PRACA POGLĄDOWA / REVIEW ARTICLE

USE OF STOMATOLOGICAL INDEXES IN BIOLOGY

Андрей В. Зайцев, Нина А. Передерий, Анжела В. Ваценко, Наталья А. Улановская-Цыба, Сергей И. Дубинин, Валентин А. Пилюгин, Елена В. Силкова, Елена Б. Рябушко, Оксана В. Овчаренко

ВЫСШЕЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ УКРАИНЫ, УКРАИНСКАЯ МЕДИЦИНСКАЯ СТОМАТОЛОГИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ, ПОЛТАВА, УКРАЇНА

Andrey Zaytsev, Nina Perederii, Angela Vatsenko, Natalia UlanovskaTsyba, Sergey Dubinin, Valentin Pilugin,
Elena Silkova, Olena Ryabushko, Oksana Ovcharenko

THE HIGHER STATE EDUCATIONAL ESTABLISHMENT OF UKRAINE, UKRAINIAN MEDICAL STOMATOLOGICAL ACADEMY, POLTAVA, UKRAINE

 

РЕЗЮМЕ

Введение: Вопрос о междисциплинарном использовании знаний всегда был актуальным. Знания, полученные в одной области науки, могут оказаться эффективными в решении проблем другой дисциплины.

Целью работы является показание возможности использования показателей кариозного процесса в качестве маркеров биологии.

Материалы и методы: Материалом служили антропологические коллекции Полтавского краеведческого музея и Полтавского национального педагогического университета им. В.Г. Короленко на предмет заболевания кариесом зубов. Методом послужил сравнительный анализ показателей кариеса в стоматологии и показателей изменчивости в биологии.

Выводы: Медицинские показатели, взятые за период от века и более, можно представлять в виде показателей изменчивости человеческой популяции (например – нормы реакции в биологии). Динамика подобного представления указывает на изменения в диапазоне нормы реакции в различных средовых условиях. Сопоставляя данные из исторических источников об условиях проживания населения, можно судить о силе реагирования индивида и популяции в целом на определенные факторы окружающей среды. Интерполяция показателей в будущее может указать изменение нормы реакции на действующий сейчас раздражитель в будущем.

 

Abstract

Introduction: The issue of the interdisciplinary use of knowledge has always been topical. Knowledge obtained in one area of science can be effective in solving problems of another discipline.

The aim of the work is to show the possibility of using indicators of the carious process as markers of biology.

Materials and methods: The material based on anthropological collections of Poltava Museum of Local History and Poltava National Pedagogical University of V.G. Korolenko for the disease of dental caries. The method was a comparative analysis of caries in dentistry and indicators of variability in biology.

Conclusions: Medical indicators taken for a period of a century or more can be represented as indicators of the variability of the human population (for example, the reaction rates in biology). The dynamics of such a representation indicates changes in the range of reaction rates in different environmental conditions. Comparing data from historical sources on living conditions of the population, one can judge the strength of the response of the individual and the population as a whole to certain environmental factors. Interpolation of indicators in the future may indicate a change in the rate of response to the currently acting stimulus in the future.

Wiad Lek 2018, 71, 5, -1103

 

ВВЕДЕНИЕ

Между научными направлениями не существует четкой границы, поэтому области человеческого познания зависимы друг от друга. Однако им свойственна узкая специализация. Это приносит свою пользу – позволяет достичь результатов в разработке частных вопросов. Но имеет и негативную сторону – затрудняет движение вперед. Поэтому направлениям науки свойственен диалог, приводящий их к взаимообогащению. Такой междисциплинарный синтез в настоящее время все чаще начинает рассматриваться как один из важнейших аспектов возникновения нового знания [1,2].

Проблема междисциплинарных знаний всегда была остроактуальной. Ведь знания, полученные в одной области науки, могут более эффективно помочь продвижению вперед в другой области, так или иначе связанной с первой. Однако подобное наиболее эффективно, если существуют предпосылки о возможности их использования. ХХI век, по мнению некоторых ученых, будет столетием отраслей, основанных на силе человеческого интеллекта. Это еще более обусловливает необходимость кооперации между науками [3].

Подобное обстоятельство, в частности, указывает на актуальность интерпретации изучения твердотканных субстанций организма в медицине, в том числе – зубов в стоматологии, ведь анализ этого изучения также может быть использован в смежных областях знаний.

