Новиков Д.К. Медицинская микробиология

ния зубной бляшки. В отличие от стрептококков, для нейссерий характерен замедленный рост. Наиболее часто встречаются N. sicca, которая продуцирует полисахариды, и N. subflava, не продуцирующая их.

Грамположительные аэробные и факультативно-анаэробные палочки в ротовой полости представлены лактобактериями, актиномицетами и коринебактериями.

Представители рода Lactobacillus образуют много молочной кислоты при разложении углеводов, тем самым активно способствуют развитию кариеса.

Бактерии рода Corynebacterium снижают окислительновосстановительный (редокс) потенциал, создавая благоприятные условия для жизнедеятельности анаэробов – фузобактерий, спирохет, бактероидов. Кроме этого, коринебактерии синтезируют витамин К, который является фактором роста для многих микроорганизмов.

Семейство Actinomycetaceae в полости рта представлено чаще всего двумя родами – Actinomyces и Bifidobacterium.

Актиномицеты находятся на слизистой оболочке ротовой полости, входят в состав зубного налета, стромы зубного камня. Их находят в кариозных полостях, протоках слюнных желез, десневых карманах. Они обладают слабой протеолитической и выраженной сахаролитической активностью. Они ферментируют углеводы с образованием молочной, уксусной, янтарной, муравьиной кислот.

Виды A. israelii, A. naeslundii genospecies 2 (прежнее название –

A. viscosus) часто встречаются в кариозных полостях, а также при заболеваниях периодонта.

Бифидобактерии ферментируют многие углеводы с образованием молочной и уксусной кислот, участвуют в создании условий для кариесных процессов.

Грамотрицательные палочковидные бактерии представлены в основном облигатными анаэробами из следующих родов: Bacteroides, Porhyromonas, Prevotella, Fusobacteium, Leptotrichia. Эти микроорга-

низмы являются представителями аутохтонной микрофлоры. Они каталазоотрицательны, образуют газ при расщеплении углеводов, ферментируют белки с образованием аминокислот.

Из бактероидов в ротовой полости встречаются B. forsythus, B gracilis и B. urealyticus и др., образующие Н2S. В ассоциациях со стрептококками и фузобактериями они могут вызывать поражения периодонта.

Пигментообразующие Porhyromonas gingivalis и P. endodontalis

обнаруживаются в периодонте. Для них характерно образование индола. P. gingivalis разрушает фибриноген, синтезирует коллагеназу,

431

которая участвует в разрушении дентина. Эти возбудители выявляются при гингивитах, периодонтитах.

Очень часто в ротовой полости встречаются Prevotella melaninogenica, P. oralis, P. denticola, P. buccalis. Они характеризуются низ-

кой сахаролитической активностью. P. melaninogenica является постоянным обитателем десневых карманов у взрослых. Выделяя фосфолипазу А, нарушает целостность мембран эпителиальных клеток, участвует в развитии заболеваний периодонта.

Фузобактерии – веретенообразные полиморфные палочки – обитают в десневых карманах в ассоциации со спирохетами, слабо утилизируют углеводы и пептон, выделяя масляную, реже молочную и уксусную кислоту, образуют индол. Типичный представитель –

F. nucleatum.

Лептотрихии – зернистые палочки, полиморфны, часть образуют нитевидные формы. Наиболее часто встречается L. buccalis, способная ферментировать глюкозу с образованием большого количества молочной кислоты. Число этих микроорганизмов увеличивается при заболеваниях периодонта.

Вполости рта обитают также спирохеты из родов Treponema,

Borrelia и Leptospira. Трепонемы представлены T. oralis, T. macrodentium, T. denticola и другие.

Вскладках слизистой оболочки ротовой полости и в десневых карманах выявляют Treponema vincentii, способную образовывать уксусную и масляные кислоты. У ослабленных людей T. vincentii в симбиозе с превотеллами и фузобактериями может вызывать острый яз- венно-некротический гингивит (ангину Симановского-Венсана- Плаута).

