МедУнивер - MedUniver.com Все разделы сайта Видео по медицине Книги по медицине Форум консультаций врачей  
Рекомендуем:
Стоматология:
Стоматология
Анатомия полости рта
Детская и подростковая стоматология
КТ, МРТ, УЗИ полости рта и ЧЛХ
КЛКТ, КТ, рентген в имплантологии
Ортодонтия:
Ортодонтия
Высота окклюзии
Мини-имплантаты
Ортопедия:
Высота окклюзии
Протезирование коронками
Протезирование мостовидными протезами
Реставрация передних зубов
Штифтовые культевые конструкции (ШКК)
Пародонтология:
Пародонтология
Пластическая хирургия десны
Трансплантация кости (костная пластика)
Терапевтическая стоматология:
Терапевтическая стоматология
Реставрация передних зубов
Штифтовые культевые конструкции (ШКК)
Эндодонтия (эндодотическое лечение)
Хирургическая стоматология:
Хирургическая стоматология
Имплантология
Пластическая хирургия десны
Трансплантация кости (костная пластика)
Форум
 

Дисбиоз микрофлоры полости рта при болезнях пародонта

Поверхности наших слизистых оболочек колонизированы сложными сообществами микроорганизмов, или микробиотой, которая в высшей степени адаптирована к различным экологическим нишам в человеческом организме. Эта микробиота состоит из различных и специализированных микроорганизмов, характерных для соответствующей ниши, к примеру полости рта, желудочно-кишечного или мочеполового тракта (рис. 1).

Вся микробиота на наших слизистых оболочках и в других анатомических областях организма составляют человеческий микробиом, который в последние годы стал областью интенсивных исследований из-за признания того, что баланс между этими микроорганизмами и человеческим организмом-хозяином играет фундаментальную роль в нашей физиологии, поддержании нашего здоровья и развитии болезни.

Кишечная микробиота, к примеру, оказывает глубокое воздействие на физиологию человека, обмен веществ, состояние местных тканей, а также на развитие иммунной системы.

Ее состав в значительной степени зависит от генотипа хозяина, он динамичен и подвержен колебаниям из-за воздействия экологических факторов, в том числе диеты, применения антибиотиков, а также вторжения патогенных микроорганизмов.

В некоторых случаях изменения в экологическом балансе микробиоты приводят к изменениям в бактериальном разнообразии, размножению потенциально патогенных бактерий, а также к исчезновению определенных видов бактерий, обычно приносящих пользу хозяину (Round & Mazmanian, 2009).

Неблагоприятное изменение состава микробиоты называется дисбиозом (Hill & Artis, 2010). Становится все более очевидным, что изменения в нормально сбалансированных микробных популяциях на разных участках человеческого тела могут оказать глубокое воздействие на здоровье человека (Frank et al., 2011).

Болезни и условия, которые были связаны с дисбактериозом комменсальной микробиоты, включают диарею, вызванную приемом антибиотиков (Young & Schmidt, 2004; Chang et al., 2008), бактериальный вагиноз (Fredricks et al., 2005; Oakley et al., 2008), целиакии (De Palma et al. 2011), болезни пищевода (Pei et al., 2005), болезнь Крона и язвенный колит (Frank et al., 2007; Packey & Sartor, 2009; Willing et al., 2009, 2010), синдром раздраженного кишечника (Matto et al., 2005; Kassinen et al., 2007; Codling et al., 2010), некротический энтероколит (Wang et al., 2009) и псориаз (Paulino et al., 2006).

Более удивительно, однако, что дисбиоз комменсальной микробиоты был также связан с ожирением (Ley et al., 2005, 2006; Zhang et al., 2009.), колоректальным раком (Scanlan et al., 2008; Sobhani et al. 2011) и метаболическим синдромом. Кроме того, теперь становится яснее функциональное значение дисбиоза микробиоты слизистой оболочки.

Дисбиоз микрофлоры полости рта при болезнях пародонта
Рисунок 1. Относительное содержание шести доминирующих бактериальных видов в каждом из различных участков тела: наружный слуховой канал, волосы на голове, полость рта, пищевод, желудочно-кишечный тракт, влагалище, половой член, кожа и ноздри.

