ŚLINA SKŁAD I FUNKCJE. Zakład Chemii Medycznej PUM

Transkrypt

1 ŚLINA SKŁAD I FUNKCJE Zakład Chemii Medycznej PUM 1

2 ROLA ŚLINY Najważniejszy czynnik mający wpływ na zachowanie homeostazy w jamie ustnej Zapewnia prawidłowy przebieg wielu procesów warunkujących utrzymanie równowagi ekologicznej w jamie ustnej (dzięki zawartości składników organicznych i nieorganicznych) Zwilża tkanki jamy ustnej, umożliwiając artykulację, trawienie, połykanie Warunkuje ochronę powierzchni zębów i błon śluzowych przed czynnikami biologicznymi, mechanicznymi i chemicznymi Współuczestniczy w percepcji bodźców smakowych, temperatury i dotyku. 2

3 Ślina jest wydzielana przez: ślinianki przyuszne, podjęzykowe i podżuchwowe małe gruczoły ślinowe rozsiane w błonie śluzowej warg, podniebienia, języka i policzków. 3

4 4 TWORZENIE ŚLINY

5 TWORZENIE ŚLINY I ETAP: ślina pierwotna: wydzielina, która powstaje na poziomie zakończeń przewodów pęcherzykowych jest podobna pod względem zawartości jonów Na +, K +, Cl - i całkowitej osmolarności do płynu pozakomórkowego zawiera większość składników organicznych śliny ostatecznej. 5

6 TWORZENIE ŚLINY I ETAP: W miarę przepływu śliny przez przewody wstawkowe dochodzi do: aktywnego wchłaniania kationów Na +, Ca 2+, anionów Cl -, HPO 4 2- biernego wydzielania anionów HCO 3 - i kationów K + do światła przewodów wytwarza się gradient osmotyczny i powoduje bierny transport wody. 6

7 TWORZENIE ŚLINY II ETAP: Na poziomie przewodów prążkowanych i wydzielniczych tworzy się wydzielina ostateczna, w której: jony Na + są aktywnie wchłaniane zwrotnie, jony Cl - są transportowane biernie, jony K + aktywnie wydzielane przy udziale Na + /K + ATP-azy aktywnie wydzielany jest anion HCO 3 - podwyższone stężenie HCO 3 - warunkuje wzrost ph śliny przepływającej przez przewody 7

8 II ETAP: Ponieważ: TWORZENIE ŚLINY 1. resorpcja jonów w przewodach gruczołowych odbywa się szybciej niż ich wydzielanie, 2. przenikanie wody jest małe w efekcie końcowym ślina jest hipotoniczna Przy bardzo wysokim przepływie skład śliny ostatecznej zbliża się do składu śliny pierwotnej. 8

9 TWORZENIE ŚLINY Duże gruczoły ślinowe mogą wydzielać ślinę surowiczą albo mieszaną. Ślina pochodząca ze ślinianek przyusznych i językowych (ok. 26% objętości całkowitej) produkowana przez komórki surowicze. jest bardziej wodnista, lekka przejrzysta Wydzielina pochodząca ze ślinianek podniebiennych i nasady języka (69%) jest gęsta śluzowa lepka 9 Pozostałe ślinianki, tj. podżuchwowe, podjęzykowe, wargowe i policzkowe wydzielają ślinę surowiczo-śluzową (5%).

10 TWORZENIE ŚLINY Wydzielanie śliny jest procesem ciągłym. przy braku zewnętrznej stymulacji jest to tzw. ślina spoczynkowa i jej ilość waha się w granicach 0,3 0,5 ml/min intensywne pobudzanie chemiczno-mechaniczne (np. podczas przyjmowania pokarmów) zwiększa ilość wydzieliny do ok. 1,5 2,3 ml/min podczas 8-godzinnego snu wydzielanie jest najmniejsze i wynosi do 0,05 ml/min dziennie dorosły człowiek wytwarza od 1 do 1,5 litra śliny 10

11 SKŁAD ŚLINY Ślina składa się w 99% z wody. Pozostałą objętość stanowią składniki organiczne i nieorganiczne, które warunkują jej właściwości. ph świeżej śliny wynosi ok. 6,6 Składniki organiczne śliny: białka immunoglobuliny, albuminy, glikoproteiny, enzymy, niebiałkowe substancje azotowe mocznik, kwas moczowy, aminokwasy, kreatynina, lipidy wolne kwasy tłuszczowe, cholesterol, lecytyna, fosfolipidy, hormony steroidy 11

