XVIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2026

Процессы деминерализации и реминерализации эмали являются ключевыми звеньями в патогенезе кариеса зубов - одного из наиболее распространённых стоматологических заболеваний во всём мире. Нарушение равновесия между потерей и восстановлением минеральных компонентов эмали под воздействием органических кислот, образующихся в результате метаболизма кариесогенной микрофлоры, приводит к прогрессирующему разрушению твёрдых тканей зуба. Существенную роль в поддержании минерализационного гомеостаза полости рта играет слюна, в частности её белковые компоненты, такие как статерин и гистатины, которые участвуют в регуляции кристаллизации гидроксиапатита, формировании приобретённой пелликулы и защите эмали от кислотного воздействия.

Статерин - низкомолекулярный фосфопротеин слюны - препятствует спонтанной преципитации кальций-фосфатных солей и тем самым поддерживает перенасыщенное состояние слюны по отношению к эмали, создавая условия для реминерализации. Гистатины, в свою очередь, обладают выраженными антимикробными свойствами, ингибируя рост Streptococcus mutans и других кариесогенных микроорганизмов, а также участвуют в процессах заживления и поддержания целостности твёрдых тканей зуба. Исследования отечественных и зарубежных учёных, включая работы А.А. Леонтьева, В.К. Леонтьева, J. Tenovuo, J.O. Featherstone и R.P. Shellis, подтверждают значимую роль слюнных белков в развитии кариесрезистентности эмали и индивидуальной восприимчивости к кариесу.

По данным Всемирной организации здравоохранения и Минздрава РФ, распространённость кариеса среди детей и подростков в России достигает 80-90 %, а у взрослого населения - более 95 %, что подчёркивает высокую медико-социальную значимость проблемы. Современные экспериментальные и клинические исследования показывают, что снижение концентрации статерина и гистатинов в слюне коррелирует с повышенной интенсивностью кариозного процесса, что имеет важное диагностическое и прогностическое значение. Практическая значимость изучения данных белков заключается в возможности разработки новых профилактических средств - реминерализующих гелей, зубных паст и слюнных заменителей, направленных на имитацию или усиление естественных защитных механизмов полости рта.

Целью данной работы является изучение механизмов деминерализации и реминерализации эмали и анализ роли статерина и гистатинов в развитии и профилактике кариеса. Для достижения поставленной цели были определены следующие задачи: рассмотреть биохимические и физико-химические основы деминерализации и реминерализации эмали; изучить состав и функции слюны в поддержании минерализационного равновесия; проанализировать роль статерина и гистатинов в защите эмали и регуляции микробного биоценоза полости рта; обобщить данные экспериментальных и клинических исследований о взаимосвязи слюнных белков с интенсивностью кариеса; оценить практическое значение полученных данных для профилактики и лечения кариеса.

Материалы и методы исследования. В ходе работы были проанализированы современные научные публикации отечественных и зарубежных авторов, данные эпидемиологических исследований ВОЗ и Минздрава РФ, учебные и методические материалы по гистофизиологии твёрдых тканей зуба, а также результаты экспериментальных и клинико-лабораторных исследований, посвящённых изучению слюнных белков и их роли в кариесрезистентности эмали.

Результаты и обсуждение. Процессы деминерализации и реминерализации эмали лежат в основе патогенеза кариеса зубов и определяют как начальные стадии поражения твердых тканей, так и возможности их обратимого восстановления. Эмаль является высокоминерализованной тканью организма человека, на 96-97 % состоящей из неорганических компонентов, главным образом кристаллов гидроксиапатита, организованных в виде эмалевых призм. Несмотря на высокую степень минерализации, эмаль не является биологически инертной структурой и постоянно подвергается динамическому воздействию факторов внешней и внутренней среды, включая колебания pH, состав слюны, микробный биоценоз полости рта и характер питания [1, 24].

Деминерализация эмали представляет собой процесс выхода ионов кальция, фосфата и гидроксильных групп из кристаллической решетки гидроксиапатита под воздействием органических кислот, образующихся в результате метаболизма углеводов кариесогенными микроорганизмами зубного налета. Наиболее значимыми в этом процессе являются бактерии рода Streptococcus, прежде всего Streptococcus mutans и Streptococcus sobrinus, а также Lactobacillus spp., способные к интенсивному кислотообразованию. В результате снижения pH в зоне зубного налета ниже критического уровня, который для эмали составляет в среднем 5,5, происходит растворение поверхностных слоев эмали и формирование начального кариозного поражения в виде меловидного пятна [4, 62].

Исследования J.O. Featherstone, R.P. Shellis и других зарубежных ученых показали, что деминерализация является не линейным, а фазовым процессом, при котором первично поражаются интерпризматические пространства, более уязвимые к кислотному воздействию. При этом поверхностный слой эмали на ранних этапах может сохраняться за счет реминерализующего потенциала слюны, что подтверждает возможность обратимости начального кариеса при благоприятных условиях. Отечественные исследователи, включая В.К. Леонтьева и А.А. Леонтьева, также подчеркивали, что скорость и глубина деминерализации напрямую зависят не только от активности микрофлоры, но и от качественного и количественного состава слюны [1, 73].

Реминерализация эмали является физиологическим процессом, направленным на восстановление утраченных минеральных компонентов и стабилизацию кристаллической структуры гидроксиапатита. Основную роль в этом процессе играет слюна как биологическая жидкость, перенасыщенная ионами кальция и фосфата. В условиях нормального слюноотделения и нейтрального или слабощелочного pH создаются предпосылки для обратного диффузионного транспорта минералов в зону деминерализации. Существенное значение имеет также присутствие фтора, способствующего образованию фторапатита, более устойчивого к кислотному воздействию [5, 3].