Исследования на моделях животных показали, что несколько заболеваний, включая ожирение, нарушение обмена веществ, а также воспалительные состояния кишечника, могут быть переданы путем переноса дисбиотической микробиоты из одного организма в другой (Garrett et al., 2010).

Из всех экологических ниш в человеческом организме полость рта обеспечивает оптимальную среду обитания для роста бактерий: она имеет стабильную температуру, постоянную влажность, обильное снабжение питательными веществами и, что уникально, в ней находятся зубы с их твердыми поверхностями.

Эволюционные силы, которые заложили кальцификацию зубочелюстной системы животных, включая человека, одновременно ввели и слабое звено с точки зрения развития инфекционных заболеваний. Больше нигде в человеческом организме нет эпителиального барьера слизистой оболочки, который нарушается твердым телом с образованием неочищаемой структуры, позволяющей развиваться микробной биопленке в непосредственном контакте с соседними мягкими тканями.

Для защиты от опасности заражения, возникающей при развитии кальцинированных тканей, проникающих через слизистый барьер, в организме имеется сложный набор специализированных анатомических особенностей, врожденных иммунных и воспалительных реакций. Кроме того, на этом участке активно формируется уникальная микробиота, которая в норме не только не вступает в негативные взаимодействия с окружающими тканями, но и обеспечивает защиту связочного аппарата зуба от патогенных микроорганизмов. Таким образом, заболевание тканей периодонта можно рассматривать как нарушение сбалансированного гомеостаза между тканями хозяина и резидентной микробиотой.

Исследования микробиоты полости рта человека ведутся уже очень давно, начиная с самых первых микроскопических наблюдений бактерий Левенгуком в 1665 г., и продолжаются в настоящее время с применением методов секвенирования ДНК с высокой пропускной способностью, позволяющих описать микробиту чрезвычайно подробно.

Эта многовековая традиция микробиологического анализа полости рта ставит наши знания о бактериальных сообществах в полости рта на передний край изучения микробиома человека. Из этих исследований видно, что явление дисбиоза, или пагубное изменение микробиоты, служит фундаментальной характеристикой заболевания пародонта.

Чтобы правильно оценить роль бактерий в развитии болезней пародонта, кроме дисбиоза необходимо учитывать и некоторые другие характеристики микробиоты.

Во-первых, рост этих организмов в поддесневой биопленке способствует созданию условий, которые не только определяют особенности их биологии, но и создают уникальные проблемы для прилегающих тканей. К таким особенностям относятся: межбактериальная пищевая зависимость и взаимосвязь; развитие специфичных объединений различных видов бактерий, которые могут действовать совместно при микробном заражении; оптимальная среда для генетического обмена между различными видами, а также устойчивость к иммунным и воспалительным реакциям хозяина и химическим антимикробным агентам. Более подробное описание последствий существования биопленки, включающей бактерии зубного налета, дано в отдельной статье на сайте.

Во-вторых, анализ структуры популяций некоторых видов бактерий, связанных с заболеванием пародонта, показывает существенные генетические различия, которые в некоторых случаях играют определяющую роль в различиях патогенности в пределах вида.

В-третьих, анализ свойств бактериальных видов, часто присутствующих в дисбиотической микробиоте пародонта, показал, что способность успешно справляться с врожденным иммунитетом и воспалительной реакцией организма служит общей характеристикой этих микроорганизмов и, возможно, в действительности представляет собой главный принцип вирулентности пародонтопатогенов.

Анализ микробиологических механизмов развития болезней пародонта проводили очень многие исследователи, начиная со времени самой первой микроскопической идентификации бактерий как одноклеточных организмов более 300 лет назад. Изучение баз данных медицинских публикаций показывает, что по теме инфекций пародонта за последние 50 лет было написано более 10 000 научных статей, и, следовательно, эта глава может претендовать лишь на весьма избирательное рассмотрение данных литературы.

Цель состоит в кратком обзоре современного понимания состава и свойств микробиоты пародонта, а также в представлении концептуальной основы для понимания механизмов и последствий дисбактериоза этого микробного сообщества и влияния, которое этот процесс оказывает на развитие болезней пародонта.

