Микрофлора. Микрофлора полости рта норма и патология. Лекции для студентов стоматологического факультета Учебное пособие
 Скачать 2.31 Mb.
|
|
3. Факторы формирования зубной бляшки. В бактериальном сообществе зубной бляшки имеются сложные, взаимодополняющие и взаимоисключающие отношения (коагрегация, продукция антибактериальных веществ, изменения рН и ОВП, кон- курентная борьба за питательные вещества и кооперирование). Так, потребление кислорода аэробными видами способствует колонизации облигатных анаэробов, таких как бактероиды и спирохеты (этот феномен наблюдается через 1—2 недели). Если зубная бляшка не подвергается каким-либо внешним воздействиям (механическое удаление), то сложность микрофлоры возрастает, пока не устанавливается максимальная концентрация всего микробного сообщества (через 2—3 недели). В этот период дисбаланс в экосистеме зубной бляшки уже может привести к развитию заболеваний рта. Например, неограниченное развитие поддесневой бляшки при отсутствии гигиены рта может вызвать гингивит и последующую колонизацию поддесневой щели патогенами пародонта. Кроме того, развитие зубной бляшки связано с некоторыми внешними факторами. Так, большое потребление углеводов способно привести к более интенсивной и быстрой колонизации бляшек S.mutans и лактобациллами. 4. Роль оральных стрептококков в качественном переходе от зубного налета к зубной бляшке. В формировании зубных бляшек важная роль принадлежит оральным стрептококкам. Особое значение имеет S.mutans, так как эти микроорганизмы активно формируют ЗН, а затем и бляшки на любых поверхностях. Определенная роль отводится S.sanguis. Так, в течение первых 8 часов количество клеток S.sanguis в бляшках составляет 15—35% от общего числа микробов, а ко второму дню — 70%; и только потом их количество снижается. S.salivarius в бляшках обнаруживается лишь в течение первых 15 минут, его количество незначительно (1%). Этому феномену есть объяснение (S.salivarius, S.sanguis являются кислоточувствительными стрептококками). Интенсивное и быстрое расходование (потребление) углеводов приводит к резкому снижению рН бляшки. Это создает условия для уменьшения доли кислоточувствительных бактерий, таких как S.sanguis, S.mitis, S.oralis и возрастания количества S.mutans и лактобацилл. Такие популяции подготавливают поверхность к зубному кариесу. Увеличение числа S.mutans и лактобацилл приводит к продукции кислоты в высоком темпе, усиливая деминерализацию зубов. Затем к ним присоединяются вейллонеллы, коринебактерии и актиномицеты. На 9—11-й день появляются фузиформные бактерии (бактероиды), количество которых быстро возрастает. Таким образом, при образовании бляшек вначале превалирует аэробная и факультативно анаэробная микрофлора, которая резко снижает окислительно-восстановительный потенциал в данной области, создавая тем самым условия для развития строгих анаэробов. 5. Локализация зубной бляшки. Особенности микрофлоры, роль в патологии. Различают над- и поддесневые бляшки. Первые имеют патогенетическое значение при развитии кариеса зубов, вторые — при развитии патологических процессов в пародонте. Микрофлора бляшек на зубах верхней и нижней челюстей различается по составу: на бляшках зубов верхней челюсти чаще обитают стрептококки и лактобациллы, на бляшках нижней — вейллонеллы и нитевидные бактерии. Актиномицеты выделяются из бляшек на обеих челюстях в одинаковом количестве. Возможно, что такое распределение микрофлоры объясняется различными значениями рН среды. Бляшкообразование на поверхности фиссур и межзубных промежутков происходит иначе. Первичная колонизация идет очень быстро и уже в первый день достигает максимума. Распространение по поверхности зуба происходит от межзубных промежутков и десневых желобков; рост колоний подобен развитию последних на агаре. В дальнейшем количество бактериальных клеток в течение длительного времени остается постоянным. В бляшках фиссур и межзубных промежутков превалируют грамположительные кокки и палочки, а анаэробы отсутствуют. Таким образом, здесь не происходит