CC BY
79
УДК 616.314.163:576.8-053.2+615.454.1
Г.А. КАРКИМБАЕВА, Д.Ж. БАТЫРБАЕВА, А.Г. СЕРЕКОВ
Казахский Национальный медицинский университет имени С.Д.Асфендиярова Модуль пропедевтики стоматологии детского возраста и ортодонтии Кафедра микробиологии, вирусологии и иммунологии
БИОПЛЕНКА, КАК ОДИН ИЗ ФАКТОРОВ ВЫСОКОЙ ВИРУЛЕНТНОСТИ МИКРООРГАНИЗМОВ, ВЫДЕЛЕННЫХ ИЗ СИСТЕМЫ КОРНЕВЫХ КАНАЛОВ У ДЕТЕЙ
На базе модуля пропедевтики стоматологии детского возраста и ортодонтии было обследовано 16 подростков в возрасте 14-16 лет с диагнозом хронический фиброзный периодонтит. Из системы корневых каналов каждого пациента были взяты мазки для дальнейшего посева и идентификации чистых культур Б.тМапз и С.а1Ысап5. Далее статическим методом была изучена способность данных микроорганизмов формировать биопленки. Данная тема имеет важное практическое значение в клинике детской эндодонтии. Ключевые слова: биопленки, биофильмы, хронический фиброзный периодонтит, корневые каналы
Актуальность. Биопленка (биофильм) - конгломерат микроорганизмов, расположенных на какой-либо поверхности, окруженный внеклеточным (экстрацеллюлярным) матриксом. Внеклеточный матрикс - полимерное вещество, выделяемое микроорганизмами в составе биопленки. [1] Доказано, что биопленки способны образовывать более 90% изученных видов бактерий, а их формирование выявляется более чем при 80% хронических заболеваний микробной этиологии. [2]
Характерное свойство всех биопленок - их поразительная устойчивость к физическим и биохимическим воздействиям, включающим антибиотико-резистентность (АБ-резистентность). [3]
Биологическое обоснование АБ-резистентности до сих пор до конца не изучено. Фактор, который частично объясняет устойчивость биопленок, включает высокую клеточную плотность и физическое вытеснение АБ из внеклеточного матрикса. В пределах биопленки происходят различные физиологические изменения, такие как: реакция общего стресса, закрытие ключевых метаболических процессов и индукция защитных механизмов. [4]
Популяция микроорганизмов в составе биопленки гетерогенна, то есть она содержит как быстро, так и медленнорастущие бактерии. Ряд из них устойчивы к антибиотикам за счет экспрессии инактивирующих ферментов, другие - не экспрессируют подобные системы. Общая резистентность биопленки зависит от взаимодействия между целой популяцией микроорганизмов и соответствующей терапии антибиотиками широкого спектра действия и антибактериальными препаратами. [3]
Как известно, одна из задач эндодонтического лечения заключается в полной элиминации системы корневых каналов или их сокращении. Прогноз благополучия лечения хронического апикального периодонтита составляет 10 - 20 %, если не проводится этап стерилизации системы корневых каналов (Абрамова Н.Е., Леонова Е.В., 2003; Wessellink P., 2007; Шепелев Б.В., 2008).
Только в случае полной и адекватной дезинфекции полости зуба и корневых каналов исход лечения будет благоприятен. При несвоевременном лечении кариеса возникает осложненный кариес (пульпиты, периодонтиты). [5]
Поэтому на этапах эндодонтического лечения инструментальная и медикаментозная обработки полости зуба и его корневых каналов проводятся для очистки, дезинфекции и для удаления биопленок из стенок полости зуба и корневых каналов. [6] Цель и задачи исследования. Целью данного исследования явилось изучение возможности S.mutans и C.albicans, выделенных у детей с диагнозом хронический фиброзный периодонтит из системы корневых каналов, формировать биопленки.
Для достижения данной цели были решены следующие задачи: 1. Найти и изучить информацию о биопленках (биофильмах), а также о наиболее часто применяемых на практике методах определения возможности формирования биопленок различными микроорганизмами.
2. Сформировать исследуемую группу детей с диагнозом хронический фиброзный периодонтит. Провести соответствующие клинические исследования.
3. Подготовить все необходимые материалы и выбрать основной метод для проведения клинико-микробиологического исследования.
