Диссертация (1139480), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Зубная бляшка является одним из наиболее хорошоизученных мультивидовых микробных сообществ. В своих работах рядавторов использовали её в качестве комплексной модели экосистемы длявыявления закономерностей формирования биопленки на поверхности зубов[313]. В настоящее время представления о смешанной инфекции, вызывающейвоспаление пародонта, являются наиболее традиционными после того, какбыли отвергнуты представления о специфическом патогене для пародонтита.Колонизация полости рта бактериями далеко не до конца исследованныйпроцесс.
Факультативная флора полости рта появляется в первые 6 - 10 часовжизни новорожденного и прогрессивно усложняется за счет штаммовстрептококков, стафилококков, актиномицетов, лактобактерий и некоторыхдругих видов до периода полового созревания и при этом преобладающимиостаются факультативные формы, а анаэробы представлены в малой степени[60, 167]. В период полового созревания происходит изменение флоры, иформируются предпосылки для образования зубных бляшек за счет механизмаадгезии на поверхностях зубов и десен, что сопровождается адаптацией19организма к присутствию новых видов бактерий [291]. Данный периодсопровождается максимальными проявлениями гингивита по даннымразличных эпидемиологических исследований. По данным пространственно –временная модель бактериальной колонизации выглядит следующим образом:в первые 2 – 4 часа после тщательного очищения поверхности зуба до 90%колонизовавших зуб микробов были представлены стрептококками иактиномицетами.
Streptococcus mutans участвует в формировании налета ибляшки на любых поверхностях. К микроорганизмам, участвующим вколонизации поверхностей зубов в первые двое суток после чистки, относятActinomyces, Capnocytophaga, Eikenella, Haemophilius, Veilonella, которыераспознают специфические рецепторы пелликулы и соединяются с ними спомощьюадгезинов,микроорганизмов.создаваяPrevotella,платформудляStreptococcus,следующегоActinomycesуровняспособныккоагрегации друг с другом. В больших количествах на границах ранних ипоздних колонизирующих бактерий обнаруживается фузобактерии, которыеявляютсясамымимногочисленнымиграмотрицательнымимикроорганизмами, обнаруживаемыми в пораженных и непораженныхучасткахповерхностейполостирта.Этибактериисчитаютсяпредшественниками присоединения Treponema denticola, Porphyromonasgingivalis.Последнимиactinomycetemcomitansколонизируют[144,149,зубную178,бляшку216].ActinobacillusПрактическивсеколониеобразующие бактерии способны участвовать в дифференцировке имногоклеточной организации.
На современном этапе развития микробиологиибактерии уже не рассматриваются как индивидуальные одноклеточныеорганизмы, а расцениваются как целостные системы, в которых междумикробами возникают взаимоотношения, определяющие групповые реакции взависимости от условий экологической ниши [226, 346, 444, 465]. Такпоказано, что псевдомонады, свободно расположенные в микробной зубнойбляшке, экспрессируют 45 генов, которых не экспрессируют такие жебактерии, находящиеся в прикрепленном состоянии [143, 229, 278, 356, 403,20414, 420, 470].
В настоящее время распознаны некоторые механизмывзаимодействиябактерийвнутримногоклеточногосообщества,обеспечивающие координацию клеток в условиях изменяющейся внешнейсреды. В 1994 году было предложено понятие «Quorum Sensing» - «Ощущениесообщества», с помощью данной системы микроорганизмы осуществляютодно из важнейших условий – координируют, контролируют и регулируютчисленностьпопуляциибактерийучастниковсообщества,плотностьбактериального заселения занимаемой сообществом экологической ниши[167, 437, 491]. Для химической сигнализации у бактерий выделяют три классамолекул. Для грамположительных микроорганизмов самой распространеннойявляется система сигнализации при помощи олигопептидов [368, 378, 404,421].
