Микробиология. Общая микробиология
 Скачать 476.77 Kb.
|
|
В настоящее время общепризнано участие микробов в патогенезе кариеса зубов К кариесогенным относятся микроорганизмы, способные вызывать кариес в чистой культуре или в ассоциации с другими видами микроорганизмов у гнотобионтных животных. Это стрептококки (S. mutans, S. sanguis), лактобактерии и некоторые актиномицеты. Впервые S. Mutans выделен от больных кариесом в 1924 году. При этом была установлена адгезия этих бактерий к поверхности зубов. S.mutans преимущественно находясь на поверхности эмали, формирует большую часть микробной флоры зубной бляшки. В тоже время эти микробы обычно отсутствуют на поверхности эмали вне бляшки. Вид S.mutans относится к роду Streptococcus, семейству Streptococcaceae S.mutans - грамположительный, кокковиднойформы, распологается цепочками, факультативный анаэроб. Различают 8 сероваров. У человека наиболее распространены штаммы S. mutans серовара "с", причём независимо от возраста людей, участка зуба, методов выделения и серотипирования. Стрептококки обнаруживаются в местах наиболее поражаемых кариесом - ямки эмали, фиссуры и интерпроксимальные пространства. С помощью штаммов S. mutans, выделенных от людей, можно вызвать экспериментальный кариес у животных (крыс, мышей, хомяков, кроликов, обезьян). Важнейшим биологическим свойством S. Mutans является способность этих бактерий прикрепляться к гладким поверхностям и образовывать кислоту. Адгезия к зубам обеспечивает формирование кариесогенных бляшек, это опосредовано синтезом глюкозных полимеров из сахарозы, присутствующей в пище. Этот процесс обеспечивается наличием у S. Mutans конститутивного фермента -глюкозилтрансферазы. Глюкозилтрансфераза расщепляет сахарозу на фруктозу и глюкозу и обеспечивает превращение глюкозы в растворимый и нерастворимый глюкан и декстран. Образование глюкана вызывает межклеточную агрегацию S. mutans и межклеточные аггрегации других бактерий, присутствующих в бляшке (Nocardia, Neisseria, A. vicosus, С. albicans). Декстран способствует прикреплению бактериальных ассоциаций к поверхности зубов. Некоторые штаммы S. mutans синтезируют из сахарозы ещё и фруктаны с помощью фермента фруктозилтрансферазы. Фруктаны, подобно глюканам, принимают участие в формировании бляшек. Таким образом, формирование бляшки включает два отдельных явления: 1. Адгезию бактерий к поверхности зуба 2.Коаггрегацию микроорганизмов, формирующих бактериальный матрикс. Глюканы стабилизируют бляшку. Липкий глюкановый матрикс зубной бляшки препятствует диффузии большого количества молочной кислоты, образуемой микробами, что продлевает её пребывание на поверхности зубов и ведёт к деминерализации эмали, вызывая кариес зубов. Некоторые виды микроорганизмов способны вызывать кариес у безмикробных животных, хотя и в меньшей степени, чем S. mutans. К ним можно отнести: S. sanguis, S. salivarius, S. milleri, Lactobacillus acidophilus, L. casei,Actinomyces viscosus. Зубной налет. Состав и механизмы формирования. Зубной налет— биологическая пленка на поверхности зуба,состоящая из бактерий, пищевых остатков, эпителия, лейкоцитов. Зубной налет образуется путем адсорбциимикроорганизмов на поверхности эмали и растет за счет постоянного наслаивания новых видов микрофлоры, в определенной последовательности:кокковая флора; палочковидные бактерии; нитевидные бактерии. Двухдневный зубной налет почти полностью сформирован из бактерий — в 1 мг вещества зубного налета находится 500x106 микробных клеток 325 видов. Кроме того, в зубном налете присутствуют вирусы и простейшие. Составные компоненты зубного налета: Микроорганизмы Межклеточная матрица - гидратированный гель, в котором микроорганизмы существуют и размножаются. Межклеточная матрица состоит из органических и неорганических веществ, происходящих из слюны и десневой жидкости или образующихся в результате метаболизма микрофлоры. Матрица занимает от 10 до 40% объема налета и защищает бактерии от воздействия антимикробных факторов. Органические компоненты: гликопротеиды, полисахариды, жиры. Неорганические компоненты: соединения кальция, фосфора и фтора Фазы организации зубного налета: I