Диссертация (1140612), страница 4
Текст из файла (страница 4)
В то же время, P. gingivalis, в отличие от A. actinomycetemcomitans, T. denticola и P. intermedia, существенно повышает риск развития пародонтита даже в самых малых концентрациях, которые могут быть выявлены молекулярными методами. Вывод о способности P. gingivalis вызывать патогенез в минимальных концентрациях, резко отличающей этот вид от других пародонтопатогенов, хорошо согласуется с концепцией «индукторов дисбиоза», активно продвигаемой Hajishengallis G. (2014). Идея заключается в том, что возникновение дисбиоза микробиоценоза пародонта может быть быстро запущено за счёт деятельности «ключевых патогенов». По мнению авторов концепции, «ключевые патогены» модулируют общий тип ответа организма–хозяина на антигены микробиоценоза пародонта, за счет чего и включаются механизмы саморазрушения ткани пародонта.
В терминах данной концепции результаты Torrungruang K. et al. (2015), несомненно, позволяют причислить P. gingivalis к группе «ключевых патогенов». Приводя количественную характеристику своего наблюдения о роли P. gingivalis в качестве этиологического фактора пародонтита, Torrungruang K. et al. (2015) сообщают, что составляя ~20% микробиоценоза, P. gingivalis повышает риск возникновения пародонтита более чем в 3 раза. Такое же соотношение рисков в случае A. actinomycetemcomitans достигается при его доле в микробиоценозе >70%, в случае T. denticola – >60%, а в случае P. intermedia – >40%.
Хотя Torrungruang K. et al. (2015) считают роль P. gingivalis в развитии пародонтита основополагающей, 34 из 214 участвовавших в их исследовании больных не имели бактерий этого вида в составе микробиоценоза. Из общего числа пациентов 22 (65%) характеризовались присутствием T. denticola, A. actinomycetemcomitans или P. intermedia, либо их комбинацией, в сверхкритических соотношениях. А 12 пациентов (35%) были свободны ото всех исследовавшихся маркерных пародонтопатогенов. По мнению Torrungruang K. et al. (2015), этот результат предполагает существование неизвестных в литературе «ключевых патогенов», способных выполнять функцию запуска пародонтита наряду или вместо P. gingivalis.
С точки зрения Hajishengallis G. (2014), наличие в микробиоценозе пародонта ключевых патогенов определяет факт наличия или отсутствия заболевания у конкретного пациента, а присутствие других патогенов в сверхкритических пропорциях отягощает его течение. В исследовании Torrungruang K. et al. (2015) с использованием уравнения логистической регрессии установлено, что A. actinomycetemcomitans, T. denticola и P. intermedia являются важными факторами начала пародонтита, хотя и уступают по значимости P. gingivalis. Для лиц, имеющих в микробиоценозе P. gingivalis и сверхкритический уровень представленности A. actinomycetemcomitans, T. denticola и P. intermedia риск заболевания составляет ~98%. Напротив, пациенты, свободные от P. gingivalis, и не имеющие сверхпороговой обсеменённости T. denticola, A. actinomycetemcomitans и P. intermedia, остаются здоровыми с вероятностью 92% (вне зависимости от возраста).
Подводя итог рассмотрению работы Torrungruang K. et al. (2015), необходимо отметить, что она остается единственным полномасштабным примером развернутого пародонтологического скрининга репрезентативных групп пациентов, выполненного с применением ПЦР в реальном времени.
Вместе с тем, авторы не рассматривали изменение состава микробиоценоза во времени, соотнося его с изменением клинической картины, что не позволяет оценивать причинно–следственные связи в рамках выявленных ими статистических ассоциаций, которые прослеживаются в результате длительного мониторинга больных.
В работе Hajishengallis G. (2014) практически не уделялось внимания гомогенности микробиоценоза в рамках поверхности пародонта одного и того же больного, хотя известно, что этот фактор является ключевым с точки зрения достоверности рутинной пародонтологической диагностики. Этими авторами не уделялось внимания составу и динамике численности непатогенной микрофлоры пародонта, а также отрицалось само понятие нормофлоры пародонта.
В связи с этим, актуальной задачей диагностики и лечения заболеваний пародонта остается исследование состава микрофлоры пародонтальных карманов, являющихся основным резервуаром патогенных микроорганизмов при пародонтите.
1.2. Симбиотические взаимоотношения бактерий в составе биоплёнок полости рта и их роль в развитии пародонтита
В настоящее время доминирующим направлением в рамках исследований микробиоценоза пародонта и его роли в развитии пародонтита является исследование мультивидовых биоплёнок, в том числе, механизмов их формирования и участия в патогенезе заболевания [Marsh P., 2005; Holt S.C., Ebersole J.L., 2005; Tatakis D.N., Kumar P.S., 2005; Yamada M., 2005; Fontana C.R. et al., 2009; Hojo K. et al., 2009; Kaplan J.B., 2010; Nastri L. et al., 2010; Filoche S. et al., 2010; Biel M.A., 2010; Soukos N.S., Goodson J.M., 2011; Marcinkiewicz J. et al., 2013; Mishima I., Nakazawa F., 2013; Do T. et al., 2013].