ЦЕЛЬ

Цель написания статьи – возможность применения анализа стоматологического материала дисциплинами, не занимающимися вопросами патологии человеческого организма.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

В качестве материала использованы выводы, сделанные на основе изучения антропологических коллекций, собранных сотрудниками Полтавского краеведческого музея, Полтавского национального педагогического университета им. В.Г. Короленко на предмет заболевания кариесом зубов [4,5].

Методом послужил сравнительный анализ показателей кариеса в стоматологии и показателей изменчивости в биологии [6].

ОБЗОР И ОБСУЖДЕНИЕ

Во многих стоматологических работах указано, что кариес зубов занимает одно из наиболее проблематичных мест среди заболеваний человека в современности. Вследствие этого кариесу придают неоднозначную организменную и социальную значимость [7,8,9]. Поэтому изучением кариозной патологии занимаются специалисты из разных областей науки [10, 11, 12, 13, 14].

Некоторые факты, установленные в процессе изучения кариеса, необъяснены. Данное обстоятельство заставляет более внимательно и серьезно отнестись к его изучению [15,16,17].

Затронутый вопрос касается в том числе и биологии, в частности – генетики. Связью между генотипом и кариозной патологией занимались многие исследователи. В прошлом веке некоторые исследователи указывали на влияние наследственности на конституцию зуба и его предрасположенность к кариесу, также отмечали, что морфологические признаки зубов (наличие и строение бороздок, ямок, размеры зуба, их дифференцированность) влияют на их кариесрезистенстность. Группа ученых также изучала распределение кариеса в семьях, отличающихся «накоплением» случаев «кариесной атаки» [18].

Были также установлены отношения между кариесом и другими, зависящими от генотипа, показателями. В частности: химический состав слюны, составляющие гуморального иммунитета, элементы клеточного иммунитета, строение челюстей, особенности прикуса и наличие некоторых патсостояний [19].

В XXI-м веке В.Р. Окушко указал, что доминирование наследственной предрасположенности к кариесу должно быть положено в основу современной кариесологии. Он выдвинул гипотезу об эпигенетическом (эпигенетический – относящийся к взаимодействию генетических факторов в процессе развития организма [20]) характере наследования этого заболевания [21]. Другие исследователи также утверждают, что изучение генетических и эпигенетического механизмов в возникновении и развитии кариеса зубов позволит получить новые научные данные, которые дополнят и расширят имеющиеся знания в этой области, что может стать основой для разработки этиологически и патогенетически обоснованных способов лечения и профилактики кариозной патологии [22]

Вышеприведенные положения указывают на неразработанность темы кариеса в генетических рамках вследствие недостаточности знаний. Однако кроме эмпирического существует феноменологический метод познания и объяснения материального и духовного мира, который используется в мировой философии, а также в естествознании и медицине [23]. Согласно ему, описывать явления и предсказывать их течение можно, не вникая в причины [24]. Приняв этот тезис за основу, к изучению кариозного процесса можно привлечь более общую дисциплину – биологию.

Чарльз Дарвин ввел в науку понятие «определенной изменчивости», которое соответствует «адаптивной модификации», т.е. модификационной (фенотипической) изменчивости. Это изменения в организме, связанные с изменением фенотипа вследствие влияния окружающей среды и носящие в большинстве случаев адаптивный характер. Генотип при этом не изменяется [25].

Модификационная изменчивость характеризуется рядом свойств:

1. Это ненаследуемые изменения, за исключением длительных модификаций, которые передаются при бесполом, вегетативном и партеногенетическом размножении.

2. Эти изменения всегда определенны, т.е. определенный фактор всегда вызывает определенные изменения.

3. Степень модификационного изменения обычно прямо пропорциональна силе или длительности действия фактора.

4. Модификационные изменения, как правило, адаптивны, т.е. полезны, за исключением морфозов и фенокопий.

5. Модификации обратимы, т.е. если вызвавший их фактор прекращает действие, то изменения исчезают. Исключения составляют морфозы и фенокопии, поскольку они возникают при воздействии факторов в ходе онтогенеза, а онтогенез необратим.

6. Модификационные изменения носят групповой характер.

7. Модификационные изменения небеспредельны.

Причинами модификационной изменчивости являются регуляция действия генов и нарушение в онтогенезе экспрессии генетической информации на разных стадиях – от транскрипции до образования активной белковой молекулы [26].

