В естественных условиях микроорганизмы могут существовать либо в виде планктонных (свободно плавающих) культур, либо в виде биопленок. В течение последних 100 лет проводимые исследования были сосредоточены на планктонных культурах бактерий, в настоящее время общеизвестно, что микроорганизмы ротовой полости организованы в виде биопленок.
Биопленка это скопление бактерий, которые существуют в виде тесно связанных между собой сообществ, прикрепляются к различного рода поверхностям (естественным, искусственным), как правило, в водной среде, содержащей достаточную концентрацию питательных веществ, необходимых для поддержания метаболических потребностей микробиоты (Listgarten MA, 1999).
Исходя из данного определения мы можем заметить, что зубной налет имеет общие черты с биопленкой. Ротоглотка является открытой экосистемой, в которой всегда присутствуют бактерии, стремящиеся колонизировать все благоприятные области. Предпочтительными мишенями для бактериальной колонизации являются твердое и мягкое небо, под-/наддесневые поверхности, зубы, губы, щеки и миндалины. Большинство бактерий могут сохраняться после образования биопленки на свободных от десквамации поверхностях, т.е. твердых тканях (поверхностях зубов и корней, реставрационных материалов, имплантов, зубных протезов и т.д.). В условиях здоровых зубных и десневых взаимоотношений существует баланс между аддитивными и ретенционными механизмами биопленок, с одной стороны, и абразивными силами, которые стремятся уменьшить образование биопленки (например, самоочищение щеками и языком, режим питания и механические мероприятия гигиены полости рта), с другой стороны. Нарушение равновесия экосистемы (в случае ее перегрузки или из-за ослабления механизмов иммунитета) может стать проблемой не только местного, но и системного уровня. Таким образом, золотым стандартом профилактики заболеваний, ассоциированных с патогенным воздействием микроорганизмов, является непосредственное удаление биопленок с зубов, реставраций или зубных протезов путем регулярной чистки зубов щеткой.
Образование биопленки
В течение нескольких минут после полной очистки поверхности зубов образуется тонкая пленка (pellicle), состоящая из протеинов и гликопротеинов в слюне. Далее образование биопленки (зубного налета) происходит следующим образом:
Ассоциация (связывание). В результате действия чисто физических сил бактерии свободно связываются с тонкой пленкой.
Адгезия (склеивание). Отдельные бактерии, обладая специальными молекулами на поверхности (адгезины), прикрепляются к рецепторам на поверхности зуба. Такие бактерии называются «первичными колонизаторами», к ним относятся, например, стрептококки и актиномицины. В последствии к таким бактериям присоединяются другие микроорганизмы.
Бактериальная пролиферация. Прикрепившиеся бактерии начинают активно размножаться.
Формирование микроколоний. Со временем бактерии объединяются в микроколонии. Многие стрептококки выделяют защитные полисахариды, которые помогают им укрепиться.
Образование биопленки. Эти микроколонии становятся частью сложной структуры, называемой биопленкой или «прикрепленным зубным налетом». Внутри такой структуры бактерии получают метаболические преимущества.
Рост и созревание зубного налета. Зубной налет начинает функционировать как сложная система с ее собственной примитивной «кровеносной системой». По мере роста налета, увеличивается количество анаэробов. Метаболические продукты и составляющие клеточных стенок вызывают реакцию со стороны иммунной системы человека. Благодаря структуре биопленки бактерии внутри нее получают защиту от фагоцитарных клеток и от экзогенных бактерицидных средств.
Факторы, влияющие на формирование микрофлоры
На формирование микрофлоры полости рта влияет множество факторов, благодаря им осуществляется отбор микроорганизмов и поддерживается равновесие между бактериальными популяциями. К подобным факторам относятся:
состояние слизистой ротовой полости, особенности строения
температура, pH ротовой полости
слюноотделение
состояние зубов
состав пищи
гигиена полости рта
естественная резистентность организма
Микрофлора ротовой полости состоит из разнообразных микроорганизмов. Некоторые из них постоянно присутствуют в полости рта и называются автохтонной микрофлорой, в то время как другие, аллохтонная микрофлора, происходят из других частей тела. Автохтонная микрофлора далее делится на резидентные (постоянные) и транзиторные (временные) виды. Резидентная флора состоит из относительно постоянных видов бактерий для данного биотопа и возраста макроорганизма и быстро восстанавливается после нарушений. Транзиторная флора заселяет полость рта на короткое время и поскольку она состоит не только из непатогенных, но и условно-патогенных микроорганизмов, то может стать причиной заболеваний при нарушении баланса с резидентной флорой. Аллохтонная микрофлора включает микробы, обычно находящиеся в других частях тела, например, в кишечнике, носоглотке.
Роль микрофлоры полости рта
Нормальная микрофлора ротовой полости играет важную роль в здоровье человека:
Стимулирует развитие лимфоидной ткани.
Сдерживает размножение патогенных бактерий через конкуренцию за ресурсы, изменение кислотности среды и синтез веществ, способных оказывать повреждающее действие, такие, как например, спирты и перекись водорода. К примеру, Lactococcus lactis, бактерии входящие в состав нормальной микрофлоры, способны вырабатывать низин бактериоцин, который уменьшает образование опухолей в ротовой полости и увеличивает продолжительность жизни у мышей с опухолями.
Поддерживает здоровый уровень воспаления в слизистой и помогает иммунной системе реагировать на угрозы, обеспечивая баланс между воспалительными и противовоспалительными процессами.
Обеспечивает самоочищение ротовой полости
Обеспечивает организм необходимыми аминокислотами и витаминами, которые выделяются микроорганизмами в процессе метаболизма. Микробиом полости рта также участвует в системном круговороте питательных веществ в связи с метаболизмом нитратов. Почти 25% проглоченных нитратов транспортируется через энтеросаливарный контур в полость рта: здесь микробы полости рта превращают нитрат в нитрит, который попадает в кровоток во время пищеварения и превращается в оксид азота. Оксид азота важен для здоровья сердечно-сосудистой системы, поскольку он оказывает сосудорасширяющее и гипотензивное действие. Таким образом, мы можем наблюдать важность нормальной микрофлоры полости рта в поддержании ее здоровья и также укреплении системного здоровья.
Стимулирует секрецию слюнных и слизистых желез за счет поступающих продуктов метаболизма микроорганизмов.
Механизмы иммунитета полости рта
Ротовая полость служит воротами как для желудочно-кишечного, так и для дыхательного трактов, состоит из сложных анатомических структур и постоянно подвергается воздействию антигенов из воздуха и пищи. Различные микроорганизмы колонизируют среду, обеспечиваемую этими структурами. Богатое сообщество симбионтных микробов и их метаболитов, непрерывное повреждение тканей в результате пережевывания, антигены из пищи и частицы, находящиеся в воздухе, представляют потенциальную проблему для гомеостаза слизистой оболочки полости рта. Следовательно, слизистая оболочка и присущая слизистой иммунная система необходимы для защиты целостности внутренней среды организма. Связь между эпителием, врожденными и приобретенными механизмами иммунитета имеет фундаментальное значение для быстрого распознавания и эффективного устранения патогенов на поверхности эпителия. Иммунная система слизистых оболочек функционирует в двух направлениях: предотвращение проникновения патогена и защита от чужеродных антигенов, и в то же время состояние иммунологической толерантности по отношению к симбионтным микроорганизмам и различным безвредным веществам, которые контактируют со слизистой оболочкой полости рта.