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 существенно 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, препятствуя 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 IgA: IgA1 и IgA2. Молекулярная масса мономера составляет 150-160 тыс. Да. Находящиеся в секретах организма димерные и тримерные формы IgA имеют в составе соединительную J-цепь (15,6 кДа) и секреторный S-компонент (70 кДа), содержащий большое количество углеводов. Такие IgA обратным пиноцитозом выделяются через эпителиальные клетки в ротовую полость. У здоровых людей в строме всех желез внешней секреции (в том числе слюнных желез) и слизистых оболочек, сообщающихся с внешней средой, подавляющее большинство плазматических клеток продуцирует IgA.

Внутренние и внешние секреты полости рта по содержанию иммуноглобулинов различаются. Внутренние секреты представляют собой отделяемое десневых карманов, в которых содержание иммуноглобулинов соответствует их концентрации в сыворотке крови. Во внешних секретах, например, в слюне, количество IgA значительно превышает концентрацию IgA в сыворотке, в то время как концентрации IgM, IgG и IgE в слюне и сыворотке сходны. Секреторный иммуноглобулин SigA более резистентен к действию протеолитических ферментов по сравнению с сывороточным IgA. Соотношение IgA к IgG в слюне равно 100/1, для сравнения в сыворотке это соотношение равно 1/6.

Индукция секреторного IgA происходит как местно в полости рта, так и вследствие миграции сенсибилизированных предшественников В-клеток из солитарных лимфоидных фолликулов и пейеровых бляшек желудочно-кишечного тракта в слюнные железы и лимфоидную ткань ротовой полости.

Секреторные иммуноглобулины SigA выполняют несколько защитных функций. Они подавляют адгезию бактерий, нейтрализуют вирусы, факторы бактериальной вирулентности (токсины) и препятствуют всасыванию антигенов через слизистую оболочку (иммунное исключение). Так, например, SigA-антитела предотвращают адгезию кариесогенного стрептококка S. mutans к эмали зуба, что препятствует развитию кариеса. При этом SigA блокируют гликозилтрансферазу микроба. Аналогичное их действие отмечается в отношении C. Albicans.

IgA-антитела усиливают действие муцинов, лактоферрина.

Наконец, IgA способны активировать иммунные клетки через Fc-рецепторы к IgA на мембранах макрофагов, лейкоцитов и Т-клеток (антителозависимая клеточная цитотоксичность).

Достаточный уровень SigA-антител способен предотвратить развитие некоторых вирусных инфекций в полости рта, например герпетической инфекции. У лиц с дефицитом SigA вирусы беспрепятственно адсорбируются на слизистой оболочке рта и проникают в клетки. Антитела класса IgА препятствуют возникновению патологических процессов на слизистой оболочке, не вызывая ее повреждения, так как взаимодействие SigA-антител с антигеном в отличие от антител G и М не вызывает активации системы комплемента по классическому пути. Из неспецифических факторов, способных стимулировать синтез SigA, следует отметить витамин А.

Среди клеточных неспецифических факторов иммунной защиты существенную роль играют мононуклеарная система фагоцитов и система гранулоцитов.

В слюне здоровых людей всегда обнаруживаются полиморфно-ядерные лейкоциты, моноциты, лимфоциты, которые попадают в нее из гингивальных щелей и карманов. В десневой бороздке 90% клеток представлено полиморфнонуклеарными лейкоцитами, 10% составляют мононуклеары. Среди мононуклеаров 60% – это В-лимфоциты, 20-30% – Т-лимфоциты, 10-15% – макрофаги.

Происходит фагоцитоз микробных клеток нейтрофилами и макрофагами. Под действием хемокинов (компонентов комплемента С3а и С5а – анафилотоксинов, ИЛ-8) эти клетки мигрируют и оседают в очаге воспаления.

Фагоциты поглощают АГ, в фаголизосомах активируется дыхательный взрыв и происходит переваривание микробных клеток.

Одновременно макрофаги выделяют комплекс провоспалительных цитокинов (ИЛ1, ФНО, гамма-интерферон), которые активируют преимущественно Т-хелперы 1 типа (Тх1) с развитием воспаления.

Данный процесс может существенно усиливаться вследствие связывания липополисахарида (ЛПС) бактерий с CD14 рецептором макрофага. При этом массивный выброс провоспалительных цитокинов макрофагами вызывает лихорадку. Дальнейшее распространение инфекции может привести к эндотоксическому шоку.

Все вышеперечисленные механизмы приводят к элиминации патогенных агентов, вступивших в контакт с факторами защиты ротовой полости. В большинстве случаев этого бывает достаточно, чтобы предупредить развитие заболевания.

Однако при массивной антигенной стимуляции после внедрения микробной клетки в ткани полости рта активируются специфические факторы иммунной защиты – Т-клетки, несущие Т-клеточные рецепторы к антигену (ТКР), а также антителообразующие клетки (В-лимфоциты, плазмоциты).