12 BIAŁKA SKŁADNIKI ORGANICZNE ŚLINY Glikoproteiny (mucyny) jednymi z ważniejszych białek jamy ustnej w niestymulowanej ślinie stanowią 20 30% całkowitej ilości białek zawierają dużą ilość łańcuchów węglowodanowych, połączone są z polipeptydowym szkieletem wiązaniami kowalencyjnymi wraz ze wzrostem ilości mucyn w objętości śliny, wzrasta gęstość i lepkość z glikoprotein na powierzchni zęba wytrąca się tzw. błonka nabyta, stanowiąca pierwszą warstwę płytki nazębnej glikoproteiny w ślinie umożliwiają uformowanie i połknięcie kęsa pokarmu oraz chronią tkanki miękkie jamy ustnej przed mechanicznymi podrażnieniami. 12

13 BIAŁKA SKŁADNIKI ORGANICZNE ŚLINY Glikoproteiny (mucyny) aglutyniny - glikoproteiny o dużej masie cząsteczkowej mogą wybiórczo aglutynować paciorkowce próchnicotwórcze. kwaśne glikoproteiny: fosfoproteiny (PRP) mają znaczną liczbę ładunków ujemnych (do 29) i asymetryczną strukturę. zapobiega to wzrostowi kryształów fosforanów wapnia w wysyconej ślinie. dzięki ładunkom ujemnym wiążą jony Ca 2+ i w tej postaci są adsorbowane przez hydroksyapatyt, co prowadzi do hamowania jego wzrostu. 13

14 SKŁADNIKI ORGANICZNE ŚLINY BIAŁKA Histatyny drobne białka zasadowe o małej masie cząsteczkowej zawierające znaczne ilości aminokwasów zasadowych: histydyny, lizyny, argininy. cząsteczka histatyny zawierająca dodatnie ładunki w łańcuchach bocznych aminokwasów zasadowych wiąże się z ładunkami ujemnymi fosfolipidów błony komórkowej drobnoustroju (bakterii lub grzyba), prowadzi to do utraty integralności błony z komórki drobnoustroju uciekają różne jony i związki organiczne (np. ATP) dochodzi do uszkodzenia i w konsekwencji śmierci komórki drobnoustroju. Histatin naturalne inhibitory metaloproteinaz, mają zdolność wiązania jonów Zn 2+ i Cu 2+ - aktywatorów metaloproteinaz (enzymów odpowiedzialnych za degradację macierzy zewnątrzkomórkowej) 14

15 15 BIAŁKA Stateryny SKŁADNIKI ORGANICZNE ŚLINY białka kwaśne zawierające duże ilości proliny, tyrozyny i fosfoseryny wykazują właściwości hamowania wzrostu hydroksyapatytów i tworzenia kamienia nazębnego, uczestniczą w remineralizacji szkliwa i chronią je przed czynnikami fizycznymi. Cystatyny inhibitory szkodliwych proteinaz cysteinowych, łagodzą przebieg zapaleń w jamie ustnej, hamują wytrącanie się fosforanów wapnia ze śliny. odgrywają ważną rolę w zapobieganiu chorób przyzębia, występują głównie w wydzielinie ślinianek podżuchwowych. Laktoferryna- glikoproteina wykazująca zdolność wiązania jonów Fe 3+. Niektóre bakterie jamy ustnej do swojego wzrostu wymagają obecności tych jonów, więc ich związanie przez laktoferrynę ogranicza rozwój bakterii.

16 BIAŁKA SKŁADNIKI ORGANICZNE ŚLINY Immunoglobuliny w ślinie występują immunoglobuliny IgA, IgM, IgG określane jako Ig wydzielnicze. Najwyższe stężenie osiąga Ig A. Płyn ustrojowy/ gruczoł IgG mg/100cm 3 IgA mg/100cm 3 IgM mg/100cm 3 Surowica Pełna niestymulowana ślina 1,4 19,4 0,2 Gruczoły ślinowe 0,04 4 0,04 Płyn dziąsłowy

