CC BY
30
УДК 616.31
РОЛЬ СОВРЕМЕННЫХ МЕТОДОВ НАРУШЕНИЯ ЦЕЛОСТНОСТИ БАКТЕРИАЛЬНОЙ БИОПЛЕНКИ ПАРОДОНТАЛЬНЫХ КАРМАНОВ
(ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)
Р. О. Романова1, Л. А. Зюлькина2, П. В. Иванов3, М. Е. Кашлевская4
1> 2> з> 4Пензенский государственный университет, Пенза, Россия
1rinatka.96@mail.ru 2sto-kafedra@yandex.ru 3penzamedinst@yandex.ru 4mkashlevskaya@mail.ru
Аннотация. Представлены данные отечественной и зарубежной литературы о морфологии микробной биопленки пародонтальных карманов и ее значении в развитии воспалительных заболеваний пародонта. Рассмотрены различные методы борьбы с бактериальной биопленкой как варианты этиотропной терапии хронического генерализованного пародонтита.
Ключевые слова: биопленка, пародонт, хронический генерализованный пародонтит
Для цитирования: Романова Р. О., Зюлькина Л. А., Иванов П. В. [и др.]. Роль современных методов нарушения целостности бактериальной биопленки пародонтальных карманов (обзор литературы) // Вестник Пензенского государственного университета. 2021. № 1. С. 63-66.
В «микробное сообщество» полости рта входят более 700 видов микроорганизмов, которые являются представителями как факультативной, так и облигатной микрофлоры.
Все микроорганизмы полости рта обитают в виде свободно плавающих клеток либо в виде микробного конгломерата - бактериальной биопленки [1].
Каждая анатомическая поверхность ротовой полости имеет значительные отличия в составе биопленки [2]. К тому же, у каждого из видов микроорганизмов, населяющих ту или иную поверхность, применяются различные рецепторы и молекулы адгезии, определяющие скорость и характер ее формирования [3].
Образование биопленки - сложный комплексный процесс. Для ее формирования бактериям не требуется никаких специальных условий, вполне достаточно наличия относительно плотной и увлажненной поверхности неорганического или органического происхождения. В формировании биопленки выделяют четыре фазы [4]:
1. Планктонные свободно двигающиеся формы.
2. Адгезия к субстрату.
3. Необратимая адгезия, интенсивное деление клеток, образование матрикса.
4. Сформированная биопленка.
Первоначальный слой, откладывающийся на поверхности зубов при образовании зубного налета, представляет собой «приобретенную пленку», или пелликулу [5]. Этот слой образуется в течение нескольких секунд после чистки зубов, за которым следует первоначальное прикрепление первых колонизаторов биопленки.
Виды Streptococcus и Actinomyces являются основными колонизаторами, которые, в свою очередь, являются грамположительными факультативными бактериями [5]. «Рецепторы адгезина», присутствующие на поверхности первичных колонизаторов, связываются с богатыми пролином белками пелликулы. Это связывание приводит к обнаружению
© Романова Р. О., Зюлькина Л. А., Иванов П. В., Кашлевская М. Е., 2021
рецепторных структур, известных как «криптитоп», что в дальнейшем приводит к коагре-гации [6]. Постепенно происходит послойное отложение зубного налета, ведущее к дефициту кислорода в окружающей среде, что в конечном итоге приводит к колонизации анаэробных бактерий [7]. Связующим микробом между первичными и вторичными колонизаторами является вид Fusobacterium [7]. Постепенное смещение этих аэробных условий в анаэробные приводит к прогрессированию заболеваниий пародонта.
Микроорганизмы в составе микробной биопленки сгруппированы при помощи вырабатываемого ими защитного адгезивного липополисахаридного матрикса. Стоит заметить, что бактерии составляют 5-35 % всей массы биопленки, остальная часть - межклеточный матрикс. Именно матрикс эффективно защищает бактериальные клетки от воздействия внешних раздражителей (к таким выводам пришел в своих исследованиях S. Mulla (2016 г.) совместно с соавторами). По мнению автора, планктонные культуры бактерий демонстрируют меньшую антибактериальную резистентность, по сравнению с пленочными культурами. Такая же тенденция наблюдается в отношении защитных иммунных факторов макроорганизма и других внешних факторов агрессии [8].
