Раздел 4. Микробиология полости рта.

1. Микробные ассоциации полости рта и понятие о биоплёнках. Условия, механизмы и стадии формирования биоплёнок. Свойства биоплёнок.

Микробные ассоциации – Царев стр. 5-7

Биопленки

Биологические плёнки ( биоплёнки) - это организованные сообщества микробов, формирующиеся в условиях текучих сред. Они образуются во всех естественных жидких средах, где есть направленное движение жидкости в том числе и в полости рта.

Биоплёнки формируются в реках, морях и океанах, замкнутых циркулирующих системах жидкости подводных лодок, космических кораблей, кондиционеров и, конечно, во внутренних полостях живых организмов, сообщающихся с окружающей средой.

Эти полости изнутри выстланы слизистой оболочкой и омываются различными видами секретов, которые являются прекрасным питательным субстратом для разнообразных микробов.

Свыше 800 видов различных бактерий населяет биоплёнки организма человека.  Оказалось, что микроорганизмы в биоплёнке ведут себя не так, как бактерии в культурной среде. 

Наблюдаемые в микроскоп бактерии в биопленке распределены неравномерно.

Они сгруппированы в микроколонии, окруженные обволакивающим слизисто-полимерным экзополисахаридным-муциновым матриксом, содержащим внутреннюю среду с регулируемым микроэлементным составом и сигнальными веществами , продуцируемыми микроорганизмами одного вида для других симбионтов. Матрикс пронизан каналами, по которым циркулируют питательные вещества, продукты жизнедеятельности, ферменты, метаболиты и кислород.

Эти микроколонии имеют свои микросреды, отличающиеся уровнями pH, усваиваемостью питательных веществ, концентрациями кислорода.

Бактерии в биопленке "общаются между собой" посредством химических раздражений (сигналов). Эти химические раздражения вызывают выработку бактериями потенциально вредных белков и ферментов. Слизистый матрикс обеспечивает устойчивость биопленки к воздействиям извне, выполняет адгезивную, транспортную и дренажную функции для населяющих его микробов. С пониманием сути биопленки было показано, что существуют большие различия в поведении бактерий в лабораторной культуре и в их естественных экосистемах.

Находясь в биопленке, бактерии вырабатывает такие вещества, которые они не продуцирует, будучи в культуре.

Кроме того, матрикс, окружающий микроколонии, служит защитным барьером для организма-хозяина от колонизации патогенами.

1. Микробы выживают в концентрации АБ в 500-1000 раз выше чем МИК; 

2. Возможно АБ вообще не могут полностью уничтожить микробы т.к в биопленке обнаруживаются персисторы, полностью устойчивые ко всем препаратам;

3. Перераспределение генетической информации (внеклеточная ДНК) участвует в образовании устойчивости микробов к антибиотикам.

Стадии образования биоплёнки

I Первичное (обратимое) прикрепление микроба

II Необратимое (стойкое) прикрепление микроба

III Созревание

а) размножение

б) выработки полимеров

в) включение новых видов

IV Полное созревание

V Распространение (диссеминация)

В настоящее время сформулированы основные свойства биопленки: биопленка - это взаимодействующая общность разных типов микроорганизмов;

- микроорганизмы биопленки собраны в микроколонии;

- микроколонии окружены защитным матриксом, образованным из микробных полимеров; 

- внутри микроколоний формируется микроэкологическая среда;

- микробы имеют примитивную систему связи растворимые молекулы белков;

- микробы в биопленке устойчивы к антибиотикам, антимикробным средствам и защитным реакциям организма-хозяина