Вдесневых карманах обитают Borrelia buccalis – крупные спирохеты, которые часто выявляются в ассоциациях с фузиформными бактериями.

Микоплазмы в полости рта представлены сапрофитами M. orale, M. salivarium.

Вассоциации с бактериями в полости рта человека обитают грибы рода Candida. Как правило, дрожжеподобные грибы колонизируют слизистую оболочку, не вызывая патологических изменений. Но при длительном применении антибиотиков, при иммунодефицитах развиваются кандидозы как проявления дисбактериоза.

31.1.2. Онтогенез нормальной микрофлоры

Проникновение бактерий в ротовую полость происходит во время прохождения плода через родовые пути. Первоначальная микрофлора представлена лактобактериями, энтерококками, микрококками,

432

стафилококками. Уже через неделю первичная микрофлора замещается на бактерии, обитающие в полости рта матери. Также источником микробной обсемененности становится медицинский персонал родильного учреждения. В полости рта у новорожденных преобладает аэробная и факультативно-анаэробная микрофлора: стрептококки, лактобактерии, нейссерии, а также кандиды, число которых нарастает до 4-го месяца жизни, затем снижается. Анаэробных микроорганизмов очень мало, они могут вегетировать в складках слизистой оболочки рта (вейллонеллы, фузобактерии).

После прорезывания зубов появляются условия для размножения строгих анаэробов. Микроорганизмы заселяют в соответствии с особенностями анатомии соответствующие отделы полости рта. В процессе изменения гормонального фона, примерно к 14 годам, в полости рта появляются бактероиды, превотеллы, спирохеты.

У лиц пожилого возраста со сниженным иммунитетом и сопутствующими заболеваниями состав нормальной микрофлоры полости рта изменяется. Увеличивается количество стафилококков, кандид, появляются энтерококки, кишечная палочка. Этому способствуют также съемные зубные протезы, под которыми создаются условия для развития протезного стоматита. Под протезами возникают бляшки из скопившихся в органическом матриксе микроорганизмов, накапливается кислота, что стимулирует размножение кандид. Кандидозы у людей, пользующихся зубными протезами, возникают в 68-94% случаев.

Со слизистой оболочки рта дрожжеподобные грибы могут распространяться на углы рта. Кроме этого, микроорганизмы, обитающие в ротовой полости, могут инфицировать дыхательные пути и же- лудочно-кишечный тракт.

31.1.3. Микрофлора слюны, спинки языка, зубного налета (зубной бляшки), зубодесневого кармана

Из всех факторов, определяющих природу и состояние микрофлоры полости рта, решающим является слюна. Имеют значение интенсивность ее образования, вязкость, содержание минеральных компонентов, ионный потенциал, буферные свойства, рН, органический состав (аминокислоты, полисахариды, витамины, пурины, пиримидины и т.д.), ее антибактериальные свойства (наличие лизоцима, секреторных антител, лейкоцитов).

Помимо слюны, бактерии находятся преимущественно в трех зонах ротовой полости: 1) в зубных бляшках на коронках зубов (в случае кариеса – в кариозной полости); 2) в гингивальных бороздках; 3) на спинке языка, особенно в задних ее отделах.

Количество бактерий в слюне колеблется от 40 млн до 5,5 млрд в 1 мл, в среднем – 750 млн в 1 мл. Микробная же концентрация в

433

бляшках и десневой (гингивальной) бороздке почти в 100 раз выше – примерно 200 млрд клеток на 1 г пробы (в которой около 80% воды). Слюна играет важную роль в поддержании экосистемы индивидуума, многие микробные виды являются резидентами полости рта. Около половины резидентов представлено факультативными и облигатно

гемолитические стрептококки не являются составной частью резидентной флоры. Различные виды стрептококков занимают определенную нишу, в частности, наибольшее количество энтерококков было обнаружено на спинке языка и в гингивальной бороздке, S. mutans обычно локализуются в бляшке на коронке.