фаза (1—2 дня)’: поверхность зуба, граничащая с десной, покрывается кокковыми бактериями. II фаза (3-4 день): наружный слой налета покрывается слоем грамположительных палочек и очень утолщается. III фаза (4-7 день): налет начинает проникать под десну. При этом бактерии, а также продукты их метаболизма циркулируют в десневой бороздке. IV фаза (7-11 день): присоединяются новые виды нитевидных микроорганизмов и налет заполняет всю десневую бороздку. На процесс образования и распределения зубного налета влияют: количественный и качественный состав бактериальной микрофлоры полости рта; скорость секреции и свойства слюны; состояние десны и степень ее воспаления; стадия прорезывания и функциональное состояние зуба; анатомия и морфология поверхности зуба; качество пищи и количество потребляемых ферментируемых углеводов; наличие навыков гигиены полости рта, использование фторидов и других средств профилактики; активность движений языка, губ и челюстей во время жевания и речи; состояние самоочищения полости рта. Зубная бляшка. Состав и механизмы формирования. Зубная бляшка – плотно фиксированное на поверхности зуба образование, почти полностью состоящее из бактерий и продуктов их жизнедеятельности. Зубная бляшка содержит следующие виды микроорганизмов: факультативные стрептококки, факультативные дифтероиды, пептострептококки, вейлонеллы , бактероиды, фузобактерии, нейссерии, вибрионы. Общей тенденцией формирования зубной бляшки является изменение состава микрофлоры от преобладающих аэробных и факультативно- анаэробных форм (грамположительных кокков) к облигатно-анаэробным грамотрицательным палочкам и извитым формам. Развитие зубной бляшки состоит изнескольких фаз: 1-я фаза — фаза «ранней» зубной бляшки.Формирование зубной бляшки определяется периодом первых 1-4 часов после тщательной чистки зубов. Зубная бляшка, в основном, состоит из кокков (стрептококки, нейссерии, вейллонеллы) и коротких палочек(дифтероиды). Общее количество бактерий в зубной бляшке составляет 100-5000 в 1 г. 2-я фаза — фаза «равновесной или равнозначной» зубной бляшки. Длится до 4-5 дней. Характеризуется уменьшением доли грамположительных кокков и нарастанием доли грамвариабельных нитевидных форм — лептотрихий, а также грамотрицательных вейллонелл и фузобактерий. У лиц с хорошим оральным иммунитетом микробиоценоз зубной бляшки может поддерживаться в таком состоянии длительное время. Количество бактерий в зубной бляшке возрастает от 1 до 10 млн/г. 3-я фаза — фаза «зрелой» зубной бляшки. от 6-7 и более дней. Изменяется микробный пейзаж: резко снижается количество аэробных видов (нейссерии.ротий), факультативно-анаэробных стрептококков; доминируют грамотрицательные облигатно-анаэробные бактерии — бактероиды, фузобактерии, вейллонеллы и грамположительные — актиномицеты, пептострептококки. «Зрелая» зубная бляшка формируется при плохо гигиеническом состоянии полости рта Способна инициировать развитие гингивита. Количество бактерий в этой фазе может исчисляться десятками и сотнями миллиардов в 1 г. Формирование микробной флоры зубной бляшки характеризуются: изменением составных компонентов зубной бляшки (первичное и вторичное замещение); сроками восстановления составных компонентов зубной бляшки (ранние и поздние стадии замещения зубной бляшки); способностью зубной бляшки к деминерализации. «Первичное» замещение — наблюдается в течение всей жизни человека. Происходит нормальный процесс формирования микрофлоры полости рта и постоянный ее обмен. «Вторичное» замещение. – определяется процессом восстановления имевшегося скопления микробной флоры полости рта после нарушения ее структуры. Этот повторный рост бляшки наблюдается после очищения зубной поверхности. Ранние стадии замещения бляшек — имеют место после профессиональной чистки зубов и характеризуются накоплением нового слоя. Через 2 часа после удаления зубных наслоений некоторые микроорганизмы, прикрепляются к эмали зуба. Структура бляшки представлена в основном аэробными скоплениями и не имеет деминерализующего потенциала. Поздние стадии замещения характеризуются продуцированием микроорганизмами кислых продуктов и наличием внеклеточных