17 SKŁADNIKI ORGANICZNE ŚLINY BIAŁKA IgA jest produkowana w komórkach plazmatycznych nabłonka wydzielniczego ślinianek i zdrowego nabłonka błony śluzowej jamy ustnej wpływa na fagocytozę paciorkowców przez leukocyty IgM wydzielane jest częściowo przez śliniankę przyuszną, a część pochodzi z płynu tkankowego IgG dociera do śliny z kieszonki dziąsłowej i z przestrzeni międzykomórkowych poprzez błonę śluzową objętą stanem zapalnym Ig A i Ig G mają zdolność aglutynacji paciorkowców Streptococcus mutants ułatwiając ich usuwanie z jamy ustnej wraz z połykaną śliną silnie wiążą determinanty antygenowe bakterii jamy ustnej, zwłaszcza te odpowiedzialne za ich adhezję do tkanek wpływają zatem na ograniczenie przylegania bakterii do nabłonka policzków i szkliwa zębów. 17

18 SKŁADNIKI ORGANICZNE ŚLINY BIAŁKA Lizozym enzym (glikohydrolaza) zbudowany ze 129 reszt aminokwasowych pochodzenie: z dużych gruczołów ślinowych, płynu dziąsłowego oraz strawionych leukocytów Lysozyme uszkadza błonę komórkową paciorkowca Streptococcus mutants i ziarniaka Neisseria hydrolizuje wiązanie 1,4-β-glikozydowe między kwasem N-acetylomuraminowym i N-acetylo-D-glukozaminą w peptydoglikanach ścian komórkowych bakterii tworzy kompleksy z anionami śliny (SCN -, Cl -, NO 3-, F -,CO 3 2- ), które łącząc się z komponentami ścian bakterii doprowadzają do ich destabilizacji ogranicza metabolizm i wzrost mikroorganizmów: na drodze redukcji przyswajania glukozy oraz produkcji kwasu mlekowego przez bakterie 18

19 BIAŁKA SKŁADNIKI ORGANICZNE ŚLINY α-amylaza hydrolizuje wiązanie α -1,4 glikozydowe w skrobi bierze udział we wstępnym trawieniu spożytego pokarmu Alpha-Amylase jest pomocna w usuwaniu włókien węglowodanowych znajdujących się między zębami jest odpowiedzialna za tworzenie kompleksu glikoproteinowego błonki nabytej, która tworzy się bezpośrednio na umytych zębach; na błonce tej tworzy się płytka nazębna, która jest odpowiedzialna za większość chorób jamy ustnej (próchnica, zapalenie przyzębia). amylaza ma wysokie powinowactwo do bakterii i wiąże się z nimi. 19

20 BIAŁKA SKŁADNIKI ORGANICZNE ŚLINY System peroksydazy ślinowej Laktoperoksydaza wydzielana przez gruczoł ślinowy utlenia tiocyjan do podcyjaninu z jednoczesną redukcją H 2 O 2 do H 2 O wytworzony podcyjanin jest toksyczny dla bakterii hamuje aktywność bakteryjnej heksokinazy Mieloperoksydaza jest uwalniana w procesach zapalnych Lactoperoxidase utlenia chlor do kwasu chlorowego (I) (podchlorawego), który ma właściwości bakteriobójcze i przeciwwirusowe z jednoczesną redukcją H 2 O 2 20

21 Mocznik NIEBIAŁKOWE SUBSTANCJE AZOTOWE produkt metabolizmu gruczołów ślinowych, ma znaczenie w działaniu układu buforowego w ślinie - z jego rozkładu pochodzi amoniak, który wiąże nadmiar jonów H + Kwas moczowy występuje w stężeniu wykazuje działanie antyoksydacyjne, stanowi ok % aktywności oksydacyjnej śliny Kreatynina, aminokwasy mogą pochodzić z krwi, a do śliny przenoszone są przez gruczoły ślinowe 21 Creatinine

22 BEZAZOTOWE SUBSTANCJE ORGANICZNE Węglowodany występują w ślinie w ilościach śladowych, większość węglowodanów ślinowych wiąże się z białkami tworząc glikoproteiny, większe stężenia stwierdza się u cukrzyków Lipidy obojętne i fosfolipidy, cholesterol występują w małych ilościach w wydzielinie gruczołów ślinowych, mogą też pochodzić z błon komórkowych ślinianek Hormony steroidy ich obecność w ślinie i stężenie zależą od stężenia we krwi 22

23 SKŁADNIKI NIEORGANICZNE ŚLINY Zawartość w ślinie nie jest stała. Pochodzą głównie z krwi (z wyjątkiem HCO 3- ) Występują w postaci jonowej 23

