Изменение уровня тяжелых металлов в ротовой жидкости у молодых пациентов с брекет-системой с развившимся катаральным гингивитом и без него

Актуальность. Актуальность. Оценка влияния никель-титановых сплавов и ионов тяжелых металлов на развитие воспалительных заболеваний полости рта становится крайне важным и необходимым направлением исследований в ортодонтии. Связь токсических элементов с воспалительными реакциями остается недостаточно хорошо изученной и противоречивой. Данные о связи тяжелых металлов с воспалительными реакциями могут влиять на выбор материала ортодонтического аппарата, а также на дальнейшее ведение пациентов с установленными конструкциями. Вопрос о безопасной эксплуатации металлической брекетсистемы из никель-титановых сплавов остается актуальным.

Цель исследования: определить уровни тяжелых металлов в ротовой жидкости у молодых пациентов с брекет-системой с развившимся катаральным гингивитом и без него.

Материалы и методы. Было отобрано 50 практически здоровых пациентов (I, II группа здоровья) с интактными зубами, a также имеющих компенсированную форму кариеса (единичные кариозные поражения – I степень кариеса) без патологии пародонта (индекс РМА <20) с сужением и скученностью зубов (К07.2, К07.3), средний возраст 22,1 ± 2,7 лет, лечившихся металлической брекет-системой. У каждого пациента изучали 12 элементов тяжелых металлов в ротовой жидкости в лаборатории методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой (ИСП-МС), а также активность лизоцима и рН ротовой жидкости до наложения аппаратуры и через шесть месяцев ортодонтической коррекции.

Результаты. Адаптация молодых пациентов к лечению брекетами часто осложняется гингивитами и пародонтитами из-за ухудшения гигиены полости рта и давления на зубы и десны. Это приводит к дисэлементозам. Молодые пациенты с хроническим гингивитом при лечении брекетами находятся в группе риска по дисэлементозам и нуждаются в своевременной коррекции минерального обмена.

1. Тихонов ВЭ, Митин НЕ, Гришин МИ. Сравнение распространенности аномалий зубочелюстно-лицевой системы среди школьников, проживающих в условиях крупного промышленного города и сельской местности. Проблемы стоматологии. 2017;13(4):70-73. doi: 10.18481/2077-7566-2017-13-4-70-73

2. Ракитский ВН, Степкин ЮИ, Клепиков ОВ, Куролап СА. Оценка канцерогенного риска здоровью городского населения, обусловленного воздействием факторов среды обитания. Гигиена и санитария. 2021;100(3):188-195. doi: 10.47470/0016-9900-2021-100-3-188-195

3. Мусабекова СА. Элементный состав волос как индикатор природно-техногенной обстановки территории для судебно-медицинской идентификации человека. Медицина и экология. 2018;4(89):105-110. Режим доступа: https://medecol.elpub.ru/jour/article/view/85/84

4. Astarkhanova TS, Kosyreva TF, Astarkhanova FI, Astarkhanov IR, Alibalaeva LI, Osmanov IN. The impact of adverse environmental factors on the occurrence and prevalence of diseases in the Republic of Dagestan. E3S Web of Conferences, International Conference on Advances in Energy Systems and Environmental Engineering (ASEE19). 2019;116:00036. doi: 10.1051/e3sconf/201911600036

5. Османова ФИ, Османов ИН, Косырева ТФ. Оценка факторов окружающей среды и их влияние на заболеваемость населения северных районов Республики Дагестан. Институт стоматологии. 2021;(1):448-493. Режим доступа: https://instom.spb.ru/catalog/magazine/15898/?view=pdf

6. Проняева АИ, Косырева ТФ. Влияние состава питьевой воды на микроэлементный состав волос у детей с системной гипоплазией эмали. Стоматология детского возраста и профилактика. 2011;10(3):46–52. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=16753226

7. Скальная МГ, Демидов ВА, Скальный АВ. О пределах физиологического (нормального) содержания Са, Mg, Р, Fe, Zn и Си в волосах человека. Микроэлементы в медицине. 2003;4(2):5–10. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=16223666

8. Ramadan A.A. Effect of nickel and chromium on gingival tissues during orthodontic treatment: a longitudinal study. World J Orthod. 2004;5(3):230-234. Available from: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/15612342/

