1. Начальная колонизация.

2. Быстрый рост бактерий.

3. Ремоделирование.

На ранних стадиях кариеса превалируют аэробы, так как сре­да, окружающая микроорганизмы, богата кислородом. Среди микроорганизмов чаще встречаются грамположительные кокки. Некоторые компоненты их стенок имеют молекулярное сродство к компонентам слюны.

Инициирующим микроорганизмом в этом поражении является Streptococcusmutans, который:

а) эффективно ферментирует сахар в молочную кислоту, способствующую растворению эмали;

б) является продуцентом нерастворимых внеклеточных липких декстранов, способствующих прикреплению налета к поверхности зуба и ее разрушению;

в) проявляет высокую избирательность прикрепления к пелликуле - оболочке, окружающей эмаль.

Таким образом, за несколько часов проходит первая фаза образования бляшки (“начальная колонизация”), характери­зующаяся бактериальным прикреплением.

Стрептококки, формирующие колонии, делятся каждые 2 часа.

Через 12-24 часа от начала микробного прикрепления раз­вивается вторая фаза: бактериальные колонии образуют тон­кий налет на поверхности эмали (“быстрый рост колоний”). За это время бактерии образуют большое количество внекле­точных протеогликанов, которые прикрепляются к матрице налета. При благоприятных условиях бактериального роста налет покрывает все поверхности зуба.

В некоторых зонах рост бактерий ограничен вследствие жевания.

Употребление волокнистой пищи может оказать опреде­ленное влияние на распределение налета в пришеечной и других зонах, которые чаще всего поражаются кариесом.

Если в течение 2-3 дней налет не разрушается, его внут­ренняя среда становится более анаэробной. Примерно к 7-му дню формирования бляшки преобладание кокков нивелирует­ся, и устанавливается равенство между кокками, нитевидны­ми и палочковидными бактериями. Количество налета значительно увеличивется, и он выглядит на эмали как желеобраз­ная масса.

Если налет продолжает оставаться на поверхности зуба, в нем могут откладываться фосфорно-кальциевые соединения, приводящие к преобразованию налета в камень.

Кариес эмали поражает как гладкую поверхность, так и межзубные щели.

При прогрессировании кариозного процесса поражение быстро распространяется вдоль дентинно-эмалевой границы и на дентин. Здесь сказывается, что дентин менее минерали­зован, чем эмаль, а потому агрессивные соединения, выраба­тываемые микроорганизмами и иммунной системой, защи­щающейся от них, способны уничтожать большие количества матрицы дентина, чем эмали. Кроме того, дентин имеет кле­точное строение, что способствует более легкому проникно­вению бактерий в глубокие слои ткани вдоль дентиновых трубок.

При кариозном поражении дентина микроорганизмы раз­виваются в более анаэробных условиях, чем при кариесе эма­ли. Наиболее часто встречаются лактобациллы, однако при­сутствуют и другие грамположительные анаэробные палочко­видные и нитевидные микроорганизмы. При глубоких пора­жениях дентина встречаются актиномицеты и Bacillusspecies. Одонтобласты формируют ответную репаративную реакцию с отложением вторичного заместительного дентина и закупор­кой дентиновых канальцев.

Поражение корня (“кариес цемента”) также ассоцииро­вано с микрофлорой. При кариесе корня выявляется более раз­нообразная микрофлора, особенно типично высокое содержа­ние актиномицетов, велика роль Str. salivarius.

Ряд факторов, связанных с динамикой накопления зубного налета, оказывают влияние на антикариозную резистентность организма. Среди них:

• консистенция пищи - сырая и волокнистая пища спо­собствует предупреждению отложения бактериального налета и­ камня; напротив, мягкая и кашицеобразная - оказывает сла­бое очищающее действие;

• над- и поддесневые камни, возникающие при отложе­нии солей кальция в бактериальной бляшке, за счет травми­рующего механического провоспалителыюго воздействия на десну;

• зубные протезы и ортодонтические аппараты, особенно при отсутствии плотного контакта между аппроксимальными поверхностями зубов, некачественное пломбирование и за­держка остатков пищи - предрасполагают к образованию зуб­ного налета;

• нарушение диеты: легкоусвояемые углеводы в избытке ведут к увеличению содержания глюкозы в слюне и ускорен­ному росту кариозогенной микрофлоры.

