Полость рта, ее слизистая оболочка и лимфоидный аппарат играют уникальную роль во взаимодействии организма с окружающим его миром микробов, между которыми сформировались в процессе эволюции сложные и противоречивые отношения. Поэтому роль микроорганизмов далеко не однозначна: с одной стороны, они участвуют в переваривании пищи, оказывают большое позитивное влияние на иммунную систему, являясь мощными антагонистами патогенной флоры; с другой стороны, они являются возбудителями и главными виновниками основных стоматологических заболеваний.
В полости рта находится больше различных видов бактерий, чем в остальных отделах желудочно-кишечного тракта (от 160 до 300 видов). Одни бактерии попадают в полость рта с воздухом, водой, пищей - так называемые транзитные микроорганизмы, время пребывания которых ограничено. Другие (почти 30 микробных видов) составляют резидентную (постоянную) микрофлору, образующую довольно сложную и стабильную экосистему ротовой полости.
В нормальных условиях (не используются антисептические пасты, антибиотики и др.) изменения в сложившейся экосистеме происходят в зависимости от времени суток, года и т.д., и лишь в одном направлении, т.е. изменяется только количество представителей разных микроорганизмов. Однако видовое представительство остается у конкретного индивидуума постоянным практически в течение всей жизни. Состав микрофлоры зависит от слюноотделения, консистенции и характера пищи, а также от гигиенического содержания полости рта, состояния тканей и органов полости рта и наличия соматических заболеваний. Расстройства слюноотделения, жевания и глотания всегда приводят к нарастанию количества микроорганизмов в полости рта. Различные аномалии и дефекты, затрудняющие вымывание микроорганизмов током слюны (кариозные поражения, некачественные зубные протезы и др.), способствуют увеличению их количества в полости рта.
Микробные сообщества в полости рта образуют аутохтонные и аллохтонные микроорганизмы. К аутохтонной флоре полости рта относят резидентные (постоянно обитающие) и транзиторные (временно присутствующие) микробы, включающие условно-патогенные и патогенные виды. Они проникают в полость рта из окружающей среды; не вегетируют в полости рта и быстро удаляются из неё. Аллохтонные микробы попадают в полость рта из других микробных биотопов (например, из кишечника или носоглотки).
Микрофлора полости рта крайне разнообразна и включает бактерии (спирохеты, риккетсии, кокки и др.), грибы (в том числе актиномицеты), простейшие, вирусы. При этом значительную часть микроорганизмов полости рта взрослых людей составляют анаэробные виды. По данным разных авторов, содержание бактерий в ротовой жидкости колеблется от 43 млн до 5,5 млрд в 1 мл. Микробная же концентрация в зубных бляшках и десневой бороздке в 100 раз выше - примерно 200 млрд микробных клеток в 1 г пробы (в которой около 80% воды). Самую большую группу постоянно обитающих в полости рта бактерий составляют кокки - 85 - 90% от всех видов. Они обладают значительной биохимической активностью, разлагают углеводы, расщепляют белки с образованием сероводорода.
Стрептококки являются основными обитателями полости рта. В 1 мл слюны содержится до 109 стрептококков. Большинство стрептококков являются факультативными (нестрогими) анаэробами, но встречаются и облигатные (строгие) анаэробы - пептококки. Стрептококки сбраживают углеводы по типу молочнокислого брожения с образованием значительного количества молочной кислоты и других органических кислот. Кислоты, образующиеся в результате жизнедеятельности стрептококков, подавляют рост некоторых гнилостных микроорганизмов, стафилококков, кишечной палочки, брюшнотифозных и дизентерийных палочек, попадающих в полость рта из внешней среды.
В зубном налете и на деснах здоровых людей присутствуют также стафилококки - Staph. epidermidis, однако у некоторых людей могут обнаруживаться и Staph. aureus.
Палочковидные лактобактерии в определенном количестве постоянно живут в здоровой полости рта. Подобно стрептококкам они производят молочную кислоту, подавляющую рост гнилостных и некоторых других микроорганизмов (стафилококков, E. colli, брюшнотифозных и дизентерийных палочек). Количество лактобактерий в полости рта при кариесе зубов значительно возрастает. Для оценки "активности" кариозного процесса предложен "лактобациллентест" (определение количества лактобактерий).
Лептотрихии - строгие анаэробы также относятся к семейству молочнокислых бактерий и являются возбудителями гомоферментативного молочнокислого брожения.