Из седьмого свойства следует понятие о пределе проявления модификационной изменчивости, который называется нормой реакции. Модификационная изменчивость обусловлена генотипом и имеет различия у особей данного вида. Объясняется норма реакции также спектром возможных уровней экспрессии генов, из которого выбирается тот, который наиболее подходит для данных условий окружающей среды. Норма реакции имеет пределы или границы для каждого биологического вида. Она генетически детерминирована и наследуется. Для разных признаков пределы нормы реакции различны [27].

Для оценки кариеса зубов согласно рекомендациям ВОЗ (Всемирная организация здравоохранения) используют показатели распространенности и интенсивности кариеса. Интенсивность поражения кариесом определяется индексом КПУ зубов и КПУ полостей. Она может быть определена как у одного обследуемого, так и у группы индивидов. Индекс КПУ зубов – это сумма кариозных (К), запломбированных (П) и удаленных (У) вследствие осложнений кариеса зубов у одного обследованного. При определении этого и других средних величин индексов интенсивности у значительного количества населения их сумма разделяется на количество обследованных.

Показатель распространенности характеризует процент лиц, пораженных кариесом. Он определяется отношением числа людей с кариесом к общему количеству обследованных [28].

На основе изучения этих показателей на собранном одонтологическом фоссильном и субфоссильном материале был проведен сравнительный математический многофакторный анализ (метод точечных графов) патологии [29,30].

Результаты исследований были трансформированы в графики. В этой работе представлены графики изменения показателя интенсивности и распространенности кариеса зубов от эпохи меди с прогнозированием в будущее (рис. 1). Графики показывают динамику показателей кариеса зубов – их эволюцию в различные исторические периоды на территории современной Украины. В эти периоды на человеческую популяцию, живущую на указанной территории, воздействовали различные средовые факторы [31, 32].

При экстраполяции результатов графиков на положения биологии, очень похоже, что их ветви представляют собой не что иное как вышеописанные изменения дентальных органов в виде кариозной патологии вследствие смены воздействий факторов окружающей среды, т.е. – изменения фенотипа. Это представляет собой не что иное, как показатели нормы реакции. Рис.1.

Динамика графиков показывает, что кариозный процесс за время своего существования в выбранном интервале развития человеческой популяции осуществил несколько количественных и качественных изменений. Заметен одновременный положительный тангаж ветвей распространенности и интенсивности, однако, угол его различный.

ВЫВОДЫ

1. Медицинские показатели, в частности – показатели распространенности и интенсивности кариеса, взятые за длительный исторический период, занимающий временной отрезок от века и более, можно представлять в виде показателей изменчивости человеческой популяции (такие как норма реакции в биологии, например).

2. Динамика подобного представления указывает на изменения в диапазоне нормы реакции в различных средовых условиях.

3. Сопоставляя данные из исторических источников об условиях проживания населения, можно судить о силе реагирования индивида и популяции в целом на определенные факторы окружающей среды.

4. Интерполяция показателей в будущее может указать изменение нормы реакции на действующий сейчас раздражитель в будущем.

REFERENCES

1. Averyanov A.N. Systemnoye poznaniye mira [System knowledge of the world: methodological problems]. Politizdat; 1985, 263.

2. Yaskevich Ya.S. Philosophiya i methodologiya nauki. Voprosi i otveti: polniy kurs podgotovki k kandidatskomu ekzamenu [Philosophy and methodology of science. Questions and answers: a full course of preparation for the candidate exam]. Minsk: Higher school; 2007, 656.

3. Shubina N.L.Nauchnaya communicatsiya: poiski razumnogo compromissa [Scientific communication: the search for a reasonable compromise]. News of the Hertsen’ Russian State Pedagogical University. 2009; 104: 87-96.

4. Artemyev A.V. Evolyutsiyni osoblivosti rozvitku zahvoryuvan na karies zubiv u lyudini: avtoref. dis. na zdobuttya stupenya cand. med. nauk: spets. 14.01.22 «Stomatologiya» [Evolutionary peculiarities of the development of diseases of dental caries in humans: author’s abstract for obtaining the degree of candidate of Medical Sciences: specialty 14.01.22 «Stomatology»]. Poltava: 2012, 19.

5. Kaskova L.F. Evolyutsionnie osobennosti razvitiya kariesa u cheloveka. [Evolutionary pecularities of the development of a caries in humans] / L.F. Kaskova, A.V. Zaitsev, A.V. Artemyev. – К.: Center for the surveying of the National Academy of Sciences of Ukraine and the Ukrainian Society for the Protection of Historical and Cultural Monuments, 2013,80.

