Поражения тканей пародонта при инфицировании основного корневого канала зуба
Конечным результатом воспалительного распада пульпы становится микробная колонизация пульпарной камеры (инфекция первичного корневого канала) (рис. 10). Поскольку защитные факторы организма не в состоянии достичь некротизированной пульпы далеко в корневых каналах, защищая ее от инфекции и обеспечивая регенерацию ткани пульпы, воспалительная защитная зона устанавливается в тканях пародонта на выходах дополнительных каналов и апикального отверстия.
Следовательно, повреждения такого рода остаются хроническими процессами, если их не лечить. Поскольку воспалительный процесс чаще всего протекает вблизи верхушки корня, обычно используют термин «верхушечный периодонтит». Поскольку поражения могут также развиваться вдоль боковых сторон корней, в этой главе будет использоваться выражение «эндодонтическое поражение» для обозначения любого местного поражения пародонта, которое поддерживается за счет токсичных элементов эндодонтического происхождения.
Рисунок 10. а — Образец зуба с полным отсутствием ткани пульпы. б — Нитчатые и кокковые микроорганизмы в составе биопленки прикреплены к стенкам корневого канала.
Рисунок 11. Распределение красного комплекса бактерий в 50 случаях некротизированной пульпы с перирадикулярным патологическим состоянием.
а) Особенности микробиоты. Виды бактерий, способных вызывать и поддерживать первичные эндодонтические поражения, подробно изучали на протяжении многих лет, в первую очередь путем отбора проб из зараженных корневых каналов с последующей лабораторной обработкой и фенотипической идентификацией. Цель таких исследований заключалась в выявлении широко распространенных микроорганизмов, которые могут быть связаны с более или менее агрессивными формами верхушечного периодонтита.
Культуральные исследования, особенно использующие методы выделения, культивирования и идентификации анаэробных бактерий, имеют первостепенное значение для установления инфекционной этиологии эндодонтического поражения. Они показали, что с этими повреждениями связаны в основном анаэробные бактерии полости рта (Moller, 1966; Bergenholtz, 1974; Sundqvist, 1976). В последние годы в выявление бактериального разнообразия в первичных эндодонтических очагах инфекции значительный вклад внесли методы молекулярной идентификации, в том числе основанные на ПЦР- и методах ДНК-гибридизации (Siqueira & Rogas, 2014).
Микрофлора некротизированной пульпы сходна с обитателями глубоких карманов пародонта, о чем свидетельствуют данные культуральных и молекулярных исследований (Kerekes & Olsen, 1990; Siqueira & Rocas, 2009b). Первичные эндодонтические инфекции характеризуются преобладанием анаэробных бактерий смешанного сообщества со средним значением 10-20 видов/филотипов в каждом канале (Munson et al., 2002; Siqueira et al., 2004; Siqueira & Rocas, 2005; Rocas & Siqueira, 2008). Один зараженный канал может быть колонизирован 103—103 бактериальных клеток (Sundqvist, 1976; Vianna et al., 2006b; Siqueira et al., 2007; Blome et al., 2008).
Рентгенографически размер эндодонтического поражения прямо пропорционален бактериальной плотности и разнообразию в корневом канале, т.е. чем больше поражение, тем сложнее микробиота (Sundqvist, 1976; Rocas & Siqueira, 2008).
В первичных инфицированных очагах часто обнаруживаются бактериальные виды/филотипы, выделяемые или путем культивирования, или молекулярными методами, или обоими способами. Они принадлежат к разнообразным родам грамотрицательных (Fusobacterium, Dialister, Porphyromonas, Prevotella, Tannerella и Treponema) и грамположительных (Parvimonas, Filifactor, Pseudoramibacter, Olsenella, Actinomyces, Peptostreptococcus, Streptococcus, Propionibacterium и Eubacterium) бактерий (Sundqvist, 1976, 1992; Gomes et al., 1996; Siqueira et al., 2000; Fouad et al., 2002; Khemaleelakul et al., 2002; Munson et al., 2002; Foschi et al., 2005; Saito et al., 2006; Sakamoto et al., 2006; Rocas & Siqueira, 2008; Siqueira & Rocas, 2009a; Ribeiro et al., 2011).