Актиномицеты (или лучистые грибы) почти всегда присутствуют в полости рта здорового человека. Внешне сходны с нитевидными грибами: состоят из тонких, ветвящихся нитей - гифов, которые, переплетаясь, образуют видимый глазом мицелий.
В полости рта здоровых людей в 40 - 50% случаев встречаются дрожжеподобные грибы рода Candida (C. albicans, C. tropicalis, C. crusei). Патогенные свойства наиболее выражены у C.albicans. Дрожжеподобные грибы, интенсивно размножаясь, могут вызывать в организме дисбактериоз, кандидоз или местное поражение полости рта (молочницу). Эти заболевания возникают как результат бесконтрольного самолечения антибиотиками широкого спектра действия или сильными антисептиками, когда подавляются антагонисты грибов из представителей нормальной микрофлоры и усиливается рост устойчивых к большинству антибиотиков дрожжеподобных грибов (антагонисты - это одни представители микрофлоры, подавляющие рост других представителей).
Спирохеты заселяют полость рта с момента прорезывания молочных зубов у ребенка и с того времени становятся постоянными обитателями полости рта. Спирохеты вызывают патологические процессы в ассоциации с фузобактериями и вибрионами (язвенный стоматит, ангина Венсана). Много спирохет обнаруживается в пародонтальных карманах при пародонтите, в кариозных полостях и погибшей пульпе.
У половины здоровых людей в полости рта могут обитать простейшие , а именно Entamoeba gingivalis и Trihomonas. Наибольшее их количество встречается в зубном налете, гнойном содержимом пародонтальных карманов при пародонтите, при гингивите и др. Они усиленно размножаются при негигиеничном содержании полости рта.
Нормальная микрофлора полости рта достаточно устойчива к действию антибактериальных факторов ротовой жидкости. Вместе с тем она сама участвует в защите нашего организма от микроорганизмов, поступающих извне (своя нормальная микрофлора подавляет рост и размножение болезнетворных "чужаков"). Антибактериальная активность слюны и количество обитающих в полости рта микроорганизмов находятся в состоянии динамического равновесия. Основная функция антибактериальной системы слюны заключается не в полном подавлении микрофлоры в полости рта, а в контроле количественного и качественного ее состава.
Стафилококки, лактобациллы, бактероиды, нейссерии, грибы, простейшие находятся в полости рта в гораздо меньшем количестве, чем стрептококки, вейллонеллы и
дифтероиды. Поэтому, различают главных и второстепенных представителей резидентной флоры. В норме некоторые из видов, составляющих определенную часть оральной флоры (бактероиды, лактобациллы, извитые формы, спирохеты), представлены в таких небольших количествах, что обычно теряются среди стрептококков, вейллонелл и дифтероидов, с которыми они обычно ассоциированы. Между этими постоянными представителями существуют антагонистические или синергические отношения. Считается, что стрептококки (S.salivarius, S.sanguis, S.mitis), вейллонеллы и дифтероиды являются стабилизирующей частью микрофлоры полости рта, а стрептококки (S.mutans), лактобациллы, бактероиды, актиномицеты - агрессивной.
При выделении микроорганизмов из разных зон ротовой полости взрослых отмечено преобладание определенных видов на различных участках. Если разделить полость рта на несколько биотопов, то предстанет следующая картина. Первый биотоп - слизистая оболочка ввиду своей обширности имеет самый вариабельный состав микрофлоры: на поверхности преимущественно выделяется грамотрицательная анаэробная флора и стрептококки. В подъязычных складках и криптах слизистой преобладают облигатные анаэробы. На слизистой твердого и мягкого неба встречаются стрептококки и коринебактерии.
В качестве второго биотопа выделяют десневую бороздку (желобок) и находящуюся в нем жидкость. Здесь присутствуют бактероиды (B. melaninogenicus), порфиромонады (Porphyromonas gingivalis), превотелла интермедиа (Prevotella intermedia),а также актинобациллюс актиномицетемкомитанс (Actinibacillus actinomicitemcomitans), дрожжеподобные грибы и микоплазмы, а также нейссерии и др.
Третьим биотопом является зубная бляшка - это самое массивное и разнообразное бактериальное скопление. Количество микроорганизмов составляет от 100 до 300 млн в 1 мг. Видовой состав представлен практически всеми микроорганизмами с преобладанием стрептококков.
Ротовую жидкость следует назвать в качестве четвертого биотопа . Посредством ее осуществляется взаимосвязь между всеми остальными биотопами и организмом в целом. В значительных количествах в ротовой жидкости содержатся вейлонеллы, стрептококки (Str. salivarius, Str. mutans, Str. mitis), актиномицеты, бактероиды, нитевидные бактерии.