6. Simanovsky S.I. Sravnitelniy analiz kak method issledovaniya v politicheskoy nauke [Comparative analysis as a method of research in political science].Vesti BDPU. 2002;4:165-171.

7. Zaytsev A, Vatsenko A, Perederii N et al. A study of dental caries problem in its biological aspect. Medical teacher. 2017;39:1402–1407.

8. Petrushanko T, Chereda V, Loban G. Yakisniy sklad microbiocenozu porozhnini rota osib molodogo viku z riznoyu intensivnistyu kariesu [Qualitative composition of microbiocenosis of the mouth of persons of young age with different caries intensity]. World of Medicine and Biology. 2013; 1: 57-58.

9. Terapevtichna stomatologiya: Pidruchnik dlya studentov stomatologichnih facultetov vishchih medichnih navchalnih zakladiv IV akreditatsii u dvoh tomah [Therapeutic dentistry: A textbook for students of dental departments of Higher Medical Education Institutions of IV level of accreditation in two volumes / Edited by prof. A.K. Nikolyshin]. Poltava: «Divosvit»; 2005, 392 .

10. Buzhilova A.P. Homo sapiens: istoriya bolezni [Homo sapiens: history of disease]. М.: Languages of Slavic culture; 2005,320.

11. Ronlin D.G. Bolezni drevnih lyudey [Diseases of ancient people] Science; 1965,305.

12. Dobrovolskaya M.V. K metodike raboti s materialami krematsii. [About the method of work with cremation materials]. Brief Communications of the Institute of Archeology. 2010;234:85-98.

13. Zubova A, Molodin V, Chikisheva T. Perviye resultati sravnitelnogo analiza odontologicheskih haracteristic populyatsiy odinovskoy culturi: k vorosu o yuzhnih migratsiyah [The first results of the comparative analysis of the odontological characteristics of the populations of the Odino culture: the question of southern migration]. Problems of Archeology, Ethnography and Anthropology of Siberia and the Adjacent Territories. 2016;V. XXII: 292-298.

14. Marphina O. Istoriya antropologicheskih issledovaniy v Belarusi [The History of Anthropological Studies in Belarus]. Minsk: Belarusian Science; 2015,405.

15. Okushko O.R. K «teoreticheskoy stomatologii» [To «theoretical dentistry»]. New in dentistry. 2003; 4:4-6.

16. Zaitsev A, Kotelevskaya N, Boichenko O et al. Antagonism Dyubua v sovremennih usloviyah [Dubois antagonism in modern conditions] Ukrainian Dental Almanac. 2016; 1 (1);33-36.

17. Perederii N.A. Functsionalnost microbioti pri parasitologii [Functionality of microbiota in pathology]. World of Medicine and Biology. 2017; 3 (61): 177-181.

18. Meditsinskaya i clinicheskaya genetica dlya stomatologov; uchebnik dlya vuzov [Medical and clinical genetics for stomatologists: a textbook for high schools, edited by O.O. Yanushevich .M .: GEOTAR-MEDIA; 2009, 400.

19. Nasledstvennost i karies – peredaetsya li karies po nasledstvu – stomatologicheskiy portal [Heredity and caries – caries are inherited by the heritage – stomatological portal] MyDentist.ru http://mydentist.ru/blog/nasledstvennost-i-karies/

20. Ecologicheskii entsiclopedicheskii slovar [tekst], [dlya studentov i prepodavateley estestvennonauchnih i economicheskih facultetov vuzov], [nauch.red. V.V.Germnan] [Ecological Encyclopedic Dictionary, [Text], [For Students and Teachers of Natural Sciences and Economics Faculties of Universities], [scientific edition by V.V. German] Chisinau: Editorial Board of the Moldavian Soviet Encyclopedia. 1990;406.

21. Okushko V.R. Nasledstvenniy factor kariesa v kachestve epigeneticheskogo fenomena [Hereditary factor of caries as an epigenetic phenomenon] Innovations in dentistry. 2013; 1: 43-46.

22. Litinskaya O.V. Perspektivi vivchennya genetichnih and epigenetichnih chinnikiv u vineknenni ta rozvitku kariesu [Prospects for the study of genetic and epigenetic factors in the appearance and development of dental caries] Clinical Dentistry. 2016; 3: 10-14.

