Патогенез инфекционных поражений ротовой полости

Патологические процессы в полости рта начинаются с адгезии бактерий к тканям зубов и слизистых с образованием зубного налета (бляшки). Адгезия обусловлена взаимодействием бактериальных адгезинов с рецепторами клеток ротовой полости. Микробные адгезины представляют собой полисахариды, тейхоевые кислоты, гликозилтрансферазы, лектины. В роли специфических и неспецифических рецепторов на клетках выступают гликопротеины, муцин, иммуноглобулины, пролин-содержащие белки, а также микробные компоненты, сорбированные на клеточной поверхности (гликозилтрансферазы, глюканы). Зачастую такое взаимодействие мало специфично. Например, липотейхоевые кислоты связываются со всеми отрицательно заряженными мембранами клеток посредством ионов кальция.

Однако селективная колонизация бактерий в тканях ротовой полости обеспечивается специфическими взаимодействиями. Так, Actinomyces naeslundii связывается с поверхностными клеточными антигенами посредством фимбрий I типа, S. mutans связывается с пролин-содержащими белками, S. gordonii связывается с амилазой полости рта, S. sanguis взаимодействует с сиалосодержащими олигосахаридами муцина MG2.

Также бактерии могут колонизировать полость рта, связываясь друг с другом. Этот процесс называется коагрегацией. Наиболее часто наблюдается межродовая коагрегация. При этом взаимодействуют бактерии различных родов. Внутриродовая коагрегация характерна главным образом для стрептококков. Обычно она опосредована лектинами.

Коагрегация лежит в основе образования зубной бляшки.

Одним из важных механизмов коагрегации является синтез внеклеточных полисахаридов (глюканов) из сахарозы бактериями S. mutans. Гликозилтрансферазы S. mutans образуют полимерные глюканы, которые связаны с поверхностью микроба. С их помощью стрептококки прикрепляются к поверхности зуба, а также агрегируют с другими бактериями (в этом процессе участвуют лектины).

Бактерии могут прямо подавлять защитные факторы ротовой полости. Так, многочисленные микроорганизмы (S. sanguis, S. oralis, S. mitis биовар 1, Porphyromonas gingivalis, Prevotella intermedia, Capnocytophaga spp.) способны продуцировать IgA-протеазы, которые разрушают IgA – главный фактор специфического иммунитета полости рта.

При отсутствии надлежащей гигиены ротовой полости, при ухудшении условий питания, гормональных и иммунных нарушениях бактериальная колонизация полости рта прогрессирует. Смена микробных биоценозов в бляшке, усиление синтеза факторов патогенности бактериями зубного налета создают дисбаланс между защитными и агрессивными факторами в полости рта. Наступает момент, когда патогенное воздействие микробов непосредственно приводит к развитию заболеваний – кариесу, пульпиту, периодонтитам.

Кариес

Кариес – это бактериальное заболевание твердых тканей зубов, которое характеризуется неуклонным прогрессирующим разрушением структуры зуба с образованием полости. Обычно кариес является местным процессом. В начале заболевания происходит увеличение зубного налета в ямках, фиссурах, гладких поверхностях зуба. Также кариес может возникать в области корней вследствие атрофии десен.

Деминерализация зуба (эмали, дентина и цемента), лежащая в основе кариеса, вызывается органическими кислотами. Они появляются в ротовой полости вследствие переваривания микробами углеводов, поступающих с пищей. Снижение рН полости рта приводит к селекции кислотоустойчивых микроорганизмов, которые, в свою очередь, способны переваривать углеводы с образованием кислот.

Создаются условия для растворения тканей зуба с вымыванием кальция. Критический уровень рН для начала деминерализации составляет 5,0-5,5.

Многочисленные эксперименты показали, что главную роль в возникновении и прогрессировании кариеса играют стрептококки (в первую очередь – S. mutans и S. sobrinus), а также бактерии рода Lactobacillus. Эти две группы бактерий способны быстро метаболизировать углеводы с преимущественным образованием молочной кислоты. Сначала преобладают S. mutans, лактобациллы растут медленнее, их обнаруживают уже при развитии клинических признаков кариеса. Отсюда стрептококки ответственны за индукцию кариеса, а лактобациллы – за его прогрессирование.

