Wykorzystanie wybranych badań fizykochemicznych śliny w diagnostyce stomatologicznej na podstawie piśmiennictwa

Transkrypt

1 Czas. Stomatol., 2008, 61, 5, Polish Dental Society Wykorzystanie wybranych badań fizykochemicznych śliny w diagnostyce stomatologicznej na podstawie piśmiennictwa Application of selected physicochemical tests of saliva in dental diagnostics on the basis of literature Marta Jach 1, Magdalena Gońda 2, Krystyna Lisiecka 2, Joanna Bober 1, Małgorzata Mokrzycka 3, Marta Kuczak 4 Z Zakładu Chemii Medycznej PAM w Szczecinie 1 Kierownik: dr hab. n. med. J. Bober Z Zakładu Stomatologii Dziecięcej PAM w Szczecinie 2 Kierownik: dr hab. n. med. K. Lisiecka Z Kliniki Pediatrii, Hematologii i Onkologii Dziecięcej PAM w Szczecinie 3 Kierownik: dr hab. n. med. T. Urasiński Z Kliniki Nefrologii, Transplantologii i Chorób Wewnętrznych PAM w Szczecinie 4 Kierownik: prof. dr hab. n. med. K. Ciechanowski Summary Introduction: Saliva constitutes liquid environment of the oral ecosystem. It is a mixture of exocrine secretions of three major salivary glands and other minor ones of the oral mucosa. Apart from the salivary secretion proper it contains gingival crevicular fluid, leakage of serum, nasal and pharyngeal secretions, exfoliated epithelium cells, leukocytes, bacteria and their metabolites, and food debris. Saliva is an easily accessible alternative to blood serum as material suitable for clinical and laboratory analysis. The non-invasive sampling and the unrestricted availability of this biological material make the analysis of saliva and levels of its components diagnostically significant. Aim of the study: To discuss factors affecting the rate of salivary flow, methods of sampling, saliva ph and buffer capacity. Conclusion: The paper provides practical information concerning methods of saliva sampling and discusses the application of selected physicochemical tests in dental diagnostics. KEYWORDS: saliva, salivary flow rate, ph, buffering capacity Streszczenie Wprowadzenie: ślina stanowi płynne środowisko ekosystemu jamy ustnej. Jest mieszaniną wydzieliny trzech par dużych gruczołów ślinowych oraz licznych drobnych gruczołów błony śluzowej jamy ustnej. Zawiera poza właściwą wydzieliną gruczołów także płyn dziąsłowy, przesięk surowicy, wydzieliny z nosa i gardła, złuszczone komórki nabłonka, leukocyty, bakterie i ich metabolity oraz resztki pokarmowe. Ślina stanowi łatwo dostępny, alternatywny w stosunku do surowicy krwi, materiał do badań klinicznych i laboratoryjnych. Dostępność materiału biologicznego, jakim jest ślina, a jednocześnie nieinwazyjny sposób pozyskiwania sprawia, że badanie poziomu różnych składników śliny nabiera coraz większego znaczenia w diagnostyce. Cel pracy: w pracy omówiono czynniki wpływające na szybkość wydzielania śliny, metody pobierania śliny oraz ph i pojemność buforową. Podsumowanie: w pracy podano praktyczne informacje dotyczące metod pozyskiwania śliny i omówiono wykorzystanie wybranych fizykochemicznych badań śliny w diagnostyce stomatologicznej. HASŁA INDEKSOWE: ślina, szybkość wydzielania śliny, ph, pojemność buforowa 353