Возбудители, вызывающие пародонтит, такие как Tannerella forsythia, Porphyromonas gingivalis и Treponema denticola, также были предложены в качестве кандидатов патогенных микроорганизмов в первичных очагах инфекции корневых каналов (Gomes et al., 2007; Rocas et al., 2001). Тем не менее их объединение в трио, образующее так называемый красный комплекс, кажется, не столь важно, как в патогенезе пародонтита (рис. 11). Aggregatibacter actinomycetemcomitans выступает еще одним важным патогеном пародонта, который не всегда обнаруживается при эндодонтических инфекциях (Siqueira & Rocas 2009b), что свидетельствует о том, что среда некротизированного корневого канала не способствует размножению этого вида.
Молекулярные исследования показали, что около половины видов бактерий входят в состав еще некультивированных и неописанных микроорганизмов (Ribeiro et al., 2011; Sakamoto et al., 2006). Исходя из этого, разумно предположить, что некоторые из этих нераспознанных бактерий участвуют в патогенезе различных форм эндодонтического поражения. Тем не менее профильный анализ бактериального сообщества показал большую вариабельность видового состава независимо от клинического типа заболевания (Siqueira et al., 2004; Machado de Oliveira et al., 2007; Li et al., 2010; Santos et al., 2011; Hong et al., 2013), что указывает на гетерогенную этиологию эндодонтического поражения.
По-видимому, существует также и связь характерных профилей сообщества с географическим распространением (Machado de Oliveira et al., 2007; Siqueira et al., 2008).
Эндодонтические поражения могут проявляться как симптоматические инфекции. Одним из примеров служит острый апикальный абсцесс, который обычно характеризуется интенсивной болью и отеками как в полости рта, так и лица. Инфекция часто ограничивается пространством корневого канала, но также может достигнуть периапикальных тканей и в абсцедирующих случаях даже распространиться на анатомические области головы, шеи и горла. Микробиота в этих абсцессах смешанная, но с преобладанием анаэробных бактерий (Williams et al., 1983; Kuriyama et al., 2000; Khemaleelakul et al., 2002; de Sousa et al., 2003; Siqueira et al., 2004; Sakamoto et al., 2006; Flynn et al., 2012).
Бактериальная нагрузка может колебаться в диапазоне от 104 до 109 КОЕ (Williams et al., 1983; Lewis et al., 1986; Khemaleelakul et al., 2002), что означает, что число видов в каналах абсцедирующих зубов сравнительно выше, чем в каналах зубов с бессимптомным и установившимся поражением верхушечного периодонта (Siqueira et al., 2004; Sakamoto et al., 2006).
Нет убедительных доказательств, что какой-либо конкретный признак или симптом эндодонтического поражения вызван одним специфичным видом бактерий. В то время как некоторые грамотрицательные анаэробные бактерии обнаруживались в сочетании с симптоматическими поражениями (Sundqvist, 1976; Griffee et al., 1980; van Winkelhoff et al., 1985; Yoshida et al., 1987; Gomes et al., 1996; Sakamoto et al., 2006), они же в аналогичном или даже в большем количестве наблюдались в бессимптомных зубах (Haapasalo et al., 1986; Baumgartner et al., 1999; Jung et al., 2000; Fouad et al., 2002; Siqueira et al., 2000; Rocas & Siqueira, 2008) (рис. 12).
Рисунок 12. Бактериальные виды/филотипы, обнаруженные в эндодонтических очагах инфекции, связанных с хроническими и острыми эндодонтическими поражениями по данным видоспецифичной гнездовой полимеразной цепной реакции филотипов.
Следовательно, симптоматические эндодонтические инфекции могут иметь и другие причины, кроме влияния конкретного возбудителя (Siqueira & Rocas, 2013). Они могут включать различия в вирулентности клоновых вариантов одного и того же вида; бактериальные взаимодействия в многовидовых сообществах, приводящие к кумулятивным или синергетическим эффектам; бактериальную плотность; регулируемую средой экспрессию факторов вирулентности; сопротивление хозяина, которое, в свою очередь, может модулироваться системными заболеваниями, сопутствующей вирусной инфекцией, факторами окружающей среды (стресс, курение), а также генетическими особенностями (Siqueira & Barnett, 2004)
Кроме бактерий, в эндодонтических очагах инфекции были обнаружены и другие микроорганизмы. Грибы, особенно виды Candida, редко выявляются в первичных очагах, но чаще обнаруживаются в зубах после лечения (Waltimo et al., 1997; Cheung & Но, 2001; Peciuliene et al., 2001; Siqueira & Rocas, 2004). Также могут быть найдены археи и вирусы, хотя их роль в эндодонтических поражениях еще предстоит уточнить. Археи относятся к прокариотам и, в отличие от бактерий, традиционно признаются экстремофилами, но недавно они были обнаружены среди представителей микробиоты человека; в нескольких первичных инфицированных корневых каналах были обнаружены Methanobrevibacter spp. (Vianna et al., 2006a; Vickerman et al., 2007).