замены аэробных микроорганизмов анаэробной микрофлорой, которая наблюдается в бляшках гладкой поверхности зубов. При повторных периодических обследованиях различных бляшек у одного и того же лица наблюдаются большие различия в составе выделяемой микрофлоры. Микробы, обнаруженные в одних бляшках, могут отсутствовать в других. Под бляшками появляется белое пятно (стадия белого пятна по классификации морфологических изменений тканей зуба при формировании кариеса). Ультраструктура зуба в области белых кариозных пятен всегда неровная, как бы разрыхленная. На поверхности всегда имеется большое количество бактерий; они адгезируются в органическом слое эмали. У лиц с множественным кариесом наблюдается повышение биохимической активности стрептококков и лактобацилл, расположенных на поверхности зубов. Поэтому высокая ферментативная активность микроорганизмов должна расцениваться как кариесовосприимчивость. Возникновение начального кариеса часто сопряжено с плохой гигиеной полости рта, когда микроорганизмы плотно фиксируются на пелликуле, образуя зубной налет, который при определенных условиях участвует в образовании зубной бляшки. Под зубной бляшкой рН изменяется до критического уровня (4,5). Именно этот уровень водородных ионов приводит к растворению кристалла гидроксиапатита в наименее устойчивых участках эмали, кислоты проникают в подповерхностный слой эмали и вызывают его деминерализацию. При равновесии де- и реминерализации кариозный процесс в эмали зуба не возникает. При нарушении баланса, когда процессы деминерализации преобладают, возникает кариес в стадии белого пятна, причем на этом процесс может не остановиться и послужить отправной точкой для образования кариозных полостей. Лекция 6 РОЛЬ МИКРООРГАНИЗМОВ В ВОЗНИКНОВЕНИИ КАРИЕСА 1. Кариес зубов, определение. 2. Некоторые теории возникновения кариеса. 3. Основные факторы, предрасполагающие к возникновению кариеса. 4. Кариесогенные факторы, определение. Местные и общие факторы. 5. Кариес — инфекция, связанная с резидентной флорой зубной бляшки. 6. Патогенетические процессы, происходящие на эмали под зубной бляшкой. 7. «Экологическая гипотеза пятна». 1. Кариес зубов, определение. Кариес — это патологический процесс, проявляющийся после прорезывания зубов, при котором происходит деминерализация и размягчение твердых тканей зуба с последующим образованием дефекта в виде полости. 2. Некоторые теории возникновения кариеса. Для объяснения этиологии и патогенеза этого заболевания предложено около 400 теорий (химико-паразитарная, физико-химическая, биологическая, трофоневротическая и многие другие). Многие теории недооценивают роль местных факторов, в частности микроорганизмов, зубного налета и зубной бляшки, а также гигиены полости рта. Одна из первых теорий — химико-паразитарная теория Миллера (1884 г.) — утверждает, что кариозное разрушение проходит две стадии: в первую наблюдается деминерализация твердых тканей зуба. Образующаяся в полости рта молочная кислота (в результате молочнокислого брожения углеводистых остатков пищи) растворяет неорганические вещества эмали и дентина; на второй стадии происходит разрушение органического вещества дентина протеолитическими ферментами микроорганизмов. В настоящее время общепризнанным механизмом возникновения кариеса является прогрессирующая деминерализация твердых тканей зубов под действием органических кислот, образование которых связано с деятельностью микроорганизмов. 3. Основные факторы, предрасполагающие к возникновению кариеса. В инициировании кариозного процесса принимает участие множество факторов, что позволяет считать кариес сложным и своеобразным инфекционным заболеванием с точки зрения этиологии и патогенеза. Основными предрасполагающими к возникновению кариеса факторами являются: микрофлора полости рта; характер и режим питания, содержание фтора в воде; количество и качество слюноотделения; общее состояние организма; экстремальные воздействия на организм. 