9. Matos de Souza R, Macedo de Menezes L. Nickel, chromium and iron levels in the saliva of patients with simulated fixed orthodontic appliances. Angle Orthod. 2008;78(2):345-50. doi: 10.2319/111806-466.1

10. Khaneh Masjedi M, Haghighat Jahromi N, Niknam O, Hormozi E, Rakhshan V. Effects of fixed orthodontic treatment using conventional (two-piece) versus metal injection moulding brackets on hair nickel and chromium levels: a double-blind randomized clinical trial. Eur J Orthod. 2017;39(1):17-24. doi: 10.1093/ejo/cjw017

11. Mikulewicz M, Chojnacka K. Cytocompatibility of medical biomaterials containing nickel by osteoblasts: a systematic literature review. Biol Trace Elem Res. 2011;142(3):865-89. doi: 10.1007/s12011-010-8798-7

12. Khaneh Masjedi M, Niknam O, Haghighat Jahromi N, Javidi P, Rakhshan V. Effects of Fixed Orthodontic Treatment Using Conventional, Copper-Included, and Epoxy-Coated Nickel-Titanium Archwires on Salivary Nickel Levels: A Double-Blind Randomized Clinical Trial. Biol Trace Elem Res. 2016;174(1):27-31. doi: 10.1007/s12011-016-0690-7

13. Petoumenou E, Arndt M, Keilig L, Reimann S, Hoederath H, Eliades T, et al. Nickel concentration in the saliva of patients with nickel-titanium orthodontic appliances. Am J Orthod Dentofacial Orthop. 2009;135(1):59-65. doi: 10.1016/j.ajodo.2006.12.018

14. Ganidis C, Nikolaidis AK, Gogos C, Koulaouzidou EA. Determination of metal ions release from orthodontic archwires in artificial saliva using inductively coupled plasma-optical emission spectrometer (ICP-OES). Main Group Chemistry. 2023;22:201-212. doi: 10.3233/MGC-220013

15. Galeotti A, Uomo R, Spagnuolo G, Paduano S, Cimino R, Valletta R, et al. Effect of pH on in vitro biocompatibility of orthodontic miniscrew implants. Prog Orthod. 2013;14:15. doi: 10.1186/2196-1042-14-15

16. Perinetti G, Contardo L, Ceschi M, Antoniolli F, Franchi L, Baccetti T, et al. Surface corrosion and fracture resistance of two nickel-titanium-based archwires induced by fluoride, pH, and thermocycling. An in vitro comparative study. Eur J Orthod. 2012;34(1):1-9. doi: 10.1093/ejo/cjq093

17. Varma DP, Chidambaram S, Reddy KB, Vijay M, Ravindranath D, Prasad MR. Comparison of galvanic corrosion potential of metal injection molded brackets to that of conventional metal brackets with nickel-titanium and copper nickel-titanium archwire combinations. J Contemp Dent Pract. 2013;14(3):488–495. doi: 10.5005/jp-journals-10024-1350

18. Strużyńska L, Skalska J. Mechanisms Underlying Neurotoxicity of Silver Nanoparticles. Adv Exp Med Biol. 2018;1048:227-250. doi: 10.1007/978-3-319-72041-8_14

19. Gonzalez-Carter DA, Leo BF, Ruenraroengsak P, Chen S, Goode AE, Theodorou IG et al. Silver nanoparticles reduce brain inflammation and related neurotoxicity through induction of H2S-synthesizing enzymes. Scientific Reports. 2017;7:42871. doi: 10.1038/srep42871

20. Zheng X, Huo X, Zhang Y, Wang Q, Zhang Y, Xu X. Cardiovascular endothelial inflammation by chronic coexposure to lead (Pb) and polycyclic aromatic hydrocarbons from preschool children in an e-waste recycling area. Environ Pollut. 2019;246:587-596. doi: 10.1016/j.envpol.2018.12.055

21. Chowdhury R, Ramond A, O'Keeffe LM, Shahzad S, Kunutsor SK, Muka T, et al. Environmental toxic metal contaminants and risk of cardiovascular disease: systematic review and meta-analysis. BMJ. 2018;362:k3310. doi: 10.1136/bmj.k3310

