Диссертация (Мониторинг формирования микробной биопленки и оптимизация диагностики воспалительных заболеваний пародонта), страница 3

В результатевоспаления, инициируемого микробами биопленки, pH в десневой бороздеувеличивается от 6,8–7,0 до значений выше 7,5. Считается, что высокая pHможет ускорять рост и протеиназную активность некоторых пародонтальныхпатогенов за счет активизации процессов генной экспрессии [334, 335, 338, 351].Это помогает понять, почему антимикробные препараты как системногодействия, так и применяемые местно, не всегда бывают эффективны, даже в техслучаях, когда антибактериальный препарат, казалось бы, безукоризненноподобран по спектру своего действия и активности на конкретный видпародонтопатогенов.

Последнее позволяет объяснить, почему в практическойстоматологии механическое удаление зубного налета и гигиеническиемероприятия в полости рта (личная и профессиональная гигиена) являютсяважнейшей составляющей комплексного лечения пациентов с заболеваниямипародонта [42, 43, 52, 69, 81].В настоящее время исследователями данной проблемы получены новыесведенияобсовременнымустойчивостипародонтальнойантибактериальнымсредствам.инфекцииполостиУстановленартакпродукцияразличных протективных факторов у микробов пародонтопатогенной группы, вчастности-лактамаз,отвечающихзаустойчивостькпенициллинам,цефалоспоринам и даже к карбапенемам [4, 31, 73, 133].

Если не более 10–15 летназад считалось, что анаэробная флора обладает высокой чувствительностью кпроизводным имидазола и линкосамидам [57, 76, 356], то сегодня резистентныештаммыизгруппыбактероидов,фузобактерий,пептострептококков,9клостридийвыявляютсядостаточночасто[311].Средиштаммовпародонтопатогенных анаэробных бактерий, циркулирующих в РоссийскойФедерации (Aggregatibacter actinomycetemcomitans, Porphyromonas gingivalis,Prevotellaintermedia),выявленыTet-иErm-генырезистентностиктетрациклинам и макролидам (эритромицину) с частотой 56,8 и 11,8%соответственно [54, 81, 89, 93].К этому следует добавить, что резистентность анаэробных бактерий, в томчисле пародонтопатогенной группы, изучена единичными авторами. Вместе стем полученных данных достаточно, чтобы поставить вопрос о разработке исовершенствовании схем применения антибактериальных препаратов с учетомвнутриклеточной локализации пародонтопатогенов и их устойчивости в составебиопленок.Формирование биопленок, по-видимому, является основой персистенцииряда видов бактерий на слизистой оболочке полости рта и пародонта, чтоподтверждается некоторыми новыми фактами, в пользу того, что представителипародонтопатогенных видов обладают механизмами нейтрализации защитныхсистем нашего организма, причем, как врожденного, так и адаптивногоиммунитета [36, 259, 283, 294, 315].Так, в последнее время исследователи активно изучали роль факторовадаптивного иммунитета, в частности в рамках расширенной парадигмыхелперных ответов разных типов — Th1, Th2 и Th17 — и выработкисоответствующих цитокинов пытались объяснить защитные и деструктивныемеханизмы патогенеза пародонтита [11, 13, 84, 106, 109, 205, 317, 458].

Однакопусковая сторона этих механизмов — состояние факторов врожденногоиммунитета — оставалась в тени. Между тем было показано, что при воспалениив пародонте ведущую роль в процессах деструкции играют лейкоциты инаблюдается инфильтрация десны клетками, повышенно экспрессирующимиToll-like-рецепторы по сравнению со здоровой тканью десны. Именнофагоцитирующие клетки обладают функцией непосредственного контакта смикробной биопленкой и ответственны за развитие последующего сценария10иммунных реакций [155, 329, 330].Сигнальные взаимодействия между комплементом и Toll-like-рецепторамиобычно служат для координации иммунитета организма хозяина.

ОднакопародонтопатогеныPorphyromonasgingivalisобладаютC5—конвертазоподобной активностью и влияют на взаимодействия комплемента иTLR, чтобы разрушать защиту организма хозяина и избегать элиминации.Интересноотметить,чтодефектныйиммунныйнадзорприводиткремоделированию пародонтальной микробиоты в дисбиотическое состояние,которое является причиной воспаления при пародонтите.

Лучшее пониманиемеханизмов модулирования Porphyromonas gingivalis функций комплемента,приводящих к дисбиозу, позволит получить новые мишени для терапевтическогоприменения комплемента против Porphyromonas gingivalis. Пародонтопатогены,такие как Porphyromonas gingivalis, применяют различные приемы длянарушения структурной и функциональной целостности десневого эпителия.Porphyromonas gingivalis прилипают, инвазируют и реплицируются внутриэпителиальных клеток [124, 250, 414, 456].Porphyromonasgingivalis,F.nucleatum,Actinomycesnaeslundiiистрептококки полости рта индуцируют секрецию эпителиальными клеткамиIL1α, IL1β, IL-6, IL-8, IL-10, LL37, HBD 1, 2, 3 [294].