Кариес и пародонтит - самые распространенные заболевания. Для развития кариеса обязательным моментом является присутствие микроорганизмов. Повышенной способностью образовывать зубной налет и вызывать поражение зубов обладает Streptococcus mutans, колонии которого составляют до 70% всех микроорганизмов зубного налета.
Для развития воспалительных заболеваний пародонта главным условием также является наличие ассоциации микроорганизмов, таких, как Actinibacillus actinomicitemcomitans, Porphyromonaas gingivalis, Prevotella intermedia, а также стрептококков, бактероидов и др. Причем возникновение и интенсивность патологических процессов напрямую зависит от качественного и количественного состава микрофлоры зубного налета и бляшки:
|
Заболевания пародонта |
Главные виды бактерий, ассоциированные с этими заболеваниями |
|
Острый язвенный гингивит |
Bacteroidus intermedius, Spirochetes |
|
Гингивит беременных |
Bacteroidus intermedius |
|
Пародонтит взрослых |
Bacteroidus gingivalis, intermedius, Prevotella intermedia |
|
Локализованный юношеский пародонтит (ЛЮП) |
Actinobacillus actinomicitemcomitans, Capnocytophaga |
|
Быстро прогрессирующий пародонтит (БПП) взрослых (до 35 лет) |
Actinobacillus actinomicitemcomitans, Bacteroidus intermedius, Fusobacterium nucleatum, Peptostreptococcus micros, Prevotella intermedia, Porphyromonaas gingivalis |
Кариес и воспалительные заболевания полости рта возникают тогда, когда нарушается нормальный баланс между собственной и чужеродной микрофлорой. Поэтому средства для гигиены с антибактериальными компонентами должны быть направлены на поддержание постоянства микрофлоры на физиологическом уровне, т. е. когда не происходит сдвига количественного и качественного состава микроорганизмов в пользу патогенных на протяжении всего периода жизнедеятельности организма.
Цели: рассмотреть роль микрофлоры в возникновении и развитии кариеса; изучить методы забора материала при кариесе
Знать: факторы, способствующие развитию кариеса, основных представителей кариесогенной микрофлоры, микробиологические методы изучения микрофлоры при кариесе.
Уметь: забирать материал для следования микрофлоры при кариесе.
Обоснование темы: микроорганизмы – резиденты полости рта играют ведущую роль в развитии кариеса.
Вопросы для самоподготовки:
1. Зубная бляшка, механизм ее формирования, локализация. Роль биосинтеза глюканов. Адгезия и коагрегация бактерий.
2. Факторы, способствующие развитию кариеса. Роль резидентной микрофлоры в развитии кариеса.
3. Микрофлора при кариесе. Кариесогенные виды микробов: микроаэрофильные стрептококки, актиномицеты, лактобактерии.
4. Патогенез кариеса. Значение процессов гликолиза и фосфорилирования в деминерализации эмали. Профилактика кариеса.
5. Микробиологические методы изучения микрофлоры при кариесе и его осложнениях.
ПЛАН
Программа:
1. Механизм образования и локализация зубной бляшки.
2. Факторы, способствующие развитию кариеса. Патогенез кариеса.
3. Изучение свойств кариесогенных видов микроорганизмов и их антагонистов.
4. Профилактика кариеса.
5. Исследование микрофлоры при кариесе.
Демонстрация:
1. Мазки кариесогенных видов микроорганизмов и их антагонистов.
Задание студентам:
1. Разобрать механизмы формирования зубной бляшки и зарисовать в виде схемы.
2. Микроскопировать и зарисовать мазки кариесогенных видов микроорганизмов и их антагонистов.
Информационный материал
Зубная бляшка, механизм ее формирования, локализация. Роль биосинтеза гликанов. Адгезия и коагрегация бактерий.
Ключевым механизмом возникновения и развития кариеса зубов и заболеваний пародонта является образование зубной бляшки. Зубная бляшка - это скопления бактерий в матриксе органических веществ, главным образом протеинов и полисахаридов, приносимых туда слюной и продуцируемых самими микроорганизмами. Бляшки плотно прикрепляются к поверхности зубов. Зубная бляшка обычно является результатом структурных изменений зубного налета, состоящего из микроорганизмов с незначительным включением бесструктурного вещества органической природы и имеющего пористую структуру. Накопление в налете конечных продуктов жизнедеятельности микроорганизмов и минеральных солей замедляет диффузию слюны и жидких компонентов пищи внутрь, так как исчезает пористость зубного налета. В итоге возникает новое образование - зубная бляшка, удалить которую можно только насильственно и то не полностью.