4. Провести все необходимые клинико-микробиологические исследования и адекватно интерпретировать результаты. Материалы и методы исследования. Нами на базе Института стоматологии КазНМУ имени С.Д.Асфендиярова было обследовано 16 подростков в возрасте 14-16 лет с диагнозом хронический фиброзный периодонтит.
Исследуемый материал (содержимое корневых каналов) мы получали из каждого корневого канала пациента с хроническим фиброзным периодонтитом с помощью заранее простерилизованных в сухожаровом шкафу абсорбентов (бумажных пинов) и далее погружали их в пробирки с физиологическими растворами. Пробирки с исследуемым материалом мы доставляли на кафедру микробиологии, вирусологии и иммунологии на посев для последующей идентификации S.mutans и C.albicans. Далее производили посев содержимого корневых каналов из физиологического раствора на кровяной агар и среду Сабуро, чашки Петри помещали в термостат (24 часа, 37°С).
Способность сформировать биопленки мы изучили по статической методике, которая была аналогична как в случае с
5.mutans, так и с C.albicans. [9]. Преимущество этого метода в том, что мы можем видеть способность микроорганизмов образовывать биопленки на гидрофобной поверхности пластика и на гидрофильной поверхности стекла.
Этапы выявления формирования биопленок статическим методом:
1. Стерилизуем покровные стекла (помещаем в емкости с этиловым спиртом). Вносим их в стерильные пластиковые чашки Петри по одному стерильным пинцетом. Подсушиваем закрытые чашки со стеклами в термостате.
2. Ночные культуры тестируемых штаммов в разведении 1:100 (в свежей питательной среде: S.mutans на сахарном бульоне, C.albicans на жидком Сабуро) вносим стерильно по 4 мл в чашки со стеклами таким образом, чтобы клеточная суспензия равномерно покрывала дно чашки (рис.1). В качестве контроля фона в одну из чашек с покровным стеклом вносим стерильную питательную среду. Чашки помещаем в термостат (28°, 24 часа) (рис.2).
3. На следующий день содержимое чашек (рис.3) нужно аккуратно удалить, чтобы не повредить сформировавшиеся биопленки. Затем вносим в чашки по 4 мл дистиллированной воды (рис.4) и по 400 мкл 1% спиртового раствора кристалл виолета (рис.5) и оставляем при комнатной температуре на 45 минут (рис.6).
4. Затем окрашенный раствор осторожно отсасываем (рис.7) и 3 раза промываем чашки со стеклами дистиллированной водой, стараясь не повредить окрашенные биопленки, которые образовались на стекле и на дне чашек (рис.8).
5. Подсушиваем чашки со стеклами. В результате получаем визуально определяемую биопленку, если этот микроорганизм способен к образованию биопленок.
Результаты и их обсуждение. Хронический фиброзный периодонтит у исследуемых подростков развился вследствие осложнения кариеса. Окончательный диагноз ставился на основе данных клинических и рентгенологических исследований.
В 100% случаев нам удалось в дальнейшем выделить после посева на питательные среды и с последующей идентификации Б.тиЛаг^ и С.а!Ысап5. Идентификацию Б.тиЛаг^ определяли по биохимическим свойствам [7], которые дают положительную реакцию с маннитом и сорбитом, а с сахарозой и перекисью водорода отрицательную. Важно отметить, что по классификации Брауна (1919) 5.т|Лап5 является а-гемолитическим (зеленящим) стрептококком [8], это его основное культуральное свойство.
На среде Сабуро выросло множество колоний грибов. Колонии С.а!Ысап5 выглядели как беловато-кремовые, выпуклые и округлые сливочки (С.а!Ысап5 образуют псевдомицелий). Мы провели микроскопию колоний (они образуют хламидоспоры), похожих по культуральным признакам на С.а!Ысап5 и таким образом смогли их идентифицировать.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1 G.C.L.Wong, G.A. O'Toole, All together now: Integrating biofilm research across disciplines // MRS Bulletin. - 36. - 2011. - Р. 339-342.
2 Гостев В.В., Сидоренко С.В. Бактериальные биопленки и инфекции // Журнал инфектологии, 2010. - 2(3). - С. 4-15.
3 Stewart PS, Costerton JW. Antibiotic resistance of bacteria in biofilms // Lancet, 2001. - 358. - Р. 135-138.
4 Mah T-FC, OToole GA. Mechanisms of biofilm resistance to antimicrobial agents // Trends Microbiol, 2001. - 9. - Р.34-39.