Патогенность S. mutans определяется его адгезивными свойствами к эмали зуба с формированием зубной бляшки. S. mutans продуцирует ферменты глюкозилтрансферазу и фруктозилтрансферазу. Под влиянием глюкозилтрансферазы происходит распад сахарозы, поступающей с пищей в ротовую полость, на глюкозу и фруктозу. Эти мономеры под действием вышеуказанных ферментов полимеризуются в нерастворимые глюкан и фруктан. Нерастворимый глюкан играет основную роль в прикреплении и агрегации S.mutans и в формировании зубных бляшек.

При нейтральном рН в зубном налете содержится небольшое количество S. mutans и лактобацилл. Частое употребление углеводов снижает рН бляшки, что приводит к угнетению бактерий видов S. mitis, S. oralis, S. sanguis и к ускорению роста S. mutans и лактобацилл. Скорость деминерализации зуба увеличивается. Если специфические и неспецифические защитные факторы ротовой полости не компенсируют длительное патогенное действие бактерий, развивается кариес.

Тем не менее, не только вышеуказанные виды бактерий обусловливают кариозный процесс. Кроме стрептококков и лактобацилл из очагов кариеса выделяется широкий спектр микроорганизмов. Относительно недавно с применением методов молекулярно-генетического анализа (полимеразная цепная реакция (ПЦР), риботипирование) было доказано, что многие другие микроорганизмы ротовой полости также участвуют в развитии кариеса. Среди них Actinomyces gerencseriae, Bifidobacterium spp., S. salivarius, S. constellatus, S. parasanguinis и др. Предполагается, что Actinomyces gerencseriae играет роль в инициации заболевания, а патогенное действие бифидобактерий обусловливает глубокий кариес. С другой стороны, преобладание в зубном налете S. sanguis замедляет развитие болезни. Таким образом, кариес является результатом сложных экологических взаимоотношений микробов ротовой полости.

В развитии неосложненного кариеса выделяют несколько стадий: стадию кариозного пятна; поверхностный кариес; средний кариес; глубокий кариес.

В стадии пятна различают белое кариозное пятно (с быстрой деминерализацией зуба) и пигментированное пятно (медленная деминерализация).

При поверхностном кариесе поражена только эмаль; при среднем кариесе – эмаль и периферический слой дентина, при глубоком впроцесс вовлекаются внутренние слои дентина.

Осложненным кариесом принято называть пульпит и периодонтит, которые развиваются вследствие прогрессирования кариозного процесса.

Лечение кариеса

Лечение кариеса зависит от стадии. При начальном кариесе применяют местное лечение препаратами фтора, кальция. В последние годы широко используют фторсодержащий лак. Лечение поверхностного кариеса оперативное с последующим пломбированием. Лечение среднего и глубокого кариеса оперативное с устранением дефекта и пломбированием.

Предупреждение кариеса

Гигиена полости рта является решающим фактором в поддержании нормального гомеостаза ротовой полости, в том числе в предупреждении кариеса и заболеваний периодонта. Необходимо тщательное удаление зубного налета зубными щетками и зубными нитями (флосами). Добавление антимикробных компонентов в пасты усиливает противокариозный эффект. Происходит подавление роста кариесогенных бактерий, ингибирование их факторов вирулентности. Дополнительное включение фтора в зубные пасты приводит к образованию фторапатитов и фторида кальция в зубной эмали. Это предупреждает деминерализацию зуба. Также фториды способны блокировать транспорт углеводов у бактерий, что снижает кислотообразование в ротовой полости.

Специфическая профилактика

В настоящее время разрабатываются два подхода к созданию специфического иммунитета в полости рта.

Один из них предполагает создание иммунного ответа непосредственно в ротовой полости. Для этого проводят аппликации антигенов на слизистую полости рта, инъекции антигенов в подслизистый слой, лимфоидные ткани вокруг слюнных желез. В результате такой иммунизации можно получить не только местный, но и системный иммунитет. В свою очередь, антитела из системного кровотока могут попадать в ротовую полость через десневую жидкость.