В формировании зубного налета можно выделить несколько механизмов:
1. Осаждение гликопротеинов слюны, формирующих пелликулу с последующей специфической адгезией к ней бактерий.
2. Адгезия к эмали эпителиальных клеток, инвазированных бактериями, с последующим ростом микроколоний.
3. Преципитация внеклеточных гликанов, продуцируемых S. mutans и S. sanguis.
4. Агглютинация бактерий антителами с последующей фиксацией на поверхности эмали. Известно, что бактерии в зубной бляшке покрыты иммуноглобулинами классов А и G.
Процесс бляшкообразования начинается после чистки зубов с образования на поверхности зуба пленки – пелликулы. Главные составляющие этой пленки - компоненты слюны и десневой жидкости, такие как протеины (альбумины, лизоцим), гликопротеины (лактоферрин, IgA, IgG, амилаза), фосфопротеины и липиды. Бактерии колонизируют пелликулу в течение первых 2-4 часов после чистки. В этот период бактерии слабо связаны с пленкой и могут быстро удаляться током слюны. После первичной колонизации наиболее активные виды начинают быстро расти, образуя микроколонии, которые внедряются во внеклеточный матрикс. Затем начинается процесс агрегации бактерий и на этой стадии подключаются составные компоненты слюны. Первые микробные клетки оседают в углублениях на зубной поверхности, где происходит их размножение, после чего они вначале заполняют все углубления, а затем переходят на гладкую поверхность зуба. Многие микробные клетки сами неспособны прикрепляться непосредственно к эмали, но могут оседать на поверхности других бактерий, уже адгезировавшихся, т.е. идет процесс коагрегации. Примером коагрегации также является синтез S. mutans внеклеточных полисахаридов – гликанов – из сахарозы. Эти полисахариды способствуют прикреплению бактерий к эмали зуба и стабилизируют матрикс бляшки.
Процесс адгезии происходит очень быстро: через 5 минут количество бактериальных клеток на 1 см 2 увеличивается с 10 3 до 10 5 -10 6 . В дальнейшем скорость адгезии снижается и в течение примерно 8 часов остается стабильной. Через 1-2 дня количество прикрепившихся бактерий вновь увеличивается, достигая концентрации 10 7 -10 8 . Таким образом, формируется зубной налет. Далее происходят его структурные изменения и формирование зубной бляшки.
Если говорить о смене микробной популяции, то первичными бактериями, которые прикрепляются к эмали зуба, являются стрептококки (S. mutans и S. sanguis). Кроме того, в формировании «ранней» зубной бляшки (первые 1-4 часа) принимают участие нейссерии, вейллонеллы, дифтероиды. Далее формируется так называемая динамичная бляшка (до 4-5 дней). На этом этапе происходит снижение количества грамположительных кокков и увеличение грамотрицательных палочек (лептотрихий, фузобактерий) и кокков (вейллонелл). На 6-7 день формируется зрелая зубная бляшка. В ней преобладают анаэробные палочки. Подобная бляшка может длительное время оставаться равновесной.
Таким образом, при образовании бляшек вначале превалирует аэробная и факультативно-анаэробная микрофлора, которая резко снижает окислительно-восстановительный потенциал в данной области, создавая тем самым условия для развития строгих анаэробов.
Различают над- и поддесневые бляшки. Первые имеют патогенетическое значение при развитии кариеса зубов, вторые - при развитии патологических процессов в пародонте. Микрофлора бляшек на зубах верхней и нижней челюстей различается по составу: на бляшках зубов верхней челюсти чаще обитают стрептококки и лактобациллы, на бляшках нижней - вейллонеллы и нитевидные бактерии. Актиномицеты выделяются из бляшек на обеих челюстях в одинаковом количестве. Возможно, что такое распределение микрофлоры объясняется различными значениями рН среды.
Понятие о биопленках
В настоящее время ученые рассматривают зубной налет как биопленку. Биопленки (биологические пленки) – это организованные сообщества микробов, формирующиеся в условиях текучих сред.
Основными свойствами биопленки являются: 1) взаимодействующая общность разных типов микроорганизмов (микробиоценоз) с симбиотическими связями; 2) микроорганизмы образуют микроколонии; 3) микроколонии окружены защитным матриксом, пронизанным каналами, по которым циркулируют питательные вещества, продукты жизнедеятельности, ферменты, метаболиты и кислород; 4) микроорганизмы имеют определенную систему связи; 5) микроорганизмы в биопленке устойчивы к антибиотикам, антимикробным средствам и реакции организма хозяина.