5 Е. В. Боровский Терапевтическая стоматология // Учебник для студентов медицинских ВУЗов. - М.: Медицинское информационное агентство, 2004. - 385 с.
6 Dorlan R.M. ,Costerton J.W. Clinical microbiology Rev. - 2002. - 15. - Р. 167-193.
7 В.В. Меньшикова. Лабораторные методы исследования в клинике . Справочник. - М.: Медицина, 1987. - 336 с.
8 В. В. Зверев, М. Н. Бойченко Медицинская микробиология, вирусология и иммунология// В 2-х т. Том 2. - М. : ГЭОТАР-Медиа, 2010. - 34 с.
9 Романова Ю.М., Алексеева Н.В., Смирнова Т.А., Андреев А.Л., Диденко Л.В., Гинцбург А.Л. Способность к формированию биопленок в искусственных системах у различных штаммов Salmonella Typhimurium // Журн. Микробиол., 2006. - №4. - С.38-42.
10 Solomonov M. Биопленка как эндодонтическая инфекция // Practical_scientific journal Clinisheskaya Endodotiya.- № 3-4. - 2008. - Р.31-34.
G.A. KARKIMBAEVA , D.Z. BATYRBAEVA , A.G. SEREKOV
Kazakh National Medical University named after S. D. Asfendiyarov Module propaedeutics pediatric dentistry and orthodontics Department of Microbiology, Virology and Immunology
BIOFILM , AS ONE OF THE HIGH VIRULENCE FACTORS OF MICROORGANISMS ISOLATED FROM THE ROOT CANAL SYSTEMS OF CHILDREN
Resume: Based on the module propaedeutics of pediatric dentistry and orthodontics were examined 16 adolescents aged 14-16 years with chronic fibrotic periodontitis. From the root canal systems of each patient was taken swabs for further planting and identification of pure cultures S.mutans and C.albicans. Next, a static method was studied the ability of these microorganisms to form biofilms. This theme plays practical importance in the clinic of children endodontics.
Keywords: biofilm , biofilms , chronic fibrotic periodontitis , root canals
А.Г. СЕРЕКОВ, Г.А. КАРКИМБАЕВА, Д.Ж. БАТЫРБАЕВА
С.Д. Асфендияров атындагы ¥лттын; Медицина университет/' Балалар жасындагы стоматология мен ортодонтия курсы модул ': Микробиология, вирусология жэне иммунология кафедрасы
БИОКАБАТ, Б¥Л БАЛАЛАР ТУБ1Р вЗЕП ЖУЙЕСШЕН БвЛШГЕН МИКРОАГЗАЛАРДЫН ЖОГАРЫ ВИРУЛЕНТТ1Л1К ФАКТОРЫНЫН Б1Р1 Туйш: Балалар жасындагы стоматология мен ортодонтия курсы модулшде
14-16 жастыц аралыгындагы созылмалы фиброзды перидонтит диагнозiмен 16 жасeспiрiм тексершдк Эрбiр емделушшН тамырлы арнасыныц жуйеанен ал- сур™дер алынды, содан кешн олардын епа жасалды жэне S.mutans жэне C.albicans бiрдейлестiрiлдi. Осы микроорганизмдердщ биопленкалар жасау муммндИ статикальщ методы бойынша белг^ нысанга кел^р болды. Клиникальи^ эндодонтиясында осы жумыстыц ете мацызды практикалы^ магынасы бар.
ТYйшдi свздер: био^абат, биофильмдер, созылмалы фиброзды периодонт ^абынуы, TYбiр езектерк
Результаты, полученные статическим методом, были таковы, что С.а!ЫсапБ и S.mutans в 100% случаев образуют биопленки. Биопленка визуально определяется в случае с S.mutans как мелкие окрашенные пятна (рис.9), а в случае с C.albicans как участки более интенсивного окрашивания неправильной формы (рис.10).
Заключение. Способность микроорганизмов образовывать биопленки, говорит об их высокой вирулентной способности, состоящий из экзополисахаридов, выделяемый микробами и несущий важные функции в жизнедеятельности биопленки, и занимающий 85% массы биопленки. Несмотря на название биопленка не является однородной субстанцией, она гетерогенна в пространстве и во времени, сквозь биопленку проходят водные каналы, несущие питательные вещества и вымывающие продукты жизнедеятельности микроорганизмов [10].