4. Кариесогенные факторы, определение. Местные и общие факторы. Все вышеперечисленные факторы были названы кариесогенными и подразделены на общие и местные, играющие важную роль в возникновении кариеса. Общие факторы: 1.Неполноценная диета и плохая питьевая вода. 2.Соматические заболевания, сдвиги в функциональном состоянии органов и систем в период формирования и созревания тканей зуба. 3.Экстремальные воздействия на организм. 4.Наследственность, обусловливающая полноценность структуры и химический состав тканей зуба. Местные факторы: 1. Зубная бляшка и зубной налет, изобилующие микроорганизмами. 2.Нарушение состава и свойств ротовой жидкости, являющейся индикатором состояния организма в целом. 3.Углеводистые липкие пищевые остатки в полости рта. 4.Резистентность зубных тканей. 5.Отклонения в биохимическом составе твердых тканей зуба. 6.Состояние пульпы зуба. Состояние зубочелюстной системы в период закладки, развития и прорезывания постоянных зубов (цит. по: Л.М. Лукиных. Лечение и профилактика кариеса зубов. П. Новгород: Изд-во НГМА, 1998). Кариесогенные факторы могут иметь различную интенсивность и характер, однако ведущим из них является микрофлора полости рта. Взаимоотношения в экологической системе «микроорганизмы — ротовая полость — внешние факторы» определяют все последующие события при возникновении и на начальных стадиях кариеса. В настоящее время считается, что кариозный процесс может развиться при наличии: 1) микроорганизмов в полости рта; 2) избыточного количества углеводов в пище; 3) контакта углеводов и микроорганизмов с эмалью зуба. Хорошо известно, что прием углеводов вызывает усиленное кислотообразование. Так, прием 10 г сахара ведет к возрастанию количества молочной кислоты в слюне в 10—16 раз, что обусловливает понижение рН. При рН ниже 6,2 слюна из перенасыщенной гидроксиапатитом становится недонасыщенной, следовательно, превращается из минерализирующей в деминерализирующую (разрушающую твердые ткани зубов) жидкость. При значении рН ниже 4—5 возникает реальная опасность возникновения кариеса. Образование органических кислот связано с постоянной ферментативной деятельностью микроорганизмов (рис. 3). Длительное их воздействие на ткани ведет к возникновению кариеса и часто наблюдается при плохой гигиене полости рта, когда на эмали формируется зубная бляшка, под которой создается кислая среда как результат ферментативной деятельности огромного количества микроорганизмов, способных идеально усваивать углеводы, задерживающиеся в полости рта. Таким образом, кариозная полость образуется в местах интенсивной кислотопродукции под зубной бляшкой, где рН ниже 4—5. Рис. 3. Роль микроорганизмов в патогенезе кариеса зубов. При хорошей омываемости зубов ротовой жидкостью местный сдвиг рН быстро нивелируется. Однако в зонах плохого доступа слюны, при частом приеме сахара процесс деминерализации может превалировать над процессом реминерализации. 5. Кариес — инфекция, связанная с резидентной флорой зубной бляшки. В настоящее время существуют неоспоримые доказательства, что кариес является инфекцией, связанной с резидентными микроорганизмами зубных бляшек. Имеются две главные гипотезы о роли бляшек в возникновении заболеваний ротовой полости и в частности кариеса. Гипотеза о специфичности бляшки предполагает, что только немногие микробы включаются в патологический процесс, в то время как вторая (неспецифическая) — рассматривает возникновение кариеса как результат взаимодействия всей микрофлоры бляшки с организмом хозяина. Многие исследователи пытались описать оральную флору, связанную с кариесом и идентифицировать специфические этиологические агенты. Кариес зубов также можно определить как бактериальное заболевание твердых тканей зубов, связанное с прогрессирующим разрушением молекулярной структуры зуба. Его развитие тесно связано с зубной бляшкой на гладкой поверхности коронки, в углублениях и щелях. Кариес может также появиться на поверхности корней как результат формирования поддесневой бляшки. Деминерализация зубов (эмали, дентина и цемента) связана с органическими кислотами, которые возникают при бактериальной ферментации