Изначально происходит синтез про – белка, который неактивен домоментапротеолитическогорасщепления,послекоторогоактивныеолигопептиды проходят через оболочку клетки в окружающее пространство.Различаясь по структуре, олигопептиды определяют наличие групп штаммоввнутри одного вида; олигопептиды одной группы активируют выработкуэкзотоксина – индуцируют патогенность определенного штамма, при этомспецифически подавляют системы вирулентности в других группах, напримерAgr – вирулентность Staphylococcus aureu[399]. Второй класс сигнальныхмолекул используют более 400 видов грамотрицательных бактерий.
Врезультате жирнокислотного синтеза при реакции переносящего ацил белка иS – аденозилметионина образуются N – ацилгомосеринлактоны (AHLs),которые опознаются белками регуляторами транскрипции [398]. По данномупринципу регулируют плотность популяции в биопленке псевдомонады,выделяя по – необходимости спектр экзотоксинов и эндотоксинов [201, 434].Во взаимодействии грамположительных и грамотрицательных бактерийработает третий класс сигнальных молекул Al – 2, образующийся в процесседеятельности метилтрансфераз внутри микробной клетки. Для нормальногофункционирования клетки Al – 2 должен выводится за её пределы, где иявляетсясигналом,свидетельствующимоналичииживойклетки.21Согласованное взаимодействие бактериальных клеток внутри сообщества, прикотором микроорганизмам удаётся приобретать «полезные» для выживаниясвойства показано в ряде новейших исследований.
Важным проявлениеммежвидового взаимодействия бактерий в сообществе является неодинаковаяэкспрессиягеновбактериальныхцитокиновводнойбиопленке,определяющих характер межклеточных взаимодействий для адгезии,индукции патогенности [201, 434]. Как показали геномные исследования,патогенные бактерии весьма разнообразны по комбинаторике генов,определяющихпатогенность.Унихимеютсяспецифическиегены,контролирующие синтез факторов вирулентнтности (адгезины, инвазины,порины, токсины, гемолизины).
Большинство таких генов собрано в кластеры(«островки патогенности»). Они могут быть локализованы в хромосомебактерии или в плазмидах [344]. «Островки патогенности» участвуют вгеномных перестройках, что и определяет приспособляемость и широкуювнутривидовую вариабельность бактерий. Показано, что наборы генов впланктоническом состоянии и в составе биопленок у одних и тех же бактериймогут различаться, экспрессия генов, определяющих вирулентность, можетменяться в зависимости от условий.
A. Actinomycetemcomitans повышаетвыработку лейкотоксина при рН 7,0 – 8,0 и ограниченном поступлениисахаров, при данном значении на поверхности биопленки в анаэробныхусловиях(поддесной)вприсутствиикарбонатовдемонстрируетмаксимальный рост [61, 277, 473]. P. gingivalis при рН 7,0 – 8,0 демонстрируетмаксимальную активность трипсиноподобного фермента и при добавлениигемина – протеолитическую активность. Выживаемость P. gingivalis прикоаггрегации с А.
Actinomycetemcomitans, P. gingivalis и F. nucleatum приобработке их кислородом значительно повышалась [116, 135, 170, 319, 345,374, 427, 435].Гликокаликс и полимерные вещества, которые являются матрицейбиологическойпленки,противодействуютпроникновениювнутрьее22антимикробныхфактороворганизма,антисептическихихимиотерапевтических антибактериальных средств. Клетки микробногосообщества способны к физическому взаимодействию за счет узнаванияповерхностей клеток и прикрепления к специфическим участкам намембранах, взаимодействию с помощью разного рода сигнальных молекул иза счет генетического обмена [167, 437].
Даже при простом увеличении числамикробных клеток в биопленке изменяется концентрация особых сигнальныхмолекул, которая запускает изменения в экспрессии генов [491].Наддесневая зубная бляшка содержит много биоактивных продуктовраспада, типа органических кислот, компонентов серы, переваривающих тканьферментов, пептидогликанов и липополисахаридов.