24 KATIONY Na + SKŁADNIKI NIEORGANICZNE ŚLINY niska ilość w ślinie spoczynkowej wzrasta w stymulowanej biorą udział w transporcie związków aktywnych przez błony komórkowe, obecność Na + w hydroksyapatytach wpływa na zwiększenie rozpuszczalności szkliwa w kwasach Na + jest osmoregulatorem K + ilość w ślinie stymulowanej stała, transportuje związki aktywne przez błony komórkowe 24

25 KATIONY Ca 2+ SKŁADNIKI NIEORGANICZNE ŚLINY ilość w ślinie stymulowanej nie zmienia się występuje w ślinie w tej samej postaci co w apatycie stanowi budulec tkanek twardych bierze udział w dojrzewaniu szkliwa i remineralizacji początkowych uszkodzeń jest aktywatorem niektórych enzymów śliny. Mg 2+ bierze udział w tworzeniu struktury zębów jest aktywatorem niektórych enzymów zawartość Mg 2+ w hydroksyapatycie zwiększa rozpuszczalność szkliwa w kwasach. 25

26 ANIONY Cl - F - I - SKŁADNIKI NIEORGANICZNE ŚLINY jest osmoregulatorem, aktywuje α-amylazę wpływa na strukturę i procesy remineralizacji szkliwa, działa przeciwbakteryjnie odgrywa rolę w mechanizmach obronnych głównie poprzez obecność w systemie peroksydazy HCO 3 - stężenie wzrasta w ślinie pobudzonej, tworzy najsilniejszy w ślinie system buforowy wodorowęglan/kwas węglowy 26

27 SKŁADNIKI NIEORGANICZNE ŚLINY ANIONY PO 4 3-, HPO 4 2-, H 2 PO 4 - stanowią składnik mineralny śliny, występują w tej samej postaci w szkliwie biorą udział w dojrzewaniu szkliwa i remineralizacji początkowych uszkodzeń tworzą układ buforowy fosforan/kwas fosforowy fosforanom przypisuje się dużą rolę w tworzeniu kamienia nazębnego. 27

28 FUNKCJE ŚLINY FUNKCJA OCHRONNA: usuwanie: szkodliwych produktów metabolizmu bakterii, samych bakterii resztek pokarmu z jamy ustnej i powierzchni zębów. szybkość oczyszczania może wynosić od 0,8 do 8 ml/min oczyszczanie jest wolniejsze z powierzchni, które są trudno dostępne dla śliny, gromadzi się tam więcej kariogennej płytki nazębnej, co zwiększa podatność tych rejonów na obecność próchnicy. 28

29 FUNKCJE ŚLINY FUNKCJA OCHRONNA: zwilżanie błony śluzowej i zębów białka śliny pokrywają cienkim płaszczem zwanym błonką nabytą powierzchnię zębów i błon śluzowych, w której skład wchodzą: aminokwasy i białka selektywnie zaabsorbowane na powierzchni zębów w wyniku interakcji między białkami śliny z hydroksyapatytem szkliwa zębów. laktoferryna, lizozym, amylaza. zwilżanie ułatwia formację i przełykanie kęsów, żucie pokarmów ogranicza szkodliwe skutki urazów: mechanicznych, chemicznych, termicznych i biologicznych błon śluzowych. 29

30 FUNKCJA OCHRONNA: FUNKCJE ŚLINY utrzymanie integralności błon śluzowych i tkanek przyzębia jamy ustnej mucyny ochraniają powierzchnię błon śluzowych przed szkodliwym działaniem substancji drażniących i toksyn zawartych w używkach i pokarmie. cystatyny ślinowe łagodzą przebieg zapaleń w jamie ustnej i hamują resorpcję kości. ochrona twardych tkanek zębów przed mechanicznym zużyciem mucyny niewielkie obciążenia (podczas żucia pokarmu) stateryny wzmożone napięcie zgryzowe (bruksizm) 30

31 FUNKCJA OCHRONNA: FUNKCJE ŚLINY udział w procesach gojenia błony śluzowej jamy ustnej czynniki śliny, tj. neutralne ph, optymalna siła jonowa, obecność jonów Ca 2+, Mg 2+ ułatwiają gojenie ran błony śluzowej ważne jest również zwilżanie błon śluzowych zapobiegające dehydratacji i śmierci komórek przyspieszających angiogenezę i usuwanie obumarłych komórek. 31

