Как было описано выше, персистирующие интрара-дикулярные инфекции вызваны микроорганизмами, которые выдержали действие внутриканальных антибактериальных препаратов и выжили в обработанном канале.
Вовлеченные в патологический процесс микроорганизмы — остатки первичной или вторичной инфекции. Последняя, в свою очередь, вызвана микроорганизмами, которые попали в систему корневого канала после клинического вмешательства. Это может произойти во время лечения, между посещениями, или даже после пломбирования корневого канала. В любом случае, вторичная инфекция возникает, если проникающим микроорганизмам удается адаптироваться к новым условиям, сохраняя жизнеспособность и развиваясь.
Вовлеченные виды не обязательно являются микроорганизмами полости рта, в зависимости от источника вторичной инфекции.
Персистирующие и вторичные инфекции по большей части клинически неразличимы. Исключениями являются инфекционные осложнения (такие как апикальный абсцесс), возникающие после лечения неинфицированной витальной пульпы, или случаи, когда апикальный периодонтит отсутствовал на момент лечения, но был обнаружен на последующей рентгенограмме. Обе ситуации — типичные примеры вторичных инфекций.
И персистирующие, и вторичные инфекции могут вызывать несколько клинических проблем, включая персистирующую экссудацию, персистирующие симптомы, обострения между посещениями и неудачный исход эндодонтического лечения, для которого характерно наличие поражения апикального периодонта после лечения.
а) Персистирующие/вторичные эндодонтические инфекции и неудачные исходы лечения. Несмотря на то что в литературе есть предположения о возможном вовлечении экстрарадикулярной инфекции или немикробных факторов, интрарадикуляр-ные инфекции, персистирующие или вторичные, можно считать главными причинами неудач эндодонтического лечения (рис. 1). Данное заявление поддерживается двумя сильными научно обоснованными аргументами.
Рисунок 1. Апикальный периодонтит, развившийся после лечения в корневых каналах пролеченных зубов. В случае некачественного лечения микрофлора подобна первичным инфекциям. В случаях адекватного лечения было найдено меньше видов микроорганизмов. Независимо от качества лечения, персистирующие или вторичные интра-радикулярные инфекции — главные причинные агенты неудачных исходов эндодонтического лечения
Во-первых, было продемонстрировано, что существует повышенный риск неблагоприятного исхода лечения, когда бактерии присутствуют в канале во время обтурации. Во-вторых, в большинстве (если не всех) корневых каналов зубов с признаками поражения апикального периодонта, была выявлена интрарадикулярная инфекция. На основе данных аргументов в исследованиях, изучающих бактерии, которые обнаруживаются в корневых каналах на стадии обтурации, были выявлены виды, которые потенциально влияют на исход лечения (исход в перспективе).
С другой стороны, исследования, изучающие микрофлору пролеченных зубов с апикальным периодонтитом, свидетельствуют о связи видов микроорганизмов с неудачными исходами лечения, потому что обнаруженные микроорганизмы, вероятно, будут участвовать в развитии заболевания после лечения (исход уже зарегистрирован).
б) Бактерии на стадии обтурации корневого канала. Даже адекватная антибиотикотерапия может не полностью устранить бактерии из инфицированной системы корневого канала. Это вызвано тем, что персистирующие бактерии недоступны или даже резистентны к лечебным процедурам. Независимо от причины персистенции, бактериальное разнообразие и плотность в инфицированных каналах существенно снижались после лечения.
В образцах из корневых каналов, где был выявлен рост бактерий после механической и медикаментозной обработки, с или без последующего применения внутриканальных препаратов, были обнаружены 1-5 видов бактерий в каждом из случаев, а число персистентных бактериальных клеток обычно варьирует от 102 до 105 на один образец.
