Каминская _ БХ слюны

Биохимические исследования слюны в клинической стоматологии

парате; в профессиональных средствах, используемых на клиническом приеме врачом-стоматологом, до 24000 ррм фторида. Эффект зависит от состава соединения, содержащего фторид. При апликации раствором NaF 1,23% через 120 мин. концентрация фторида в ротовой жидкости (04 ± 0,004) мг/л, а аминофторидом 1,25% — 0,40±0,03 мг/л (Беня В.Н., 2006). Применение средств может сопровождаеться попаданием фторида в кровь через желудочно-кишечный тракт. При использовании зубной пасты заглатывается примерно 25% содержащегося иона фторида. Чистка зубов фторсодержащей пастой 2 раза в день поставляет в организм 0,5 мг фторида, равное полученному с водой и пищей. Детям до 7 лет рекомендуются фторсодержащие пасты только под наблюдением родителей.

Таблица 7.5 Рекомендуемая панель биохимических исследований

ротовой жидкости для оценки действия фторосодержащих препаратов

91

Монография

Глава 8.

Изменение биохимических показателей слюны под влиянием микрофлоры полости рта

Зная что-либо, считай, что знаешь, но зная, считай, что не знаешь, это и есть правильное отношение к знанию. Конфуций (551-479 г. до н.э.)

1.Основные биотопы полости рта.

2.Представители микрофлоры полости рта.

3.Спектр ферментативной активности микрофлоры полости рта здоровых людей и больных генерализованным пародонтитом средней тяжести.

4.Метаболические особенности микрофлоры полости рта.

5.Биохимические эффекты воздействия продуктов метаболизма микрофлоры на процессы в полости рта.

6.Биохимическое действие пробиотиков в полости рта.

Ротовая жидкость обладает антибактериальной активностью, которая способствует сохранению динамического равновесия микроорганизмов полости рта. Нормальная микрофлора полости рта достаточно устойчива к действию антибактериальных факторов ротовой жидкости и участвует в защите макроорганизма от патогенных микроорганизмов, поступающих извне. Смещение этого равновесия в сторону потенциально-патоген- ной микрофлоры способствует развитию заболеваний полости рта и всего организма.

Основные биотопы полости рта

Полость рта как экологическую нишу можно разделить на несколько более мелких биотопов, отличных друг от друга по условиям обитания: ротовая жидкость, протоки слюнных желез с находящейся в них слюной, десневая жидкость и зона десневого желобка, зубная бляшка, слизистая оболочка полости рта. Каждый биотоп имеет свои физико-химические особенности (рН, вязкость слюны, температура, наличие органических соединений и остатков пищи, парциальное давление газов). Ротовая жидкость осуществляет взаимосвязь между биотопами полости рта и организмом в целом.

92

Биохимические исследования слюны в клинической стоматологии

Основные представители микрофлоры полости рта

Несмотря на большое разнообразие резидентов полости рта, в ней количественно преобладают микробы трех групп: около половины представлена факультативно- и облигатно-анаэроб- ными стрептококками, а другая половина состоит из вейлонелл (менее 1/4) и дифтероидов (менее 1/4). На поверхности слизистой оболочки преобладает грамотрицательная анаэробная флора и стрептококки. Знание типов обмена — аэробный, анаэробный — является ключевым моментом в понимании взаимодействия с макроорганизмом (табл. 8.1).

Таблица 8.1 Основные группы резидентной флоры полости рта

по морфологии и типу отношения к кислороду

В ротовой жидкости присутствуют стрептококки (Str. salivarius, Str. mutans, Str. mitis), актиномицеты, бактероиды, нитевидные бактерии, вейлонеллы. Наиболее частым представителем лактобактерий гомоферментного типа является L. casei, из бактероидов обнаружены два вида В. melaninogenicus, В. gingivalis. У взрослых постоянные обитатели десневых карманов

93

Монография

представлены родом Lactobacillus. Самое массивное и разнообразное бактериальное скопление в зубной бляшке. Основные представители кариесогенных и пародонтопатогенных бактерий в таблице 8.2.

Таблица 8.2 Представители кариесогенной и пародонтопатогенной

микрофлоры полости рта

Колонии Streptococcus mutans составляют до 70% всех микроорганизмов зубной бляшки, обладают повышенной способностью образовывать специфическую биопленку и вызывать поражение зубов. Актиномицеты, присутствующие на слизистой оболочке рта, составляют строму зубного камня и также входят в состав зубной бляшки. Состав микрофлоры полости рта у больных генерализованным пародонтитом средней тяжести представлен в таблице 8.3.