Последние несколько десятилетий особый интерес у исследователей вызывают па-родонтопатогены. Большое количество научных исследований [9, 10] доказывает, что взаимодействие между бактериальной биопленкой и иммунно-воспалительным ответом хозяина играет первостепенную роль в этиопатогенезе заболеваний пародонта. Очевидно, что созревание супра- и субгингивальных биопленок приводит к разрушению опорно-удерживающего аппарата зуба, воспалению десны, резорбции костной ткани, способствуя дополнительным изменениям в микробном составе смежной биопленки [11-13]. Одна из важнейших задач лечения воспалительных заболеваний пародонта - борьба с микробной инфекцией, а также устранение факторов, которые способствуют ее повторному возникновению. Разработка новых методов и средств борьбы с биопленкой в комплексном лечении воспалительных заболеваний пародонта говорит о нерешенности данной проблемы по сей день. Эффективные стратегии разрушения биопленки направлены на предотвращение бактериальной клеточной адгезии к субстрату, сокращение производства полисахарида и нарушение межклеточных связей с помощью физических, химических и биологических методов [14, 15].
По данным некоторых последних научных публикаций, для устранения главного этиологического фактора пародонтита - биопленки - зачастую нет необходимости в агрессивном хирургическом вмешательстве, достаточно консервативных методов. В литературе имеются сведения об эффективности использования методов Vector (Durr, Германия) и Perio-Flow (EMS, Швейцария) для лечения пародонтита средней степени тяжести [16, 17]. Vector-терапия основана на непрямой передаче ультразвуковой энергии. Под действием ультразвуковых колебаний на микробную биопленку происходят дезинтеграция ее мат-рикса, как следствие, изменение свойств и нарушение ее жизнедеятельности [18]. Кроме того, результаты зарубежных исследований говорят о том, что большинство патогенных микроорганизмов имеют чувствительность к действию низкочастотного ультразвука. Так, при облучении гноеродной микрофлоры ран УЗ низкой частоты увеличивает чувствительность бактерий, как Гр- (P. aeruginosa, E. соН), так и Гр+ (S. aureus), к действию дезинфицирующих и антибактериальных препаратов [19]. Исследования, оценивающие эффективность воздействия воздушно-порошкового абразива на микробную биопленку, показали постоянные результаты. Согласно Tastepe et al., эффективность очистки in vitro метода довольно высока. Аппараты с воздушным потоком, в которых используются глициновые порошки, по-видимому, представляют собой эффективный терапевтический вариант при обработке пародонтального кармана [20]. Известно, что частицы порошка размером 25 мм, обладая кинетической энергией, нарушают межклеточный матрикс биопленки и способствуют «отслаиванию» ее с поверхности.
На сегодняшний день в клинической пародонтологии большое внимание уделяется фотодинамической терапии. «Суть этого метода заключается в том, что светопоглощаю-щие фотосенситайзеры могут проникать в бактерии и при активировании светом генерировать цитотоксический синглетный кислород и свободные радикалы. Фотодинамическая терапия все шире используется для лечения инфекционных заболеваний полости рта» [2l]. Антимикробные фотосенситайзеры, такие как толуидиновый синий и метиленовый синий, активируются диодным лазером и воздействуют как на Гр+, так и на Гр- микроорганизмы. Пародонтопатогенные бактерии зачастую очень чувствительны к фотодинамической терапии. Однако микроорганизмы, включенные в состав биопленки, в меньшей степени поддаются устранению данным методом, чем планктонные формы. Несмотря на положительные результаты исследований in vitro, клиническая эффективность применения фотодинамической терапии при лечении воспалительных заболеваний пародонта неоднозначна.
Несмотря на вышеперечисленные современные методы воздействия на микробную биопленку, по сей день «золотым стандартом» является именно механическое воздействие. В настоящее время Scaling and Root Planing (SRP) является основным методом лечения воспалительных заболеваний пародонта. Этот метод включает в себя инструментальное устранение минерализованного зубного камня, микробной бляшки с поверхности корня, снятие слоя размягченного цемента корня с последующим полированием обработанной поверхности. Сама биопленка не является «опасной» для пародонта. Патогенными являются эндотоксины, продуцируемых микробной биопленкой. Они находятся в поверхностном слое цемента корня, при этом не проникают в его глубокие слои (L. Checchi et al., 1988; S. Nyman et al., 1988; G. J. Smart et. al., 1990) [22].