гликанов. Накопление органических кислот приводит к падению локального рН до 5,5—5,0 и создаются условия для деминерализации эмали. Роль местных факторов резистентности полости рта при кариесе. Профилактика кариеса. Вакцина для профилактики кариеса. Устойчивость к кариесу - это состояние макроорганизма и его полости рта, определяющее резистентность эмали зубов к действию кариесогенных факторов. Такими факторами являются: состав и структура эмали и других тканей зуба, специфические и неспецифические факторы защиты полости рта, особенности диеты, количественные и качественные показатели состава слюны, свойства зубного налёта, а также наличием вредных привычек. Основные факторы защиты от кариеса связаны с количеством и качеством слюны. Слюна и десневая жидкость содержат 1–3% иммуноглобулинов, основным среди которых является секреторный иммуноглобулин класса A (s-IgA) – гуморальный компонент специфической антимикробной защиты. Иммуноглобулины слюны - специфические агглютинины, которые взаимодействуют с рецепторами бактерий, ингибируя их прикрепление к зубу и образование колоний, что влечет за собой торможение развития кариозного процесса. Иммуноглобулины слюны так же инактивируют поверхностные гликозилтрансферазы, что приводит к остановке синтеза внеклеточных гликозидов и формирования бляшки. Антитела опсонизируют бактерии, которые фагоцитируются полиморфо-ядерные гранулоцитами. В слюне и десневой жидкости имеются также клеточные элементы антикариозной защиты: нейтрофилы, макрофаги, лимфоциты, эозинофилы. Последние выделяют противовоспалительные медиаторы – антипротеазы, арилсульфатазу и антиоксиданты, способствующие защите от кариозогенных воздействий медиаторов воспаления. За счет высокого содержания ЛПС зубной налёт является активатором местных макрофагов, гранулоцитов и лимфоцитов, продукты которых в ходе развития кариеса разрушают зуб и десну. Нейтрофилы и эозинофилы человека обладают специальным ферментом, разрушающим липид А, – ацилоксиацилгидролазой, который ответственен за дезинтоксикационную функцию гранулоцитов при инфекциях грамотрицательной микрофлорой, а также вносит вклад в антикариозную резистентность. Однако эозинофилы способны также и к продукции цитотоксических соединений (эозинофильный катионный белок), белки токсичны и для аэробных клеток эпителия полости рта, вызывая их гибель, что может способствовать ранним стадиям кариеса. Нейтрофилы выделяют мурамидазу (лизоцим), разрушающий клеточные стенки некоторых бактерий, а также лактоферрин, лишающий бактерий необходимого для их метаболизма железа. Вместе с тем они служат исключительным источником гипохлорита и богатым источником других кисло-родгалогеновых свободных радикалов, способствующих повреждению эмали и дентина, а также периодонта. Профилактика кариеса На основании мультифакторальной природы заболевания выделены три основных подхода в профилактике кариеса: увеличение резистентности зуба, уменьшение углеводов в диете, уменьшение или ингибирование активности микробов. Разработка вакцины против кариеса ведется во многих странах мира, но успехи были получены в Великобритании и США. Ученые сообщают, что создана вакцина против кариеса, снижающая риск возникновении кариесогенной ситуации в полости рта. Микрофлора здорового пародонта. Ткани здорового пародонта связаны с довольно ограниченной флорой, расположенной под десной на поверхности зуба. Микробы пародонта составляют слой толщиной от 1 до 20 клеток. Микрофлора пародонта состоит в основном из анаэробных: *кокков (3/4): стрептококки (S. sangius, S. mitis), пептострептококки, нейссерии; *палочек: бактероиды (Prevotella melaninogenicus,Prevotella intermedia, Porphyromonas gingivalis), пропионебактерии ,актиномицеты (A. isrelii, A. naeslundii, A viscosus, A. оdontolyticus). Болезни пародонта – это разнородная группа заболеваний воспалительной и обменнодистрофической природы, сопровождающихся разрушением тканей десны, включая коллагеновую основу периодонта и кости альвеолярного отростка. К заболеваниям пародонта относят: Гингивит – экссудативное или экссудативно- пролиферативное воспаление десны, протекающее без нарушения целостности зубодесневого