Взаимодействие микробовс клетками и тканями организма хозяина в значительной степени обусловленообщим метаболизмом бактерий и вирулентным синергизмом в биопленке [245,247]. Кроме этого, различия в ответе хозяина, возможно, связаны с вариациямиэкспрессии бактериальных геномов, оказывающих вклад в структуру биопленки,повышеннойрезистентностикантибиотикамифизиологическомумикроокружению внутри биопленки [136, 139, 238, 246, 253, 301, 304, 334].Таким образом, высокая распространенность воспалительных заболеванийпародонта, недостаточная эффективность и длительные сроки терапии,склонность к хроническому рецидивирующему течению с вовлечением впатогенетический круг многочисленных иммунных механизмов обуславливаютактуальность проблемы оптимизации диагностики заболеваний пародонта,11обоснования показаний и тактики проведения антибактериальной терапии,разработки принципов выбора и назначения эффективных противомикробных ииммуномодулирующих препаратов.Это определило направление нашей работы — разработку алгоритмаисследования молекулярных и клеточных механизмов формирования биопленкиin vitro и in vivo, оценку ее роли в патологии пародонта, а также применениеполученных знаний в диагностике и обосновании лечения стоматологическихзаболеваний.Цель исследованияПовышение эффективности диагностики и обоснование тактики лечениявоспалительных заболеваний пародонта с учетом динамики формированиямикробной биопленки и анализа ее микробного состава по данныммикробиологических,иммунологическихимолекулярныхметодовисследования в эксперименте при ее моделировании in vitro и в клиническихусловиях.Задачи исследования:1.Создать модель для изучения микробной биопленки in vitro вусловиях анаэробиоза и движения жидкости и дать характеристику этаповформирования микробной биопленки полости рта в эксперименте in vitro наразличных объектах по данным световой иммерсионной, электроннойсканирующей и зондовой атомно-силовой микроскопии.2.Изучить морфологические особенности грамположительных играмотрицательныхбиопленко-продуцирующих,втомчислепародонтопатогенных, штаммов бактерий при моделировании биопленки invitro в виде моно- и смешанной биопленки.3.Изучитьосновныепараметрыповерхностиобразцовфрезерованных сплавов и полимерных (полиакриловых и полиуретановых)стоматологическихматериалов,используемыхдлялечениябольныхпародонтитом, с помощью зондовой атомно-силовой микроскопии и методики12оценки первичной микробной адгезии бактерий пародонтопатогенной группыи грибов Candida.4.Дать сравнительную оценку адгезии микробной флоры полости ртапри использовании различных способов обработки стоматологическихматериалов дляизготовления шинирующихконструкцийипротезов(полиакрилаты, полиуретан, сплавы титана и циркония).5.Провести оценку микробного состава биопленки у больных сразными нозологическими формами воспалительных заболеваний пародонта спомощью сканирующей и трансмиссионной электронной микроскопии ивыявитьвозможныедифференциально-диагностическиекритерииморфологической картины биопленки у пациентов с патологией пародонта(хронический гингивит, хронический пародонтит, кандида-ассоциированныйпародонтит)ичастотувыделенияотдельныхпредставителейпародонтопатогенной группы бактерий и дрожжевых грибов рода Candida всоставе микробной биопленки при развитии заболеваний пародонта по данныммолекулярных методов исследования.6.Установить частоту выявления приоритетных патогенов из числапародонтопатогенных бактерий 1 и 2 порядка, других вероятных возбудителейприразличныхнозологическихформахвоспалительныхзаболеванийпародонта — хроническом гингивите, хроническом пародонтите, кандидаассоциированном пародонтите.7.Использовать экспериментальную модель пародонтита на крысахдля исследования колонизации кандидатными пробиотическими штаммами изчисла известных антагонистов приоритетных патогенов.8.Провестисравнительныйанализчастотывыявлениярезистентности к антибиотикам по данным фенотипических и генотипическихметодов и выявления основных механизмов резистентности, формирующихсяв условиях смешанных биопленок в клинических условиях (хромосомные,плазмидные).139.Уточнитьпоказаниядляпримененияантибиотиковиантибактериальных химиопрепаратов в комплексном лечении анаэробных исмешанных инфекционных воспалительных процессов в пародонте с учетомрезультатов проведенного исследования.10.Оценить роль молекулярных факторов врожденного иммунитета —цитокинов и альфа-дефензинов, Toll-like рецепторов как маркеров диагностикивоспалительных заболеваний пародонта.11.Обосновать тактику лечения пародонтита с учетом полученныхрезультатов исследования микробного и иммунного факторов патогенезавоспалительных заболеваний пародонта.Научная новизна:В настоящей работе впервые систематизированы данные о формированиибиопленки и описаны фазы этого процесса с помощью современных методовмикроскопии (в том числе сканирующей электронной, трансмиссионной,лазерной зондовой атомно-силовой) и оригинальной методики оценкипервичной адгезии микроорганизмов.