ЭФФЕКТИВНОСТЬ ЭКСТРАКТОВ ПЛОДОВ MORUS ALBA И ХЛОРГЕКСИДИНА НА STREPTOCOCCUS MUTANS И УРОВНЕ pH СЛЮНЫ

ВВЕДЕНИЕ Streptococcus mutans является основным патогеном, участвующим в развитии кариеса зубов. Это анаэробный грамположительный кокк, естественным образом присутствующий в микробиоте полости рта, который может легко колонизировать поверхность зубов и инициировать выработку кислоты путем объединения внеклеточного полисахарида, что приводит к деминерализации зуба и развитию кариеса (Shah et al., 2018). . Количество колонизированных поверхностей связано со стрептококком mutans в слюне. Таким образом, снижение концентрации Streptococcus mutans в ротовой полости имело бы значительное преимущество в снижении появления кариесогенных микробов. (Lemos et al., 2019, Forssten et al., 2010, Banas and Drake., 2018) Кариес зубов – это микробное заболевание полости рта, которое идентифицируется по деминерализации неорганических веществ и растворению органических веществ полости рта. зубы. Кариес зубов был известен на протяжении всей истории и существует во всем мире, по сообщениям, составляет 44%, но тяжесть и распространенность различаются в разных странах (J.V. Soames and J.C. Southam et al., 2018). В соседних с нами странах частота кариеса зубов довольно высока и составляет 68%, 65% и 64% в Китае, Иране и Индии соответственно. Распространенность кариеса зубов в Пакистане также достаточно высока, около 62%, что связано со значительной заболеваемостью и экономическими последствиями (Reddy K S, et al., 2017, Lu Liu et al., 2013). структура зубов, сахара и биопленки, образующиеся на поверхности зубов (Pitts, N. B et al., 2016). Кариесный процесс состоит из чередующихся периодов деминерализации и реминерализации зуба, что, если чистая деминерализация происходит в течение достаточного времени, приводит к возникновению кариеса зубов. Причиной кариеса зубов является молочная кислота, образующаяся в результате ферментации сахаров бактериями полости рта (Banas and Drake., 2018). Нормальный уровень рН слюны 6,2-7,6. При нейтральном pH ионы кальция и фосфата из слюны встраиваются в эмаль и поддерживают структуру эмали, но когда уровень pH падает ниже нормы, т. е. при 5,5 или ниже 5,5, ионы кальция и фосфата из эмали вымываются и вызывают обмен ионов минералов из кристаллов гидроксиапатита эмали на зубной налет, что приводит к деминерализации зуба (J.V. Soames, оральная патология, 2018).

Лечение кариеса зубов направлено на снижение деминерализации зубов за счет изменения привычек питания, изменения или подавления роста бактерий, изменения уровня pH слюны и буферной способности (Khirtika et al., 2017, Velmurugan et al., 2013, Yang et al., 2018). Различные антимикробные синтетические жидкости для полоскания рта, зубные пасты, гели, жевательные резинки и лаки использовались для улучшения гигиены полости рта и предотвращения кариеса путем воздействия на кариесогенные микроорганизмы. Профилактика кариеса зубов заключается в чистке рта после еды, использовании фторсодержащих зубных паст, противомикробных ополаскивателей, средств для очистки межзубных промежутков, стимуляторов слюноотделения (ксилит, маннит), герметиков для ямок и фиссур, а также местного применения фторидов на поверхности зубов. Полоскания рта также уменьшают воспаление десен и препятствуют образованию зубного налета (Velmurugan et al., 2013, Chen and Wang, 2010, Zajkani et al., 2018). Ополаскиватели для полости рта обладают противокариозным действием, но имеют определенные недостатки. Они дорогостоящие, имеют побочные эффекты, включая окрашивание зубов и ощущение жжения в ротовой полости (Nayak et al., 2012, Aoun et al., 2018).

