел испытания в качестве наполнителя для стоматологических композитов и адгезивов.Skrtic et al. 153 155 представили композиционные материалы, содержащие АФК, которые выделяют значительное количество ионов кальция и фосфата. Показано, что реминерализующий потенциал АКП усиливается за счет его гибридизации с элементами кремния или циркония. Добавление этих элементов к ACP увеличивало время высвобождения минеральных ионов благодаря их способности замедлять внутрикомпозитное преобразование ACP в ГК. 156 , 157 Было показано, что высвобождение минеральных ионов из композитов ACP эффективно восстанавливает минералы, утраченные с поверхности эмали после воздействия кислоты. 158 , 159 В другом исследовании ACP был включен в композитную адгезивную систему. Было показано, что ACP проникает в дентинные канальцы, не оказывая негативного влияния на прочность сцепления. 160

По сравнению с композитами, наполненными только стеклом или керамикой, композиты с ACP-наполнителем более гидрофильны и биоразлагаемы. Кроме того, они обладают худшими механическими свойствами и долговечностью. 161 Агрегация частиц ACP, плохое межфазное взаимодействие с матрицей и чрезмерная сорбция воды способствуют ухудшению механических свойств. 155 , 162 , 163 Механическое измельчение уменьшило размер частиц ACP-циркониевых наполнителей до ~ 20 мкм, обеспечивая более однородное распределение наполнителя и снижение образования пустот. Таким образом, прочность на двухосный изгиб была увеличена с 50 до 75 МПа. 161 , 164 166 Тем не менее, это ниже прочности коммерческих стоматологических композитов (100–180 МПа), что ограничивает использование композитов, наполненных АФК, в качестве потенциального прямого пломбирования зубов. материалы. 167 Недавнее исследование показало, что прочность на изгиб 120 МПа может быть получена, если массовая доля ACP поддерживается на уровне 10% масс. Однако это значительно уменьшило количество высвобождаемых ионов кальция и фосфата. 168

Композиты, содержащие ГА

Обработка связующим агентом наполнителей из фосфата кальция лимонной, акриловой или метакриловой кислотой улучшает прочность на изгиб композитов, содержащих ГА. 169 , 170 Однако связывающий агент γ-метакрилоксипропилтриметоксисилан не влиял на прочность. 171 Микроскопические наполнители на основе ГК обеспечивают более высокую прочность, чем наноскопические наполнители. 169 , 170 , 172 Также сообщалось, что наполнители из ГК в форме нитевидных кристаллов дополнительно повышают прочность на изгиб. 173 , 174

Сорбция воды композитами на основе смол, содержащими обработанные силановым связующим агентом и необработанные наполнители на основе ГК, соответствовала процессу, контролируемому диффузией. Введение ГК уменьшило поглощение воды, и это еще больше уменьшилось при обработке силаном наполнителей из ГК, 175 , что впоследствии привело к ухудшению высвобождения СаР.

В целях улучшения механических свойств в композиты вводили малую долю (3 мас. %) наполнителя из ГК. Эта низкая массовая доля ГА хорошо диспергировалась, что привело к увеличению прочности на изгиб до 120 МПа. Увеличение массовой доли ГА до 10 мас.% привело к снижению прочности до 95 МПа за счет образования агрегатов ГА, служивших местом дефекта. 176

Композиты, содержащие TTCP

Недавно частицы TTCP были исследованы в качестве потенциально реминерализирующих наполнителей для стоматологических композитов.При добавлении ТТКФ механические свойства композитов резко снижаются. Замена 50 % ТТКФ нитевидными кристаллами нитрида кремния повысила прочность композитов с 50 до 100 МПа. Однако высвобождение ионов кальция и фосфата было снижено на порядок. 177 Другое исследование показало, что прочность на изгиб может достигать 80 МПа для композитов, наполненных 40 мас.% TTCP. Это еще больше увеличилось при добавлении антибактериального агента. 178

Композиты, содержащие моно-, ди- и трикальцийфосфаты

Фосфаты кальция в форме монокальцийфосфата (MCPM), DCP и TCP также были включены в стоматологические композитные материалы.Растворимость этих форм фосфата кальция существенно различается. Было показано, что высвобождение минеральных ионов из композита MCPM зависит от количества MCPM, добавленного в состав. Снова было показано, что замена MCPM армирующими нитевидными кристаллами улучшает механические свойства, но резко снижает выделение кальция и фосфатов. 179 Замена MCPM на менее растворимый DCP повысила прочность, но значительно уменьшила высвобождение минеральных ионов. 180 Исследование показало, что уменьшение размера частиц DCP-наполнителей до ~110 нм позволяет значительно увеличить количество высвобождаемых ионов минералов. 181 Также было подтверждено, что замена DCP нитевидными кристаллами из нитрида кремния повышает прочность, но за счет высвобождения минеральных ионов. Кроме того, включение нитевидных кристаллов в композитные составы ухудшило оптические свойства, препятствуя отверждению светом.

