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
 

Полость рта в качестве среды обитания микроорганизмов

В процессе эволюции у человека сложились тесные взаимоотношения с микроорганизмами, как постоянно обитающими на всех граничащих с окружающей средой поверхностях тела, так и вызывающими заболевания. Современные исследования показали, что связи с постоянной микробиотой имеют двусторонний характер и вносят существенный вклад в здоровье хозяина. Это тонкий и подвижный баланс, хрупкое равновесие которого может нарушить множество внутренних и внешних факторов. Понимание взаимодействий с микробиотой полости рта имеет решающее значение для эффективного клинического ведения стоматологических пациентов как в состоянии здоровья, так и при лечении болезни.

Примечательны статистические оценки, по которым организм человека состоит более чем из 1014 клеток, и лишь 10% из них представляют клетки млекопитающих (Sanders & Sanders, 1984; Wilson, 2005). Остальные 90% в основном приходятся на долю микроорганизмов постоянной микробиоты, заселяющей все доступные поверхности тела и, как будет обсуждаться ниже, дающей значительные преимущества хозяину. Эта микробиота имеет разнообразный состав и функционирует как интерактивное микробное сообщество, совокупные возможности которого больше, чем сумма деятельности их представителей.

Микробиота кожи, полости рта, пищеварительного тракта и половых путей различна, несмотря на частую миграцию отдельных представителей с одних участков на другие. Ее характерный состав отражает значительные различия в биологических и физических свойствах каждой среды обитания (Wilson, 2005). Эти свойства определяют, какие из микроорганизмов способны успешно колонизировать данную среду и какие будут преобладать или составлять лишь незначительную часть установившегося микробного сообщества.

Полость рта, подобно другим частям организма, имеет специфическое микробное сообщество, обеспечивающее преимущества для хозяина. Теплая и влажная среда в полости рта может поддерживать рост широкого спектра микроорганизмов, включая вирусы, микоплазмы, бактерии, археи, грибы и простейшие (Wilson, 2005; Marsh & Martin, 2009). Эти микроорганизмы колонизируют слизистые оболочки и поверхности зубов с образованием трехмерных структурно организованных многовидовых сообществ, которые называются биопленками.

Биопленки, формирующиеся на зубах, называют зубным налетом. Вследствие десквамации слизистой оболочки общее количество микроорганизмов на ее поверхности остается относительно небольшим. Однако в полости рта находятся уникальные для организма несамоочи-щающиеся поверхности (зубы, зубные протезы), подходящие для микробной колонизации. Это может привести к накоплению большого количества микроорганизмов, особенно в неподвижных и труднодоступных участках, если пациенты не поддерживают на должном уровне гигиену полости рта. Основное внимание в этой главе уделяется описанию свойств биопленок, развивающихся на зубах (зубные биопленки).

Полость рта в качестве среды обитания микроорганизмов
Рисунок 1. Зависимые от организма-хозяина факторы, влияющие на микробный состав, активность и стабильность постоянной микробиоты полости рта. а — Множество таких факторов определяет состав и активность естественной микробиоты полости рта, которая обеспечивает преимущество хозяину; б — резкие колебания ключевых факторов окружающей среды могут нарушить естественную стабильность (микробный гомеостаз) постоянной микробиоты в этой области и вызвать изменение состава и активности резидентного микробного сообщества; такое изменение может стать причиной заболевания.

На метаболическую активность и распространение постоянной микробиоты полости рта влияют многие факторы окружающей среды (рис. 1, а) (Marsh & Devine, 2011).

Во рту постоянно сохраняется температура около 35-37 °C, которая подходит для роста широкого спектра микроорганизмов. Температура на поддесневых участках при воспалении увеличивается, что может изменять экспрессию генов бактерий, что, в свою очередь, может влиять на конкурентоспособность бактерий внутри микробного сообщества и способствовать росту и повышению активности протеаз некоторых предполагаемых пародонтальных патогенов. Несмотря на явно аэробную среду в полости рта, большинство бактерий, заселяющих ее, факультативные или облигатные анаэробы. Распределение этих анаэробов во рту в основном связано с окислительно-восстановительным потенциалом — мерой окисления-восстановления на данном участке.

Десневая борозда имеет самый низкий окислительно-восстановительный потенциал в здоровой полости рта, и в ней обитает наибольшее число облигатных анаэробов (Kenney & Ash, 1969). Благодаря существованию оральных бактерий в составе микробных сообществ некоторые анаэробные виды выживают в аэробных условиях обитания, тесно взаимодействуя с видами, потребляющими кислород. Бактериальный метаболизм в зрелых оральных биопленках приводит к резким перепадам содержания кислорода и окислительно-восстановительного потенциала, создавая мозаику из микробиотопов, пригодных для роста бактерий с различной устойчивостью к кислороду.

Многие анаэробы полости рта также вырабатывают целый ряд ферментов, благодаря которым содержание кислорода в окружающей среде снижается, что обеспечивает им возможность выживания.