Не было выявлено ни одного вида, характерно персистирующего после проведенного лечения. Грамотрицательные бактерии, которые часто выявляются при первичных инфекциях, обычно уничтожаются. Исключения составляют некоторые анаэробные палочки, такие как F. nucleatum, Prevotella sp. и Campylobacter rectus, которые выявляют в образцах после инструментальной обработки или лекарственных препаратов. В большинстве исследований данного вопроса выявили, что при наличии резистентных к лечению бактерий грамположительные бактерии определяют чаще всего.
Грамположительные факультативные микроорганизмы или анаэробы, часто встречавшиеся в данных образцах, включают стрептококки, Р. micra, Propionibacterium spp., Р. alactolyticus, Actinomyces spp., лактобактерии, E. faecalis и Olsenellauli. На основании таких результатов можно сделать вывод, что грамположительные бактерии могут быть более резистентными к антибактериальному лечению и могут приспосабливаться к резким изменениям условий окружающей среды в корневых каналах после инструментальной обработки и лекарственных препаратов. Пока еще не культивированные бактерии были также обнаружены в образцах после лечения, что говорит о том, что они также могут быть резистентными к антимикробному лечению.
Бактерии, персистирующие в корневом канале после хемомеханической обработки или внутриканального применения лекарственных препаратов, будут не всегда поддерживать инфекционный процесс. Такое утверждение поддерживается доказательствами того, что некоторые случаи апикального периодонтита были излечены, как только бактерии были изолированы от корневого канала на стадии обтурации. Этому есть несколько возможных объяснений:
- Остаточные бактерии могут погибнуть после обтурации из-за токсического воздействия наполнителя или силера, закрытия доступа к питательным веществам или разрушения бактериальной экологии.
- Остаточные бактерии могут присутствовать в количестве и с вирулентностью субкритическими для возникновения перирадикулярного воспаления.
- Остаточные бактерии локализуются в местах с отсутствием доступа к перирадикулярным тканям.
Бактерии, резистентные к внутриканальным процедурам и находящиеся в канале во время обтурации, могут влиять на результат эндодонтического лечения, поскольку они обладают следующими свойствами:
- Имеют способность переносить периоды дефицита питательных веществ, поглощая их в малых количествах или переходя в состояние покоя или низкой метаболической активности, и снова полноценно существовать, когда источник питательных веществ восстановится.
- Противостоят нарушениям в экологии бактериального сообщества, вызванным лечением, в том числе разрушению системы микроб-микробного взаимодействия, пищевых сетей, генетического обмена и дезорганизации защитных структур биопленки.
- Достигают критической плотности популяции, необходимой для повреждающего воздействия на организм хозяина.
- Имеют беспрепятственный доступ к перирадикулярным тканям через апикальное/боковое отверстие или ятрогенные перфорации корня.
- Обладают признаками вирулентности, которые выражены в измененной окружающей среде и достигают концентраций, достаточных для прямого или косвенного повреждения перирадикулярных тканей.
В данном контексте нельзя забывать, что сопротивление организма хозяина инфекции также является важным и, вероятно, решающим нейтрализующим фактором.
в) Микрофлора в эндодонтически пролеченных зубах. Для микрофлоры пролеченных корневых каналов зубов с апикальным периодонтитом также характерно уменьшенное видовое разнообразие по сравнению с первичными инфекциями. После адекватного лечения в канале обнаруживают 1-5 видов микроорганизмов, а количество видов в каналах с некачественным лечением может достигать 10-20, аналогично микрофлоре нелеченных каналов (см. рис. 1). Количество бактериальных клеток в пролеченных зубах с апикальным периодонтитом после лечения варьирует от 103 до 107 в одном канале.
В нескольких культуральных и молекулярно-биологических исследованиях выявили, что Е. faecalis является самым часто обнаруживаемым видом в корневых каналах пролеченных зубов, с распространенностью, достигающей до 90% случаев (рис. 2). Е. Faecalis обнаруживается в пролеченных корневых каналах зубов в 9 раз чаще, чем при первичных инфекциях. Такое наблюдение позволяет предположить, что другие виды смешанного бактериального консорциума, обычно существующего при первичных инфекциях, могут подавлять данный вид, но суровые условия окружающей среды в обтурированных корневых каналах не препятствуют его выживанию.
