Динамика формирования микробиоценоза полости рта.
Микробиологические методы изучения микрофлоры при кариесе и его осложнениях.
Исследование микрофлоры при кариесе проводят при помощи бактериоскопического и бактериологического методов.
Материалом для исследования могут служить зубная бляшка, материал из кариозной полости, ротовая жидкость.
Пародонтопатогенные микробы
В патогенезе воспалительных заболеваний пародонта имеется взаимодействие двух патогенетических механизмов: воздействие анаэробной микрофлоры и иммунологической реактивности организма человека.
Согласно рекомендациям ВОЗ 1994-1995 гг., среди резидентной микрофлоры полости рта с анаэробным типом дыхания следует выделять т.н. пародонтопатогенные виды, которые отличаются от других высокими адгезивными, инвазивными и токсическими свойствами по отношению к тканям пародонта. К ним относятся:
1. Грамнегативные анаэробные бактерии группы бактероидов (Porphyromonas gingivalis, Prevotella melaninogenica, Tannerella forsythensis (ранее Bacteroides forsythus)), в меньшей степени - спирохеты и фузобактерии.
2. Грампозитивные анаэробные бактерии группы актиномицетов, в меньшей степени - пептострептококки.
Доказано, что развитие пародонтита наиболее часто ассоциируется с увеличением количества и персистенцией в тканях пародонта следующих видов бактерий: Porphyromonas gingivalis, Tannerella forsythensis (ранее Bacteroides forsythus), Aggregatibacter (ранее Actinobacillus) actinomycetemcomitans. Это пародонтопатогенные виды 1-го порядка. Они обладают высокой степенью адгезии к эпитериальным клеткам и коагрегации с грамположительными бактериями. Prevotella intermedia, Treponema denticola, Actinomyces israelii, Peptococcus niger, Peptostreptococcus micros и др. относятся к пародонтопатогенным видам 2-го порядка и оказывают действие при значительном увеличении числа микроорганизмов.
Эксперименты на различных животных, в том числе на гнотобионтах, показали, что бактероиды полости рта (Porphyromonas gingivalis, Prevotella melaninogenica и др.) являются необходимым фактором для начала воспалительного процесса. Грамотрицательные бактерии, выделенные из пародонтального кармана, вызывали у животных резорбцию альвеолярной кости, тогда как грамположительные бактерии вызывали лишь образование большого количества зубного налёта и незначительную резорбцию кости.
Пародонтопатогенные микроорганизмы обладают широким спектром факторов патогенности, что позволяет им индуцировать длительный воспалительный процесс. К ним относят:
· Факторы адгезии - способность прилипать в большом количестве к эпителиальным клеткам, гидроксиапатиту и к грамположительным бактериям. Их адгезивные свойства ингибируются в присутствии слюны и сыворотки крови. Однако способность к коагрегации с грамположительными бактериями при этом не ингибируется.
· Факторы инвазии – продукция гистолитических ферментов: гиалуронидаза, ДНК-аза, РНК-аза, коллагеназа, протеаза.
· Токсические факторы – грамотрицательные бактерии содержат эндотоксин, вырабатывают цитотоксические субстанции, включающие жирные кислоты, индол, амины, аммиак и др. Все эти вещества в той или иной степени оказывают разрушающее действие на ткани пародонта. Бактероиды выделяют летучие серные соединения, которые увеличивают проницаемость слизистой полости рта. Кроме того, благодаря содержанию специфических липополисахаридов, грамотрицательные микробы могут явиться причиной иммунопатологических механизмов, которые приводят к деструкции костной ткани. Такими свойствами in vitro обладают некоторые виды бактероидов, фузобактерии и др., что было установлено с помощью реакций бласттрансформации лимфоцитов.
· Протективные свойства, т.е. способность противодействовать защитным силам макроорганизма. Это свойство обеспечивается полисахаридной капсулой грамотрицательных микробов, ферментами, способными расщеплять иммуноглобулины и фракции комплемента.
Многие виды бактероидов способны продуцировать ферменты, инактивирующие антибиотики, что затрудняет лечение.
Методические указания
Динамика формирования микробиоценоза полости рта.