Однако реминерализующая способность слюны определяется не только ее минеральным составом, но и белковыми компонентами, среди которых особое место занимают статерин и гистатины. Эти слюнные белки выполняют регуляторную, защитную и антимикробную функции, обеспечивая поддержание минерализационного гомеостаза полости рта. Их роль активно изучается в рамках современной профилактической стоматологии и молекулярной биологии твердых тканей зуба [3, 126].

Статерин представляет собой низкомолекулярный фосфопротеин, синтезируемый преимущественно околоушными слюнными железами. Он обладает высокой аффинностью к поверхности гидроксиапатита и является одним из ключевых компонентов приобретенной пелликулы эмали. Работы J. Hay, J. Tenovuo и R. Schupbach показали, что статерин способен ингибировать спонтанную кристаллизацию кальций-фосфатных солей в слюне, тем самым поддерживая ее перенасыщенное состояние по отношению к эмали. Это предотвращает выпадение минералов в осадок и обеспечивает их доступность для процессов реминерализации [2, 104].

Механизм действия статерина заключается в связывании кальция и стабилизации аморфных кальций-фосфатных комплексов, что создает условия для контролируемого роста кристаллов гидроксиапатита непосредственно на поверхности эмали. Кроме того, статерин участвует в формировании селективной адсорбции белков и микроорганизмов, влияя на состав зубного налета и снижая адгезию кариесогенных бактерий. Исследования показали, что у лиц с высокой кариесрезистентностью концентрация статерина в слюне статистически значимо выше по сравнению с пациентами с высокой интенсивностью кариеса [4, 114].

Гистатины представляют собой группу богатых гистидином пептидов, обладающих выраженными антимикробными и фунгицидными свойствами. Наиболее изученными являются гистатин-1, гистатин-3 и гистатин-5. Эти пептиды синтезируются в слюнных железах и активно участвуют в регуляции микробного биоценоза полости рта. Работы J. Oppenheim, M. Helmerhorst и T. Troxler продемонстрировали, что гистатины способны подавлять рост Streptococcus mutans, Candida albicans и других микроорганизмов, играющих роль в развитии кариеса и воспалительных заболеваний полости рта [3, 134].

Помимо антимикробного действия, гистатины участвуют в процессах репарации твердых и мягких тканей, стимулируя миграцию и пролиферацию клеток. В контексте кариеса их значение заключается в опосредованном снижении кислотной нагрузки на эмаль за счет контроля микробного состава зубного налета. Кроме того, гистатин-1 обладает способностью связываться с поверхностью эмали и участвовать в формировании пелликулы, усиливая защитные свойства эмалевого покрытия [5, 9].

Эпидемиологические исследования, проведенные в России и за рубежом, подтверждают тесную взаимосвязь между состоянием слюнных факторов защиты и распространенностью кариеса. По данным Минздрава РФ, кариес выявляется у 60-70 % детей дошкольного возраста, у 80-90 % подростков и более чем у 95 % взрослого населения. При этом у лиц с гипосаливацией, нарушением белкового состава слюны или хроническими заболеваниями слюнных желез отмечается более высокая интенсивность кариозного процесса. Эти данные подчеркивают практическую значимость изучения роли слюнных белков, включая статерин и гистатины, в профилактике кариеса [3, 135].

Практическое значение исследований в данной области заключается в разработке новых профилактических и лечебных подходов, основанных на усилении естественных механизмов реминерализации. В последние годы активно изучаются возможности создания зубных паст, ополаскивателей и реминерализующих гелей, содержащих синтетические аналоги статерина и гистатинов или пептиды, имитирующие их функциональные домены. Экспериментальные работы показали, что такие средства способны повышать устойчивость эмали к кислотному воздействию и снижать скорость развития начального кариеса [5, 11].

Клинические исследования также подтверждают, что комплексная профилактика, включающая контроль микробного биоценоза, стимуляцию слюноотделения и использование реминерализующих средств, дает более выраженный эффект по сравнению с традиционными методами. В этом контексте изучение индивидуальных особенностей слюнного состава может рассматриваться как перспективное направление персонализированной стоматологической профилактики. Определение уровня статерина и гистатинов в слюне потенциально может использоваться в качестве диагностического маркера кариесрезистентности и прогноза течения кариозного процесса [1, 238].

Таким образом, деминерализация и реминерализация эмали представляют собой взаимосвязанные и динамичные процессы, баланс между которыми определяет состояние твердых тканей зуба. Статерин и гистатины играют ключевую роль в поддержании этого баланса, обеспечивая как физико-химическую стабилизацию минерального состава эмали, так и биологическую защиту от кариесогенной микрофлоры.

Литература:

1. Боровский Е.В., Максимовский Ю.М. Терапевтическая стоматология. Кариесология и заболевания твердых тканей зубов: учебник. – 2-е изд., перераб. и доп. – Москва: ГЭОТАР-Медиа, 2019. – 456 с. 

2. Гильмиярова Ф.Н., Гришина И.А. Биохимия полости рта: учебное пособие. – Самара: СамГМУ, 2017. – 214 с.  

3. Кудзаев Б.А., Калагова Р.В. Слюна как уникальная биологическая жидкость (обзор литературы) / Б.А. Кудзаев, Р.В. Калагова // Вестник науки. – 2021. – Т. 3, № 2. – С. 124–135.

4. Леонтьев В.К., Леонтьев А.А. Кариес зубов: биология, эпидемиология, профилактика. – Москва: Медицинская книга, 2015. – 320 с.

5. Новицкая И.К., Терешина Т.П. Роль слюны в обеспечении процессов минерализации зубов (обзор литературы) // Современные проблемы науки и образования. – 2013. – № 6. – С. 1–12.