Основные принципы инфекционного заболевания, провозглашенные в первую очередь Луи Пастером и впоследствии подтвержденные Робертом Кохом, определяют необходимые условия для идентификации микроорганизмов, ответственных за заболевание моноспецифичной этиологии. Постулаты Коха содержат четыре критерия, которым должен соответствовать инфекционный агент, вызывающий заболевание.

1. Возбудитель в изобилии содержится во всех организмах, страдающих от этой болезни, но не определяется у здоровых организмов.

2. Возбудитель выделен из больного организма и выращен в чистой культуре.

3. Возбудитель вызывает заболевание, когда культивируемый микроорганизм вводят в здоровый организм.

4. Вновь выделенный из искусственно зараженного и заболевшего экспериментального хозяина возбудитель идентифицируется как идентичный исходному.

Хотя эти принципы претерпели значительные изменения с момента их введения и были обновлены в молекулярной интерпретации Falkow (1988), они способствовали открытию возбудителей очень многих важных с медицинской точки зрения инфекций в период с середины XIX и до начала XX вв. Сам Кох применил эти критерии к обнаружению Mycobacterium tuberculosis и Bacillus anthracis — возбудителей туберкулеза и сибирской язвы соответственно.

Дисбиоз микрофлоры полости рта при болезнях пародонта
Рисунок 2. Технологические достижения, связанные с более глубоким изучением микробиоты полости рта. Понимание сложности микробиоценоза значительно возросло при развитии следующих методов. Микроскопия: Левенгук (а), который использовал первые микроскопы, чтобы охарактеризовать бактерии зубного налета (б). Бактериальная культура на твердых средах (в): колонии Porpnyromonas gingivalis, выращенные на кровяном агаре, и не пигментированный мутант Р. gingvalis (г). Анаэробная микробиология: анаэробные камеры (д) и анаэростат (е) позволили выделить культуры бактерий, рост которых ингибируется кислородом. Молекулярные методы идентификации бактерий: ДНК-ДНК гибридизация (ж) и анализ последовательности вариабельных областей гена 16S рРНК (з) дает возможность идентификации и количественного определения бактерий без культивирования.

Однако в случае заболеваний, характеризующихся сложной микробной этиологией, фундаментальной основой которых бывает какой-либо дисбиоз или резкое изменение состава нормальной микробиоты, описать инфекционное поражение сложнее. Здесь точность описания тесно связана с эффективностью технологий, с помощью которых определяют количественный и качественный состав сложного микробного сообщества. В этом смысле наши знания о микробиоте пародонта претерпели последовательные скачкообразные изменения по мере внедрения, усовершенствования и широкого распространения методов с высокой пропускной способностью для идентификации и характеристики компонентов бактериальной флоры (рис. 2).

Эти исследования начались три столетия назад с самого первого описания бактериальных клеток Левенгуком, который в 1676 г. с использованием недавно изобретенного микроскопа описал «маленьких животных» в биопленке на зубах человека. За прошедший период наше понимание сложности, специфики этого местообитания, а также природы этих микробных сообществ расширилось в соответствии с развитием технологического прогресса в идентификации и классификации микроорганизмов.

Успех сопутствовал внедрению стандартизированных приемов культивирования на твердых средах, развитию анаэробных культуральных методов, разработке методов идентификации некультивируемых бактерий, а также использованию молекулярной филогении с анализом нуклеиновых кислот при ДНК-ДНК гибридизации, ПЦР, секвенирования ДНК по Сэнгеру и более поздним разработкам в области пиросеквенирования с высокой пропускной способностью и метагеномики (Wade, 2011).

Эти культуральные и некультуральные исследования в настоящее время завершились созданием Базы данных орального микробиома человека (www.homd.org) (Dewhirst et al., 2010), в которой перечислены все виды бактерий, найденные в полости рта человека, и более современной CORE (microbiome. osu.edu) (Griffen et al., 2011), филогенетически организованной базы данных 16S prДНК последовательностей геномов бактерий — основных представителей орального микробиома, которые постоянно присутствуют в полости рта человека.

- Также рекомендуем "Культуральный и микроскопический анализ зубного налета"

Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 25.11.2022

Медунивер Мы в Telegram Мы в YouTube Мы в VK Форум консультаций врачей Контакты, реклама
Информация на сайте подлежит консультации лечащим врачом и не заменяет очной консультации с ним.
См. подробнее в пользовательском соглашении.