Другим подходом является пероральная иммунизация антигенами, что приводит к активации всей системы иммунитета слизистых оболочек. Это значительно увеличивает концентрацию специфического IgA в полости рта.

С целью специфической профилактики кариеса испытывается рекомбинантная пероральная вакцина, содержащая антигены S. mutans. Также предпринимались попытки иммунизации убитыми вакцинами из кариесогенных штаммов стрептококков.

Однако эффективная противокариозная вакцина остается делом будущего.

Пульпит

Пульпит или воспаление пульпы в большинстве случаев является осложнением кариеса с распадом органических веществ дентина. Развитию пульпита способствуют травмы зуба; действие химических соединений пломбировочных материалов (фторида натрия, фосфорной кислоты); лечебные вмешательства на тканях периодонта и т.д.

Однако основную роль в развитии пульпита играют микроорганизмы. Большинство из уже упоминавшихся видов бактерий может приводить к пульпиту. Основными возбудителями являются a-гемолитические стрептококки, неспорообразующие анаэробы, в первую очередь пептококки, пептострептококки, актиномицеты, лактобациллы.

Проникают они в пульпу чаще всего из кариозной полости по дентинным канальцам, иногда ретроградно через апикальные отверстия или дельтовидные ответвления корневого канала. Очагами инфекции служат патологические десневые карманы, остеомиелитические очаги, гаймориты и др. Гематогенный занос возбудителя наблюдается редко (при значительной бактериемии).

При остром пульпите воспаление протекает по типу гиперергической реакции, способствующей резкому отеку ткани пульпы. Ее объем значительно увеличивается, и это вызывает острую боль. Через несколько часов от начала обострения воспаление принимает характер гнойного процесса, образуются инфильтраты и абсцессы. Исходом острого пульпита является некроз пульпы, либо пульпит переходит в хроническую стадию, протекающую с периодическими обострениями. Возможно развитие апикального периодонтита (периапикальная гранулема или абсцесс).

Лечение. Существует два основных способа лечения пульпита с удалением пораженной пульпы – девитальный и витальный. Антимикробную терапию назначают только в случае недостаточной эффективности стоматологических манипуляций или распространении инфекции в окружающие ткани (периодонт, периост и др.). Препаратами выбора являются бета-лактамы (пенициллин), антибиотики, действующие на анаэробы (клиндамицин, метронидазол).

Профилактикапульпита неспецифическая – периодические профилактические осмотры и санация полости рта.

Заболевание периодонта

Болезни периодонта – это группа инфекционно-воспалительных заболеваний, поражающих поддерживающие ткани зубов.

Они разделяются на две большие группы – гингивиты и периодонтиты. Более 50% взрослого населения страдает гингивитами и более 30% – периодонтитами в той или иной форме.

Гингивитявляется воспалительным заболеванием десен.

Воспаление носит поверхностный характер, глубина десневого кармана не превышает 3 мм, поражения костной ткани зубов не происходит.

Гингивит начинается с увеличения объема зубного налета на крае десны. При адекватной гигиене полости рта это не приводит к развитию воспаления, так как бактерии вовремя удаляются. В норме в десневой щели содержится небольшое количество факультативно-анаэробных грамположительных бактерий. С развитием воспалениядесен их количество возрастает в 10-20 раз, причем доля анаэробных грамотрицательных микробов постоянно увеличивается. При гингивитах выделяются Actinomyces naeslundii genospecies 2 (ранее называвшийся A. viscosus), S. sanguis, S. mitis, Fusobacterium nucleatum, Prevotella intermedia, бактерии родов Veillonella, Wolinella, Capnocytophaga.

Существует особая форма гингивита, которая может приводить к поражению всех тканей полости рта. Это острый некротизирующий язвенный гингивит.