2 M. Jach i in. Czas. Stomatol., Wstęp Ślina stanowi płynne środowisko ekosystemu jamy ustnej. Jest mieszaniną wydzielin trzech par gruczołów ślinowych (ślinianki przyuszne, podżuchwowe i podjęzykowe) oraz licznych drobnych gruczołów błony śluzowej jamy ustnej, zawierającą poza właściwą wydzieliną gruczołów także płyn dziąsłowy, przesięk surowicy, wydzieliny z nosa i gardła, złuszczone komórki nabłonka, leukocyty, bakterie i ich metabolity oraz resztki pokarmowe [7]. Ślina pochodząca ze ślinianek przyusznych jest bardziej płynna, wodnista, lepka i przejrzysta, gdyż produkują ją komórki surowicze. Wydzielina pochodząca ze ślinianek podniebiennych i nasady języka jest gęsta, śluzowa i lepka. Pozostałe gruczoły ślinowe (podżuchwowe, podjęzykowe oraz gruczoły wargowe i policzkowe) wydzielają ślinę surowiczo-śluzową [14]. Warunki panujące w jamie ustnej są zdeterminowane wydzielaniem i składem biochemicznym śliny. Zmniejszone wydzielanie śliny zwiększa ryzyko wystąpienia wielu schorzeń jamy ustnej, głównie próchnicy oraz w istotny sposób usposabia do infekcji błony śluzowej, kumulacji płytki nazębnej i zapalenia przyzębia [10, 13]. Wydzielanie śliny odbywa się ustawicznie i jest wynikiem pobudzenia autonomicznego układu nerwowego. Dobowa ilość wydzielanej śliny u dorosłego człowieka wynosi około 0,5-1 litra, z czego około 80% wydzielania stymulowane jest przyjmowaniem pokarmu [7]. Ślina stanowi łatwo dostępny, alternatywny w stosunku do surowicy krwi, materiał do badań klinicznych i laboratoryjnych, dlatego badanie poziomu różnych składników śliny nabiera coraz większego znaczenia w diagnostyce. Cel pracy Na podstawie piśmiennictwa opisano metody pobierania śliny spoczynkowej i stymulowanej, szybkość jej wydzielania, ph i pojemność buforową oraz praktycznych informacji dotyczących postępowania z materiałem biologicznym, jakim jest ślina. Skład śliny i szybkość jej wydzielania Ślina składa się z wody (99%) oraz substancji nieorganicznych (Na +, K +, Ca +2, Cl -, HCO 3 - ) i organicznych (białka immunoglobuliny, albuminy, glikoproteiny śliny, enzymy; niebiałkowe substancje azotowe mocznik, kwas moczowy, aminokwasy, kreatynina; bezazotowe substancje organiczne węglowodany; lipidy wolne kwasy tłuszczowe, cholesterol, lecytyna, fosfolipidy; hormonysteroidy). Wydzielanie podstawowe śliny wynosi średnio 0,33-0,5 ml/min, zaś po silnym pobudzeniu wydzielniczym pokarmem może zwiększyć się do 1,5-2,3 ml/min, natomiast po sztucznej stymulacji (pilokarpina) nawet do 5 ml/min. Czynnikiem, który w bardzo istotny sposób zmienia skład śliny jest szybkość jej wydzielania. Podczas snu szybkość wydzielania zmniejsza się poniżej 0,25 ml/min, ale podczas żucia lub mowy osiąga wartość około 10 ml/min [7]. Badanie szybkości wydzielania śliny stanowi podstawę diagnostyki kserostomii prawdziwej. Kserostomia występuje między innymi: w przebiegu depresji, chorób gorączkowych, stanów przebiegających z odwodnieniem organizmu, w niektórych chorobach gruczołów ślinowych (zapalenia, kamica, zespół Mikulicza, zaniki po naświetleniach promieniami Roentgena rejonu głowy i szyi), w niektórych chorobach naczyń krwionośnych (nadciśnienie tętnicze, 354