Количество микроорганизмов в полости рта изменяется в течение суток, при этом ведущую роль играет продукция слюны, которая резко снижена в ночное время. Потеря зубов также приводит к уменьшению количества микробной флоры. Существуют также факторы, вызывающие временные или постоянные изменения содержания отдельных представителей флоры. Такими факторами являются антибиотики, изменение диеты, физиологические воздействия, ликвидация всех кариозных поражений зубов и удаление разрушенных зубов. Каждый антибиотик воздействует на определенные группы микробов, в результате чего возникает дисбактериоз. Диета с высоким содержанием белка способствует увеличению количества факультативных грамположительных палочек больше чем в 2 раза. Многие бактерии имеют определенные потребности в витаминах, поэтому изменение их содержания вызывает изменения состава микрофлоры. На состав и количество микрофлоры влияют различные соматические заболевания, Например, С. albicans значительно чаще встречается у больных диабетом (80%), чем у здоровых (50%). Отмечено увеличение количества лактобацилл при возникновении кариеса и значительное уменьшение после лечения. Известно, что S. mutans, S. sanguis, дрожжи, лактобациллы и спирохеты исчезают или количество их значительно уменьшается в «беззубный» период, а содержание S. salivarius увеличивается. В течение первых 2 нед. после установления протезов сохраняется высокий уровень стрептококков, в то время как количество лактобацилл и дрожжей значительно уменьшается. Через 3-5 нед. содержание лактобацилл и дрожжей повышается, а уровень стрептококков снижается до исходного. Количество стрептококков во все периоды жизни значительно не изменяется.

Большую часть флоры слюны составляют факультативные стрептококки с вейллонеллами, в которую они попадают главным образом со спинки языка. В гингивальной бороздке количество дифтероидов и

434

грамотрицательных анаэробных палочек (бактероиды, фузобактерии) увеличивается.

При адгезии микроорганизмов к зубной поверхности образуется зубная бляшка (или зубной налет). Это образование представляет собой скопление микроорганизмов и продуктов их жизнедеятельности на поверхности зуба.

Различают наддесневые бляшки (играют роль в развитии кариеса) и поддесневые – имеют значение в развитии патологических процессов в периодонте.

Процесс бляшкообразования начинается с адсорбции на поверхности зуба клееподобных нерастворимых в воде полисахаридов, декстранов, специфических белков слюны. Кислые гликопротеины взаимодействуют с ионами кальция зубной эмали, а основные – с фосфатами гидроксилапатитов. В результате образуется пленка на поверхности зуба – пелликула. Прикрепление бактерий к поверхности зуба происходит очень быстро. Уже через 5 мин количество на 1 см2 увеличивается до 105-106. Первоначально микроорганизмы оседают в углублениях зуба, а затем переходят на его гладкую поверхность. Дальнейшее размножение микроорганизмов и синтез ими внеклеточных полисахаридов способствует образованию мягкого зубного нале-

та.

Многие микробы не могут сами прикрепляться к зубной эмали, а оседают на поверхности уже прикрепившихся клеток. При оседании кокков по периметру нитевидных и палочковидных бактерий образуются скопления микроорганизмов (при микроскопии напоминают «кукурузные початки»).

Бактерии, входящие в зубной налет, можно подразделить на 2 большие группы. В первую группу относятся ацидофильные бактерии, способные развиваться в кислой среде – пептострептококки, лактобактерии, актиномицеты, лептотрихии, коринебактерии. Во вторую

– микроорганизмы, вырабатывающие протеолитические ферменты – фузиформные бактерии, вибрионы, вейллонеллы, нейссерии, спирохеты.

Первоначально в зубных бляшках превалируют аэробные и фа- культативно-анаэробные микроорганизмы, особая роль среди которых принадлежит стрептококкам ротовой полости. Они совместно с лактобактериями расщепляют сахарозу, образуя большое количество молочной кислоты, что приводит к резкому снижению рН среды. Далее присоединяются вейллонеллы, нейссерии и другие микроорганизмы, которые расщепляют молочную кислоту, приводя к накоплению уксусной, пропионовой, муравьиной и других органических кислот, участвующих в бляшкообразовании.