Эти компонентыраспространяются в направлении от наддесеневой бляшки до поверхностидесневого эпителия, и обеспечивает поток жидкости десневой борозды ивоспалительнойжидкостивпериодонтальнуюткань,чтосоздаетдополнительные «пищевые поставки» для экосистемы биопленки, смежной своспаленной десной. Протеолитические ферменты бактерий из бляшкиускоряют повреждение тканей десны. Разрушительный потенциал бактерийреализуется при дистантном воздействие их компонентов на ткани пародонта.Элементами вирулентности является эндотоксин Грамм негативных бактерийи некоторые экзотоксины Грамм позитивных бактерий [116, 135, 170, 319, 345,374, 427, 435].
Проникновение данных веществ в ткани пародонтасопровождается целым каскадом тканевых защитных реакций за счетактивациикомплемента,выраженнойактивацииполиморфноядерных(нейтрофильных) лейкоцитов и макрофагов. Патогенное воздействие этихфакторовусугубляетсятоксическимэффектомнатканипродуктовметаболизма микроорганизмов, впоследствии это серьезно препятствуетрепарации тканей пародонта.
Еще одной группой вирулентных факторов,оказывающие литический эффект на все компоненты тканей, являютсябактериальные энзимы. Так, на фоне подавления репарации подобное23хроническое«переваривание»тканейприводитквыраженнымдегенеративным изменениям и разрушению. Известны бактериальныеферменты, вызывающие разрушение тканей (коллагеназа, кератиназа,фосфолипаза А, нейраминидаза), предлагают, что производящие энзимыбактерии, такие как P.
gingivalis, B. forsythus, и T. denticola, являютсяинициаторами активности болезни [318, 255, 363, 423, 428, 440, 463]. Недавниеисследования показали, что матриксные металлопротеиназы (ферментысемейства Zn2+ и Са2+-зависимых эндопептидаз, участвующие в разрушенииорганических компонентов соединительной ткани ММП-1, ММП-8, ММП-13)связаны с деградацией коллагена соединительной ткани слизистой оболочкидесны и также с разрушением альвеолярной кости. У 15 экспериментальныхживотныхпосле установкитканевыхблоков, содержащихLPS А.Actinomycetemcomitans в течение 8 недель, отмечалась значительная потерякости.
При иммуногистохимическом исследовании обнаружено большееколичество активных остеокластов, по сравнению с 10 контрольнымиживотными, экспрессия ММП в основном наблюдались в клеткахпериодонтальной связки, рядом с разрушенными участками альвеолярнойкости [81, 107, 400].По мере «созревания» в составе зубной биопленки накапливаются иначинают преобладать бактерии, имеющие высокий разрушительныйпотенциал по отношению к периодонтальной связке, соединительной тканислизистой оболочки десны и альвеолярной кости.
Известный исследователь вобласти заболеваний пародонта Socransky S. и его соавторы в 1998 и 1999 годуописали«красныйкомплекс»бактерий(Porphyromonasgingivalis,Actinobacillus actinomycetemcomitans, Fusobacterium nucleatum, Streptococcusmutans, Candida albicans, Lactobacillus acidophilus, Bacteroides forsythus,Streptococcus mitis, Streptococcus gordonii, Treponema denticola), формированиекоторого ученый назвал «конечной стадией» развития патогенности иустойчивости к защитным системам организма- хозяина. Данные24микроорганизмы принято считать бактериальными факторами риска,пародонтита у «восприимчивых» людей [21, 24, 25, 256].
Имеется огромноеколичество исследований о влиянии факторов пародонтопатогенных бактерийна различные клетки тканей пародонта. Главные поверхностные антигеныГраммнегативныхбактерий–липополисахаридывпикомолярныхконцентрациях способны активировать выработку клетками (эпителиоцитами,нейтрофильнымилейкоцитами,фибробластами,макрофагамипериодонтальных тканей) различных медиаторов воспаления и цитокинов,которые являются главными регуляторами звеньев иммунитета [146, 163, 277].Известно, что почти все заболевания полости рта вызываютсябактериями, однако воспаление пародонта не инициируются общимколичеством бактерий или минерализованной зубной бляшкой, а представляетсобой в основном эндогенную инфекцию и имеет предпосылки.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