Данная болезнь возникает у лиц молодого возраста и характеризуется внезапным началом, острой болью и некрозом тканей между зубами (область межзубных сосочков). В дальнейшем воспаление может прогрессировать и захватывать другие отделы полости рта (ангина Симановского-Венсана-Плаута). Венсан описал данную патологию в конце 19 века. Он обнаружил в мазках из пораженных участков спирохеты и фузобактерии и предположил микробную этиологию болезни. Особенно широко эта инфекция распространилась среди солдат на фронтах I мировой войны («траншейный или окопный рот»).В настоящее время считается, что это заболевание вызывается ассоциацией спирохет с другими анаэробами, наиболее значимыми из которых являются Prevotella intermedia и фузобактерии.

Лечение болезни проводится с помощью антисептиков-окислителей (йод, перекись водорода) в комбинации с антибиотиками, действующими на анаэробов (метронидазол). При лечении прогноз заболевания благоприятный.

Периодонтиты – это болезни соединительной и прилежащей костной ткани, удерживающей зубы.

Патогенез периодонтитов – сложный комплексный процесс, включающий прогрессирование зубной бляшки, высвобождение продуктов метаболизма бактерий и развитие ответной воспалительной реакции.

При периодонтитах десневая щель углубляется и превращается в десневый карман глубиной до 4-12 мм, в котором скапливается от 10⁷ до 10⁹ бактерий

Соотношение микробных биоценозов меняется с развитием периодонтита. В десневой щели у здоровых лиц количество патогенных микробов минимально. При неадекватной гигиене полости рта накопление зубного налета приводит к воспалению и усилению циркуляции десневой жидкости. Она может обеспечивать микроорганизмы питательными веществами, что ускоряет их рост. В очаге воспаления снижается редокс-потенциал, что приводит к увеличению количества грамотрицательных анаэробов.

Бактерии многих видов могут выделять факторы патогенности, приводящие к периодонтитам. Главные из них – это представители родов Porphyromonas, Prevotella, Fusobacterium, Actinobacillus, Capnocytophaga и Wolinella. К настоящему времени считается доказанным, что основную роль в развитии большинства случаев периодонтитов играют именно грамотрицательные анаэробы.

Обычно бактерии не пенетрируют в ткань периодонта, однако они выделяют токсины, компоненты клеточной стенки, продукты метаболизма, которые индуцируют воспаление. Иммунный ответ при периодонтитах носит как защитный, так и деструктивный характер. Ферменты макрофагов могут прямо разрушать поддерживающие ткани, в свою очередь, выделение иммунными клетками цитокинов ведет к активации клеточных металлопротеиназ, что приводит к разрушению коллагена, удерживающего зуб.

Выделяют несколько клинических вариантов периодонтита, различающихся по течению: хронический периодонтит, агрессивный периодонтит, периодонтит при системных заболеваниях. Эти варианты болезни могут быть генерализованными и локализованными.

Различают также периодонтиты у лиц молодого возраста (развиваются у больных в возрасте до 35 лет) и у взрослых и пожилых (после 35 лет).

Наконец, существуют особые формы периодонтита, в частности ювенильный локальный периодонтит.

Ювенильный локальный периодонтит развивается обычно у детей. Быстрые дегенеративные изменения при этой форме болезни (периодонтоз) без лечения часто приводят к утрате пораженных зубов. Характерно, что объем зубного налета при данной патологии обычно невелик. Однако часто из очагов поражения выделяются микроаэрофильные бактерии Actinobacillus actinomycetemcomitans. Они культивируются на селективных средах с малахитовым зеленым и антибиотиками (бацитрацином или ванкомицином). Этот возбудитель способен к пенетрации из десны в подлежащие ткани, он продуцирует различные факторы патогенности (ЛПС и лейкотоксин). В ответ на внедрение возбудителя развивается не только местный, но и системный иммунный ответ.

Предполагается, что клиническая выраженная картина периодонтита развивается детей с генетически нарушенным хемотаксисом нейтрофилов. По мере развития заболевания в процесс вовлекаются анаэробные микроорганизмы, что ухудшает его течение. Тем не менее, в результате терапии антибиотиками широкого спектра действия (метронидазол, тетрациклин) прогрессирование болезни прекращается.