Биопленка является мощным биологическим клеем, с помощью которого она прочно прикрепляется к поверхности микроорганизмов, где они находятся под защитным слоем.
Рисунок 1 - Вносим ночные культуры с жидкой питательной средой в чашки с покровными стеклами
Рисунок 2 - Помещаем чашки с покровными стеклами в термостат
У
Рисунок 3 - Содержимое чашек на следующий день (находились 1 сутки в термостате)
/
Рисунок 4 - Вносим дистиллированную воду в чашки с покровными стеклами
Рисунок 5 - Вносим в чашки с покровными стеклами 1% спиртовой раствор кристалл виолета
Рисунок 6 - Экспозиция 45 минут при комнатной температуре
Рисунок 7 - Отсасываем содержимое чашек с покровными стеклами
Рисунок 8 - Промываем чашки с покровными стеклами дистиллированной водой
Рисунок 9 - Результаты исследования возможности формирования биопленок культурами S.mutans (О - опыт, К - контроль)
Рисунок 10 - Результаты исследования возможности формирования биопленок культурами C.albicans (О - опыт, К - контроль)
УДК 616.314-089.163-07-08:615.242
Г.А. КАРКИМБАЕВА, Ж.И. РЫСБАЕВА, А.Г. СЕРЕКОВ
Казахский Национальный медицинский университет имени С.Д.Асфендиярова Модуль пропедевтики стоматологии детского возраста и ортодонтии
КЛИНИКО-ЛАБОРАТОРНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ИРРИГАЦИОННЫХ СРЕДСТВ, ПРИМЕНЯЕМЫХ В ДЕТСКОЙ ЭНДОДОНТИИ
В рамках данной научно-исследовательской работы было проведено клинико-микробиологическое исследование часто используемых ирригационных растворов в клинике детской терапевтической стоматологии. Из системы корневых каналов 16 пациентов в возрасте 14-16 лет с диагнозом хронический фиброзный периодонтит были взяты мазки для дальнейшего посева и идентификации З.тМапв и С.а1Ысап5. Далее был применен диско-диффузионный метод для изучения клинико-микробиологической характеристики ирригационных растворов. Результаты данной работы имеют важное значение в клинической практике врача-эндодонтиста. Ключевые слова: ирригационные растворы, эндодонтическое лечение, корневой канал.
Актуальность проблемы. В настоящее время большое внимание уделяется проблеме эндодонтического лечения зубов с осложненным кариесом. В структуре стоматологических заболеваний периодонтит занимает третье место после кариеса и пульпита, является одной из наиболее частых причин развития воспалительных заболеваний челюстно-лицевой области и удаления зубов (Боровский Е.В., 2003;Уразалин Ж.Б., Ибрагимова Р.С., 2005; Копбаева М.Т., Жунусова Л.Ж., 2009). Как известно, одна из задач эндодонтического лечения заключается в полной элиминации микроорганизмов из системы корневых каналов или их сокращения. [1] При лечении зубов с некротизированной пульпой или проведение повторного эндодонтического лечения при неэффективности первичного вмешательства, элиминация микроорганизмов является более сложной задачей по сравнению с лечением витальных зубов, как с технической, так и микробиологической точки зрения. Это объясняется сложностью анатомического строения системы корневого канала. [2] Когда элементы иммунной системы организма теряют возможность проникать в полость зуба с некротизированной тканью, в системе корневого
размножаются условно-патогенные микроорганизмы, способные существовать в условиях дефицита кислорода. Выживанию этих микроорганизмов способствуют органические остатки пульпы и периодонтальный экссудат. Поэтому в зубах с некротизированной пульпой или с неудачно проведенным эндодонтическим лечением скопление микроорганизмов зачастую обнаруживаются в апикальной части корневого канала, где имеется доступ к тканевой жидкости. При хроническом инфекционном процессе бактерии из каналов проникают в дентин через открытые дентинные канальцы. [3] Большая часть инфекционных процессов в корневом канале являются по своей этиологии полимикробными с преобладанием облигатных анаэробных бактерий. Прогноз благополучия лечения хронического апикального периодонтита составляет 10 - 20 %, если не проводится этап стерилизации системы корневых каналов (Абрамова Н.Е., Леонова Е.В., 2003; Wessellink P., 2007;Шепелев Б.В., 2008). В связи с этим, при эндодонтическом лечении хронического периодонтита возникает необходимость качественной медикаментозной обработки системы корневых каналов, удаления патологически