3 2008, 61, 5 Badania fizykochemiczne śliny w diagnostyce stomatologicznej miażdżyca), w przypadku wrodzonego braku ślinianek, w związku z częstym przyjmowaniem niektórych leków (analgetyki i narkotyki, leki przeciwskurczowe, przeciwwymiotne, antypsychotyczne, antydepresyjne, przeciwhistaminowe, przeciwnadciśnieniowe, diuretyki, wykrztuśne, zmniejszające łaknienie, uspokajające). Metody pobierania śliny Standaryzacja przygotowania pacjenta do badania wydzielania i składu biochemicznego śliny nie wykazuje istotnych różnic w zależności od metody pobierania. W dniu poprzedzającym badanie, dieta stosowana przez pacjenta nie może się różnić od jego dotychczasowego sposobu żywienia. Co najmniej przez godzinę przed rozpoczęciem pobierania śliny, badany powinien powstrzymać się od przyjmowania posiłków, napojów, palenia papierosów, mycia zębów i płukania jamy ustnej. Przed rozpoczęciem badania pacjent powinien być zrelaksowany i przyjąć wygodną pozycję ciała. Ze względu na rytm dobowy, standaryzacji wymaga pora dnia, w której pobierany jest materiał. Badania powinny być przeprowadzane w godzinach rannych, pomiędzy 8:00 a 10:00 [12]. Do przyjętych metod pobierania śliny całkowitej należą: drenaż, wypluwanie, odsysanie, absorpcja. Najczęstszym sposobem pobierania materiału do rutynowych badań śliny jest metoda z wypluwaniem. Metoda ta charakteryzuje się tym, że badany w odstępach sekundowych aktywnie wypluwa zgromadzoną w obrębie dna jamy ustnej ślinę, do zaopatrzonego w lejek sjalometru [13]. Metoda ta wymaga pełnej współpracy z pacjentem, dlatego też nie jest polecana u małych dzieci i chorych, u których nie osiągniemy pożądanego skutku. W celu pobudzenia wydzielania śliny stosuje się bodźce smakowe (chemiczne), mechaniczne, farmakologiczne. Ograniczenia w stosowaniu bodźców chemicznych wynikają z tego, że mogą one interferować z pojemnością buforową oraz wytrącać część składników białkowych śliny. Dlatego do pobudzenia wydzielania stosuje się bodźce mechaniczne pozbawione smaku, zapachu, działające na mechanoreceptory górnego odcinka przewodu pokarmowego. Do najczęściej stosowanych należą: parafilm, stała parafina. Dla ujednolicenia siły wydzielniczej bodźca do żucia podaje się plastyczną substancję o masie 1-2 g, ze stałą częstością około 70 cykli żucia na minutę. Nie zachowanie tych warunków może zmieniać objętość wydzielanej śliny i jej pojemność buforową [12, 13]. ph śliny Stężenie jonów wodorowych odgrywa znaczącą rolę w przebiegu procesów bio-fizyko- -chemicznych zachodzących w jamie ustnej. Odczyn śliny nie jest jednak wartością stałą, ulega znacznym zmianom pod wpływem różnych czynników (szybkość wydzielania śliny, cykl dobowy, dieta, choroby ogólnoustrojowe, wegetatywny układ nerwowy) [6, 11]. Wg Raucha [14] ph śliny mieszanej wynosi średnio 6,38 (od 5,8 do 7,5). Wykazano, że ph śliny całkowitej jest wyższe rano niż w południe oraz znacznie wyższe po posiłkach [9]. Nie stwierdzono związku pomiędzy wartością ph a wiekiem chorych. Zaobserwowano natomiast różne wartości ph w zależności od badanej okolicy jamy ustnej. Najwyższe ph = 6,54 stwierdza się na błonie śluzowej policzka przy ujściu przewodu Stenona, a najniższe na dziąśle [4]. Istnieje powszechnie znana koncepcja krytycznego ph, wyjaśniająca rozpuszczanie się apatytów szkliwa przy niskim stężeniu jonów 355