435

Избыточное потребление сахарозы и других углеводов приводит к образованию полисахаридов. Внутриклеточные полисахариды близки к гликогену и могут использоваться бактериями в качестве запасных питательных веществ. При их расщеплении образуются молочная и другие органические кислоты, также снижающие рН и участвующие в образовании зубных бляшек.

Синтез полисахаридов подавляется при рН ниже 5,0. Образование внеклеточных полисахаридов – растворимых и нерастворимых декстрана и левана – характерно для многих микроорганизмов, особенно для S. mutans. Нерастворимый декстран участвует в процессе адгезии микроорганизмов.

Микробный состав бляшек на зубах верхних и нижних челюстей отличается по составу, что связано с различными значениями рН. Стрептококки и лактобактерии чаще обитают на бляшках зубов верхней челюсти. На бляшках зубов нижней челюсти преобладают вейллонеллы и нитевидные бактерии.

На поверхности фиссур и межзубных промежутков превалируют грамположительные кокки и палочки. Уже в первый день бляшкообразования идет очень быстрая первичная колонизация. В дальнейшем количество бактерий длительное время остается постоянным и не происходит замены аэробной микрофлоры на анаэробную.

Впроцессе дальнейшего развития зубной бляшки аэробы и факультативные анаэробы резко снижают окислительновостановительный потенциал, создавая условия для развития облигатных анаэробов. В зубном налете появляются фузиформные бактерии, лептотрихии, бактероиды, порфиромонады, превотеллы.

Врезультате их метаболизма образуются щелочные продукты (аммиак, мочевина и др.), что ведет к повышению рН в бляшках и препятствует их дальнейшему развитию.

Смена микробных биоценозов, изменение рН в основную сторону, накопление кальция и фосфора приводят к образованию зубного камня, который откладывается на зубах, особенно у зубодесневого края, что затрудняет циркуляцию зубной жидкости.

Зубной камень – это результат далеко зашедшего развития зубной бляшки. Он состоит из плотного материала, прочно прикрепленного к коронке и корням зуба. В него входят продукты распада и метаболизма бактерий зубной бляшки. Различают наддесневый и поддесневый вариант зубного камня. Наддесневый камень часто локализуется у места выхода слюнных желез и в области язычной поверхности нижних передних зубов. Поддесневый камень локализуется в области корней. Он способствует углублению патологических десневых карманов.

436

В целом зубная бляшка является одним из важнейших этиологических и патогенетических звеньев в развитии кариеса и периодон-

тита.

С целью профилактики этих основных стоматологических заболеваний необходимо предупреждать и удалять образовавшиеся зубные бляшки, применяя механическую чистку зубов зубными щетками

сиспользованием зубных паст и порошков, межзубных нитей.

31.1.4.Значение нормальной микрофлоры, обитающей в полости рта

Постоянная нормальная микрофлора ротовой полости представлена в основном комменсалами. Она выполняет ряд необходимых для организма функций: стимулирует развитие лимфоидной ткани, обеспечивает биологический барьер на пути патогенных микроорганизмов, выполняя важную защитную роль. Представители нормальной микрофлоры, благодаря антагонистическому воздействию на представителей различных патогенных видов бактерий, попадающих в полость рта, подавляют их размножение. Нормальная микрофлора во многом обеспечивает самоочищение ротовой полости. Как и другие представители нормальной микрофлоры кишечного тракта, микроорганизмы полости рта способствуют снабжению организма аминокислотами и витаминами, которые секретируются ими в процессе метаболизма. Продукты жизнедеятельности этих микроорганизмов могут стимулировать секрецию слюнных и слизистых желез, выделение слюны, необходимой для постоянного омывания слизистой полости рта и осуществления актов приема пищи, жевания и глотания.