Хотя вирусы не могут развиваться в некротизированных тканях корневого канала, имеется сообщение о наличии ВИЧ в невоспаленной витальной пульпе пациентов, инфицированных этим вирусом (Glick et al., 1991). Кроме того, были обнаружены различные вирусы герпеса в образцах из периапикальных воспалительных поражений (Sabeti et al., 2003; Sabeti & Slots, 2004; Chen et al., 2009; Saboia-Dantas et al., 2007; Ferreira et al., 2011). Их роль в развитии болезни еще предстоит выяснить.
Доказано, что эндодонтические поражения вызывает микробная биопленка на зубах (Svensater & Bergenholtz, 2004). Морфологические исследования показывают, что бактерии колонизируют систему корневых каналов, будучи первичной или персистирующей/вторичной инфекцией, закрепленной в структуре биопленки, которая, как правило, покрывает дентинные стенки корневых каналов (Nair, 1987; Molven et al., 1991; Siqueira et al., 2002; Carr et al., 2009; Ricucci et al., 2009; Schaudinn et al., 2009) (см. рис. 10).
Апикальные ответвления, боковые каналы и сужения, отходящие от основных корневых каналов, — все эти структуры содержат бактериальные клетки, которые часто организуются в биопленки (Nair et al., 2005; Ricucci & Siqueira, 2010b) (рис. 13, 14).
Кроме того, в некоторых случаях были зарегистрированы биопленки, прикрепившиеся к апикальной поверхности корня (экстрарадикулярные биопленки), что рассматривается как возможная причина эндодонтических поражений после лечения (рис. 15) (Tronstad et al., 1990; Ricucci et al., 2005).
Рисунок 13. а — Иллюстрация бактериального фронта (синий цвет) вблизи выхода корневого канала корня с прикрепленной пораженной периапикальной тканью. б — Тот же фрагмент при меньшем увеличении.
Рисунок 14. а — Вид бактериальных масс (синий цвет), прикрепленных к стенкам корневого канала внутри апикального отверстия. Полоса воспалительных клеток, видимо, мобилизованных для борьбы с инфекцией. б — Вид корня с прикрепленной пораженной периапикальной тканью при меньшем увеличении.
Рисунок 15. Накопление бактериальной массы (синий цвет) на внешней поверхности корня зуба с инфицированной некротизированной пульпой.
Рисунок 16. а — Значительное разрушение альвеолярной кости в результате трансформации периапикального поражения в кисту, исходящую от зуба 31. Обратите внимание на рассасывание корней соседних зубов. б — Буккальная протрузия кисты была безболезненной при пальпации. Все зубы имели витальную при тестировании пульпу за исключением запломбированных корней зуба 31 и зуба 41. Последний зуб, однако, имел витальную пульпу, как оказалось, на входе в корневой канал. Лечение, проведенное в сотрудничестве с доктором Ulf Lekholm, включало размещение обтуратора для дренажа, декомпрессию и солевое орошение полости кисты в течение 6 мес. После восстановления зубы 31 и 41 подверглись завершающему эндодонтическому лечению и излишек кисты был удален хирургическим путем. в-д — Полное разрешение процесса спустя 10 мес после операции
Оценивая распространенность биопленок в 106 нелеченых корнях (первичная инфекция канала корня) и корнях, подвергшихся лечению (персистирующая/вторичная инфекция) зубов с эндодонтическими поражениями, Ricucci & Siqueira (2010а) сделали следующие основные выводы:
1) интрарадикулярные биопленки наблюдались в апикальных сегментах 77% корневых каналов зубов с эндодонтическими поражениями (80% в необработанных каналах и 74% в обработанных каналах);
2) интрарадикулярные биопленки обычно были толстыми и многослойными (из нескольких слоев бактериальных клеток);
3) в дентинные канальцы, находящиеся под биопленками, часто вторгались бактерии из нижней части биопленки;
4) биопленки, как было замечено, покрывали стенки апикальных разветвлений, боковых каналов и сужений;
5) биопленочные структуры были гораздо более распространены в корневых каналах зубов с большими повреждениями;
6) экстрарадикулярные биопленки наблюдались нечасто и, когда они присутствовали, были связаны с интрарадикулярными биопленками и сопровождались клиническими симптомами.