Рисунок 2. Распространенность Enterococcus faecalis в образцах из корневых каналов пролеченных зубов с апикальным периодонтитом. Данные основаны на следующих культуральных (желтые столбцы) и молекулярных (синие столбцы) исследованиях:
а) Молекулярные исследования:
1. Foschi F., Cavrini F„ Montebugnoli L„ et al. Detection of bacteria in endodontic samples by polymerase chain reaction assays and association with defined clinical signs in Italian patients // Oral Microbiol. Immunol. 2005. Vol. 20. P. 289.
2. Gomes B.P., Pinheiro E.T., Jacinto R.C. et al. Microbial analysis of canals of root-filled teeth with periapical lesions using polymerase chain reaction // J. Endod. 2008. Vol. 34. P. 537.
3. Gomes B.P., Pinheiro E.T., Sousa E.L. et al. Enterococcus faecalis in dental root canals detected by culture and by polymerase chain reaction analysis // Oral Surg. Oral Med. Oral Pathol. Oral Radiol. Endod. 2006. Vol. 102. P. 247.
4. Kaufman B„ Spangberg L, Barry J., Fouad A.F. Enterococcus spp. in endodontically treated teeth with and without periradicular lesions // J. Endod. 2005. Vol. 31. P. 851.
5. Rdcas I.N., Hulsmann M., Siqueira J.F. Jr. Microorganisms in root canal-treated teeth from a German population // J. Endod. 2008. Vol. 34. P. 926.
6. Rocas LN., Siqueira J.F. Jr. Characterization of microbiota of root canal-treated teeth with posttreatment disease // J. Clin. Microbiol. 2012. Vol. 50. P. 1721.
7. Rocas LN., Siqueira J.F. Jr., Santos K.R. Association of Enterococcus faecalis with different forms of periradicular diseases // J. Endod. 2004. Vol. 30. P. 315.
8. Sedgley C., Nagel A., Dahlen G. et al. Real-time quantitative polymerase chain reaction and culture analyses of Enterococcus faecalis in root canals // J. Endod. 2006. Vol. 32. P. 173.
9. Siqueira J.F. Jr., Ro^as I.N. Polymerase chain reaction-based analysis of microorganisms associated with failed endodontic treatment // Oral Surg. Oral Med. Oral Pathol. Oral Radiol. Endod. 2004. Vol. 97. P. 85.
10. Williams J.M., Trope M., Caplan D.J., Shugars D.C. Detection and quantitation of Enterococcus faecalis by real-time PCR (qPCR), reverse transcription-PCR (RT-PCR), and cultivation during endodontic treatment // J. Endod. 2006. Vol. 32. P. 715.
11. Zoletti G.O., Siqueira J.F. Jr., Santos K.R. Identification of Enterococcus faecalis in root-filled teeth with or without periradicular lesions by culture-dependent and -independent approaches // J. Endod. 2006. Vol. 32. P. 722.
б) Культуральные исследования:
1. Engstrom В. The significance of enterococci in root canal treatment // Odontol. Rev. 1964. Vol. 15. P. 87.
2. Gomes B.P., Pinheiro E.T., Sousa E.L. et al. Enterococcus faecalis in dental root canals detected by culture and by polymerase chain reaction analysis // Oral Surgery Oral Medicine Oral Pathology Oral Radiology and Endodontology. 2006. Vol. 102. P. 247.
3. Hancock H.H. 3rd, Sigurdsson A., Trope M„ Moiseiwitsch J. Bacteria isolated after unsuccessful endodontic treatment in a North American population // Oral Surg. Oral Med. Oral Pathol. Oral Radiol. Endod. 2001. Vol. 91. P. 579.