Хлоргексидин является золотым стандартом, широко используемым и наиболее эффективным химическим подходом к уменьшению накопления зубного налета. Было показано, что ежедневное полоскание рта хлоргексидином (0,2%) снижает скорость роста мутантных стрептококков в полости рта (Velmurugan et al., 2013). Однако он имеет определенные побочные эффекты, например, эрозию слизистой оболочки полости рта, отек околоушной железы, окрашивание зубов, чувство жжения и горечь. (Jacob and Nivedhitha, 2018b, Shah et al., 2018, Van der Weijden et al., 2010, Nayak et al., 2012, Solderer et al., 2019) Многие группы населения используют лекарственные растения в качестве традиционных или альтернативных средств лечения различных заболеваний. из-за их лучших профилей безопасности, благоприятного воздействия на здоровье, более низкой стоимости и легкой доступности. Среди видов растений, используемых в медицинских целях, есть растения рода Morus, включая наиболее часто используемые виды: Morus alba, rubra и nigra, которые также показали противомикробные свойства против различных опасных для жизни инфекций (Ercisli S et al., 2006). Morus alba обычно называют белой шелковицей, и она принадлежит к семейству Moraceae, иначе называемая тутовой, шахтутской или тутовой. Morus Alba (шелковица белая) произрастает в Китае, Индии, Пакистане и Японии (Kumar V et al., 2008). В текущем исследовании экстракт плодов Morus alba будет сравниваться с хлоргексидином для Streptococcus mutans против оральных патогенов из-за его антимикробных свойств.

Постановка проблемы Кариес зубов широко распространен во всем мире, включая Пакистан; это вызывает потерю зубов, неправильный прикус и проблемы с височно-нижнечелюстным суставом. Сопутствующие инфекции могут нести риск распространения в поверхностные и глубокие фасциальные пространства и даже могут вызывать опасные для жизни инфекции. Лечение кариеса довольно дорого и ложится экономическим бременем на наше и без того неблагополучное социально-экономическое население. Таким образом, существует потребность в изучении натуральных продуктов, которые могут иметь противомикробные и другие полезные эффекты для снижения активности кариеса наряду с хорошими профилями безопасности, легкодоступными и экономически эффективными.

Вопрос исследования Являются ли водные экстракты плодов Morus alba столь же эффективными, как жидкость для полоскания рта с хлоргексидином, для профилактики кариеса зубов? Цели. Сравнить эффективность экстрактов плодов Morus alba с хлоргексидином у пациентов с кариесом на основе снижения количества Streptococcus mutans в их слюне.

Сравнить эффективность экстрактов плодов Morus alba с хлоргексидином у пациентов с кариесом зубов на основании повышения уровня рН их слюны.

Обоснование Хлоргексидин является химическим веществом, имеющим горький вкус и вызывающим чувство жжения в ротовой полости, и может быть неприемлем для пациентов по косметическим причинам. Жидкость для полоскания рта, полученная из продуктов растительного происхождения, обладающая антимикробной активностью в отношении оральных патогенов, может обеспечить экономичный и безопасный вариант лечения для снижения бремени кариеса зубов в нашей клинической установке. Насколько нам известно, экстракт плодов шелковицы не оценивали на предмет его антимикробной активности в отношении оральных патогенов, включая Streptococcus mutans.

Гипотеза

Нулевая гипотеза:

Хо: Водные экстракты плодов Morus alba не так эффективны, как жидкость для полоскания рта с хлоргексидином для предотвращения кариеса.

Альтернативная гипотеза:

Ha: Водные экстракты плодов Morus alba столь же эффективны, как и хлоргексидин для полоскания рта, для профилактики кариеса.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ Кариес зубов состоит из связей между структурами зуба, сахарами и микробной биопленкой на поверхности зубов (Pitts, N. B et al., 2016). Streptococcus mutans и pH слюны являются двумя основными факторами, вызывающими кариес зубов, и поэтому борьба с ними может стать эффективным способом борьбы с этим глобальным заболеванием. Хлоргексидин является отличным антимикробным средством и считается благом для поддержания здоровья и гигиены полости рта. Точно так же было введено много растительных средств, которые столь же эффективны, как хлоргексидин. (Саджан и др., 2016 г., Ахмед и др., 2017 г., Джейкоб и Ниведхита, 2018 г., Карунаниди и др., 2007 г., Эстер и др., 2017 г.) Лекарственные растения использовались многими группами населения в качестве терапевтического средства из-за их легкая доступность, безопасность и экономичность. Виды моруса также обладают лечебными свойствами и используются в качестве антидиабетических, нейропротекторных, гиполипидемических и слабительных средств (Анна Грин-Рынко и др., 2016). Во всем мире обитает более 100 видов моруса, а в Пакистане доступно 25 видов моруса. Наиболее распространенными видами моруса являются Morus alba, rubra и nigra (Имран М., Хан Х. и др., 2010).

Плоды Morus alba содержат много активных веществ, таких как флавонолы, полифенолы, алкалоиды и полисахариды (Gundogdu M et al., 2011). Morus alba является богатым источником витамина A, витамина B1, фолиевой кислоты, витамина C, минералов, углеводов, аминокислот, жирных кислот, антоцианов и сапонинов (Jiang Y et al., 2015).