Исследования, проведенные на биопленках в их естественном состоянии, показали, что существуют большие различия в поведении бактерий в лабораторной культуре и в их естественных экосистемах. К примеру, бактерия в биопленке вырабатывает такие вещества, которые она не продуцирует, будучи в культуре. Кроме того, матрикс, окружающий микроколонии, служит защитным барьером. Это помогает понять, почему антимикробные средства как общего действия, так и применяемые местно, не всегда дают успешные результаты, даже тогда, когда они нацелены на конкретный вид микроорганизмов.
Занятие № 2.
Мазок из зубного налета или соскоб со слизистой готовят на предметном стекле. Забор материала можно производить стерильным шпателем, гладилкой, зубочисткой. Взятый материал из межзубных промежутков или у шейки зуба наносят на предметное стекло рядом с каплей воды и растирают посуху, а затем вносят петлей воду, постепенно готовя однородную взвесь и равномерно распределяя ее по поверхности стекла.
1. Почему микрофлора полости рта отличается большим разнообразием?
2. Какие функции выполняет нормальная микрофлора полости рта?
3. Какие виды микроорганизмов составляют стабилизирующую микрофлору ротовой полости?
4. Назовите основных представителей резидентной микрофлоры полости рта.
5. Назовите представителей различных биотопов полости рта.
6. Какими свойствами обладают оральные стрептококки, актиномицеты, лактобпктерии?
7. Опишите методику приготовления фиксированного мазка из зубного налета и материала со слизистой оболочки спинки языка.
8. Опишите факторы, влияющие на формирование микробных ассоциаций в полости рта.
9. Как меняется микробный пейзаж с возрастом?
10. Как меняется микрофлора при установке зубных протезов?
Список литературы
Обязательная:
1. Борисов Л.Б. Медицинская микробиология, вирусология, иммунология. – М.: ООО «Медицинское информационное агентство», 2001. – 736 с.
2. Коротяев А.И., Бабичев С.А. Медицинская микробиология, иммунология и вирусология: Учебник для мед. вузов. – СПб.: СпецЛит, 2002. – 591 с.
3. Поздеев О.К. Медицинская микробиология / Под ред. В.И. Покровского. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2005. – 768 с.
Дополнительная:
1. Ахременко Я.А. Микробиология полости рта: Учебное пособие для студентов стоматологических факультетов. – Якутск: Изд-во Якутского госуниверситета, 2008. – 107 с.
2. Зеленова Е.Г., Заславская М.И., Салина Е.В., Рассанов СП. Микрофлора полости рта: норма и патология: Учебное пособие. Нижний Новгород: Издательство НГМА, 2004. - 158с.
3. Микробиология, вирусология и иммунология: учеб. для студентов мед. вузов / под ред. В. Н. Царёва. - М.: Практическая медицина, 2009. - 581 с.: ил.
4. Практикум лабораторных работ с иллюстрированными ситуационными заданиями по микробиологии, иммунологии и вирусологии / под ред. А.А. Воробьева, В.Н. Царева. – М.: ООО « Медицинское информационное агентство», 2008. – 320 с.: ил.
Цели: рассмотреть роль микрофлоры в возникновении и развитии кариеса; изучить методы забора материала при кариесе
Знать: факторы, способствующие развитию кариеса, основных представителей кариесогенной микрофлоры, микробиологические методы изучения микрофлоры при кариесе.
Уметь: забирать материал для следования микрофлоры при кариесе.
Обоснование темы: микроорганизмы – резиденты полости рта играют ведущую роль в развитии кариеса.
Вопросы для самоподготовки:
1. Зубная бляшка, механизм ее формирования, локализация. Роль биосинтеза глюканов. Адгезия и коагрегация бактерий.
2. Факторы, способствующие развитию кариеса. Роль резидентной микрофлоры в развитии кариеса.
3. Микрофлора при кариесе. Кариесогенные виды микробов: микроаэрофильные стрептококки, актиномицеты, лактобактерии.
4. Патогенез кариеса. Значение процессов гликолиза и фосфорилирования в деминерализации эмали. Профилактика кариеса.
5. Микробиологические методы изучения микрофлоры при кариесе и его осложнениях.