23. Fenomenologiya. – Filosophiya. Osnovniye ponyatiya filosophii Phenomenology. – Philosophy. Basic concepts of philosophy. https://progs-shool.ru/obshhij-kurs-filosofii/488-fenomenologiya.html

24. Gnedenko B.V. Ocherki po istorii matematiki v Rossii [Essays about the history of mathematics in Russia]. M.-L .: OGIZ; 1946, 247.

25. Dubinin S, Ulanovskaya-Tsiba N, Vatsenko A. Osnovi medichnoi biologii: navchalniy posibnik z medichnoi biologii, parazitologii i genetiki dlya studentiv VNMZ Ukraini IV rivnya akreditatsii [The basis of Medical Biology: A Manual for Medical Biology, Parasitology and Genetics for the students of the HMEI of Ukraine IV accreditation level. Poltava; 2012, 336.

26. xarakteristika-modifikacionnoie-izmenchivosti-i-ee-znachenie-i-selekciihttp://www.phytology.ru/razmnojenie-rasteniie/xarakteristika-modifikacionnoie-izmenchivosti-i-ee-znachenie-i-selekcii.html

27. Modificatsionnaya izmenchivost [Modificational variation] Wikipedia https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%BE%D0%B4%D0%B8%D1%84%D0%B8%
D0%BA%D0%B0%D1%86%D0%B8%D0%BE%D0%BD%D0%BD%D0%
B0%D1%8F_%D0%B8%D0%B7%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D1%87%
D0%B8%D0%B2%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%8C

28. Terapevtichna stomatologiya. Pidruchnik dlya studentiv stomatologichnogo facultetu vishchih navchalnih zacladiv IV rivnya akkreditatsii / za red. A.Nikolishina [Therapeutic dentistry. Tutorial for Students of the Department of Dentistry of Higher Medical Educational Institutions IV level of accreditation / Edited by Anatoliy Nikolishin] – 2nd Edition, corrected and supplemented. Vinnitsa: New Book; 2012, 680.

29. Artemyev A.V. Evolutsiyni osoblivosti rozvitku zahvoryuvan na karies zubiv u lyudini: avtoref. dis. na zdobuttya stupenya cand.med.nauk: spets. 14.01.22 «Stomatology» [Evolutionary peculiarities of the development of diseases of dental caries in humans: author›s abstract. dis. for obtaining the degree of candidate of Medical Sciences: specialty 14.01.22 «Stomatology»]. Poltava: 2012,19.

30. Kaskova L.F. Evolutsiyni osobennosti razvitiya kariesa u cheloveka [Evolutionary features of human caries development] / L.F. Kaskova, A.V. Zaitsev, A.V. Artemyev – K .: Center for the Surveying of the National Academy of Sciences of Ukraine and the Ukrainian Society for the Protection of Historical and Cultural Monuments; 2013, 80.

31. Artemyev A.V. Evolyutsiyni osoblivosti rozvitku zahvoryuvan na karies zubiv u lyudini: avtoref. dis. na zdobuttya stupenya cand.med.nauk: spets. 14.01.22 «Stomatology» [Evolutionary peculiarities of the development of diseases of dental caries in humans: author’s abstract. dis. for obtaining the degree of candidate of Medical Sciences: specialty 14.01.22 “Stomatology”]. Poltava: 2012;19.

32. Kaskova L.F. Evolutsiyni osobennosti razvitiya kariesa u cheloveka / L.F.Kaskova, A.V. Zaitsev, A.V. Artemyev [Evolutionary features of human caries development] – K .: Center for the Surveying of the National Academy of Sciences of Ukraine and the Ukrainian Society for the Protection of Historical and Cultural Monuments. 2013, 80.

 

Данная статья является фрагментом научно-исследовательской работы «Механизмы влияния болезнетворных факторов на стоматологический статус лиц с соматической патологией, пути их коррекции и блокирования» № 0115 U001138.

Вклад авторов:

В порядке очерёдности авторов.

Конфликт интересов:

Автора не заявляют о конфликте интересов.

АВТОР ДЛЯ КОРРЕСПОНДЕНЦИИ

Нина А. Передерий

ул. Соборности, 50, кв.47, 36000 Полтава, Украина

тел: +380683488826

e-mail: perederii.nina@gmail.com

 

Прислана: 21.04.2018

Утверждена: 10.07.2018

Рис. 1. График изменения показателя интенсивности и распространенности кариеса зубов в разные исторические эпохи (%).