В традиционной китайской натуральной медицине плоды тутового дерева использовались людьми для лечения диабета, гипертонии, анемии и болей в суставах. Morus alba известна своими антидиабетическими, антигельминтными, противомикробными, анксиолитическими, гепатопротекторными и нефропротекторными свойствами (Wang, J.; et al., 2013, Yang, X.L et al., 2010, Khalid, S et al., 2017). ). Плоды Morus, хотя и принадлежат к одному и тому же виду, могут иметь разные антиоксидантные свойства, а также разный химический состав. Минеральные элементы в Morus alba включают калий (K), натрий (Na), фосфор (P), кальций (Ca), цинк (Zn), железо (Fe), медь (Cu), марганец (Mn), селен (Se). ), магний (Mg), хром (Cr) и мышьяк (As) (Liang, L et al., 2012).

Метанольный экстракт коры Morus alba и его компоненты используются в качестве антимикробных средств (Kuete, et al., 2009). Антимикробный агент «куванон G», полученный из коры корня Morus alba, показал активность в отношении Streptococcus mutans при МИК 8,0 мкг/мл. Бактерицидный тест куванона G показал, что он полностью инактивировал Streptococcus mutans при концентрации 20 мкг/мл за 60 секунд (Park, K.M et al., 2002).

Согласно Jha et al, он оценил противомикробную активность листьев Morus alba (водный экстракт) в отношении грамположительных (Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis) и грамотрицательных бактерий (Pseudomonas aeruginosa и Escherichia coli). Результаты антимикробной активности подтвердили, что Bacillus subtilis, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus и Escherichia coli были наиболее чувствительными видами бактерий к неочищенному экстракту, показали значение MIC при концентрации от 0,2 до 26 мг/мл (S. Джа, А.К. и др., 2013).

Оценивали антимикробную активность 1-дезоксиножирмицина (компонента листьев Morus alba) и неочищенного спиртового экстракта листьев Morus alba. Как 1-дезоксиножирмицин, так и листья белой травы (неочищенный экстракт) продемонстрировали сильную бактериостатическую активность в отношении Streptococcus mutans, но 1-дезоксиножирмийцин показал более низкое значение МИК (15,6 мг/мл), чем неочищенный экстракт травы белой (125 мг/мг/мл). (Б. Ислам., и др. 2008). Спиртовой экстракт листьев Morus alba показал антимикробную активность в отношении Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, Candida krusei, Candida albicans, Aspergillus flavus и Candida tropicalis (Oliveira et al., 2015).

Антоцианы являются наиболее важным компонентом плодов Morus alba, которые представляют собой фенольные соединения, ответственные за многие биологические действия, такие как противомикробные, антиоксидантные, нейропротекторные и противовоспалительные свойства (Liu LK et al., 2008). Цианидин-3-глюкозид и цианидин-3-рутинозид являются основными антоцианами, выделяемыми из плодов тутового дерева (Suh HJ et al 2003, Liu X. et al 2004). Активным ингредиентом Morus alba является антоцианин, а антоцианин, присутствующий в плодах видов Morus, проявляет антибактериальную активность в отношении E. coli, Pseudomonas aeruginosa и Staphylococcus aureus (Chen H., et al 2017). Предполагаемые механизмы, с помощью которых антоцианин оказывает противомикробное действие, включают действие на клеточную мембрану патогена с утечкой его нуклеиновой кислоты и белков (Bajpai et al., 2013). Антоцианин вызывает ингибирование микробной супероксиддисмутазы, щелочной фосфатазы и продукции АТФ с последующим ингибированием цикла ТСА (Li et al., 2010). Все эти механизмы приводят к лизису патогенной клетки.

Shumaila Naz et al. подтвердили антимикробную активность экстрактов плодов шелковицы в отношении переносимых через воду микробных патогенов (Listeria monocytogene, Salmonella enteric, Moraxella catarrhalis, Legionella pneumophila, Micrococcus luteus, Proteus mirabilis, Clostridium sp., Serratia sp., Aeromonas hydrophila, Corneybacterium sp. ., Bacillus subtilis, E. coli, Bacillus megaterium, Bacillus thuringiensis, Streptococcus pyogenes, Actinomyces sp., Staphylococcus aureus, Vibrio cholera, Salmonella typhi, Bacillus anthracis и Streptococcus pneumonia), выделенные из разных проб воды. Результаты показали, что экстракты плодов шелковицы эффективны против микробных патогенов, передающихся через воду (Shumaila Naz et al., 2018).