В ротовой полости человека обитает более 700 видов различных бактерий. Но только некоторые из них являются причиной кариеса, это так называемые кариесогенные микроорганизмы: Streptococcus, Lactobacillus, Actinomyces и прочие.
Бактерии скапливаются на поверхности зубов в виде плотной пленки. Они легко превращают питательные веществ в органическую кислоту. Именно кислоты разрушают нашу эмаль, вымывают кальций и фтор. Из-за потери «стройматериалов» формируется кариозная дырка.
Как действуют кариесогенные бактерии
Кариесогенные бактерии питаются углеводами, а именно углеводными микрочастичками пищи, которые остаются в ротовой полости после каждого приема пищи. Как результат - запускается процесс брожения.
В процессе брожения выделяются продукты метаболизма в виде органических кислот: молочной, муравьиной, масляной и пр.
При длительном контакте кислоты с эмалью нарушается структура зубной ткани, появляются микропространства на поверхности, и со временем образовывается полость.
Главные возбудители кариеса
Стрептококки
К ним относятся Streptococcus mutans, Streptococcus sanguis, Streptococcus mitis и пр. Это кислотообразующие бактерии, для которых характерно анаэробное брожение. Основным возбудителем кариеса является Str. Mutans. Его содержание в зубном налете составляет около 90% от всего количества микроорганизмов.
Доказана прямая взаимосвязь между Стрептококк мутанс и деструкцией эмали. Чем больше этих бактерий, тем интенсивнее развивается кариозный процесс. Кроме того, ученые выяснили, что Str. mutans не относится к нормальной (природной) микрофлоре ротовой полости, возбудитель передается от человека к человеку через слюну.
кокосовое масло, обработанное особым образом, подавляет рост большинства штаммов бактерий Streptococcus. Именно они вызывают кариес.
— Стоматолог (@A_B_Larina) 14 сентября 2012
Лактобациллы
В процессе жизнедеятельности бактерии продуцируют молочную кислоту, но сами обладают устойчивостью к ней. Количество лактобацилл в зубном налете небольшое. Однако концентрация этих микробов значительно повышается при образовании кариозной полости.
Актиномицеты
Чаще всего во рту обитают Actinomyces israelii и Actinomyces naeslundi, занимающие промежуточное положение между низшими грибами и бактериями. Считаются менее опасными, поскольку незначительно повышают кислотность на зубной поверхности. Однако такой вид, как Aktinomyces viscosus может спровоцировать развитие кариеса зубного корня .
Как нейтрализовать бактерии, вызывающие кариес
Основные способы борьбы с микрофлорой кариеса:
Механическое удаление зубных бляшек.
Это ежедневная чистка зубов в домашних условиях, а также снятие зубного камня ультразвуковым методом в кабинете стоматолога.
Ополаскивание рта антисептическими растворами.
Бактерицидными свойствами обладает раствор хлоргексидина 0,2%. При его воздействии количество вредоносных бактерий в зубном налете снижается на 80%, а в слюне – на 55%.
Применение зубных паст с содержанием фтора.
Фтор и его соли (ZnF2, CuF2) угнетают действие ферментов, то есть замедляют процесс брожения и кислотообразования во рту.
Использование препаратов, содержащих ксилит: паст, жевательных резинок.
Ксилит (ксилитол) – это сладкий спирт природного происхождения. Он подавляет рост кариесогенных бактерий, улучшая микрофлору полости рта.
Замена сахарозы другими углеводами.
Именно для сахарозы, или, проще говоря, сахара характерный активный процесс брожения. Поэтому следует ограничить употребление сладостей или заменить их, например, фруктами.
Профилактика кариеса с помощью бактерий
Оказывается, бактерии могут быть не только врагами, но и союзниками в борьбе с кариесом. К такому неожиданному выводу пришли исследователи в Японии.
На поверхности языка и слизистой оболочки ротовой полости живут микроорганизмы Streptococcus salivarius. Их главная миссия – препятствовать своим «плохим родственникам» – Str. mutans.
Суть в том, что «хорошие» Streptococcus salivarius выделяют особые ферменты (белковые молекулы), блокирующие образование упругих пленок Стрептококк мутанс. Имя этому ферменту – FruA, он ускоряет распад полисахаридов (углеводов), которые отвечают за устойчивость этой самой пленки.
Кто знает, возможно, уже в скором будущем в зубные пасты начнут добавлять белок FruA для эффективной профилактики кариеса.
Кариесогенные бактерии – главные вредители наших зубов. Но далеко не единственные. Обязательно ознакомьтесь с прочими факторами риска кариеса.
