Anti-carious effect of fluoride and secretory immunity

Abstract

It has been proved that among the factors influencing the level of dental caries and the course of this disease, the amount of fluoride that enters the body is a determining factor. Under normal conditions the main source is drinking water. The anti-carious effect is inherent in fluoride, as contained in natural waters, and artificially introduced into the water. Once in the body, fluoride is firmly attached to the enamel. At the same time in the enamel prisms represented by hydroxyapatite, one of the hydroxyl groups is replaced by fluorine, forming a hard-to-solve fluorapatite. This view of the mechanism of the anti-carious effect of fluoride is quite reasonable.

Full Text

Доказано, что в ряду факторов, оказывающих влияние на уровень поражаемости населения кариесом зубов и характер течения этого заболевания, определяющим является количество фтора, поступающего в организм. В обычных условиях основным его источником служит питьевая вода. Противокариозное действие присуще фтору, как содержащемуся в природных водах [1, 2], так и искусственно вводимому в воду [4]. Поступая в организм, фтор прочно соединяется с эмалью. При этом в эмалевых призмах, представленных гидроксилапатитом, одна из гидроксильных групп замещается фтором, образуя труднорастворимый фторапатит. Такое представление о механизме противокариозного действия фтора достаточно обосновано [3, 6].

Известно, что поступление в организм чрезмерно больших количеств фтора, в частности в периоде энамелогенеза, чревато формированием структурно неполноценной эмали (флюорозная гипоплазия). Такая эмаль характеризуется структурной неоднородностью и понижением микротвердости; ее растворимость не понижается, а повышается. Несмотря на это, при поступлении в организм больших количеств фтора его противокариозное действие сохраняется [1, 9].

В соответствии с современными представлениями кариес зубов рассматривается как заболевание стрептококковой природы, подверженность к которому обоснованно связывают с ослаблением выработки противострептококковых антител. Получены убедительные доказательства, что эффективность противокариозной вакцинации определяется степенью повышения уровня секреторного иммуноглобулина A (SIgА) в ответ на инкорпорацию вакцины из кариесогенных стрептококков либо их антигенных субстанций. Подчеркивается существование относительной независимости выработки SIgA и прививочного противокариозного иммунитета от уровня сывороточных иммуноглобулинов [8]. В связи с этим возникает вопрос: не связан ли один из механизмов противокариозного действия фтора с его влиянием на выработку антител к кариесогенным микроорганизмам?

Для получения ответа нами изучен уровень SIgA в слюне людей, потребляющих воду, содержащую различные концентрации фтора. Содержание SIgA определяли по Манчини в смешанной слюне, забираемой утром, после завтрака. Пораженность зубов кариесом оценивали по значению индексов КПУ и КПп. О гигиеническом состоянии зубов судили по Федорову — Володкиной.

Содержание SIgA в слюне людей в возрасте от 6 мес до 60 лет исследовано у жителей 8 городов и поселков Поволжского и Волго-Вятского регионов, потребляющих питьевую воду, содержащую от 0,1 до 5,5 мг/л фтора.

Сопоставление уровня SIgA в слюне людей, проживающих в поселке Балезино Удмуртской АССР с заведомо дефицитным содержанием фтора в питьевой воде (0,10 — 0,12 мг/л) и в Глазове, где питьевая вода искусственно обогащается фтором (0,7 — 1,0 мг/л), показало, что у жителей г. Глазова уровень антител в слюне достоверно более высокий. Эта закономерность прослеживается у лиц в возрасте от 19 до 44 лет.

Уровень Ig G у людей в возрасте от 35 до 60 лет оказался достоверно более высоким у потребляющих фтордефицитную воду. Повышение уровня Ig G в слюне при дефиците SIgA рассматривают как компенсаторное [10, 11]. Установлено, что фтор питьевой воды оказывает влияние на уровень SIgA слюны с самого раннего возраста. Из табл. 1 и 2 видно, что у детей в возрасте от 6 мес до 12 лет, проживающих в г. Глазове, уровень SIgA, как правило, достоверно более высокий, чем в поселке Балезино.

Таблица 1. Уровень SIgA (г/л) в слюне детей дошкольного возраста при потреблении воды с недостаточным и оптимальным содержанием фтора

Населенные пункты	Содер­жание фтора в воде, мг/л	Уровень SIgA у детей в возрасте
		6 мес	9 мес	12 мес	18 мес	24 мес	36 мес	48 мес	5 лет
г. Зеленодольск	0,08	0,11±0,02	—	0,15±0,04	—	—	0,19±0,03	0,49±0,05	0,36±0,04
п. Балезино	0,1	—	—	—	0,30±0,04	0,21±0,05	0,27±0,08	0,30±0,08	0,58±0,15
г. Казань	0,12—0,2	0,15±0,03	0,14±0,03	0,15±0,05	0,21±0,04	0,19±0,03	0,17±0,07	0,22±0,04	0,40±0,03
г. Глазов	0,7—1,0	0,22±0,06	0,34±0,04	0,39±0,05	0,30±0,06	0,22±0,05	0,58±0,03	0,69±0,04	0,62±0,03