32 FUNKCJE ŚLINY FUNKCJA OCHRONNA: udział w procesie remineralizacji i hamowania demineralizacji. Przy ph 6,8 7,2 ślina jest przesyconym roztworem fosforanów wapnia, dlatego po niewielkiej demineralizacji utracone składniki mineralne mogą powrócić do tkanek twardych zęba ze śliny. równowaga między śliną a szkliwem zakwaszenie środowiska (np. wskutek fermentacji cukrów przez enzymy) zwiększa rozpuszczalność czyli zmniejsza stopień nasycenia śliny fosforanami wapnia i ślina staje się roztworem nienasyconym. 32

33 FUNKCJA OCHRONNA: FUNKCJE ŚLINY w kwaśnym środowisku grupy fosforanowe hydroksyapatytu mogą przyłączyć proton H + : przyłączenie dwóch H + odpowiada uwolnieniu jednego jonu Ca 2+ z kryształu apatytu i zwiększeniu rozpuszczalności powstałego wodorofosforanu wapnia. efektem jest demineralizacja szkliwa. po wyrównaniu ph wiązanie jonów Ca 2+, PO 4 3-, F - (z pasty do zębów) powoduje powstanie fluoroapatytów odpornych na kwasy w miejsce pierwotnych hydroksyapatytów. zachodzi remineralizacja szkliwa 33

34 FUNKCJA OBRONNA: FUNKCJE ŚLINY Ślina wykorzystuje dwa rodzaje mechanizmów obronnych: 1. swoiste czynniki odpornościowe immunoglobuliny IgA, IgG, IgM (największe znaczenie ma IgA, która wpływa na fagocytozę paciorkowców przez leukocyty. IgA i IgG spowalniają proces osadzania kamienia nazębnego. 2. nieswoiste: fizykochemiczne czynniki obronne, takie jak enzymy i substancje bakteriobójcze - lizozym, laktoferryna, histatyna, mucyny, peroksydaza ślinowa. 34

35 FUNKCJE ŚLINY FUNKCJA OBRONNA: DZIAŁANIE ANTYOKSYDACYJNE ślina stanowi pierwszą linię obrony przez RFT, zawiera wiele biologicznie czynnych substancji, wśród których najważniejszą jest kompleks peroksydazy obejmujący wydzielaną przez gruczoły ślinowe laktoperoksydazę (peroksydazę ślinową) i wytwarzaną przez leukocyty mieloperoksydazę. 35

36 FUNKCJE ŚLINY DZIAŁANIE ANTYOKSYDACYJNE Laktoperoksydaza stanowi zaledwie 0,01% całkowitej zawartości białek w ślinie. katalizuje utlenianie jonu tiocyjankowego SCN - i generuje produkty jego oksygenacji: HOSCN i OSCN - oraz O 2 SCN -, O 3 SCN -, SCN 2, które hamują wzrost i metabolizm wielu mikroorganizmów reakcja ta zachodzi w obecności H 2 O 2, który utlenia jon SCN - do kwasu podtiocyjanowego HOSCN i anionu podtiocyjanowego OSCN - : Lactoperoxidase jon SCN - jest produktem detoksykacji cyjanku wydzielanego przez ślinę kwas HOSCN i jon OSCN- utleniają grupy tiolowe SH enzymów bakteryjnych działanie antybakteryjne peroksydaz. laktoperoksydaza posiada także zdolność regulowania ilości H 2 O 2 wydzielanego przez bakterie i leukocyty przejmuje wówczas funkcję katalazy. Peroksydaza hamuje także wydzielanie kwasów przez bakterie płytki nazębnej; wykazuje działanie niszczące wobec takich bakterii. 36

37 FUNKCJE ŚLINY DZIAŁANIE ANTYOKSYDACYJNE Mieloperoksydaza wytwarzana przez neutrofile i monocyty, w wyższych stężeniach występuje w stanach zapalnych dziąseł (ma to prawdopodobnie związek ze zwiększoną ilością neutrofili w procesach zapalnych). katalizuje utlenianie jonu Cl - i redukcję H 2 O 2 do kwasu HOCl podchlorawego: kwas podchlorawy tworzy z aminami chloraminy związki o silnych właściwościach bakteriobójczych. przy udziale H 2 O 2 utlenia SCN - do OSCN - w ślinie występuje również dysmutaza ponadtlenkowa SOD, ale jej funkcja jest nieznaczna, podobnie jak katalazy CAT i reduktazy glutationowej. 37