МИКРОФЛОРА ЗУБНОГО НАЛЕТА
Лекция 4
1. Краткие сведения о строении твердых тканей зуба. 2. Органические оболочки, покрывающие эмаль зуба. 3. Состав зубного налета. 4. Динамика образования зубного налета. 5. Факторы, влияющие на образование зубного налета. 6. Механизмы образования зубного налета. 7. Физические свойства зубного налета. 8. Микроорганизмы зубного налета. 9. Кариесогенность зубного налета.
1 . Краткие сведения о строении твердых тканей зуба. Твердая часть зуба состоит из эмали, дентина и цемента (рис. 1).
Дентин составляет основную часть зуба. Коронки зубов покрыты эмалью - самой твердой и прочной тканью человеческого организма. Корень зуба покрыт тонким слоем костеподобной ткани, называемой цементом, и окружен надкостницей, через которую происходит питание зуба. От цемента к надкостнице идут волокна, образующие так называемую связку зуба (периодонт), которая прочно укрепляет зуб в челюсти. Внутри коронки зуба имеется полость, заполненная рыхлой соединительной тканью, называемой пульпой. Эта полость продолжается в виде каналов в корень зуба.
Поверхность эмали покрыта органическими оболочками, вследствие чего при исследовании в электронном микроскопе она имеет сглаженный рельеф; тем не менее встречаются выпуклые и вогнутые участки, которые соответствуют окончаниям призм (мельчайшими структурными единицами эмали являются кристаллы апатитоподобного вещества, формирующие эмалевые призмы). Именно на этих участках начинают впервые скапливаться микроорганизмы или могут задерживаться пищевые остатки. Даже механическая очистка эмали зубной щеткой не способна полностью удалить с ее поверхности микроорганизмы.
Рис. 1. Строение зуба:
1 - коронка;
2 - корень;
5 - дентин;
6 - пульпа;
7 - слизистая оболочка десны;
8 - периодонт;
9 - костная ткань;
10 - отверстие верхушки корня.
На поверхности зубов часто можно наблюдать зубной налет (ЗН), который представляет собой белую мягкую субстанцию, локализующуюся в области шейки зуба и на всей его поверхности. Пелликула, лежащая под слоем зубного налета и представляющая собой тонкую органическую пленку, является структурным элементом поверхностного слоя эмали. Пелликула образуется на поверхности зуба после его прорезывания. Считается, что она является дериватом белково-углеводных комплексов слюны. При электронной микроскопии пелликулы обнаружены три слоя и характерный признак - зубчатый край и пиши, которые представляют собой вместилища для бактериальных клеток. Толщина суточной пелликулы - 2-4 мкм. Ее аминокислотный состав является чем-то средним между составом зубного налета и преципитата слюнного муцина. В ней много глутаминовой кислоты, аланина и мало серосодержащих аминокислот. В составе пелликулы обнаружено большое количество аминосахаров, которые являются производными клеточной стенки бактерий. В самой пелликуле бактерий не отмечается, но в нее входят компоненты лизированных бактерий. Возможно, образование пелликулы является первоначальной стадией возникновения зубного налета. Еще одна органическая оболочка зуба - кутикула (редуцированный эпителий эмали), которая после прорезывания зуба теряется и в дальнейшем существенной роли в физиологии зуба не играет. Кроме того, слизистую оболочку полости рта и зубы покрывает тонкая пленка муцина, выделяющегося из слюны.
Таким образом, на поверхности эмали зуба отмечаются следующие образования:
кутикула (редуцированный эпителий эмали);
пелликула;
зубной налет;
пищевые остатки;
муциновая пленка.
Предложена следующая схема образования приобретенных поверхностных структур зуба: после прорезывания зубов поверхность эмали подвергается воздействию слюны и микроорганизмов. В результате эрозивной деминерализации на поверхности эмали образуются ультрамикроскопические канальцы, которые проникают в эмаль на глубину 1-3 мкм. Впоследствии канальцы наполняются нерастворимой белковой субстанцией. Вследствие преципитации слюнных мукопротеинов, а также адгезии и роста, а затем разрушения микроорганизмов, на поверхностной кутикуле образуется более толстый органический, в различной степени минерализованный слой пелликулы.