Таблица 2. Уровень SIgA (г/л) в слюне при потреблении воды с недостаточным, оптимальным и избыточным содержанием фтора

Населенные пункты	Содержание фтора в воде, мг/л	Уровень SIgA у лиц в возрасте
		12 лет	19—25 лет	25—34 года	35—44 года	45—60 лет
г. Зеленодольск	0,08	0,38±0,05	—	—	—	—
п. Балезино	0,1	0,40±0,04	0,20±0,05	0,21±0,05	0,15±0,05	0,16±0,05
г. Казань	0,12—0,2	0,36±0,06	0,18±0,02	0,16±0,03	0,15±0,05	0,15±0,04
г. Глазов	0,7—1,0	0,77±0,11	0,46±0,05	0,27±0,05	0,28±0,04	0,21±0,03
г. Саранск	1,6—2,0	0,82±0,10	0,49±0,06	0,42±0,05	0,34±0,04	0,33±0,10
п. Оршанка	2,7±3,0	0,50±0,05	0,34±0,05	0,48±0,04	0,41±0,02	0,38±0,03
п. Инсар	5,5	0,50±0,02	—	—	—	—

Особый интерес представляет влияние потребления воды, содержащей высокие концентрации фтора, при которых, как известно, формируется заведомо неполноценная эмаль зубов. Уровень SIgA у проживающих в г. Саранске Мордовской АССР (содержание фтора в воде — 1,6—2,0 мг/л) существенно не отличается от такового в г. Глазове и достоверно превышает его в городах ТАССР — Казани и Зеленодольске, где в водопроводной воде содержится от 0,1 до 0,2 мг/л фтора (табл. 2).

Высокий уровень SIgA выявлен и при потреблении очень высоких концентраций фтора в воде у жителей поселка Инсар Мордовской АССР (5,5 мг/л) и поселка Оршанка Марийской АССР (2,7 мг/л). В этих населенных пунктах уровень SIgA у детей в возрасте 12 лет оказался равным соответственно 0,50±0,02 и 0,50±0,05 г/л.

Итак, во всех изученных пунктах, где питьевые воды содержат от 0,7 — 1,0 до 5,5 мг/л фтора уровень SIgA оказался достоверно более высоким, чем в городах и поселках, население которых потребляет фтордефицитную воду. Впервые в мировой практике получены данные, свидетельствующие о зависимости уровня SIgA от количества фтора, поступающего в организм.

Противокариозное действие SIgA, как известно, обусловлено не антимикробным, а антиадгезивным действием. Иными словами, SIgA препятствует образованию мягкого зубного налета.

Изучение гигиенического состояния полости рта у людей с сопоставимыми значениями КПУ и КПп, потребляющих воду с различным содержанием фтора, показало, что значение индекса гигиены Федорова — Володкиной всегда выше у потребляющих фтордефицитную воду (табл. 3).

Таблица 3. Гигиеническое состояние полости рта при потреблении воды с различным содержанием фтора

Возраст, лет	г. Глазов в воде 0,7—1,0 мг/л фтора		пос. Балезино в воде 0,1—0,12 мг/л фтора		Р
	ЧИСЛО обследованных	индекс Федорова—Володкина	ЧИСЛО обследованных	индекс Федорова—Володкина
12	197	2,96±0,10	185	3,27±0,09	<0,05
15—18	100	2,29±0,10	31	2,66±0,18	>0,05
19—24	56	2,15±0,13	13	3,18±0,22	<0,001
25—34	100	2,12±0,11	42	2,98±0,18	<0,001
35—44	100	2,23±0,11	19	3,36±0,21	<0,001

Таким образом, удалось пролить свет на ранее неизвестный механизм противокариозного действия фтора, от поступления которого в организм в определенной мере зависят выработка противокариозных антител и образование кариесогенного мягкого (микробного) зубного налета. Раскрытие этой стороны механизма противокариозного действия фтора позволяет понять тот факт, что у людей, начавших потреблять фторсодержащую воду, уже после завершения энамелогенеза проявляется противокариозное действие данного микроэлемента. Следовательно, потребление фтора внутрь (с водой, таблетками и др.) не должно ограничиваться детским возрастом, оно целесообразно в течение всей жизни. Такой подход находит косвенное подтверждение в опубликованных в последние годы данных [5, 7] о том, что потребление фтора предотвращает и развитие кариеса цемента корней зубов. Зависимость уровня SIgA от количества фтора, поступающего в организм, прослеживается не только в слюне, данная закономерность распространяется и на другие секреты. Это положение получило подтверждение при сопоставлении показателей уровня SIgA в слезной жидкости, молозиве и вагинальной жидкости у лиц различных контингентов, потребляющих питьевую воду с различным содержанием фтора.