ПРОФИЛИ БЕЗОПАСНОСТИ MORUS ALBA Внутрижелудочное введение экстракта Morus alba крысам в течение 7 дней в максимальной дозе 1 г/кг не вызывало токсических эффектов (Jiao Y et al., 2017). Исследование, проведенное на крысах, у которых воздействие этанольных экстрактов Morus alba на крыс в дозе 250 мг/кг в течение 2 недель введения не вызывало токсических эффектов (Hwang et al., 2016). Другое исследование проводилось на крысах, которых кормили антоцианами, полученными из плодов шелковицы. Антоцианы снижали повышенные уровни аспартатаминотрансферазы (АСТ) и аланинаминотрансферазы АЛТ у крыс. (гепатозащитные эффекты) РАСЧЕТ РАЗМЕРА ВЫБОРКИ Размер выборки был оценен с использованием калькулятора размера выборки Open Epi с учетом следующих статистических данных; Изменение уровня pH (хлоргексидин) = 6,88 ± 0,20 (Velmurugan et al., 2013), а с учетом 20% разницы pH для экстрактов тутового дерева как 8,256 ± 0,24. Мощность теста = 90% Уровень достоверности = 95% Расчетный размер выборки составил 1 в каждой группе. Однако я включу 120 пациентов, по 40 пациентов в каждой группе в соответствии с предположением о нормальности.

МЕТОДОЛОГИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ Место проведения исследования Это исследование будет проводиться на кафедре стоматологии гражданской больницы Утал, округ Ласбелла, и на кафедре патологии растений Ласбелльского университета сельскохозяйственных, водных и морских наук (LUAWMS), Белуджистан.

Дизайн исследования Рандомизированное контролируемое клиническое исследование Это двойное слепое исследование, в котором и исследователь, и пациент будут ослеплены, чтобы результаты были объективными. Однако соисследователь будет знать, что пациент получает золотой стандарт или ополаскиватель для рта на травах.

Продолжительность исследования Продолжительность исследования составит от 6 месяцев до 1 года после одобрения исследования RAC, ERC и BASR Университета Зиауддина.

Метод выборки Для отбора выборки будет использоваться маловероятностный последовательный метод выборки.

Критерии отбора Критерии включения Все пациенты в возрасте 18-40 лет с наличием во рту не менее 20 зубов, не считая зубов мудрости.

Пациенты любого пола. Больные с активным и нелеченным кариозным поражением (в полости рта больного должен быть хотя бы один кариозный зуб).

Критерии исключения Пациенты, проходящие ортодонтическое лечение Пациенты, уже получающие антибактериальную терапию или противомикробные полоскания. Пациенты с аллергией на жидкость для полоскания рта с хлоргексидином Пациенты, согласие которых не было получено МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ МАТЕРИАЛЫ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В ИССЛЕДОВАНИИ Материалами, используемыми в исследовании, будут жидкость для полоскания рта с хлоргексидином, плоды Morus alba, pH-метр, селективный агар и культуральные чашки для Streptococcus mutans, тест пробирки и наборы для сбора слюны.

КОЛЛЕКЦИЯ MORUS ALBA Плоды Morus alba (белая шелковица) будут получены из аутентичного магазина трав, а подлинность плодов Morus alba будет подтверждена в отделе ботаники LUAWMS.

ПРИГОТОВЛЕНИЕ ВОДНОГО ЭКСТРАКТА ПЛОДОВ МОРУС БЕЛОЙ Приготовление будет производиться в отделении патологии растений ЛУАВМС. Плоды Morus alba промывают дистиллированной водой и дают им высохнуть. Затем плодовый материал (Morus alba) будет измельчен с помощью ступки и пестика. Для 20% водного препарата к 20 г измельченного порошка добавляют 100 мл дистиллированной воды и инкубируют в инкубаторе-шейкере в течение 8 часов. (Для 30% водного препарата к 30 г измельченного порошка добавляется 100 мл дистиллированной воды). Водные экстракты будут фильтроваться через фильтровальную бумагу Watman № 1 (Schuell and Schleicher 125 мм, кат. № 1001 125) (Shumaila naz et al., 2018).

СТАНДАРТИЗАЦИЯ УЧАСТНИКОВ Предметы, выбранные в соответствии с критериями включения, будут стандартизированы. Участникам будет рекомендовано чистить зубы два раза в день (утром после завтрака и перед сном) и избегать нездоровой пищи. Участникам будет рекомендовано принимать сладкие напитки (чай, кофе, сладкие напитки) не более 2 раз в день. Настоящие Инструкции также будут переданы участникам в письменном виде. Участникам будет дано указание действовать в соответствии с этим руководством, и через 1 неделю их вызовут для взятия исходных образцов слюны.