Благодаря местным условиям микробы инвазируют эти структуры и размножаются, что приводит к образованию мягкого ЗН. Минеральные соли откладываются на коллоидной основе ЗН, сильно изменяя соотношения между мукополисахаридами, микроорганизмами, слюнными тельцами, сгущенным эпителием и остатками пищи, что в конечном счете приводит к частичной или полной минерализации ЗН. Когда начинается его интенсивная минерализация, может образовываться зубной камень, который возникает путем импрегнации ЗН кристаллами фосфата кальция. Время, необходимое для отвердевания мягкой матрицы - около 12 дней. То, что минерализация началась, становится очевидным уже через 1-3 дня после образования налета.
3. Состав зубного налета. С помощью биохимических и физиологических исследований установлено, что ЗН - это скопление инкорпорированных в матрицу колоний микроорганизмов, обитающих в полости рта и на поверхности зубов.
В исследованиях с использованием сканирующего электронного микроскопа показано, что ЗН состоит исключительно из микроорганизмов с незначительным включением бесструктурного вещества органической природы. Из органических компонентов в ЗН определены белок, углеводы, ферменты. Его аминокислотный состав отличается от такового муцина и пелликулы, а также слюны. Наиболее полно изучены углеводные компоненты ЗН (гликоген, кислые мукополисахариды, гликопротеины).
Существует гипотеза, что ферменты ЗН играют важную роль в кариозном процессе. Химический состав ЗН в значительной степени варьирует на различных участках полости рта и у разных людей в зависимости от возраста, употребления в пищу сахара и т.д. В зубном налете обнаружены кальций, фосфор, калий, натрий. Около 40% сухой массы неорганических веществ находится в нем в виде оксиапатита. Содержание мик-роэлементов в ЗН чрезвычайно вариабельно и изучено недостаточно (железо, цинк, фтор, молибден, селен и др.). Предположения о механизмах кариестормозящего действия микроэлементов основываются на их влиянии на активность ферментов бактерий, а также на соотношении различных групп микроорганизмов. Определенные микроэлементы (фтор, молибден, стронций) обусловливают меньшую восприимчивость зубов к кариесу, воздействуя на экологию, состав и обмен ЗН; селен, наоборот, увеличивает возможность возникновения кариеса. Одним из наиболее важных, влияющих на биохимию ЗН компонентов является фтор. Существует три пути включения фтора в ЗН: первый - через образование неорганических кристаллов (фторапатита), второй - через образование комплекса с органическими субстанциями (с белком матрицы налета); третий - проникновение внутрь бактерий. Интерес к метаболизму фтора в ЗН связан с противокариозным действием этого микроэлемента. Фтор, во-первых, влияет на состав ЗН, во-вторых, оказывает воздействие на растворимость эмали, в-третьих, подавляет работу ферментов бактерий, входящих в состав зубного налета.
Неорганические вещества ЗН имеют непосредственное отношение к минерализации и образованию зубного камня.
4. Динамика образования зубного налета. ЗН начинает накапливаться уже через 2 часа после чистки зубов. В течение 1-х суток на поверхности зуба преобладает кокковая флора, после 24 часов - палочковидные бактерии. Через 2 суток на поверхности ЗН обнаруживаются многочисленные палочки и нитевидные бактерии (рис. 2).
По мере развития ЗН изменяется его микрофлора по типу дыхания. Первоначально образованный налет содержит аэробные микроорганизмы, более зрелый - аэробные и анаэробные бактерии.
Определенную роль в формировании ЗН играют клетки слущенного эпителия, которые прикрепляются к поверхности зуба в течение часа после ее очищения. Количество клеток значительно увеличивается к концу суток. Далее эпителиальные клетки адсорбируют на своей поверхности микроорганизмы. Также установлено, что образованию ЗН и его прилипанию к эмали в значительной мере способствуют углеводы.
Наиболее важную роль в образовании ЗН играют S.mutans, активно формирующие его на любых поверхностях. Но в этом процессе есть определенная последовательность. В экспериментальных условиях показано, что к чистой поверхности зуба сначала прилипает S.salivarius, а затем адгезируется S.mutans и начинает размножаться. При этом S.salivarius очень быстро исчезает из зубного налета. На формирование матрицы ЗН влияют ферменты бактериального происхождения, например нейраминидаза, участвующая в
расщеплении гликопротеинов до углеводов, а также в полимеризации сахарозы до декстрана-левана.
Рис. 2. Микроорганизмы на поверхности зубного налета (электронограмма).
В слюне обнаруживаются IgA, IgM, IgG, амилаза, лизоцим, альбумин и другие белковые субстраты, которые могут участвовать в образовании ЗН. В пелликуле, как правило, содержатся все классы иммуноглобулинов (А, М, G), тогда как в ЗН чаще всего выявляются IgA и IgG (однако доля участия }