Формирование микробиоценоза полости рта представляет собой многоступенчатый процесс взаимодействия различных его составляющих. Колонизация полости рта микробами зависит:
1. от способности микроорганизмов прилипать к различным поверхностям, прежде всего – к эпителию и эмали,
2. от взаимосвязи метаболизма различных групп микроорганизмов.
1. Чтобы поселиться в полости рта, микроорганизмы должны сначала прикрепиться к поверхности слизистой оболочки или к зубам. Адгезия (прилипание) необходима для обеспечения устойчивости к току слюны и последующей колонизации (размножению). Адгезия опосредована адгезинами поверхности бактерий и рецепторами эпителиоцитов ротовой полости, структурами зубной эмали. В процессе адгезии со стороны грамотрицательных бактерий могут участвовать пили или фимбрии, в то время как у грамположительных бактерий в качестве адгезинов могут выступать липотейхоевые кислоты. С другой стороны, в процесс адгезии вовлекаются специфические рецепторы эпителиоцитов ротовой полости (специфические взаимодействия имеются и при адгезии к поверхности зубов). Некоторые бактерии не имеют собственных адгезинов, тогда они закрепляются на поверхности слизистых, используя адгезины других микроорганизмов, т.е. происходит процесс коагрегации между бактериальными видами ротовой полости. Стрептококки разных видов коагрегируются с актиномицетами, F.nucleatum, Veillonella, Haemophilus parainfluenzae. F.nucleatum связывается с Porphyromonas gingivalis, Haemophilus parainfluenzae и Treponema spp. Коагрегация — пример комменсализма и синергизма, которые возникают между микробными видами. Она делает возможной непрямую адгезию некоторых бактерий на эпителиоцитах и поверхности зубов и может иметь значение в развитии зубных бляшек, потому что способствует колонизации бактерий, неспособных прилипать к пелликуле. Другим примером коагрегаций является синтез S.mutans внеклеточных полисахаридов из сахарозы. Эти полисахариды способствуют прикреплению бактерий к зубам и благоприятствуют увеличивающейся стабильности матрикса бляшки.
2. Взаимоотношения в микробном сообществе полости рта могут быть взаимовыгодными и антагонистическими и направлены на сохранение гомеостаза оральной флоры. На микрофлору полости рта существенное влияние оказывает наличие пищевых субстратов, витаминов, ОВП, рН среды, выделение ингибиторов, влияющих на размножение.
Различные виды бактерий кооперируются в использовании субстратов, которые они не способны метаболизировать в одиночку. Так, Fusobacterium nucleatum и Porphyromonas gingivalis синергически гидролизуют казеин.
Развитие сложных пищевых цепей также способствует разнообразию и стабильности экосистем. В присутствии сахарозы, поступающей с пищей, происходит бурное развитие микроаэрофильных стрептококков S. mutans и S. sanguis, а также лактобактерий. Продуцируемые ими и некоторыми другими анаэробными бактериями молочная и муравьиная кислоты являются энергетическим источником для вейллонелл.
Коринебактерии в процессе жизнедеятельности синтезируют витамин К – важнейший фактор роста бактероидов, пептострептококков, фузобактерий и вейллонелл.
Дрожжи и дрожжеподобные грибы синтезируют витамины группы В, стимулирующие рост разнообразных представителей полости рта.
Использование кислорода факультативными анаэробами понижает концентрацию О2 и ОВП до уровней, пригодных для колонизации слизистых строгими анаэробами.
Нормальный состав микроорганизмов в данной экологической нише поддерживается во многом благодаря антагонистическим отношениям между микробами.
Так, микроаэрофильные стрептококки являются антагонистами фузо- и коринебактерий благодаря продукции кислых метаболитов, перекиси водорода, различных бактериоцинов. Вейллонеллы, утилизирующие органические кислоты, резко повышают рН среды, что в свою очередь, тормозит развитие кариесогенной флоры - стрептококков и лактобактерий.
Лептотрихии, бифидо- и лактобактерии, резко закисляя среду, являются антагонистами дрожжей и дрожжеподобных грибов, что приводит к снижению синтеза витаминов и угнетению роста многих микроорганизмов.