38 FUNKCJE ŚLINY DZIAŁANIE ANTYOKSYDACYJNE Oprócz enzymów antyoksydacyjnych w ślinie obecne są również antyoksydanty niskocząsteczkowe: kwas moczowy występuje w stężeniu µm, co stanowi 70-80% jej aktywności antyoksydacyjnej. Pełni on rolę zmiatacza rodnika hydroksylowego OH * i anionorodnika ponadtlenkowego O 2 * - kwas askorbinowy występuje w stężeniu ok. 10 µm. Poziom w ślinie w chronicznych stanach zapalnych przyzębia jest trzykrotnie większy niż w osoczu krwi. Pełni rolę zmiatacza wolnych rodników tlenowych i bierze udział w regeneracji α-tokoferolu z rodnika tokoferylowego. glutation GSH γ-glutamylocysteinyloglicyna stężenie w ślinie wynosi ok. 2 µm. W reakcji z wolnymi rodnikami utlenia swoją grupę tiolową przechodząc w glutation utleniony GSSG 38

39 FUNKCJE ŚLINY DZIAŁANIE ANTYOKSYDACYJNE albuminy zawartość w ślinie ok. 10 µm zawierają grupy SH, poprzez które wychwytują wolne rodniki tlenowe i wiążąc jony Cu 2+ magazynują je białka: transferyna, laktoferryna, ceruloplazmina (5-10% całkowitej aktywności antyoksydacyjnej śliny) wyłapują jony metali przejściowych, uniemożliwiając tym samym ich udział w reakcji Fentona i Habera-Weissa. 39

40 FUNKCJA BUFOROWA FUNKCJE ŚLINY Układy buforowe utrzymują równowagę kwasowo-zasadową poprzez neutralizację kwasów organicznych: zawartych w pokarmach oraz produkowanych przez bakterie próchnico twórcze Bufory utrzymują ph śliny spoczynkowej między 5,7 a 6,2 Po stymulacji gruczołów ślinowych ph może wzrastać do 8. Najważniejszą rolę spełnia bufor wodorowęglanowy (głównie przy dużym przepływie śliny), który działa wg schematu: CO 2 + H 2 O H 2 CO 3 HCO H + 40

41 FUNKCJA BUFOROWA FUNKCJE ŚLINY CA II CO 2 + H 2 O H 2 CO 3 HCO H + reakcja jest katalizowana przez anhydrazę węglanową II i VI. w środowisku kwaśnym wodorowęglan HCO - 3 wiąże jony H +. jak długo w ślinie są obecne jony HCO - 3 tak długo ph śliny nie ulega zmianie równowaga jest zachowana dzięki przesunięciu w lewą stronę reakcji co prowadzi do uwolnienia CO 2 w postaci gazu. stężenie HCO - 3 zmienia się od ok. 1 mmol/l w ślinie niestymulowanej do 15 mmol/l podczas żucia gumy, osiągając prawie 60 mmol/l przy dużej szybkości przepływu. w ślinie niestymulowanej bufor wodorowęglanowy nie jest efektywnym buforem. Pozwala to jednak na odczuwanie smaku, gdyż spadek ph w jamie ustnej w wyniku pojawienia się kwasu stymuluje receptory smakowe. CA VI 41

42 FUNKCJE ŚLINY FUNKCJA BUFOROWA Drugi układ tworzy bufor fosforanowy działający wg reakcji: H 2 PO 4 - HPO H + bufor fosforanowy ma niewielkie znaczenie w buforowaniu śliny stymulowanej ze względu na niewysokie stężenie fosforanów. w przypadku śliny niestymulowanej stężenie fosforanów osiąga wartość 10 mmol/l, co jest istotne ze względu na jednoczesne niskie stężenie HCO - 3. przy dużym przepływie, stężenie H 2 PO - 4 i HPO 2-4 ulega obniżeniu co jest niekorzystne dla zębów, gdyż zmniejsza nasycenie śliny i zwiększa demineralizację zębów. zjawisko to przyczynia się jednocześnie do wzrostu stężenia PO 3-4 podczas stymulacji śliny i sprzyja remineralizacji zębów. 42

43 FUNKCJA BUFOROWA FUNKCJE ŚLINY bufor białczanowy ze względu na niewielkie stężenie białek ma znacznie mniejsze znaczenie pojemność buforowa śliny związana jest głównie z buforem wodorowęglanowym w przypadku niewystarczającej zdolności buforowej śliny względem kwasów może dojść do rozwoju próchnicy, czyli do rozpuszczenia hydroksyapatytu. przesycenie śliny jonami Ca 2+ i HPO 4 2- prowadzi do remineralizacji szkliwa białka ślinowe wiążą się z jonami Ca 2+, które są wykorzystywane do naprawy początkowych uszkodzeń szkliwa zębów z drugiej strony Ca 2+ związany poprzez białka ślinowe utrzymuje równowagę między hydroksyapatytem a Ca 2+ śliny. 43