Поскольку в механизме развития кариеса основная роль принадлежит бактериальной инвазии, профилактика и лече­ние должны включать механическое удаление налета, зубного камня и поврежденной ткани.

Таким образом, развитие кариеса - результат “патогеннойконстелляции” ряда прокариозных и антикариозных факто­ров, среди которых главную роль играют Streptococcusmutans и иммунная система организма.

Антикариозные механизмы реактивности

Основные факторы защиты от кариеса связаны с количе­ством и качеством слюны. Слюна и десневая жидкость со­держат 1-3% иммуноглобулинов, основным среди которых является секреторный иммуноглобулин класса A (s-IgA) - гу­моральный компонент специфической антимикробной защиты. При сухом синдроме Шегрена и при радиационном сиалоадените (см. главу “Клиническая патофизиология болезней слюнных желез”) кариес обостряется и ускоряется.

Иммуноглобулины слюны - специфические агглютинины, которые взаимодействуют с рецепторами бактерий, ингибируя их прикрепление к зубу и образование колоний, что влечет за собой торможение развития кариозного процесса.

Иммуноглобулины слюны инактивируют поверхностные гликозилтрансферазы, что приводит к остановке синтеза вне­клеточных гликозидов и формирования бляшки. Антитела опсонизируют бактерии, которые фагоцитируются полиморфонуклеарными гранулоцитами (ПМН). Образование иммуногло­булинов слюны происходит в основном с участием лимфоид­ных элементов MALT - системы (см. ниже), то есть лимфоэпи­телиального глоточного кольца и слизистых желудочно-кишеч­ного тракта, в частности, полости рта. Образованные в ходе иммунного ответа плазматические клетки мигрируют в слюн­ные железы, где синтезируют s-IgA, комплементарные специ­фическим антигенам бактерий. Это служит характерным прояв­лением функционирования MALT - системы иммунобиологи­ческого надзора слизистых, когда местная сенсибилизация из-за адресной миграции лимфоцитов обеспечивает системный ответ по всей площади слизистых оболочек (см. ниже “Основы имму­нобиологии полости рта...“).

В слюне и десневой жидкости имеются также клеточные элементы антикариозной защиты: нейтрофилы, макрофаги, лимфоциты, эозинофилы. Последние выделяют противовос­палительные медиаторы - антипротеазы, арилсульфатазу и антиоксиданты, способствующие защите от кариозогенных воздействий медиаторов воспаления.

Как уже упоминалось выше, по данным Дж. М. А. Уилтона и Т. Ленера (1983), за счет высокого содержания ЛПС зубной налёт является активатором местных макрофагов, гранулоцитов и лимфоцитов, продукты которых в ходе развития кариеса и­периодонтита разрушают зуб и десну. Нейтрофилы и эозинофилы человека обладают специальным ферментом, разрушающим липид А, — ацилоксиацилгидролазой, которая снижает актив¬ность этого вещества более чем в 100 раз. Именно этот фермент ответственен за дезинтоксикационную функцию гранулоцитов при инфекциях грамотрицательной микрофлорой, а также вносит вклад в антикариозную резистентность (Мунфорд Р. С., Холл К. Л., 1986).

Однако эозинофилы (особенно - так называемые эозинофилы пониженной плотности) способны также и к продукции цитотоксических соединений типа эозинофильного катионного белка и главного основного белка эозинофилов. Эти анти- паразитарные антибиотики токсичны и для аэробных клеток эпителия полости рта, вызывая их гибель, что может способствовать ранним стадиям кариеса (Кей А.Б., 1984).

Нейтрофилы выделяют мураминидазу, известную как лизоцим, разрушающий стенки некоторых бактерий, а также лактоферрин, лишающий бактерий необходимого для их метаболизма железа. Вместе с тем они служат исключительным источником гипохлорита и богатым источником других кислород-галогеновых свободных радикалов, способствующих повреждению эмали и дентина, а также периодонта.

В ходе запуска антибактериальной защиты повышается проницаемость сосудов десны, что способствует увеличению количества десневой жидкости, содержащей все вышеперечисленные активные компоненты. Возрастает миграция ПМН в десневую борозду. Выделяются дефензины — естественные животные антибиотики лейкоцитов, главный фактор санации поверхности миндалин и органов полости рта.

Однако роль этих клеток и медиаторов амбивалентна. Действие многих из них при иммунной реакции и воспалении спо¬собствует разрушению эмали и прогрессированию кариеса.

Эпителиальное прикрепление вокруг зуба является естественным барьером для инфекции.

Десна окружает каждый зуб подобно манжетке. Если десны здоровые, внутренняя поверхность этой манжетки плотно прикреплена к зубу. Эпителий на стороне, прилежащей к зубу, отделяется от него на вершине, образуя узкую десневую бороздку, окружающую зуб. Эпителий на дне этой бороздки плотно прикреплен к зубу за счет базальной мембраны и ее полудесмосом, расположенных в области манжетки. В гистологии такой контакт обозначается как эпителиальное прикрепление.

Десмолазы (металлопротеины лейкоцитов) могут разрушать это прикрепление. Эти ферменты в изобилии выделяются при экзоцитозе активированными и фагоцитирующими лейкоцитами в составе зубной бляшки.

Кроме того, защите от кариеса способствуют особенности структуры кристаллов эмали.

Основные элементы неорганического состава эмали: кальций, фосфор, фтор.

Основные минералы в составе эмали апатиты.

• Гидроксиапатит, имеющий эмпирическую формулу Сэ 10 (Р04)6(ОН)2, составляет 75% всех апатитов эмали;

• 6% всех апатитов составляет карбонат-апатит - Са,0(РО4)6(СО3)2;

• 4% апатитов составляет фторапатит - Ca,0(PO4)6(F)2,. Его кристаллы уложены особенно плотно, для микробов он наименее преодолим, поэтому без фтора эмаль, обедненная этим минорным компонентом, более подвержена кариесу.

Безусловно, на антикариозную резистентность влияет также общее состояние иммунитета организма, генетически детерминированное пищевое поведение и гигиенические привычки человека. Кариес легко развивается при наследственных и приобретенных иммунодефицитных заболеваниях, в том числе - при сахарном диабете и ВИЧ-инфекции. Кариес ускоряется усладкоежек и лиц, пренебрегающих правилами гигиены полости рта.

Иммунопрофилактика кариеса

Антикариозный иммунитет, в принципе, может быть усилен искусственно.

Стрептококки не персистируют внутри антигенпредставляющих клеток, и иммунитет ГНТ против них гораздо значимее, чем проявления ГЗТ, которую организм можетразвить только при длительном нахождении объекта фагоцитоза или его фрагментов в антигенпредставляющей клетке.

Поэтому для разработки вакцины против кариеса можю пользоваться убитыми возбудителями, а применение живой вакцины не обязательно.

Создание противокариозной вакцины возможно, ее первые образцы получены (стимуляция выработки s-IgA к Str. mutans останавливает кариозный процесс у гнотобиотов или резко уменьшает его у крыс, получавших кариесогенную диету).

Но иммунопрофилактика кариеса сталкивается с объективными трудностями:

1. Str. mutans часто меняет антигенную структуру.

2. Белки сердечной мышцы имеют структуры, секвенциальные детерминанты которых (пептиды М-протеина) сходны с пептидами из микробных антигенов. У лиц, иммунная систе¬ма которых плохо различает “свое” и “чужое” (это, в основном, носители антигенов главного комплекса гистосовмести¬мости DR3, и DR4), иммунизация такой вакциной может провоцировать перекрестное аутоаллергическое поражение сердечно-сосудистой системы.

В связи с этим биопрофилактика на основе конкурентного заселения полости рта непатогенными мутантными штаммамиStr. mutans, не оказывающими выраженного кислотообразующего действия, считаегся более перспективной, чем иммуно-профилактика. Гели, содержащие живые культуры таких стрептококков, уже предложены для клинического испытания.

Патогенез и стадии кариеса. Его типичные осложнения

Наиболее часто и в первую очередь кариес поражает эмаль зуба.

Ведущим процессом, приводящим к образованию дефектов эмали, является продукция микроорганизмами кислот, а лейкоцитами - протеаз и свободных кислород-галогеновых ради¬калов в бляшке зубного налета. Строго говоря, кислотой явля¬ется любое вещество-акцептор электронов, так что не только лактат, производимый микробами, но и свободные радикалы, выделяемые лейкоцитами, следует считать кислотами. Действие кислоты способствует деминерализации эмали.

Кристаллы апатита эмали прилежат друг к другу очень плотно. За счет этого эмаль выглядит стекловидной, полупро¬зрачной, через нее просвечивает дентин, что обусловливает желтовато-белый цвет зуба. Поверхностный слой эмали отличается от более глубоких слоев степенью минерализации и плотности, микротвердости, физического сопротивления. Он менее подвержен действию кислот, чем внутренние слои эмали. При pH 6.8 растворимость гидроксиапатита так мала, что не имеет значения. Если же местный pH снижается, растворимость эмали возрастает. Критическое значение - такое значение pH, при котором гидроксиапатиты дестабилизируются в результате реакции кислоты с гидроксильными группами кристалла, вследствие чего образуется вода. В кристаллах начинают превалировать диссоциированные формы фосфата кальция, и они растворяются.

Как и все реакции с кислотами, растворение гидроксиапа титов - равновесный процесс: если местная концентрация Са увеличивается, и/или величина pH возрастает, то происходит восстановление кристаллов гидроксиапатита.

Следовательно, местный ацидоз способствует, а ощелачиваниепрепятствует развитию разрушения эмали. Кроме того, ацидоз благоприятствует действию кислых гидролаз лейкоцитов, лизирующих эпителиальные прикрепления естественных барьеров десневой бороздки.

Развитие кариеса зубов идет вслед за распространением микроорганизмов - от эмали к пульпе.

По ходу развития кариеса в тканях зуба формируются полости.

Микроскопически при кариесе коническая полость в эмали имеет 5 зон:

1. Гипермиперализованная зона.

2. Деминерализованная зона.

3. Гиперминерализованпая зона.

4. Деструктивная зона с линиями Ретциуса.

5. Некротическая зона.

В соответствии с патогенезом процесса выделяют следующие его клинические стадии.

Стадии кариеса:

1. Стадия пятна - очаговая деминерализация эмали (медленная - коричневое пятно, или быстрая - белое пятно).

2. Поверхностный кариес - деструкция эмали в пятне.

3. Средний кариес - нарушено дентиноэмалевое соединение, вовлечен дентин.

4. Глубокий кариес - глубокая полость с размягченным дентином, тонкий слой отделяет полость от пульпы, куда микробы могут проникать по канальцам или при пенетрации сквозь отверстие.

5. Пульпит - осложнение глубокого кариеса.

6. Кариес цемента - особая форма в области обнаженного корня зуба.

Проникновение инфекции и медиаторов воспаления в пульпу зуба ведет к пульпиту. Только пульпа зуба снабжена крове¬носными сосудами, а значит - способна развивать типичное воспаление, с выраженными компонентами, включая не только альтерацию, но и экссудацию, а также пролиферацию. Поэтому полный набор признаков воспаления (в том числе - боль и отек) появляются, лишь когда болезнь доходит до стадии пульпита.

Подчеркнем, что хотя более ранние стадии характеризуют¬ся альтеративными и альтеративно-пролиферативными изменениями твердых тканей зуба, нет никаких оснований отде¬лять их от воспаления или видеть в них какой-то иной, особый процесс. Это - воспаление в его редуцированной форме, типичной для бессосудистых органов и тканей.

Пульпит как осложнение кариеса бывает чаще инфекционной этиологии (из-за распространения возбудителей и медиаторов воспаления по ходу кариеса).

Реже наблюдают гематогенный или травматический пульпит.

Асептический пульпит возможен при врачебной манипуляции в ответ на термический, химический либо механический флогогенные факторы.

Отек и эмиграция клеток при пульпите происходят в замкнутую полость, при этом растет внутризубное гидростатическое давление, нарушается венозный отток из пульпы, следуют венозный стаз и гипоксия пульпы в результате нарушения в ней кровообращения - по типу апоплексии. Развивается некробиоз и некроз клеток пульпы, приводящий, в свою оче¬редь, к выделению медиаторов воспаления.

Известны острый пульпит (серозные и гнойные формы) и хронический пульпит.

Пульпит может осложняться полипом пульпы, а также острым и хроническим верхушечным периодонтитом. Пролиферация эпителия в остатках клеток Малассе внутри инкапсулированного очага периапикального периодонтита может сформировать в егоисходе радикулярную кисту, выстланную многослойным плоским эпителием.

Кариес сопровождается периодонтитом. Благоприятный исход этих процессов - рубцевание, но возможно развитие прикорневых абцессов, свищей, флегмон, а в дальнейшем - даже медиастенитов, ангины Людвига и сепсиса.

Ангина Людвига - своеобразное гнойное осложнение заболеваний зубов и глотки, пограничное для стоматологии и оториноларингологии. Фактически это гнилостно-некроти¬ческая флегмона дна полости рта, двустороннее воспаление жировой клетчатки дна полости рта с поражением соединительной ткани, фасции и мышцы. Болезнь описана В. Ф. фон Людвигом в 1836 г. в виде “гангренозной индурации соединительной ткани дна полости рта”. Абсцесса, как правило, нет, и гноевыделение бывает минимальным или практически отсутствует. Фактически, это острый панникулит в поднижнечелюстном треугольнике, распространяющийся до челюстно-подъязычной мышцы. Инфекция ограничивается областью прикрепления глубокой фасции шеи к нижней челюсти и к подъязычной кости. Причины этого заболевания до сих пор недостаточно ясны. Считается, что острый панникулит обусловлен достигающими тканей шеи септическими про¬цессами полости рта, возникающими при патологии зубов (особенно - нижней челюсти) или лее при гнойных поражениях глотки. Можно предположить, что воспаление рыхлой соединительной ткани дна полости рта возникает вследствие распространения смешанной анаэробной фузоспирохетозной и стрептококковой инфекции, а также медиаторов воспаления по тяжам лимфатической ткани дна полости рта, идущимкоторых достаточно хорошо выражены эти тяжи. Ангина Людвига почти всегда протекает с выраженной интоксикацией, сильными болями в горле, с резкой болезненностью при открывании рта и невозможностью глотания. При осмотре определяются гиперемия и отек СОПР, резко болезненный при дотрагивании и смещенный кверху и кзади язык, имеет¬ся инфильтрация тканей дна полости рта, иногда переходящая на боковую поверхность шеи. Инфекция может распространяться назад в глубокие пространства шеи, в результате чего может развиться отек гортани с полной обструкцией дыхательных путей. Заболевание может встречаться и у де¬тей, в том числе раннего детского возраста, у которых протекает крайне тяжело (Цветков Э. А., 2003).

На рис. 9 и рис. 11 на цветной вклейке представлены стадии кариеса и его осложнения.

Рис. 9. Кариес и его осложнения

Вверху слева - кариес эмали и дентина, в центре - пульпит и периапикальный абсцесс. Внизу — осложненный глубокий кариес и периодонтит (по Чандрасоме П., Тейлору К., 1998)