Ярким примером работы, выполненной в последние годы, является исследование Yost S. et al. (2015), посвященное характеристике функциональных сигнатур дисбиоза рта с помощью анализа метагенома. Планируя свое исследование, авторы исходили из постулата о существовании «ключевых патогенов», которые инициируют переход резидентного микробиоценоза к формированию пародонтопатогенной биоплёнки. При этом биоплёнка рассматривается как истинный этиологический фактор запуска саморазрушения пародонта и альвеолярной кости в результате воспалительной реакции.
Комбинируя методы матагеномного и метатранскриптомного анализа микробиоценоза твёрдых отложений на пародонте преимущественно с поддесневой локализацией, и сопоставляя бактериальный транскриптом воспаленных и невоспаленных зон пародонта, авторы идентифицировали маркерные транскрипты обострения пародонтита, для которых предложили термин «молекулярная сигнатура». Основным инструментом как метагеномного, так и метатранскриптомного анализа образцов служило создание и пиросеквенирование библиотек геномной и кДНК с помощью установки Illumina MiSeq.
Сопоставляя результаты метагеномного и метатранскриптомного пиросеквенирования, авторы пришли к выводу, что острая фаза пародонтита неизменно сопровождается увеличением в составе метатранскриптома доли мРНК, ответственной за синтез определенных типов бактериальных биомакромолекул: элементов аппарата движения бактерий, компонентов клеточной стенки (липид А, муреин), протонных насосов, обеспечивающих импорт аминокислот, сахаров, ионов K+ и Fe2+. Особое внимание было уделено транскриптам патогенов P. gingivalis и T. forsythia, среди которых был выявлен увеличенный уровень мРНК рецепторов типа TonB, экстраклеточных протеаз, элементов системы антиоксидантной защиты, импорта ионов K+ и Fe2+ и факторов гемолиза. Характерным признаком было также увеличение доли транскриптов, содержащих CRISPR (специфические короткие повторы в бактериальных геномах).
Однако, наряду с факторами патогенности видов, которые традиционно считаются ответственными за развитие пародонтита, повышение активности генов факторов патогенности было обнаружено также у ряда массово встречающихся компонентов микробиоценоза пародонта, обычно считающихся непатогенными: стрептококков S. oralis, S. mutans, S. intermedius и S. mitis, сапротрофного аэроба Pseudomonas fluorenscens и даже у потенциального пародонтопротектора Veillonella parvula. «Молекулярные сигнатуры» этих непатогенных видов оказались сходными с «молекулярными сигнатурами» явных патогенов. На этом основании авторы сделали вывод, что вне зависимости от видового состава микробиоценоза конкретного пациента за развитие воспалительного поражения пародонта отвечают не патогены сами по себе, а характер поведения микробиоценоза в целом, определяющий ускорение формирования биоплёнки.
Обзор Suzuki N. et al. (2013) посвящен анализу последних публикаций, касающихся влияния взаимодействий бактерий различных видов на воспалительные поражения пародонта. В частности, существенное внимание в данном обзоре уделено исследованию межвидовых взаимодействий патогенов, включенных в «красный» и «оранжевый» комплексы. Существенное значение в патогенезе пародонтита авторы придают протеолитичеcкому комплексу P. gingivalis, включающему гингипаины Rgp и Kgp. Анализируются аргументы как в пользу прямого участия гингипаинов в деградации соединительнотканного матрикса, так и исключительно сигнальной роли гингипаинов, ограниченной нарушением естественного хода ответа иммунной системы на инфекцию.
В публикации Verma R.K. et al. (2010) описан ход смешанной инфекции пародонта крыс T. forsythia и P. gingivalis. Показано, что комбинированное заражение приводило к более быстрому разрушению кости, чем это наблюдалось при моноинфекции и каждым из патогенов. Авторы показали также, что высокая патогенность комплекса T. forsythia–P. gingivalis in vivo опосредована более мощным ответом Th1–типа при меньшей интенсивности ответа Th2–типа по сравнению с моноинфекцией.
Особенности иммунного ответа против P. gingivalis на модели абсцесса у мышей описаны Yoneda M. et al. (2004). Показано, что двукратное заражение животных низкими (субинфекционными) дозами P. gingivalis приводит к меньшему накоплению антител против патогена, чем праймирование животных стерилизованной внеклеточной средой культивирования P. gingivalis с последующей однократной инфекцией субинфекционной дозой бактерии. В более поздней работе тех же авторов [Yoneda M. et al., 2004] на модели абсцесса исследован уровень накопления антител при комбинированной инфекции мышей живыми высокопатогенными штаммами P. gingivalis и T. forsythia. При неизменной дозе заражения P. gingivalis накопление антител против этого патогена интенсифицировалось по мере увеличения нагрузки T. forsythia. Однако, реципрокного эффекта не наблюдалось: увеличение уровень дозы вводимой животным P. gingivalis не влияло на уровень продукции антител против T. forsythia. Таким образом, можно говорить о существенных отличиях в антигенных свойствах двух основных патогенов – P. gingivalis и T. forsythia.