4 M. Jach i in. Czas. Stomatol., wodorowych. Utrzymanie równowagi mineralnej pomiędzy hydroksyapatytem a śliną ma istotne znaczenie dla kondycji szkliwa. Przy ph=5,5 ślina stanowi roztwór nasycony jonów wapniowych i fosforanowych, dzięki czemu jony te wędrują do hydroksyapatytów. Przy spadku ph ślina staje się roztworem nienasyconym tych jonów, co wywołuje ich wędrówkę w kierunku przeciwnym. Efektem tego jest demineralizacja [2, 17]. Szkliwo tak długo pozostaje w stanie niezmienionym, jak długo te dwa procesy pozostają w równowadze. Spadek ph poniżej wartości krytycznej (ph<5,5) prowadzi do powierzchownej demineralizacji tkanek zęba. Chemiczne rozpuszczenie hydroksyapatytów szkliwa bez udziału bakterii określamy mianem erozji szkliwa [18]. Przyczyną powstawania erozji mogą być kwasy dostarczane z pokarmem bądź kwasy pochodzenia wewnętrznego u pacjentów cierpiących na buli- T a b e l a 1. Badanie śliny spoczynkowej metodą Ericssona Wartość ph końcowego Buforowość śliny spoczynkowej > 4,75 wysoka 4,25-4,75 optymalna 3,5-4,24 niska < 3,5 bardzo niska T a b e l a 2. Badanie śliny stymulowanej metodą Ericssona Wartość ph końcowego Buforowość śliny stymulowanej > 6,5 wysoka 5,75-6,5 optymalna 4-5,74 niska < 4 bardzo niska T a b e l a 3. Metoda Dentobuff Strip System 356 Kolor paska testowego Wartość końcowa ph Pojemność buforowa niebieski 6,0 wysoka zielony 4,5-5,5 średnia żółty 4 niska Legenda: z kariologicznego punktu widzenia uzyskanie niebieskiego koloru paska uważa się za najkorzystniejsze [2, 5, 21].

5 2008, 61, 5 Badania fizykochemiczne śliny w diagnostyce stomatologicznej mię, anoreksję, refluks żołądkowo-przełykowy [11, 15, 16]. Występowanie i nasilenie zmian erozyjnych jest uzależnione od ph śliny, jej zdolności wydzielniczej, buforowości, składu, jak również jakości i czasu działania czynnika uszkadzającego. Najczęstszą metodą pomiarową ph śliny jest metoda potencjometryczna z użyciem ph-metrów ph powinno być mierzone bezpośrednio po pobraniu materiału. Pojemność buforowa śliny Najważniejsze znaczenie w utrzymaniu osmolarności i zdolności buforującej śliny mają jony wodorowęglanowe (HCO 3 - ). Ich stężenie zwiększa się wraz ze zwiększeniem objętości wydzielanej śliny, proporcjonalnie osiągając szczyt wynoszący mmol/l, a więc wyraźnie przekraczający stężenie tego anionu w osoczu. Zwiększenie stężenia HCO 3 - jest połączone ze zwiększeniem ph śliny z wartości około 5,6 (przy wydzielaniu podstawowym) do 7,8 (podczas wydzielania maksymalnego). W niestymulowanej ślinie stężenie jonów H + jest stosunkowo stałe. Na utrzymanie stałego poziomu i ph wpływają także zawarte w ślinie czynniki buforujące: dwuwęglany, fosforany, białka, wolne aminokwasy, amoniak i mocznik. Głównym układem buforowym są dwuwęglany, fosforany i białka. Dwuwęglany wydzielane są wyłącznie przez duże gruczoły ślinowe, a ich stężenie zależy od szybkości wydzielania śliny. Drugim czynnikiem buforującym są fosforany: kwas fosforowy/fosforan. Wraz ze wzrostem szybkości wydzielania obniża się ich koncentracja [6, 10]. Ponieważ stężenie dwuwęglanów, w przeciwieństwie do fosforanów, wzrasta wraz z szybkością wydzielania śliny, to są one odpowiedzialne za około 50% zdolności buforowej śliny spoczynkowej i około 80% stymulowanej [5, 8]. Zawarte w ślinie białka i wolne aminokwasy mogą również w niewielkim stopniu oddziaływać na zdolność buforową śliny [1]. Pojemność