Кариесогенные микроорганизмы

К кариесогенным относят, в первую очередь, микроорганизмы, способные вызвать кариес в чистой культуре или в ассоциации с другими микробами у гнотобиотных животных. Наибольшее значение в развитии кариеса имеют оральные стрептококки (S. mutans, S. sangius), лактобактерии и некоторые актиномицеты.

Ведущая роль отводится виду S. mutans, состоящему из 8 сероваров. Он является наиболее кислотообразующим представителям среди стрептококков полости рта и может существовать при низких значениях рН. Одним из важнейших биологических свойств S. mutans является способность этих бактерий прикрепляться к гладким поверхностям зуба. Адгезия к зубам обеспечивает формирование бляшек этими микробами. Стрептококки ферментируют многие углеводы с образованием молочной кислоты. При этом рН в бляшках снижается до критического уровня (рН 5 и ниже). Наряду с кислотообразованием патогенетическое значение имеет способность оральных стрептококков образовывать внеклеточные полисахариды — растворимый и нерастворимый гликан (декстран) и леван (фруктан). Растворимый гликан и леван легко расщепляются как S.mutans, так и другими микроорганизмами, а нерастворимый гликан активно участвует в процессе адгезии оральных микроорганизмов. Образование гликана вызывает межклеточную агрегацию S. mutans и других бактерий, присутствующих в бляшке (Noccardia, Neisseria, A. vicosus, С. albicans). Гликаны стабилизируют бляшку. Липкий гликановый 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. Кроме того, внеклеточные полисахариды, заполняя весь объем бляшки или очага поражения, затрудняют процесс реминерализации, препятствуя поступлению в эмаль ионов кальция и фосфатов.

Если стрептококки превалируют в полости рта, то количество лактобактерий в бляшке составляет примерно 1% от общего количества микробов, находящихся в зубной бляшке. Лактобактерии играют незначительную роль на начальных этапах адгезии микробов к эмали зуба и в формировании бляшки. Однако их роль резко возрастает в прогрессировании кариеса по мере увеличения степени выраженности кариозного поражения. Лактобактерии толерантны к низкой рН и способны синтезировать большое количество молочной кислоты из углеводов. Очевидно, эти микробы играют решающую роль в деструкции дентина после деформации эмали. Что же касается роли актиномицетов в возникновении кариеса, то они, видимо, участвуют в кариозных поражениях корней зубов у пожилых людей при обнажении корневого участка зуба. Кроме того, актиномицеты, бактероиды и другие микроорганизмы выделяют протеазы, которые участвуют в разрушении дентина, а, следовательно, увеличивают кариозные поражения.

На кариесогенную активность оральных микроорганизмов влияет слюна - её агрегирующие факторы, которые, с одной стороны, способствуют прикреплению микробных клеток к поверхности зуба, а с другой - удаляют их при омывании полости рта. На равновесие между процессами де- и реминерализации влияют многие факторы - наличие в слюне бикарбоната, мочевины, ионов кальция, фосфора и другие. При снижении рН ниже критического уровня (5 и менее) ионы кальция и фосфора выходят из зубной эмали в окружающую среду. При повышении рН они входят в состав эмали обратно. Способностью повышать значение рН и, следовательно, противокариозным действием обладает система буферов бикарбонат-карбоновая кислота и сиалин, находящийся в слюне.

Рис. 1. Роль микроорганизмов в патогенезе кариеса зубов.

Профилактика кариеса

Для профилактики кариеса разрабатывается ряд направлений:

1. Применение антимикробных веществ.

2. Применение сахарозаменителей (следствие – уменьшение образования молочной кислоты).

3. Разработка вакцины.

Профилактика кариеса может быть направлена на уменьшение количества кариесогенных микроорганизмов в полости рта. Механическое удаление зубных бляшек нецелесообразно, поскольку на очищенную поверхность сразу же оседают новые бактериальные клетки, что приводит к быстрому восстановлению микрофлоры. Более эффективно применение различных бактерицидных и бактериостатических препаратов. Хорошие результаты получают с помощью антисептиков, в частности 0,2% хлоргексидина. При этом количество клеток S. mutans в зубных бляшках снижается на 80-85%, а в слюне на 55%. Покрывая зубную поверхность, хлоргексидин не только оказывает на микроорганизмы бактерицидное действие, но и препятствует их адгезии, нарушая при этом микробное равновесие.

Угнетающим действием на микроорганизмы обладает фтор и его соединения, особенно соли ZnF₂ и CuF₂, а также пятиатомный спирт - ксилит, который нарушает процесс гликолиза у бактерий. Для профилактики кариеса используют химические ингибиторы, подавляющие определенные метаболические реакции у S. mutans. Например, фтор угнетает действие ферментов, участвующих в процессе гликолиза, к которым относятся: фосфатазы, эндолазы и фосфоглицеромутазы. Это приводит к торможению кислотообразования. Подобным действием обладает Н-лаурилсаркозинат и гидроацетат натрия.

Другой путь снижения кислотообразования и накопления глюканов - замена сахарозы другими углеводами, например, соединениями ксилита, при ферментативном расщеплении которых эти продукты не образуются.

Основной защитный механизм местного иммунитета полости рта при кариесе состоит в способности секреторного IgA препятствовать адгезии S. mutans. Признание ведущей роли микробов группы "мутанс" в качестве этиологического агента кариеса позволило осуществить опыты по получению препаратов для иммунизации против кариеса (убитые вакцины, очищенные белки клеточной стенки, рибосомальные антигены, глюкозилтрансфераза, ДНК). Исследования, проведённые как на животных, так и на людях - добровольцах, показали определённую эффективность такой вакцинации. Продемонстрирована также защита от кариеса в результате пассивной передачи секреторного IgA и сывороточного IgG.

Недостатки вакцинации:

· эти микробы содержат перекрёстные антигены с тканями сердца, почек, скелетных мышц человека и животных, что может обусловить различные патологические реакции аутоиммунного характера;

· ввиду общности антигенов стрептококков группы "мутанс" с другими оральными стрептококками выработка антител к St. mutans может привести к нарушению микробного биоценоза в полости рта.

Рассматриваются также возможности создания вакцин против Actinomycis viscosus, принимающего активное участие в патогенезе кариеса.