31.1.5.Дисбактериоз полости рта

Микрофлора полости рта представляет собой сложнейшую форму биоценоза, в котором постоянно сосуществуют аэробы, факультативные и облигатные анаэробы, представленные многочисленными и разнообразными видами грамположительных и грамотрицательных бактерий. Исторически между ними в соответствии с имеющимися в полости рта условиями сложились определенные сбалансированные взаимоотношения. Нарушение этого баланса, например, в результате нерационального применения антибиотиков – частая причина орального дисбактериоза. В этих случаях возникают «лекарственные» поражения слизистой оболочки (стоматиты, глосситы, ангины и т.п.). Их возбудителями чаще всего оказываются грибы рода Candida, энтеро-

437

кокки, различные грамотрицательные палочки (протей, кишечная палочка и другие).

Особую роль в проявлениях дисбактериоза играют Candida albicans. Эти дрожжеподобные грибы обладают выраженной адгезивной способностью к эпителиальным клеткам. Наличие кариозных полостей создает экологическую нишу, в которой кандиды могут длительно вегетировать. При длительной антибиотикотерапии, особенно антибиотиками широкого спектра действия, а также при иммунодефицитах развиваются кандидозы. Определенную роль в их патогенезе играют выделяемые кандидами нейраминидаза, протеазы и другие ферменты.

Процесс взаимодействия дрожжевых клеток с эпителиальными, клетками слизистой оболочки рта начинается с адгезии. Сахароза, мальтоза, глюкоза и другие углеводы повышают активность адгезии. Способность к адгезии является видовым признаком, но интенсивность ее варьирует. Адгезивность дрожжеподобных грибов рода Candida во многом определяет их вирулентность. Так, имеющие наибольшее патогенетическое значение С. albicans адгезируются на клетках человеческого эпителия в 1,5 раза быстрее, чем другие виды. Применение антибактериальных антибиотиков усиливает адгезию дрожжевых клеток. Система комплемента, которая активируется маннаном клеточной стенки дрожжей, ингибирует их адгезию. Дрожжеподобные грибы способствуют разрушению зубной эмали и прогрессированию кариеса. Кариозные зубы, в которых вегетируют дрожжевые клетки, можно рассматривать как своеобразную экологическую нишу, находясь в которой грибы могут участвовать в развитии микотических тонзиллитов и стоматитов.

Обычно дрожжеподобные грибы рода Candida в полости рта человека ассоциируются с другими микроорганизмами. Их синергические взаимоотношения объясняются продукцией некоторых ростовых веществ – витаминов, которые способствуют росту многих микроорганизмов, в частности лактобактерий. С другой стороны, выделяемая лактобактериями молочная кислота угнетает размножение дрожжеподобных грибов. Как правило, дрожжеподобные грибы колонизируют слизистую оболочку рта, не вызывая патологических изменений. Однако на фоне иммунодефицитных состояний или длительной антибиотикотерапии, особенно антибиотиками широкого спектра действия (тетрациклин, левомицетин и др.), приводящей к дисбактериозу, они вызывают кандидозы. Последние протекают либо в виде местных поражений полости рта, либо в виде генерализованного кандидоза с множественными поражениями внутренних органов человека.

438

31.2. ИММУННЫЕ И НЕИММУННЫЕ МЕХАНИЗМЫ ЗАЩИТЫ В РОТОВОЙ ПОЛОСТИ

Микрофлора ротовой полости находится в постоянном взаимодействии с разнообразными защитными факторами, образующимися в полости рта.

При попадании сложного комплексного антигена (АГ), например

– бактериальной клетки или вируса в ротовую полость, защитные реакции развертываются по иммунным и неиммунным механизмам.

31.2.1. Неспецифические механизмы защиты

Важнейшую роль в предохранении ротовой полости от воздействия микроорганизмов играют слюна, а также барьерная функция клеток слизистой оболочки и подслизистого слоя. Поток слюны удаляет углеводы с поверхности зубов. За сутки слюнные железы секретируют от 0,5 до 2,0 л слюны. В состав слюны входит наиболее мощный бикарбонатный буфер, который поддерживает рН ротовой полости в пределах 6,7-7,3. Однако через зубную бляшку компоненты слюны диффундируют медленно, поэтому в центре бляшки рН может снижаться до 5,0 и ниже.