44 ŚLINA JAKO MATERIAŁ DIAGNOSTYCZNY dostępność śliny i nieinwazyjny sposób jej pobrania to ważne zalety śliny jako materiału diagnostycznego. ilość wydzielanej śliny, jej zdolności buforowe oraz zawartość bakterii to wskaźniki pomocne w określaniu stopnia ryzyka próchnicy badanie tych parametrów określanych jako testy ślinowe pozwala na uzyskanie pełnego obrazu jamy ustnej. do testów ślinowych zaliczamy: badanie ilości wydzielanej śliny spoczynkowej i stymulowanej badanie ph badanie pojemności buforowej badanie zawartości drobnoustrojów w ślinie 44

45 ŚLINA JAKO MATERIAŁ DIAGNOSTYCZNY Pojemność buforowa śliny metoda Ericssona do świeżo pobranej śliny dodaje się HCl (0,005 M dla śliny stymulowanej, 0,0033 M dla spoczynkowej śliny) i miesza całość przez 20 minut w celu usunięcia CO 2 ; za pomocą ph-metru mierzy się końcowe ph roztworu 45

46 ŚLINA JAKO MATERIAŁ DIAGNOSTYCZNY metoda Dentobuff Strip System pojemność buforowa określana jest na podstawie koloru paska testowego, uzyskanego po 5 minutach od naniesienia kropli śliny na pasek Ślina może być wykorzystywana zamiast surowicy do oznaczania związków, których stężenie w ślinie odzwierciedla ich stężenie w organizmie. dotyczy to tylko takich związków, które do śliny przechodzą w wyniku dyfuzji (szybkość dyfuzji zależy od masy, wielkości cząsteczki, od charakteru cząsteczki - polarność, ilość grup zjonizowanych). 46

47 ŚLINA JAKO MATERIAŁ DIAGNOSTYCZNY Ślina wykorzystywana jest do oznaczania stężenia: hormonów steroidowych (kortyzol, progesteron, estriol, estradiol, testosteron) np. istnieje wysoka korelacja pomiędzy stężeniem wolnego testosteronu w ślinie i w surowicy oraz pomiędzy stężeniem całkowitego testosteronu w ślinie i w surowicy (odpowiednio 0,97 i 0,87) leków (benzodiazepiny, teofiliny, cyklosporyny, paracetamolu, gentamycyny, cisplatyny) może to mieć szczególne znaczenie w przypadku zatruć, przedawkowania czy monitorowania stężenia terapeutycznego leku w toksykologii do oznaczania stężenia metali: litu, kadmu, galu substancji uzależniających (narkotyków i ich metabolitów, jak amfetamina, kokaina, metadon, fencyklidyna, marihuana, opiaty) obecność w ślinie już kilka minut po użyciu i utrzymuje się do 24h alkoholu - wykrywany jest w ślinie już po 20 min od spożycia i utrzymuje się do 12h Testosteron 47

48 48 ŚLINA JAKO MATERIAŁ DIAGNOSTYCZNY Ślina wykorzystywana jest diagnostyce wybranych chorób ogólnoustrojowych i w medycynie sądowej. Diagnostyka chorób nowotworowych CA białko antygenowe będące markerem nowotworowym o podwyższonym stężeniu w przypadku raka jajnika, endometrium jajowodu, płuc, sutka i przewodu pokarmowego. Wykazano pozytywną korelację pomiędzy stężeniem antygenu CA-125 w ślinie i surowicy. Czułość i specyficzność badania były niższe w porównaniu z badaniem w surowicy. CA 15-3 jest antygenem, którego pomiary stężenia w surowicy mają zastosowanie w monitorowaniu przebiegu i odpowiedzi na leczenie raka sutka. Markery nowotworowe CA 15-3 i c-erbb-2 (erb) są również obecne w ślinie u kobiet z procesem nowotworowym gruczołu piersiowego. Przeciwciała anty-p53 są uważane za marker nowotworowy i niezmiernie rzadko można je stwierdzić u osób zdrowych. Związek między występowaniem tego przeciwciała i gorszym rokowaniem stwierdza się w raku przełyku, jelita grubego i żołądka. Przeciwciała anty-p53 mogą być również wykrywalne w ślinie u pacjentów z rakami kolczystokomórkowymi błony śluzowej jamy ustnej i wobec tego mogą służyć w celu wczesnego ich wykrywania, jak i następowego monitorowania chorych.