б) Реакция тканей пародонта. Форма и характер реакции тканей пародонта на инфекцию корневых каналов могут изменяться. Часто повреждения ограниченно и стабильно распространяются вокруг апекса корня и отверстий дополнительных каналов. Воспалительный процесс может затем оставаться неизменным в течение многих лет, хотя его трансформация в кисту может привести к существенному разрушению альвеолярной кости (рис. 16).
Первоначальное расширение развивающегося поражения или обострение бессимптомного поражения могут способствовать быстрому и обширному разрушению аппарата прикрепления. В некоторых случаях утрата прикрепления может захватывать даже десневую борозду, откуда гнойное содержимое опорожняется в полость рта (рис. 17). Такое апикально-маргинальное сообщение вдоль поверхности корня позже может стать постоянным путем для выхода гноя, который будет периодически вытекать по нему, как из простого свищевого хода.
Характер инфицирования микроорганизмами, их общая метаболическая активность, инфекционная нагрузка, взаимодействие между членами сообщества, а также факторы вирулентности, которые они вырабатывают, в сочетании с возможностями «обороны» хозяина ограничить сферу их действия и нейтрализовать бактериальные элементы, — важные параметры, определяющие течение воспалительного процесса.
Следовательно, размножающиеся бактерии, способные вторгаться в ткани пародонта и противостоять механизмам защиты организма хозяина, могут вызывать острые проявления эндодонтического поражения. Моноинфекции (связанные с одним видом), как правило, не в состоянии вызвать эти повреждения, скорее, их причиной становятся сообщества разных видов, образующие вирулентные партнерства, как выявлено исследованиями (Dahlen, 2002) и исследованиями с использованием молекулярных методик (Sakamoto et al., 2006; Siqueira et al., 2004).
Следовательно, исход заболевания зависит от разнообразных бактериальных взаимодействий, которые происходят между членами многовидового сообщества в корневых каналах, и от патогенности, которая представляет результат совокупности этих взаимодействий (Siqueira & Rocas, 2009а).
Эндодонтическая микробиота, связанная с бессимптомными поражениями, по-видимому, менее агрессивна. Это, вероятно, связано с бедным питанием в корневых каналах, что вынуждает бактерии оставаться в состоянии низкой метаболической активности. Питательные вещества могут поступать в основном из компонентов ткани некротизированной пульпы. При отсутствии воспалительного экссудата, поступающего в корневой канал через апикальное отверстие и дополнительные каналы, бактерии, следовательно, имеют недостаточно энергии, чтобы расти, размножаться и вторгаться в ткани пародонта.
Когда условия относительного голодания меняются при увеличении количества питательных веществ, подавляемые вирулентные штаммы получают возможность размножаться и доминировать за счет менее вирулентных членов микробного сообщества. Следовательно, обострения бессимптомных эндодонтических поражений могут возникать, к примеру, когда слюна и десневой экссудат получают доступ к пространству корневого канала после прямого воздействия среды полости рта. Кроме того, во время эндодонтического лечения непреднамеренное расширение апикального отверстия увеличивает проход для богатого белком воспалительного экссудата в пространство корневого канала.
Так, после увеличения резорбции костной ткани, экссудации и притока фагоцитирующих клеток, что характеризует острые проявления эндодонтических поражений, рано или поздно в отношениях хозяин-паразит может установиться равновесие (Stashenko, 1990; Nair, 1997; Stashenko et al., 1998). Микроскопически установленное поражение характеризуется богато васкуляризированной грануляционной тканью, которая инфильтрирована в той или иной степени воспалительными клетками (рис. 18). ПЯН играют наиболее важную роль в ограничении инфекции пульпарного пространства (Stashenko et al., 1995) и представляют собой важную клеточную линию фронта защиты хозяина (см. рис. 14).