Таблица 8.3 Состав микрофлоры полости рта у больных генерализованным

пародонтитом средней тяжести (Лебедев Д.В.2011)

94

Биохимические исследования слюны в клинической стоматологии

Метаболические особенности микрофлоры полости рта

Жизнедеятельность микроорганизмов полости рта основана на использовании веществ, содержащихся в слюне, тканях полости рта. В составе ротовой жидкости выделяют продукты метаболизма, которые могут снижать ее защитные свойства и далее попадать в ниже лежащие отделы ж.к.т., в кровь или лимфу.

Таблица 8.4 Ферментативная активность микрофлоры при генерализованном

пародонтите средней тяжести (Лебедев Д.В., 2011)

При исследовании свойств различных видов микрофлоры выявлена их ферментативная специфичность в отношении ряда важных биохимических процессов, которые могут внести значительные изменения в гомеостаз полости рта (табл. 8.4). Стрептококки используют углеводы и белки; метаболизм аминокислот приводит к выделению сероводорода и метилмеркаптана. Наиболее широким спектром ферментов, коррелирующих со степенью патогенного воздействия, обладают стафилококки (содержат уреазу, гемолизин, казеиназу), кандиды (гемолизин, казеиназу, РНК-азу).

95

Монография

Метаболизм представителями микрофлоры углеводов до конечных продуктов обмена

Углеводы, присутствующие в слюне (декстрины, дисахариды, моносахариды), используются микрофлорой в процессах собственного энергообмена (выделяют конечные продукты, кислоты) и для синтеза собственных специфических полисахаридов (декстраны, леван). В таблице 8.5 представлены микроорганизмы, продуцирующие кислоты.

Таблица 8.5 Способность микроорганизмов к ферментации углеводов

и продукции кислот

Lactobacillus разлагают углеводы с образованием большого количества молочной кислоты, сохраняя при этом жизнеспособность при низких значениях рН среды. Это обстоятельство является мощным негативным фактором, способствующим развитию кариеса у человека. Образование карбоновых кислот представлено на схеме 8. Углеводы слюны являются основными субстратами для микрофлоры полости рта и способствуют быстрому размножению. Изучено влияние пищевого рациона (табл. 8.6) на содержание кариесогенной микрофлоры полости рта и определены связи между содержанием микроорганизмов и углеводов. Характер питания оказывает значительное действие на содержание патогенной микрофлоры St. Mutans: обнаружена достоверная связь между количеством приема пищи в сутки и содержанием Lactobac.

96

Биохимические исследования слюны в клинической стоматологии

сахароза леван

глюкоза фруктоза

поступление в микроорганизм

глюкозо-6-фосфат фруктоза -6 фосфат масляная кислота

Схема 8. Синтез карбоновых кислот микрофлорой полости рта

Таблица 8.6 Влияние сладостей на концентрацию кариесогенной микрофлоры

(Модринская Ю.В., 2001)

Синтез и обмен полисахаридов

Стрептококки синтезируют полисахариды из пищевой сахарозы. Декстран имеет высокую адгезивную способность, участвует в образовании зубных бляшек, соединяясь с компонентами пелликулы. Очистить поверхность эмали от пленки дестрана собственные ферменты слюны не могут. В нераствори-

97

Монография

мом декстране гликозидные связи (а-1,6, а-1,3) не гидролизуются специфичной (а-1, 4) амилазой слюнных желез и затем в 12-п. кишке амилазой поджелудочной железы. Растворимые глюканы и леван могут служить источниками дальнейшего кислотообразования даже при отсутствии поступления углеводов извне (схема 9).

сахароза

Схема 9. Метаболизм сахарозы микроорганизмами

Метаболизм белков и аминокислот

ОбитателидесневыхкармановбактероидыВ.melaninogenicus, В. gingivalis обладают высокой активностью протеолитических ферментов, которые разрушают коллаген, белки протеогликанов в составе соединительной ткани, что имеет патогенетическое значение в развитии заболеваний пародонта. Грамположительные кокки — пептококки — проявляют низкую активность в отношении углеводов, но активно гидролизуют пептиды и далее метаболизируют свободные аминокислоты. Чаще всего пептококки встречаются при кариесе, пульпите, пародонтите, абсцессах челюстно-лицевой области в ассоциациях с фузобактериями и спирохетами. Микрофлора полости рта обладает уреазной активностью и гидролизует мочевину слюны с выделением аммиака. В полости рта встречаются микоплазмы М. rale и M. salivarius. Они не используют глюкозу, их отличительным признаком является способность гидролизовать аргинин при участии фермента аргининдезаминазы (другое название аргининдигидролаза, КФ 3.5.3.6.):