49 49 ŚLINA JAKO MATERIAŁ DIAGNOSTYCZNY Diagnostyka chorób układu sercowo naczyniowego Największe znaczenie diagnostyczne ma badanie przeprowadzone w czasie do 24 godzin od wystąpienia bólu zawałowego. Białko C-reaktywne (CRP ) - stężenie w surowicy i w ślinie w krótkim czasie zwiększa się u osób, u których doszło do zawału serca IL-1β Mieloperoksydaza - wzrost stężenia w ciągu 24 godzin od wystąpienia bólu w klatce piersiowej Mioglobina - stężenie enzymu sercowego mioglobiny w ślinie koreluje z jej stężeniem w surowicy. Diagnostyka chorób autoimmunologicznych Zespół Sjögrena - ślina chorych osób zawiera znacznie więcej składników nieorganicznych, wykazuje wyższe stężenie białka całkowitego i wyższe stężenia całkowitego RNA, występują charakterystyczne autoprzeciwciała anty-ro (SSA) i anty-la (SSB),

50 ŚLINA JAKO MATERIAŁ DIAGNOSTYCZNY Diagnostyka chorób zakaźnych wirus HIV - przeciwciała obecne w ślinie, wykrywane metodą ELISA i Western-blot, korelują z przeciwciałami wykrywanymi w surowicy; czułość i specyficzność badania w ślinie wynosi % Zakażenia wirusowe wątroby - ostre zakażenia HAV i HBV mogą być rozpoznane na podstawie obecności przeciwciał w klasie IgM. W ślinie można wykryć niskie miana przeciwciał, jakie powstają w wyniku profilaktyki (poszczepiennie). Podobnie jak w surowicy, badanie przeciwciał przeciwko HAV w ślinie odznacza się wysoką czułością i specyficznością (98,7% vs. 99,6%) Zakażenia wirusem odry, nagminnego zapalenia przyusznic i różyczki - czułość i specyficzność w wykrywaniu przeciwciał w ślinie są porównywalne z wartościami osiąganymi podczas pomiaru ilości przeciwciał w surowicy Rubella Virus HIV virus 50

51 ŚLINA JAKO MATERIAŁ DIAGNOSTYCZNY Diagnostyka chorób układu pokarmowego Refluks żołądkowo-przełykowy ph śliny jest niższe (średnio 6,91) niż w grupie kontrolnej (średnio 7,43); stwierdza się mniejsze stężenie jonow Na +, oraz większe stężenie nieorganicznych fosforanów i większą pojemność buforową śliny (co można interpretować jako adaptację do powtarzającej się ekspozycji na kwas żołądkowy) Helicobacter pylori - w ślinie można wykryć obecność DNA bakteryjnego metodą reakcji łańcuchowej polimerazy (PCR, polymerase chain reaction) z czułością równą 84% Badania śliny w neurologii, psychologii i psychiatrii 51 Amyloid - Choroba Alzheimera - w ślinie zaobserwowano amyloid-β, odkładający się w mózgu chorych, jak i białko prekursorowe amyloidu (APP), a ich stężenie koreluje ze stężeniem w płynie mózgowo- rdzeniowym. Ocena reakcji na stres - w badaniach wykorzystuje się m.in. markery neuroendokrynne, w tym α-amylazę ślinową i kortyzol. Wykorzystanie do badania śliny zamiast surowicy pozwala uniknąć efektu gwałtownego wzrostu stężenia kortyzolu na skutek ostrego stresu.

52 ŚLINA JAKO MATERIAŁ DIAGNOSTYCZNY Badania śliny w medycynie sądowej wykorzystuje się materiał pozostawiony w miejscu zbrodni- często ślina - m.in. do profilowania DNA; konieczne jest określenie, kiedy znalazła się ona w miejscu zbrodni. Ułatwia to m.in. poszukiwania świadków przestępstwa, ale też pozwala odpowiedzieć na pytanie, czy dawca mógł mieć związek z jego popełnieniem. Ocenia się tu dwa aspekty czas, jaki upłynął od pozostawienia materiału (na przykład na podstawie degradacji biomarkerów, takich jak RNA) oraz porę doby, w której znalazł się on w miejscu zbrodni. 52