Во рту pH среды служит основным фактором, определяющим распределение и обмен веществ бактерий. Буферная емкость слюны играет важную роль в поддержании в полости рта нейтрального pH, благоприятного для постоянной оральной микробиоты. Часто возникающие колебания pH среды приводят к серьезным сдвигам в пропорциях бактерий внутри биопленок зубного налета. После потребления сахара pH зубного налета может быстро падать ниже 5,0 вследствие образования кислых продуктов ферментации (Marsh & Martin, 2009). В зависимости от частоты потребления сахара бактерии в зубном налете будут в разной степени подвергаться воздействию низкого pH.

Многие из преобладающих бактерий зубного налета, населяющие здоровые участки, могут переносить краткое воздействие низкого pH, но будут подавляться или уничтожаться более частым или длительным воздействием кислой среды (Svensater et al., 1997). Это может привести к накоплению устойчивых к кислой среде (ацидофильных) видов, особенно Streptococcus mutans, бифидобактерий и лактобактерий, которые обычно отсутствуют в зубном налете на здоровых участках или присутствуют в небольших количествах. Такие сдвиги в бактериальном сообществе зубного налета создают на поверхности зуба условия, предрасполагающие к развитию кариеса.

pH здоровой десневой щели составляет приблизительно 6,9, но возрастает при воспалении до 7,2-7,4 у некоторых пациентов, имеющих карманы со средним pH около 7,8 (Eggert et al., 1991). В результате воспаления приток GCF в поддесневую среду обитания увеличивается, и повышение pH становится следствием повышенного бактериального протеолиза белков и гликопротеинов в GCF. Даже небольшое изменение pH может повлиять на скорость роста и характер бактериальной экспрессии генов в поддесневом пространстве, а также повысить конкурентоспособность некоторых из предполагаемых грамотрицательных анаэробных патогенов в сравнении с видами, обитающими в здоровом пародонте (McDermid et al., 1988).

Слюна и GCF также в значительной мере влияют на распространение бактерий, поскольку содержат множество молекул, обеспечивающих питание микроорганизмов. Первичные питательные вещества, такие как аминокислоты, белки и гликопротеины, бактерии получают из слюны и GCF; диета играет лишь незначительную роль в составе постоянной микробиоты, главным образом, влияя на изменение pH за счет катаболизма сахаров, как обсуждалось выше. Усвоение сложных молекул хозяина обеспечивается последовательным или согласованным действием сообществ бактерий, необходимым для их полного расщепления (Steeg & van der Hoeven, 1989; Homer & Beighton, 1992a, b; Bradshaw et al., 1994; Palmer et al., 2006; Periasamy & Kolenbrander 2009).

Полость рта содержит множество компонентов как врожденного (к примеру, лизоцим, лактоферрин, сиалопероксидаза, пептиды защитной системы хозяина, нейтрофилы и т.д.), так и адаптивного (секреторный IgA, IgG и т.д.) иммунного ответа (Marsh & Martin, 2009). Там также присутствует комплемент, связывающий врожденные и адаптивные иммунные реакции. В настоящее время активно изучают отношения между постоянной микробиотой и защитными факторами организма, в которых эти микробные сообщества сохраняются, не запуская нежелательного иммунного ответа хозяина, в то время как хозяин сохраняет способность реагировать на реальную микробную агрессию.

Накапливаются доказательства, что некоторые члены постоянной микробиоты полости рта участвуют в активном взаимодействии с хозяином, снижая возможность провоспалительной реакции (Hasegawa et al., 2007; Cosseau et al., 2008).

Образ жизни человека может влиять на распределение и метаболизм микробиоты полости рта (Marsh & Devine, 2011). Влияние диеты с высокой частотой приема ферментируемых углеводов уже обсуждалось. Курение может приводить к накоплению потенциальных патогенов пародонта в зубных биопленках, такая же ситуация характерна для больных СД, у которых в биопленках отмечается более высокая частота некоторых грамотрицательных патогенов пародонта. Состав оральной микробиоты также может меняться с возрастом вследствие многих событий в жизни человека, в том числе прорезывания зубов в раннем детстве или снижения иммунного ответа в пожилом возрасте.

Влияние женских гормонов в составе GCF во время беременности на распространенность некоторых патогенов пародонта спорно (Adriaens et al., 2009), хотя были обнаружены корреляции между содержанием материнских гормонов и увеличением в зубных биопленках доли анаэробов, образующих черный пигмент, таких как Porphyromonas gingivalis и Prevotella intermedia (Carrillo de Albornoz et al., 2010).

В целом, однажды установившийся микробный состав биопленки остается стабильным в течение долгого времени, если не происходит резких колебаний ключевых экологических факторов, таких как значительные изменения в диете или иммунном статусе хозяина. Такие колебания могут вызывать сдвиги в балансе микробиоты, что приводит к повышению риска заболевания (рис. 1, б).

- Также рекомендуем "Значение биопленки на зубах"

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.