L-Аргинин + Н2О L- цитруллин + NН3

98

Биохимические исследования слюны в клинической стоматологии

Стрептококки полости рта выделяют сероводород и метилмеркаптан при деградации цистеина, метионина в составе белков. Участвует фермент цистатионин-бета-лиаза (КФ 4.4.1.8), который также превращает цистеин в пировиноградную кислоту с одновременным выделением аммиака и сероводорода. Реакцию гамма-элиминирования L-метионина с образованием метилмеркаптана, аммиака и альфа-кетобутирата катализирует фермент метионин — γ-лиаза (пиридоксаль-5'-фосфат-зависимый, КФ 4.4. 1.11):

СН2-СН2-СН-СООН СН3SН + NН3+ СН3-СН2-СО-СООН

Фермент присутствует в анаэробных микроорганизмах: бактерии Porphyromonas вызывают разрушение зубов, Treponema denticold — заболевания десен.

Метаболизм липидов

Определенную угрозу для СОПР и тканей пародонта представляет выявленная у ряда микроорганизмов липолитическая (лецитиназная) активность. Ферменты фосфолипазы в полости рта могут разрушать фосфолипиды плазматических клеточных мембран названных структур, способствовать проникновению микроорганизмов в глубину ткани и развитию процессов воспаления, которое сопровождается увеличением СРО и ПОЛ.

Активация процессов СРО

Активные формы кислорода в ротовой жидкости появляются в тканях полости рта не только вследствие увеличения СРО. Источником их образования могут быть микроорганизмы: S. sanguis, S. mitis, Streptococcus mutans, S. salivarium активно образуют пероксид водорода, который увеличивает уровень СРО в полости рта. Ряд штаммов Lb. acidophilus также вырабатывают пероксид водорода, но содержат собственный фермент пероксидазу. Факультативные анаэробные бактерии ферментативно разлагают активные формы кислорода с помощью СОД и каталазы. Каталазная и пероксидазная активности обнаружены у всех аэробных и факультативно анаэробных прокариот. Bifidobacterium spp. и Lb. acidophilus вырабатывают НАДН-зависимые оксидазу и пероксидазу для удаления пероксида водорода и предот-

99

Монография

вращения гибели клеток в присутствии кислорода. Многие строгие и аэротолерантные анаэробы содержат СОД, но не содержат каталазу: Clostridium pasteurianum, С. acetobutylicum, С. oroti-сит, Eubacterium limosum, Zymobacterium oroticum, Butyribaclerium rettgeri, молочнокислые бактерии, относящиеся к роду Streptococcus (S. mutans, S. mills, S. lactis, S. faecalis, S. bovis). Это означает, что они являются источниками повышения супероксида в среде их обитания.

Неферментативные пути

Значительное место в обеспечении АОЗ принадлежит трипептиду глутатиону, состоящему из глутаминовой кислоты, цистеина и глицина:

НООС-СН(NН2)-–СН2-–СН2–СО–NН–СН(SН)–СО-–NН–СН2-СООН

гамма-глутамат цистеин глицин

Восстановительные свойства связаны с присутствием аминокислоты цистеина с легко окисляемой тиольной группой SН. Обычно считают, что грамположительные микроорганизмы не вырабатывают глутатион, а поглощают его из питательной среды. Другие данные указывают, что некоторые грамположительные бактерии (Enterococcus faecalis ATCC 29212 или Streptococcus agalactiae ATCC 12927) могут синтезировать глутатион. К этой же группе можно отнести и те бактерии родов Lactobacillus, Leuconostoc, Pediococcus, у которых дисмутация супероксида обеспечивается высоким содержанием Mn(+2).

Биохимические эффекты воздействия продуктов метаболизма микрофлоры на процессы в полости рта

Положительное воздействие

Кислоты, вырабатываемые микрофлорой, подавляют рост попадающих в полость рта из внешней среды стафилококков, кишечной палочки, брюшнотифозных и дизентерийных палочек. Грамотрицательные анаэробные кокки, представленные родом Veillonella, участвуют в поддержании КОС в полости рта. Вейллонеллы используют лактат, пируват, снижая кислотность слюны. Концентрация вейллонелл в слюне приблизительно такая же, как зеленящих стрептококков. Вейллонеллы используют лактат, образованный зеленящими стрептококками, оказывая противокариозное действие.

100