прикрепления; Пародонтит – воспаление тканей пародонта, характеризующееся деструкцией связочного аппарата периодонта и альвеолярной кости. Пародонтоз – дегенеративный процесс, распространяющийся на все структуры пародонта. Причинные факторы воспалительных заболеваний пародонта подразделяют на: *первичные (зубная бляшка и вызванные ее воспалительные реакции пародонта); *вторичные (местные и системные факторы, позволяющие реализоваться составляющим первичного комплекса). Этиология и патогенез воспалительных заболеваний пародонта окончательно н установлены. В 60 - 70 годы на первое место была представлена проблема зубной бляшки и ее роли в развитии воспалительных изменений в пародонте. В настоящее время клинически и экспериментально установлено: без бляшки нет пародонтита Гипотеза о неспецифическом инфицировании налетом: Воспалительные заболевания пародонта - следствие неспецифического инфицирования микроорганизмами зубной бляшки. Считали, что пародонтит развивается из-за увеличения количества бактерий зубной бляшки. Гипотеза специфичной микрофлоры зубной бляшки (1975 - 1983) Благодаря исследованиям Slots F. (1979), Loesche W. (1982)тв полости рта были обнаружены новые микроорганизмы и признано существованиепародонтопатогенных бактерий. Теория оппортунистических инфекций (1985) При пародонтите специфичность бактерий стимулируется экзогенным или эндогенным влиянием, при этом находящиеся в зубной бляшке микроорганизмы развиваются и вытесняют другие бактерии. Воспалительные заболевания пародонта – это оппортунистическая инфекция, зависящая не только от присутствия патогенных бактерий, но и от среды способствующей их размножению (локальные изменения РН, анаэробная ниша, изменения резистентности организма и др.) Пародонтогенные виды микроорганизмов. Воспалительные изменения в тканях пародонта наиболее часто вызывают микроорганизмы: Actinobacillus actinomycetem comitans входит в состав нормальной микрофлоры полости рта. Факторы патогенности - капсула, компоненты которой ингибируют синтез ДНК и коллагена, что вызывает повреждение околозубных тканей при воспалительных поражениях пародонта; лейкотоксин, вызывающий гибель нейтрофилов, и бактериоцин, губящий конкурентные микроорганизмы. Porphyromas gingivalis образует индол, образует эндотоксин, связывает и разрушает фибриноген, секретирует коллагеназу и протеазу (расщепляющую иммуноглобулины), агглютинирует эритроциты. Bacteroides forsythus, как и другие бактероиды, обладают способностью к адгезии к поверхности эпителия и выделяет продукты, повреждающие его. Установлено, что без присутствия бактероидов невозможно воссоздать экспериментальную модель пародонтита и гингивита. Prevotella intermedia, Prevotella melanogenica продуцируют фосфолипазу А, нарушающую целостность мембран эпителиальных клеток, что вызывает их гибель. Пептострептококки обладают высокими адгезивными свойствами по отношению к эпителию и эмали зуба, агрегируют с другими бактериями полости рта, и образуют с ними ассоциации. Fusobacterium nucleatum образуют индол, секретирует фосфолипазу А, лейкоцидин, который оказывает цитотоксическое действие на различные клетки. Treponema denticola – выделяет белок, активирующий колагеназу, увеличивает проницаемость эпителия. Eikenella carrodens – повышает проницаемость мембран клеток эпителия. Актиномицеты (Actinomycetus viscosus, A. odontolyticus, A.naeslundii, A. israeli) при ферментации углеводов образуют кислые продукты, проявляющие агрессивность по отношению к твердым тканям зубов. Увеличение числа актиномицетов (особенно A. viscosus) в наддесневой зубной бляшке приводит к развитию острого гингивита. A.viscosus выделяют из зубных камней и пришеечных кариозных поражений, провоцируют выход лизосомальных протеаз из полиморфонуклеаров. Veillonella parvula самостоятельно обычно не вызывает развитие патологических процессов, но может входить в состав смешанных групп патогенов либо вызывать вторичные инфекции. Содержит ферменты, нейтрализующие кислые продукты метаболизма других бактерий, является антагонистом кариесогенных стрептококков. Роль микрофлоры полости рта в возникновении и развитии гингивита. |