22. Yan X, Liu Y, Xie T, Liu F. α-Tocopherol protected against cobalt nanoparticles and cocl2 induced cytotoxicity and inflammation in Balb/3T3 cells. Immunopharmacol Immunotoxicol. 2018;40(2):179-185. doi: 10.1080/08923973.2018.1424901

23. Guo H, Liu H, Jian Z, Cui H, Fang J, Zuo Z, et al. Immunotoxicity of nickel: Pathological and toxicological effects. Ecotoxicol Environ Saf. 2020;15;203:111006. doi: 10.1016/j.ecoenv.2020.111006

24. You DJ, Lee HY, Taylor-Just AJ, Linder KE, Bonner JC. Sex differences in the acute and subchronic lung inflammatory responses of mice to nickel nanoparticles. Nanotoxicology. 2020;14(8):1058-1081. doi: 10.1080/17435390.2020.1808105

25. Maale G, Mohammadi D, Kennard, Srinivasaraghavan A. Early Failures of Total Knee Patients with Nickel Allergies Secondary to Carbon Fiber Debris. The Open Orthopaedics Journal. 2020;14(1):161-175. doi: 10.2174/1874325002014010161

26. Дорофейчук ВГ, Потехин ПП. Возможности использования лизоцима в онкологии. Современные технологии в медицине. 2010;(3): 80-83. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=15176935

27. Янушевич ОО, Духовская НЕ, Вавилова ТП, Островская ИГ, Еварницкая НР. Показатели смешанной слюны у лиц с соматической патологией. Dental Forum. 2019;(1):2-5. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=37307576

28. Подоплелова ДВ, Адмакин ОИ, Старцева ИВ, Агакишиева МИ, Озден КА, Иваненко КА. Сравнительный анализ индивидуальной гигиены полости рта при лечении на брекет-системах и элайнерах. Стоматология детского возраста и профилактика. 2022;22(3):170-176. doi:10.33925/1683-3031-2022-22-3-170-176

29. Vali SW, Lindahl PA. Might nontransferrin-bound iron in blood plasma and sera be a nonproteinaceous high-molecular-mass FeIII aggregate? J Biol Chem. 2022;298(12):102667. doi: 10.1016/j.jbc.2022.102667

30. Доменюк ДА, Дмитриенко СВ, Ведешина ЭГ, Чижикова ТС, Огонян ЕА, Чижикова ТВ. Оценка степени тяжести зубочелюстных аномалий по показателям биоэлементного состава слюны. Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2016;(1-2):153-157. https://applied-research.ru/ru/article/view?id=8339

31. Юрасов ВВ, Морозова ГД, Садыков АР, Намиот ЕД, Алмасари Р, Лобанова ЮН. Изучение связи концентраций олова и сурьмы с показателями С-реактивного белка в сыворотке крови. Микроэлементы в медицине. 2022;23(1):41-46. doi: 10.19112/2413-6174-2022-23-1-41-46

32. Юрасов ВВ, Садыков АР, Морозова ГД, Намиот ЕД, Лобанова ЮН, Рейнюк ВЛ. Изучение связи концентраций никеля, серебра, стронция, циркония с показателями С-реактивного белка в сыворотке крови. Микроэлементы в медицине. 2022;23(3):28-36. doi: 10.19112/2413-6174-2022-23-3-28-36

33. Ajsuvakova OP, Skalnaya MG, Michalke B, Tinkov AA, Serebryansky EP, Karganov MY, et al. Alteration of iron (Fe), copper (Cu), zinc (Zn), and manganese (Mn) tissue levels and speciation in rats with desferioxamineinduced iron deficiency. BioMetals. 2021;34(4):923-936. doi: 10.1007/s10534-021-00318-9

34. Морозова ГД, Логвиненко АА, Грабеклис АР, Николаев СЕ, Садыков АР, Юрасов ВВ, и др. Микроэлементы и развитие воспалительного процесса: предиктивные возможности. Молекулярная медицина. 2024;22(1):29-34. doi: 10.29296/24999490-2024-01-04.

35. Арсенина ОИ, Попова НВ, Грудянов АИ, Надточий АГ, Карпанова АС. Совершенствование диагностической оценки биотипа пародонта при планировании ортодонтического лечения. Клиническая стоматология. 2019;2(90):34-38. doi: 10.37988/1811-153X_2019_2_34