Характеризуя культурально–морфологические свойства T. forsythia, можно сказать, что она представляет собой бактероид палочковидной формы, способный к росту только в строго анаэробных условиях. При лабораторных посевах пародонтальных смывов T. forsythia как правило обнаруживается совместно с P. gingivalis, причем особенно характерно это для образцов, полученных от пациентов на стадии обострения хронического. Клеточный лизат T. forsythia резко ускоряет рост P. gingivalis дикого типа, что особенно ярко проявляется на бедных средах [Yoneda M. et al., 2004]. Интересно, что мутантные штаммы P. gingivalis, не имеющие гингипаинов, в отличие от штаммов дикого типа, не могут стимулироваться гомогенатами T. forsythia. Авторы высказали предположение, что действие гингипаинов в этой схеме может быть связано с протеолитической активацией неких гипотетических ростовых факторов белковой природы, либо их рецепторов на поверхности клеток.
В работе Suzuki N. et al. (2013) описано также взаимодействие in vivo другой пары патогенов: T. denticola и P. gingivalis. T. denticola – мелкая спирохета, которая характерная для микробиоценоза пародонта от пациентов в активной фазе хронического пародонтита [Paster B.J. et al., 2006]. Как и T. forsythia, при бактериологических высевах она часто присутствует в одних и тех же образцах с P. gingivalis. T. denticola тяготеет к верхним слоям поддесневых отложений, а P. gingivalis – к нижним. Несмотря на это, для T. denticola характерен тесный симбиоз с P. gingivalis, поскольку P. gingivalis является источником необходимых для T. denticola субстратов: бутирата и сукцината [Ламонт Р.Дж. с соавт., 2010].
Для монокультур P. gingivalis, в отличие от T. forsythia и T. denticola характерно образование биоплёнок in vitro [Kuramitsu H.K. et al., 2005]. Однако, при кокультивировании P. gingivalis и T. denticola биоплёнка образуется существенно активнее, чем в чистой культуре.
При флуоресцентной микроскопии обнаруживается большое количество агрегатов, содержащих оба вида бактерий. Конфокальная микроскопия позволяет обнаружить, что P. gingivalis первой прикрепляется к субстрату, облегчая адгезию T. denticola [Yamada M. et al., 2005]. Мутантные варианты T. denticola с филаментозной морфологией утрачивают способность к образованию смешанной биоплёнки с P. gingivalis. Нарушение продукции гингипаинов у P. gingivalis, а также утрата ими способности к образованию фимбрий резко снижает скорость коагрегации с T. denticola [Yamada M. et al., 2005].
1.3. Лечение хронического генерализованного пародонтита с использованием местной антибактериальной терапии
Данные последних лет свидетельствуют о том, что воспалительные заболевания пародонта возникают в результате межвидовых взаимодействий микроорганизмов рта, системой защитных факторов макроорганизма и экологических факторов. Из этих факторов наиболее значимым признан микробный [Дмитриева Л.А., 2007; Чухловин А.Б. с соавт., 2007; Чепуркова О.А. с соавт., 2007; Цепов Л.М., 2007; Грудянов А.И. с соавт., 2011; Царев В.Н. с соавт., 2011; Зорина О.А. с соавт., 2011, 2012; Haffajee A.D. et al., 2006, 2008; Timmerman M.F., 2006; Paster B.J. et al., 2006; Fujise O. et al., 2006; Deas D.E., Mealey B.L., 2010; Paju S. et al., 2009].
Существование в составе биоплёнки является способом адаптации присутствующих в ней микроорганизмов к изменяющимся условиям внешней среды, создает условия для роста численности популяций отдельных видов внутри консорциумов, повышает устойчивость отдельных представителей микрофлоры рта к гигиеническим и лечебным мероприятиям [Олескин А.В. с соавт., 2000; Смирнова Т.А. с соавт., 2010; Socransky S.S., Haffajee A.D., 2002; Marsh P., 2005; Fine D.H. et al., 2006; Haffajee A.D. et al., 2008; Japoni A. et al., 2011; Zhu W.D. et al., 2012].
Пародонтопатогенные микроорганизмы, имея несколько факторов вирулентности и, действуя в составе микробных сообществ, усиливают эффекты друг друга [Sbordone L., Bortolaia C. 2003; Hashimoto M. et al., 2003; Rakić M. et al., 2010; Berezow A.B., Darveau R.P., 2011; Zenobia C. et al., 2014]. Агрессивные свойства микроорганизмов обусловлены не только прямым токсическим воздействием, вызывающим воспалительную реакцию и деструктивные изменения в тканях пародонта, но и опосредованным, при котором пародонтопатогены запускают иммунопатогенетические механизмы макроорганизма [Imamura T., 2003; Ezzo P.J. et al., 2003; Jotwani R. et al., 2010; Jiao Y. et al., 2013].
В современных клинических условиях традиционно применяются антимикробные препараты, которые используются как местно, так и системно. Они могут быть включены как дополнение к нехирургическим и хирургическим методам лечения. Задачей антибактериальной терапии является этиотропное действие, блокирующее каскад воспалительных изменений тканей пародонта [Slots J., 2012; Seymour R.A., 2013].