Рисунок 17. Выход гноя при пародонтальном зондировании поражения эндодонтического происхождения, связанного с верхним моляром
Рисунок 18. Серии изображений, демонстрирующих особенности апикальных воспалительных поражений, вызванных инфекцией корневых каналов. а — Мягкий патологический очаг, прикрепленный к кончику нёбного корня экстрагированного верхнего постоянного зуба. б — Продольный срез ткани через кончик корня показывает очаг поражения. Внешняя богатая коллагеном соединительная ткань ограничивает повреждение мягких тканей и присоединяет его к поверхности корня. в — Типичный смешанный воспалительный инфильтрат клеток в центре поражения (из апикального поражения у обезьяны). г — В самой периферической части соединительная ткань установившегося поражения богата коллагеном и лишена воспалительных клеток
Остаточный очаг поражения будет состоять из смеси воспалительных клеток (см. рис. 18, в), характерной для ранее протекавшего инфекционного процесса, в котором преобладают различные иммунокомпетентные клетки (а именно дендритные клетки, макрофаги, плазматические клетки, Т- и В-клетки) (Torabinejad & Kettering, 1985; Babal et al., 1987; Okiji et al., 1994; см. обзор Stashenko et al., 1998; Marton & Kiss, 2000; Nair, 2004; Marton & Kiss, 2014). ПЯН, тем не менее, могут доминировать в областях основного поражения и даже образовывать полости абсцессов. С увеличением расстояния от отверстий корневого канала установившееся поражение содержит в себе все меньше воспалительных клеток и все больше фиброваскулярных элементов, что отражает попытки репарации.
По направлению к периферии наблюдаются гораздо более сильно выраженная фибробластическая активность и тенденция к образованию новых сосудов. В наиболее периферических участках поражения богатая коллагеном соединительная ткань обычно отделяет его от окружающей костной ткани (Bergenholtz et al., 1983) (см. рис. 18, а, г).
В установившемся поражении относительное распределение клеточных и тканевых элементов может быть очень вариабельным, и некоторые, но далеко не каждое поражение, могут также содержать пролиферирующие эпителиальные клетки (Nair, 1997). Эпителиальные тяжи, как полагают, представляют собой эпителиальные островки Малассе (Ten Cate, 1972), деление и пролиферацию которых стимулируют провоспалительные цитокины и факторы роста, выделяющиеся в процессе воспаления (Thesleff, 1987; Lin et al., 1996; Suzuki et al., 2002).
В поражении их продвижение не имеет системного характера, но иногда они могут прикрепляться к поверхности корня (рис. 19) и в конечном счете блокировать выход корневого канала для продвижения бактерий в периапикальную ткань (Nair & Schroeder, 1985). Их участие в формировании зубодесневого кармана над эндодонтическим поражением, которое происходит в непосредственной близости к эпителиальной борозде маргинального периодонта остается неясным.
Рисунок 19. Пролиферирующий эпителий при периапикальном воспалительном процессе частично прикрепляется к поверхности корня
Вывод. Воспалительные процессы пародонта, связанные с некротизацией пульпы зуба, имеют инфекционную этиологию, сходную с таковой при заболеваниях пародонта. Существенное различие между этими двумя нозологиями заключается в источнике инфекции. В то время как пародонтит поддерживается бактериальной биопленкой в зубодесневой области, эндодонтические поражения — инфекционными элементами, поступающими из пульпарного пространства.
Бактерии, вызывающие эндодонтическую инфекцию, относятся преимущественно к анаэробным видам и, как правило, организуются в биопленки, прикрепившиеся к внутренним стенкам корневого канала. Таким образом, инфекция обычно ограничивается пространством корневого канала. Бактерии могут быть иногда найдены в периапикальных поражениях мягких тканей либо сами по себе, либо в группах или в виде бактериальных биопленок на внешней поверхности корня.
Эндодонтические поражения редко связаны с маргинальным периодонтом, за исключением случаев абсцедирования. Возможна трансформация поражения в кисту, но даже в этом случае маргинальная вовлеченность не бывает распространенным явлением. В своей сбалансированной форме эндодонтическое поражение явно локализовано и представляет собой иммунологически активную зону защиты, которая служит для предотвращения распространения эндодонтических патогенов к окружающим тканям и отдаленным частям организма.