углеводов пищи. Частое потребление углеводов может привести к селекции бактерий - кислотообразователей и бактерий, толерантных к кислотам. Эти две группы бактерий являются главенствующими и действующими совместно при низких рН среды. Низкие значения рН, наблюдаемые под бляшкой, создают благоприятные условия для растворения минералов зуба (критический рН колеблется между 5,0 и 5,5). Сложность бактериального сообщества в зубной бляшке человека делает трудным определение единственного бактериального агента кариеса. Однако есть много данных, что стрептококки (особенно S.mutans и S.sobrinus) и лактобациллы включаются в возникновение и развитие кариеса. 6. Патогенетические процессы, происходящие на эмали под зубной бляшкой. В результате ферментативной деятельности оральных стрептококков и лактобацилл происходит расщепление сахарозы, это приводит к интенсивной продукции кислоты, что резко снижает рН среды. Дальнейшее разложение образовавшейся молочной кислоты вейллонеллами, нейссериями и другими микроорганизмами приводит к накоплению уксусной, пропионовой, муравьиной и других органических кислот, которые также участвуют в бляшкообразовании. Но наряду с кислыми продуктами в результате метаболизма образуются щелочные, например мочевина, аммиак и другие, присутствие которых приводит к повышению рН в бляшках, что препятствует дальнейшему их развитию. При избыточном потреблении сахарозы и других углеводов также происходит образование внутри- и внеклеточных полисахаридов. Внутриклеточные полисахариды по своему строению близки к гликогену и могут использоваться бактериальной клеткой как запасные питательные вещества на случай недостаточного поступления углеводов извне. При их разложении также происходит образование молочной кислоты и других органических кислот, которые снижают значение рН среды и участвуют в бляшкообразовании. Однако при рН ниже 5,5 синтез внутриклеточных полисахаридов подавляется. Многие микроорганизмы полости рта, особенно S.mutans, способны образовывать внеклеточные полисахариды — растворимый и нерастворимый глюкан (декстран) и леван (фруктан). Растворимый глюкан и леван легко расщепляются как S.mutans, так и другими микроорганизмами, а нерастворимый глюкан активно участвует в процессе адгезии оральных микроорганизмов. Для дальнейшего развития процесса большое значение имеет резистентность тканей зуба, связанная с его индивидуальными структурами и особенностями. В норме зубная эмаль находится в состоянии динамического равновесия между постоянно протекающими процессами де- и реминерализации. Деминерализация обусловлена свободными ионами водорода (Н + ), главным источником которых являются органические кислоты — продукты метаболизма оральных микроорганизмов. При развитии кариеса ионы водорода вначале повреждают органическую оболочку на поверхности зуба — пелликулу, в результате чего создаются условия для их непосредственного контакта с минеральными компонентами зубной эмали. Скорость разрушения эмали значительно повышается при снижении рН среды ниже 5. При длительном контакте с ионами водорода апатиты, составляющие структуру эмали, растворяются, и ионы водорода проникают в поверхностный слой, вызывая дальнейшую деминерализацию эмали. Это приводит к постепенному увеличению микропространств между кристаллами эмалевых призм. В образовавшиеся микродефекты проникают микроорганизмы, повреждающие эмаль на участках, расположенных парал- лельно наружной и внутренней поверхностям, что сопровождается появлением конусовидных очагов поражения. Длительный процесс деминерализации завершается растворением устойчивого поверхностного слоя и образованием полости в зубе. В практике терапевтической стоматологии как в России, так и за рубежом используется топографическая классификация кариеса, позволяющая характеризовать патологический процесс по мере его развития (рис. 4). При начальном кариесе (стадия белого пятна) при частичной потере минеральных веществ эмалью (деминерализация) хотя и образуются свободные микропространства, которые заполняются бактериями, слюнными