ПРОЦЕДУРА СБОРА ДАННЫХ Всего в исследование будет включено 120 пациентов, отвечающих критериям включения. Информированные согласия будут взяты у всех участников. При получении согласия пациенты будут проинформированы о том, что они получат либо золотой стандарт (хлоргексидин), либо жидкость для полоскания рта на травах. Отбор пациентов в группу A, B или C будет осуществляться методом таблицы случайных чисел. Обозначение группы как A, B и C будет сделано соисследователем. Список групп будет запечатан в непрозрачный конверт и будет вскрыт по окончании исследования.

ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЕ ГРУППЫ Всего в исследование будет включено 120 участников. Участники будут поровну разделены на три группы (группы A, B и C). Участникам группы А давали жидкость для полоскания рта с хлоргексидином, а участникам групп В и С — 20% и 30% водный экстракт плодов Morus alba соответственно.

АНАЛИЗ pH СЛЮНЫ Анализ уровня pH слюны будет проводиться с использованием pH-метра, и pH слюны будет записан на исходном уровне и через 15 дней после использования соответствующего ополаскивателя для рта.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОЦЕДУРА Исходные 5 мл нестимулированных образцов слюны будут взяты у участников методом пассивного слюноотделения, затем 3 мл будут использованы для измерения pH слюны, а оставшийся образец слюны будет храниться при 0°C, а затем будет передан в лабораторию для исследования. оценка Streptococcus mutans. После взятия исходных образцов слюны участников попросят прополоскать и подержать 10 мл соответствующей жидкости для полоскания рта в течение 30 секунд во рту, прежде чем выплюнуть ее. Процедура будет повторяться участниками дважды в день в течение 15 дней. Через 15 дней у участников снова возьмут образцы слюны для оценки Streptococcus mutans, и полученные результаты будут сравниваться с исходными образцами слюны на Streptococcus mutans.

ПРОЦЕДУРА КУЛЬТУРЫ Техникой оценки микробного содержания будет метод разбавления и посева. Микробный анализ слюны будет проводиться путем разбавления каждого образца слюны дистиллированной водой в соотношении 1:10. Затем каждый образец помещают штрихом на чашку с агаровой средой Mitis salivarius (MSA). Затем планшеты инкубируют в течение 48 часов при 37°C и подсчитывают количество колоний Streptococcus mutans (КОЕ) под самосветящимся бинокулярным микроскопом. Все результаты будут записаны в заранее разработанной форме. (Смарити Сексена и др., 2017, Вельмуруган и др.. 2013, Hongkun Wu et al., 2003) СТАТИСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ Данные будут проанализированы с использованием SPSS версии 23. Среднее значение и стандартное отклонение будут приняты для числовых данных. Частота и проценты будут взяты для категорийных данных.

Парный t-критерий будет проводиться для сравнения между значениями количества бактерий и значений pH до и после вмешательства для каждой группы, а ANOVA с апостериорным критерием Тьюки будет применяться для сравнения между тремя группами. P < 0,05 будет считаться статистически значимым.

ЭТИЧЕСКОЕ СООБРАЖЕНИЕ Этическое одобрение будет получено от Комитета по этике Университета Зиауддина. Информированное согласие будет получено от каждого субъекта перед записью любого измерения. Вся информация, полученная в ходе исследования, будет строго конфиденциальной. Анонимность всех субъектов будет поддерживаться тщательным хранением информации. Если будут замечены какие-либо проблемы, связанные с зубами, пациенты будут проинформированы и направлены в соответствующие клиники для проведения необходимого лечения.

ЗНАЧИМОСТЬ ИССЛЕДОВАНИЯ Если результаты нашего исследования подтвердят, что Morus alba более эффективен, то безопасное, недорогое и экологически чистое средство, полученное из природного источника, будет доступно в будущем для профилактики кариеса зубов. Morus alba также можно использовать для детей и тех, кто не может использовать синтетические жидкости для полоскания рта из-за раздражения, изменения вкуса, ощущения жжения и по косметическим причинам.

Morus alba, как и другие растительные продукты, является экологически чистым, а его формула в виде противомикробного ополаскивателя помогает минимизировать токсическое воздействие на окружающую среду, создаваемое химическим ополаскивателем для полости рта хлоргексидином, который в настоящее время является золотым стандартом для стоматологических носителей. Результаты этого исследования могут открыть двери для других исследований других растительных продуктов, традиционно используемых из-за их антимикробного потенциала.