Окислительно-восстановительный (редокс) потенциал суще-

ственно влияет как на протекание ферментативных реакций в полости рта, так и на рост и развитие микробных популяций. Его величина сильно зависит от концентрации молекулярного кислорода. Положительный редокс-потенциал соответствует аэробным условиям, отрицательный – анаэробным. Слюна, поверхность спинки языка, слизистый эпителий щек и неба имеет положительный редокс-потенциал (+158-540 мВ), десневые бороздки (щели) и мезиальные поверхности зубов – отрицательный (–300 мВ). В зубной бляшке по мере ее созревания через 7 дней потенциал снижается с (+294 мВ) до (–140 мВ). Поэтому там успешно развиваются анаэробные микроорганизмы.

Гуморальными факторами неспецифической защиты полости рта являются муцины, гликопротеины, лактоферрин, лизоцим, пероксидаза, гистатины и цистатины. Они входят в состав слюны и десневой жидкости.

Муцины – это высокополимерные гликопротеины, продуцирующиеся главным образом подчелюстной и подъязычной слюнными железами. В слюне содержится 2 основных типа муцинов – MG1 и MG2. Первый из них имеет молекулярную массу более 1 млн Да и покрывает слизистые ротовой полости, MG2 (молекулярная масса 125 тыс. Да) препятствует агрегации и адгезии кариесогенных стрептококков. Вязкий слой муцина захватывает микроорганизмы, их антигены, препят-

439

ствуя пенетрации возбудителей. Также он уменьшает кислотную деминерализацию зуба.

Гликопротеины слюны блокируют адгезию бактерий к тканям ротовой полости.

Лизоцим (мурамидаза) гидролизует гликозидные связи между ацетил-глюкозамином и ацетилмурамовой кислотой в муреине, что приводит к разрушению клеточной стенки бактерий.

Также лизоцим может связывать одновалентные анионы (тиоцианат, перхлорат, йодиды, бромиды, фториды и т.д.). Такой комплекс дополнительно дестабилизирует оболочку бактериальных клеток. Это приводит к активации автолизинов с гибелью микроорганизмов.

Лактоферрин – железосодержащий транспортный белок, который синтезируется в гранулоцитах. Антимикробное действие лактоферрина обеспечивается его способностью связывать катионы железа, необходимые для роста и размножения бактерий. Наблюдается синергизм антимикробного действия лактоферрина с антителами.

Лишенный катионов железа лактоферрин (аполактоферрин) способен прямо агглютинировать кариесогенные микроорганизмы

(S. mutans, P. gingivalis, Actinobacillus actinomycetemcomitans).

Пероксидаза слюны препятствует развитию зубного налета, прогрессированию гингивита и кариеса. Это термостабильный фермент, который в комплексе с перекисью водорода проявляет бактерицидное действие. Он устойчив к действию пищеварительных ферментов, активен в широком диапазоне рН от 3,0 до 7,0.

Гистатины (гистидин-содержащие пептиды) – это семейство небольших основных пептидов молекулярной массой 3-5 кДа. Они образуются в ацинарных клетках. Гистатины блокируют рост S. mutans, C. Albicans, агрегацию порфиромонад и стрептококков.

Цистатины представляют собой цистеин-содержащие фосфопротеины, которые попадают в ротовую полость через десневую жидкость. Они блокируют цистеиновые протеазы патогенных бактерий.

Значительное место среди факторов неспецифической защиты занимает система комплемента. Происходит активация комплемента по альтернативному пути через С3-компонент. Такая активация может быть вызвана IgA. Тем не менее, условия для активации литического действия системы комплемента на слизистых оболочках рта менее благоприятны, чем в кровяном русле. В результате активации образуется мембраноатакующий комплекс С5b-С9, который лизирует микробную клетку.

Однако наиболее важную роль среди гуморальных защитных факторов в ротовой полости играют иммуноглобулины класса А. Они состоят из легких и тяжелых цепей. У человека различают 2 субкласса

440