и бактериальными белками, но сохраняется белковая матрица, способная к реминерализации. Поэтому на этой стадии процесс носит обратимый характер, если проводить комплекс профилактических мероприятий. К кариесогенным микробам относят оральные стрептококки S.mutans, S.sobrinus, S.sanguis, затем лактобациллы, актиномицеты (среди которых чаще других выделяется A. viscosus). Эти микроорганизмы принадлежат к нормальной микрофлоре полости рта здоровых людей, но могут играть этиопатогенетическую роль в кариесогенезе. Причины этого следующие: 1) эти бактерии способны к кислотообразованию при ферментации многих углеводов, причем многие из них снижают рН в бляшках до критического уровня (5 и ниже); 2) наряду с кислотообразованием патогенетическое значение имеет способность оральных микроорганизмов образовывать вне- и внутриклеточные полисахариды в результате микробной ферментации углеводов, особенно сахарозы. Рис. 4. Топографическая классификация кариеса зубов: 1 — кариес в стадии пятна; 2 — поверхностный кариес; 3 — средний кариес; 4 — глубокий кариес. Из внеклеточных полисахаридов важное значение имеет нерастворимый глюкан, высокоразветвленные боковые цепи которого могут прочно связывать бактерии как с матриксом зубных бляшек, так и с поверхностью зуба. Нерастворимый глюкан повышает адгезию путем увеличения количества сайтов (участков), специфичных к глюкановым рецепторам бактерий. Это приводит к образованию прочной связи между бактериальными клетками и поверхностью зуба, в результате чего прикрепившиеся микроорганизмы не удаляются смывающей их слюной. Кроме того, внеклеточные полисахариды, заполняя весь объем бляшки или очага поражения, затрудняют процесс реминерализации, препятствуя поступлению в эмаль ионов кальция и фосфатов. На кариесогенную активность оральных стрептококков влияет слюна, точнее, ее агрегирующие факторы, которые, с одной стороны, способствуют прикреплению микробных клеток к зубной поверхности, а с другой — удаляют их при омывании полости рта слюной. Зубная бляшка развивается преимущественно на поверхностях, защищенных от механического трения, таких как область между двумя зубами (прилегающие поверхности), поддесневой карман, углубления или щели на жевательной поверхности. Преобладающими видами микроорганизмов, выделяемых из наддесневой бляшки, являются грамположительиые факультативные анаэробы — стрептококки, актиномицеты. Грамотрицательные бактерии семейств Veillonella, Bacteroides регулярно выделяются в меньших количествах. В поддесневых бляшках общее число вырастающих бактерий относительно мало. Могут быть обнаружены грамположительные мик- роорганизмы — актиномицеты и стрептококки. В возникновении и развитии кариеса особую роль играют S.mutans и лактобациллы. Эти две группы бактерий способны быстро метаболизировать углеводы до молочной кислоты и толерантны к низким рН среды. Большое число и частота выделения S.mutans и лактобацилл коррелирует с возрастающим повреждением эмали. Но появлению кариеса эмали, как правило, предшествует повышение уровня S.mutans. Возрастание количества лактобацилл обычно медленное и оно достигает высокого уровня только после того, как повреждение может быть определено клинически. По-видимому, существует микробная последовательность, в которой S.mutans причастны к началу кариеса, а лактобациллы — к его прогрессированию. Однако есть сообщения, что кариес коронки может проявляться в отсутствие S.mutans и лактобацилл. Кроме того, высокий уровень S.mutans обнаруживался в зубных бляшках без очевидного кариеса. Привлекает внимание и тот факт, что при кариозном повреждении корня зуба были изолированы не только стрептококки и лактобациллы, но и более широкий спектр микробов, причем преобладающими видами иногда были актиномицеты. Поэтому к кариесогенным микроорганизмам также следует отнести и некоторые виды актиномицетов. Рис. 5. Изменения в тканях зуба при об- разовании кариозной полости: 1 — распад и деминерализация; 2 — прозрачный и интактный дентин; 3 — заместительный дентин и изменения в пульпе. |