TCP был добавлен вместе с MCPM, чтобы лучше контролировать растворение последнего и водопоглощение композита. 182 185 Хорошо растворимый МЦФМ на поверхности композита растворялся, но в сердцевине реагировал с β-ТКФ с образованием менее растворимого брушита (дигидрат ДКП).Частичная замена кальция и фосфата усиливающими непрозрачными наполнителями повысила прочность, но опять же ухудшила высвобождение минеральных ионов и оптические свойства. 182 В недавнем исследовании были представлены светоотверждаемые композиты, содержащие как MCPM, так и TCP, с прочностью в диапазоне, ожидаемом для коммерческих композитов. 183 , 184 Осаждение ГК на поверхности этих композитов использовалось для оценки потенциала реминерализации этих материалов.Эти слои ГА были сформированы из ионов кальция и фосфата, высвобождаемых из композитных образцов. 184 Несмотря на многообещающие результаты, способность этих композитов реминерализовать деминерализованный дентин еще предстоит продемонстрировать.

Деминерализация, Реминерализация — Моя Благородная Улыбка

Хотя эмаль может быть самым твердым материалом в человеческом теле, она, к сожалению, не является нерушимой. На самом деле, несмотря на довольно прочный внешний вид, эмаль особенно подвержена вредному воздействию кариеса.Хотя мы обычно думаем о полостях, вызывающих кариес, кариес также способствует другому процессу, известному как деминерализация. Но что такое деминерализация и что можно сделать для ее лечения? У нас есть ответы.

Кроме того, это руководство расскажет, как предотвратить деминерализацию зубов и объяснит процесс реминерализации зубов.

Что такое деминерализация?

Деминерализация зубов происходит, когда кислотный побочный продукт зубного налета стирает эмаль зубов.Эмаль, образованная минералами, получает большую часть своей прочности и твердости от минеральных соединений, таких как кальций и фосфат. Когда зуб подвергается кариесу, минералы в зубе начинают стираться (отсюда и «деминерализация») и делают эмаль зуба пористой, что иногда приводит к кариесу или другим проблемам с зубами. Хотя определение деминерализации кости может показаться пугающим, деминерализация является естественным явлением в течение всей жизни зуба. Организм постоянно работает над противодействием последствиям деминерализации зубов с помощью другого процесса, который мы обсудим в следующем разделе.

Реминерализация: решение проблемы

Когда речь идет о реминерализации, мы обычно обсуждаем один из двух различных методов реминерализации:

Естественная реминерализация — Как упоминалось ранее, деминерализация — это естественный процесс, которому организм подвергается в течение всей жизни зуба. Это было бы проблемой, если бы у нашего тела не было способа должным образом бороться с деминерализацией. К счастью, наши тела умно устроены. Мы можем нейтрализовать большинство побочных эффектов деминерализации через нашу слюну.Слюна, по сути, выполняет двойную функцию в борьбе с реминерализацией эмали. Во-первых, слюна помогает нейтрализовать и вымыть кислоты и сахара, которые могут способствовать деминерализации зубов. Во-вторых, слюна использует кальций и другие минералы при регулярном употреблении пищи и напитков и доставляет эти минералы к зубам через слюну во рту. Со временем эти минералы прикрепляются и реминерализуют эмаль.

Фторотерапия — Не заблуждайтесь, слюна — это не какое-то волшебное вещество, которое может просто вылечить ваши зубы, независимо от серьезности проблемы.В тяжелых случаях стоматологи или другие специалисты по уходу за полостью рта могут назначить лечение фторидной терапией. Фтор помогает значительно снизить скорость разрушения зубов, помогая защитить эмаль от зубного налета. Точно так же считается, что фтор помогает ускорить и улучшить естественную реминерализацию зубов.

Как реминерализовать зубы?

В этот момент у вас может возникнуть вопрос: как реминерализовать зубы или можно ли вообще реминерализовать зубы? Ответ положительный.Существует несколько способов естественной реминерализации зубов. Вы также можете предотвратить деминерализацию, поддерживая уровень pH слюны, соблюдая правильную диету и гигиену полости рта.

Вот несколько конкретных способов сохранить сбалансированный рот, готовый к минерализации зубов:

  • Поддержание надлежащего pH слюны. Жевательная резинка без сахара может стимулировать выработку слюны. Вы также можете полоскать рот водой после еды и питья.
  • Используйте зубную пасту с фтором, поскольку это один из наиболее распространенных и эффективных способов предотвращения деминерализации зубов.Вы можете найти эти зубные пасты в большинстве аптек.
  • Использование зубной нити один раз в день может устранить труднодоступные продукты изо рта, которые могут быть причиной размножения бактерий или деминерализации.
  • Добавьте в свой рацион пробиотики. Молочные продукты, такие как йогурт, содержат полезные бактерии, помогающие реминерализовать зубную эмаль и устранять кариес.
  • Избегайте кислых продуктов. Кислоты и сладкие продукты могут поставить под угрозу здоровье вашей эмали. Они стирают защитную эмаль и могут вызвать деминерализацию.Небольшие изменения, такие как выбор жевательной резинки без сахара вместо традиционной нездоровой пищи, являются шагами в правильном направлении.
  • Обратитесь в нашу общую и семейную стоматологию, потому что они могут определить кариес или пятна во рту, которые не обладают прочностью эмали или деминерализованы. При раннем обнаружении они могут назначить эффективное лечение фторидом.

Деминерализация брекетов

Деминерализация зубов от брекетов, вероятно, может произойти, если вы не соблюдаете правила гигиены полости рта.