buforową możemy badać: metodą Ericssona 1 ml świeżo pobranej śliny należy przenieść do 3 ml HCl (0,005 M dla śliny stymulowanej, 0,0033 M dla spoczynkowej śliny); aby zapobiec pienieniu się roztworu należy dodać jedną kroplę 2-octanolu i mieszać całość przez 20 minut w celu usunięcia CO 2. Następnie za pomocą ph-metru mierzy się końcowe ph roztworu (tab. 1, 2). metoda Dentobuff Strip System pojemność buforowa określana jest na podstawie koloru paska testowego, uzyskanego po 5 minutach od naniesienia kropli śliny na pasek (tab. 3). Podsumowanie W pracy podano praktyczne informacje dotyczące metod pozyskiwania śliny i omówiono wykorzystanie wybranych badań fizykochemicznych śliny w diagnostyce stomatologicznej. Piśmiennictwo 1. Bardow A, Moe D, Nyvad B, Nauntofte B: The buffer capacity and buffer systems of human whole saliva measured without loss of CO2. Arch Oral Biol 2000, 45, 1: Bruzda-Zwiech A, Proc P, Wochna-Sobańska M: Ocena wpływu żucia gumy Orbit Berries na zdolności buforowe śliny. Czas Stomatol 2004, LVII, 1: Epstein JB, Scully C: The role of saliva in oral health and the causes and effects of xerostomia. J Can Dent Assoc 1992, 58, 3: Gondzik W, Jarzynka W, Pińska E: Pomiary stężenia jonów wodorowych śliny i błony śluzowej jamy ustnej u osób z chorym i zdrowym przyzębiem w szczecińskim przemy- 357

6 M. Jach i in. Czas. Stomatol., śle chemicznym. Czas Stomatol 1968, XXI, 7: Helm J, Dodds W, Hogan WJ, Soergel KH, Egide MS, Wood CM: Acid neutralizing capacity of human saliva. Gastroenterology 1982, 83, 1: Kaczmarek U: Stężenie jonów wodorowych a procesy patologiczne w jamie ustnej. Wroc Stom 1987: Kaczmarek U: Suchość jamy ustnej etiologia, częstość występowania i rozpoznanie na podstawie piśmiennictwa. Czas Stomatol 2007, LX, 1: Kaczmarek U, Waśko-Czopnik D, Kowalczyk- Zając M, Sommer-Szelepin E, Paradowski L: Erozje zębów i wybrane składniki śliny a refluks żołądkowo- przełykowy. Czas Stomatol 2003, LVI, 5: Kochańska B, Witek E, Sibora P: Badania rytmiki dobowej oraz zmienności w czasie niektórych parametrów śliny mieszanej w warunkach fizjologicznych. Czas Stomatol 1980, XXXIII, 6: Mandel I: Relation of saliva and plaque to caries. J Dent Res 1974, 53, 2: Marcinkiewicz M, Goldin G, Sarosiek J, McCallum R: Salivary glycoconjugate (mucin): is it the answer to the lower prevalence of gastroesophageal reflux disease in African Americans? Am J Gastroenterol 1996, 95, 11: Marcinkiewicz M, Markowski A, Kreczko S: Metody pobierania śliny. Diagn Lab 1998, 34: Navazesh M: Methods for collecting saliva. Ann N Y Acad Sci 1993, 694: Rauch S: Die Speicheldruesen des Menschen. G Thieme, Stuttgart Sarosiek J, Scheurich J, Marcinkiewicz M, McCallum R: Enhancement of salivary esophagoprotection: rationale for a physiological approach to gastroesophageal reflux disease. Gastroenterology 1996, 110: Scheutzel P: Etiology of dental erosion intrinsic factors. Eur J Oral Sci 1996, 104: Surdacka A: Udział śliny w zapobieganiu próchnicy zębów przegląd piśmiennictwa. Czas Stomatol 2003, LVI, 9: Waszkiel D, Andrzejewicz I, Marczuk- Kolada G: Wydzielanie i buforowość śliny u osób z nadżerkami szkliwa. Czas Stomatol 1998, LI, 8: Otrzymano: dnia 6.II.2008 r. Adres autorów: Szczecin, Al. Powstańców Wlkp 72 Tel./Fax: