Конспект - микробиология полости рта

Это основное место обитания представителей родов группы бактеро-

идов: Bacteroides, Porphyromonas, Prevotella. Здесь также встречаются простейшие, дрожжеподобные грибы и микоплазмы.

Концентрация вышеперечисленных микроорганизмов в десневой жидкости резко увеличивается при формировании патологического десневого кармана при породонтите (пародонтального кармана). Задержка пищи, детрита в кармане, нарушение циркуляции жидкости ведут к резкому падению редокс-потенциала и создают оптимальные условия для размножения разнообразной облигатно-анаэробной фло-

ры, включая Porphyromonas gingivalis, Prevotella melaninogenica, дру-

гих представителей группы бактероидов, токсическим факторам которых отводят решающую роль в прогрессировании воспалительного процесса в пародонте.

Для исследования содержимого пародонтального кармана и десневой жидкости обычно используют метод количественного забора микропипетками, канюлями, капиллярами. Концентрация бактерий у здорового человека в десневой жидкости составляет не более 100 тыс. клеток в мл, а при развитии гингивита или пародонтита составляет десятки и сотни миллионов.

Ротовая жидкость

Ротовая жидкость представляет собой важнейший биотоп полости рта, так как через нее осуществляется взаимодействие между другими частями микробиоценоза полости рта и реализуются различные регуляторные воздействия со стороны макроорганизма. Основой ротовой жидкости является слюна, секретируемая из протоков слюнных желез, которая заселяется различной микрофлорой.

Вротовую жидкость постоянно поступают микробы, размножающиеся на слизистой полости рта, в десневом желобке, карманах, складках и в зубной бляшке. В ротовой жидкости они длительно сохраняют жизнеспособность, а многие виды (в частности, не имеющие факторов адгезии к слизистой или эмали) активно размножаются. Это касается, по-видимому, и подвижных форм – вибрионов, селеномонад, спирохет и спирилл.

Вротовой жидкости в значительном количестве содержатся

28

вейлонеллы, микроаэрофильные стрептококки S.salivarius, факульта- тивно-анаэробные стрептококки, аэрококки и микоплазмы.

Для изучения микрофлоры ротовой жидкости используют количественное культуральное исследование. Концентрация бактерий в зависимости от методики забора и культивирования составляет в норме от нескольких десятков миллионов до миллиардов клеток в мл.

Нормальный состав микроорганизмов в данной экологической нише поддерживается во многом благодаря как взаимовыгодной кооперации, так и антагонистическим отношениям между микробами.

Яркими примерами взаимовыгодных отношений являются использвание адгезинов других микроорганизмов при отсутствии собственных- коагрегация между бактериальными видами ротовой полости. Она делает возможной непрямую адгезию некоторых бактерий на эпителиоцитах и поверхности зубов и может иметь значение в развитии зубных бляшек, потому что способствует колонизации бактерий, неспособных прилипать к пелликуле. Так, стрептококки разных видов коагрегируются с актиномицетами, F.nucleatum, Veillonella,

Haemophilus parainfluenzae. F.nucleatum связывается с Porphyromonas gingivalis, Haemophilus parainfluenzae и Treponema spp. Другим при-

мером коагрегаций является синтез S.mutans внеклеточных полисахаридов из сахарозы. Эти полисахариды способствуют прикреплению бактерий к зубам и благоприятствуют увеличивающейся стабильности матрикса бляшки.

Антагонизм не менее важен в поддержании баланса микробиоты ротовой полости. Так, микроаэрофильные стрептококки являются антагонистами фузо- и коринебактерий благодаря продукции кислых метаболитов, перекиси водорода, различных бактериоцинов. Вейллонеллы, утилизирующие органические кислоты, резко повышают рН среды, что в свою очередь, тормозит развитие кариесогенной флоры - стрептококков и лактобактерий.

Лептотрихии, бифидо- и лактобактерии, резко закисляя среду, являются антагонистами дрожжей и дрожжеподобных грибов, что приводит к снижению синтеза витаминов и угнетению роста многих микроорганизмов.

29

1.3. Органические оболочки, покрывающие эмаль зуба

На поверхности эмали зуба отмечаются следующие приобретенные образования:

кутикула (редуцированный эпителий эмали);

пелликула;

зубной налет (ЗН);

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.

30

Пелликула – приобретенная тонкая органическая пленка, которая образуется из гликопротеинов слюны на поверхности зуба. Толщина пелликулы 1-4 мкм. Является бесструктурным образованием, не содержащим бактерий, и плотно фиксирована на поверхности зуба. На формирование приобретённой пелликулы влияет рН слюны. Пелликула формируется в течение 20-30 минут и её образование начинается с адсорбции специфических белков слюны на гидроксиапатитах эмали. Между поверхностью эмали и осаждающимися белками образуются ионные связи и гидрофобные взаимодействия.

Зубная пелликула представляет собой барьер, через который регулируются процессы минерализации и деминерализации эмали, а также осуществляется контроль за составом микробной флоры, участвующей в образовании зубного налёта. После механической очистки пелликула восстанавливается на поверхности эмали в течение нескольких часов.

Поверхностные образования на зубах, играющие определённую роль в развитии стоматологической патологии

Зубной налет

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. Это аморфное вещество, плотно прилегающее к поверхности зуба, имеющее пористую структуру, что обеспечивает проникновение внутрь его слюны и жидких компонентов пищи.

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.

По мере развития ЗН изменяется его микрофлора по типу

31

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.

ЗН устойчив к смыванию слюной и полосканию рта. Это объясняется тем, что сто поверхность покрыта слизистым полупроницаемым мукоидным гелем. Мукоидная пленка также в определенной мере препятствует нейтрализующему действию слюны на бактерии ЗН. Он нерастворим в большинстве реагентов и является в некоторой степени барьером, предохраняющим эмаль. Муцин слюны и слюнные тельца осаждаются на поверхности зуба и тормозят процесс реминерализации.

ЗН не образуется без микроорганизмов, поэтому его кариесогенность связывают с имеющимися в нем кариесогенными бактериями, вырабатывающими значительное количество кислот, гиалуронидазу, которая может активно влиять на проницаемость эмали. Кариесогенные бактерии зубного налета способны также синтезировать ферменты, расщепляющие гликопротеины.

В настоящее время зубной налет рассматривают как

32

биопленку. Биопленки (биологические пленки) – это организованные сообщества микробов, формирующиеся в условиях текучих сред. Они являютя одним из наиболее важных механизмов персистирования бактерий в полости рта.

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 между собой («quorum sensing» - чувство кворума) - обмениваются генетическим материалом, «общаются между собой» посредством химических раздражений, что приводит к продукции факторов патогенности, не свойственных для каждой популяции по отдельности;

5)микроорганизмы в биопленке устойчивы к антибиотикам, антимикробным средствам и реакции организма хозяина.

Таким образом, биопленка защищает присутствующие в ней микроорганизмы от внешних воздействий, создает благоприятные условия для размножения, внеклеточный полисахаридный матрикс способствует прикреплению биопленки к влажной поверхности зубов

ислизистой оболочке рта, препятствует проникновению внутрь биопленки антибактериальных агентов, тем самым повышая резистентность микробов к антисептикам, антибиотикам и защитным реакциям организма хозяина.

В связи с этим антимикробные средства общего и местного действия не всегда дают успешные результаты лечения, даже в случае предварительного определения антибиотикограммы у выделенных от пациентов штаммов.

Зубная бляшка

Зубные бляшки – это скопления бактерий в матриксе органических веществ (протеинов, полисахаридов), приносимых туда слюной

33

и продуцируемых самими микроорганизмами.

Зубная бляшка обычно является результатом структурных изменений ЗН. Накопление в налете конечных продуктов жизнедеятельности микроорганизмов и минеральных солей приводит к частичной или полной его минерализации и исчезновению пористости. В итоге возникает новое образование — зубная бляшка, удалить которую можно только насильственно и то не полностью.

Различают над- и поддесневые бляшки. Наддесневые бляшки имеют патогенетическое значение при развитии кариеса зубов, поддесневые – при развитии патологических процессов в пародонте.

Процесс бляшкообразования на гладкой поверхности зубов состоит из нескольких последовательно развивающихся стадий.

1.Взаимодействие гликопротеинов слюны с поверхностью зуба: кислые группы гликопротеинов соединяются с ионами кальция зубной эмали, основные – с фосфатами гидроксиапатитов. Так на поверхности зуба образуется пелликула. Участие микроорганизмов в ее образовании не обязательно, но их присутствие активизирует процесс.

2.Адгезия микроорганизмов (кокков, палочек, нитевидных форм

бактерий) в углублениях на поверхности зуба, размножение и переход на гладкую поверхность зуба.

Процесс адгезии происходит волнообразно: через 5 минут количество бактериальных клеток на 1 см2 увеличивается с 103 до 105 – 106; в последующие 8 часов адгезия замедляется и остается стабильной; через 1-2 дня вновь возрастает, достигая концентрации 107 -108.

Первичными бактериями, которые прикрепляются к эмали зуба, являются стрептококки - S. mutans и S. sanguis. В формировании «ранней» зубной бляшки (первые 1-4 часа) также принимают участие нейссерии, вейллонеллы, дифтероиды. Интенсивное и быстрое расходование (потребление) углеводов стрептококками, лактобациллами, вейлонеллами, нейссериями и другими бактериями приводит образованию органических кислот (молочной, уксусной, пропионовой, муравьиной и др.) и резкому снижению рН бляшки. Это со-

34

здает условия для уменьшения доли кислоточувствительных бактерий, таких как S.sanguis, S.mitis, S.oralis и возрастания количества S.mutans и лактобацилл, а следовательно к продукции кислоты в высоком темпе Свободные ионы водорода — один из важнейших факторов деминерализаци эмали зубов, под действием которых вначале повреждается пелликула и создаются условия для непосредственного их контакта с минеральными компонентами эмали.

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 6-9 день формируется зрелая зубная бляшка. В ней преобладают анаэробные палочки, фузиформные бактерии, количество которых быстро возрастает. Подобная бляшка может длительное время оставаться равновесной.

Таким образом, при образовании бляшек вначале превалирует аэробная и факультативно-анаэробная микрофлора, резко понижающая окислительно-восстановительный потенциал. Затем в создавшихся анаэробных условиях развиваются строгие анаэробы.

Микрофлора бляшек на зубах верхней и нижней челюсти различается по составу: на бляшках зубов верхней челюсти чаще встречаются стрептококки и лактобактерии, нижней челюсти – вейлонеллы и нитевидные бактерии. Актиномицеты выделяются из бляшек обеих челюстей в одинаковом количестве.

Процесс бляшкообразования на поверхности фиссур и межзубных промежутков происходит иначе. Первичная колонизация идет очень быстро и уже в первый день достигает максимума. Далее количество бактериальных клеток в течение длительного времени остается постоянным. Здесь не происходит замены аэробной микробной флоры анаэробной.

1.4. Адгезия микробов к пломбировочным, реконструктивным и ортопедическим материалам

Зубная бляшка формируется и на поверхности пломб, причем состав ее несколько отличается и зависит от характера и качества

35

пломбировочного материала.

Показателем способности реставрационного материала к адгезии микроорганизмов является поверхностное напряжение. Чем больше поверхностное напряжение пломбировочного материала (5060 Nm/m), тем выше вероятность адгезии микроорганизмов на этом материале. Наиболее высокое поверхностное напряжение имеют сплавы металлов и керамика. Воск, материалы на полимерной основе имеют поверхностное напряжение не более 30 Nm/m, тогда как материалы на тефлоновой основе - лишь 20 Nm/m.

При этом следует учитывать, что поверхностное напряжение, а следовательно и адгезии микробов к реставрационным материалам, зависит также от технологии его обработки и контаминации его поверхности другими веществами, изменяющими поверхностное напряжение. Так, например, установлены очень низкие показатели роста бактерий in vitro на поверхности сплавов, отполированных до зеркального блеска. Оказалось, что причиной является не только качество полировки, но и контаминация поверхности воском, входящим

всостав полирующих паст.

При сравнении пломбировочных материалов химического и свето-

вого отверждения установлено, что наиболее устойчивым к адгезии кариесогенной микрофлоры композитным пломбировочным материалом являлся материал светового отверждения.

Наиболее широко микробная флора представлена на фосфатцементах. Средний уровень колонизации характерен для амальгам и макрофильных композитных пломбировочных материалов. На микрофильных композитных и некоторых гибридных материалах зубная бляшка формируется плохо благодаря низкому аффинитету бактерий. Обычно в составе бляшки на микрофильных композитных пломбах определяются только микроаэрофильные стрептококки и актиномицеты в небольшом количестве.

Вместе с тем, даже внутри материалов одного класса могут быть существенные различия по адгезии стабилизирующих, кариесогенных, пародонтопатогенных видов бактерий и грибов.

Все это должно учитываться при разработке новых пломбировочных материалов, а также их применении для лечения кариеса или

36

наличии хронического пародонтита (если в пришеечной области использовать пломбировочные материалы, к которым отмечается высокая адгезия пародонтопатогенных бактерий, можно спровоцировать обострение пародонтита).

Наличие протезов меняет количественный и качественный состав резидентной микрофлоры полости рта.

Xpoмоникелевые металлы вызывают снижение общего количества бактерий через 2 недели от начала ношения несъёмных протезов, т.е. оказываю олигодинамическое действие на микрофлору. Протезы из нержавеющей стали увеличивают высеваемость стафилококков, стрептококков и грибов, т.е. обуславливают негативные сдвиги в популяции резидентов полости рта. Протезы из сплава Супер-Т3 не влияют на состав резидентной микрофлоры полости рта.

По данным ряда исследователей важнейшие виды микробной флоры полости рта (стрептококки, пептострептококки и бактероиды) обладают способностью колонизировать все материалы, использующиеся при протезировании (металлокерамика, металл, акриловая пластмасса). Особенно выраженная колонизация наблюдается на пластмассовых протезах. Что же касается пародонтопатогенных видов, то колонизации ими протезов из металлокерамики не наблюдается, а металлические цельнолитые и, особенно, пластмассовые конструкции интенсивно колонизируютя.

Ряд исследований проводилось по изучению адгезии представителей резидентной микрофлоры полости рта (бактероиды, стрептококки, дифтероиды, фузобактерии, грибы рода Candida) к широкому спектру базисных пластмасс съемных конструкций зубных протезов. Ко всем материалам для горячей полимеризации (бесцветная пластмасса, СтомАкрил, Фторакс, Этакрил, Lucitone) наблюдалась высокая степень адгезии изученных микроорганизмов. К материалам холодной полимеризации и СВЧ-полимеризации, а также к пластмассам на основе нейлона степень адгезии была ниже. Поэтому последние являются наиболее перспективными базисными пластмассами для клинического применения с точки зрения сохранности нормального микробиоценоза полости рта и профилактики воспалительных процессов.

37