4. Molander A., Reit C., Dahlen G„ Kvist T. Microbiological status of root-filled teeth with apical periodontitis // Int. Endod. J. 1998. Vol. 31. P. 1.
5. Moller A.J.R. Microbial examination of root canals and periapical tissues of human teeth // Odontol. Tidskr. 1966. Vol. 74 (Suppl.). P. 1.
6. Peciuliene V., Balciuniene l„ Eriksen H.M., Haapasalo M. Isolation of Enterococcus faecalis in previously root-filled canals in a Lithuanian population // J. Endod. 2000. Vol. 26. P. 593.
7. Pinheiro E.T., Gomes B.P., Ferraz C.C. et al. Microorganisms from canals of root-filled teeth with periapical lesions // Int. Endod. J. 2003. Vol. 36. P. 1.
8. Sedgley C„ Nagel A., Dahlen G. et al. Real-time quantitative polymerase chain reaction and culture analyses of Enterococcus faecalis in root canals // J. Endod. 2006. Vol. 32. P. 173.
9. Sundqvist G„ Figdor D„ Persson S„ Sjogren U. Microbiologic analysis of teeth with failed endodontic treatment and the outcome of conservative re-treatment // Oral Surg. Oral Med. Oral Pathol. Oral Radiol. Endod. 1998. Vol. 85. P. 86.
10. Williams J.M., Trope M., Caplan D.J., Shugars D.C. Detection and quantitation of Enterococcus faecalis by real-time PCR (qPCR), reverse transcription-PCR (RT-PCR), and cultivation during endodontic treatment // J. Endod. 2006. Vol. 32. P. 715.
11. Zoletti G.O., Siqueira J.F. Jr, Santos K.R. Identification of Enterococcus faecalis in root-filled teeth with or without periradicular lesions by culture-dependent and -independent approaches // J. Endod. 2006. Vol. 32. P. 722.
То, что Е. faecalis обычно обнаруживали в зубах, пролеченных в несколько посещений или оставленных открытыми для дренажа, позволяет предположить, что данный вид является возбудителем вторичной инфекции, способным к колонизации и резистентным лечению. Другими словами, Е. faecalis может вызвать вторичные инфекции, которые позже становятся персистирующими. Е. faecalis считается транзиторным видом микрофлоры полости рта; его источником могут быть пищевые продукты.
Для выживания данного микроорганизма в эндодонтически пролеченных зубах он должен быть устойчивым к внутриканальной дезинфекции и способным адаптироваться к суровым условиям окружающей среды, вызванным лечением. Способность Е. faecalis проникать в дентинные трубочки, иногда довольно глубоко (рис. 3), может позволить данному виду избежать действия эндодонтических инструментов и ирригантов, используемых при хемомеханической обработке. Кроме того, его способность формировать биопленку в корневых каналах может быть важна для резистентности и персистенции после внутриканального применения антимикробных препаратов.
Рисунок 3. Инфекция дентинных трубочек, вызванная Enterococcus faecalis, в зубах собаки после экспериментального инфицирования. Следует обратить внимание, что клетки внедряются во всю толщину некоторых трубочек до цемента. (Окраска по Брауну-Бренн, х1000)
Enterococcus faecalis также устойчив к действию ГК; такая способность сопротивляться высоким значениям pH, вероятно, связана с функционирующим протонным насосом, который направляет протоны в клетку и окисляет цитоплазму. В отличие от большинства предполагаемых эндодонтических патогенов, обнаруженных при первичных инфекциях, Е. faecalis может колонизировать корневые каналы в качестве единственного возбудителя инфекции, и такое относительно независимое существование без получения питательных веществ от других бактерий может быть чрезвычайно важно для его развития в пролеченных корневых каналах. Наконец, факторы окружающей среды могут регулировать экспрессию гена в Е. faecalis, обеспечивая способность данного вида адаптироваться к изменяющимся (и ухудшающимся) условиям.
Действительно, Е. faecalis может превратиться в некультивируемую форму бактерий (viable but noncultivable, VBNC), которая является механизмом выживания некоторых бактерий, подвергшихся воздействию неблагоприятных условий окружающей среды. В форме VBNC бактерии теряют способность расти на питательных средах, но поддерживают жизнеспособность и патогенность и могут вновь полноценно существовать при восстановлении оптимальных условий окружающей среды. Исследования показали, что Е. faecalis способны выживать в условиях дефицита питательных веществ и затем бурно развиваться при восстановлении источника питания. Они также способны выживать после длительного голодания в обтурированных каналах, что позволяет предположить, что жизнеспособные клетки данного вида, «замурованные» при пломбировании канала, могут обеспечить долгосрочный очаг патогенов для последующего развития инфекции.
Все описанные свойства в совокупности помогают объяснить значимо высокую распространенность Е. faecalis в пролеченных корневых каналах зубов. Несмотря на то что связь данного вида с возникновением заболевания после лечения была предложена в эпидемиологических исследованиях и поддерживается способностью вида выживать при неблагоприятных условиях окружающей среды, причинная роль данных микроорганизмов не доказана. На самом деле, результаты исследований, выполненных в независимых лабораториях, подвергли сомнению статус Е. faecalis как основной причины неудачных исходов эндодонтического лечения:
- Несмотря на простое культивирование, Е. faecalis не обнаруживали во всех исследованиях, оценивающих микрофлору в пролеченных корневых каналах зубов с апикальным периодонтитом после лечения.
- Даже при обнаружении, Е. faecalis редко является одним из доминирующих видов в случаях повторного лечения.
- В пролеченных зубах с апикальными поражениями Е. faecalis выявляли не чаще, чем в пролеченных зубах без апикальных поражений.
Другие бактерии, найденные в эндодонтически пролеченных зубах с апикальным периодонтитом, включают стрептококки и некоторые прихотливые анаэробные виды, такие как Р. alactolyticus, Propionibacterium, Filifactor alocis, Dialister pneumosintes, Dialister invisus, форзиция Tannerella, P. micra, Prevotella intermedia и Treponema denticola (рис. 4). Некультивированные филотипы соответствуют 55% таксонов, обнаруженных в пролеченных корневых каналах, и коллективно они могут также быть в высоких процентах, соответствуя приблизительно половине последовательностей 16S рРНК, восстановленных в банке клонов. Обнаружение некультивируемых филотипов помогает объяснить, почему при культуральных исследованиях не обнаруживаются бактерии в некоторых пролеченных корневых каналах.
Рисунок 4. Распространенность микроорганизмов, обнаруженных в пролеченных корневых каналах зубов с апикальным периодонтитом после лечения. Данные получены из исследований авторов с использованием таксон-специфической ПЦР
Профили бактериальных сообществ в пролеченных корневых каналах варьируют от индивидуума к индивидууму, указывая на то, что отдельные бактериальные комбинации могут играть роль в неудачных исходах лечения. На основании данных результатов можно с уверенностью предположить, что микрофлора пролеченного корневого канала зуба с апикальным периодонтитом более сложна, чем ранее определенная путем культуральных исследований.
Грибы только эпизодически обнаруживают при первичных инфекциях, однако Candida были обнаружены в пролеченных корневых каналах зубов в 18% случаев. Грибы поступают в корневые каналы во время эндодонтического лечения (вторичная инфекция), или они вырастают после неэффективного применения внутриканальных лекарственных препаратов, которые вызывают дисбаланс в основной эндодонтической микрофлоре. Candida albicans — самый часто обнаруживаемый грибковый вид в пролеченном корневом канале зуба. Данный вид обладает свойствами, которые могут способствовать устойчивости после лечения, включая способность колонизировать и проникать в дентин и резистентность к ГК.