Таким образом, анализ данных отечественной и зарубежной литературы, посвященной вопросам лечения воспалительных заболеваний пародонта путем воздействия на микробную биопленку, безусловно, убеждает в том, что в настоящее время не существует средств, которые могли бы обеспечить полноценное удаление биопленки с поверхности корня зуба. Несмотря на это, патогенность биопленки можно значительно снизить путем нарушения целостности структуры и восстановления нормальной микрофлоры с помощью гигиены полости рта [23]. Консервативные методы лечения в пародонтологии имеют ряд преимуществ. Рассмотренные в обзоре методы должны применяться по отдельности или в комбинации в зависимости от клинического случая.
Список литературы
1. Aas J. A., Paster B. J., Stokes L. N. [et al.]. Defining the normal bacterial flora of the oral cavity // Journal of Clinical Microbiology. 2005. Vol. 43, N° 11. Р. 5721- 5732.
2. Dewhirst F. E., Chen T., Izard J. [et al.]. The human oral microbiome // Journal of Bacteriology. 2010. W 192. P. 5002-50l7.
3. Mager D. L., Ximenez-Fyvie L. A, Haffajee A. D. [et al.]. Distribution of selected bacterial species on intraoral surfaces // Jornal of Clinical Periodontology. 2003. W 30. P. 644-654.
4. Голуб А. В. Бактериальные биопленки - новая цель терапии? // КМАХ. 2012. W 1. URL: https://cyberleninka.ru (дата обращения: 12.04.2020).
5. Marsh P. D. Dental plaque as a biofilm and a microbial community - implications for health and disease // BMC Oral Health. 2006. Jun. 15. P. 14.
6. Marsh P. D. Dental plaque as a microbial biofilm // Caries Res. 2004. May-Jun. W 38. P. 204-211.
7. Jenkinson H. F., Lamont R. J. Oral microbial communities in sickness and in health // Trends Microbiol. 2005. Dec. 13. P. 589-595.
8. Jakubovics N. S. Saliva as the sole nutritional source in the development of multispecies com-munutues in dental plaque // Microbiology Spectrum. 2015. Vol. 3, W 3. P. 1-11.
9. Кулаков А. А, Зорина О. А., Борискина О. А. Роль защитных факторов организма в патогенезе воспалительных заболеваний пародонта // Стоматология. 2010. № 6. С. 72-76.
10. Hutcherson J. A., Bagaitkar J., Nagano K. [et al.]. Porphyromonasgingivalis Rag B is a proinflammatory signal transducer and activator of transcription 4 agonist // Mol Oral Microbiol. 2015. Jun. 30. P. 242-252.
11. Безрукова И. В., Грудянов А. И. Агрессивные формы пародонтита: руководство для врачей. М. : Медицинское информационное агентство, 2002.126 с.
12. Иванов В. С. Заболевания пародонта. М. : Медицинское информационное агентство, 2001. 300 с.
13. Терапевтическая стоматология / под ред. Г. М. Барера. М. : ГЭОТАР-Медиа, 2008. Ч. 2: Болезни пародонта. 224 с.
14. Romling U., Balsalobre C. Biofilm infections, their resilience to therapy and innovative treatment strategies // J. Intern. Med. 2012. Vol. 272. P. 541-561.
15. Sun F., Qu F., L. Ling Y. [et al.]. Biofilm-Associated Infections Antibiotic Resistance and Novel Therapeutic Strategies // Future Microbiol. 2013. Vol. 8, № 7. P. 877-886.
16. Гуляева О. А., Буляков Р. Т., Чемикосова Т. С. [и др.]. Применение метода Perio-Flow в комплексном лечении пародонтита средней степени тяжести // Проблемы стоматологии. 2012. № 2. С. 14-18.
17. Буляков Р. Т., Сабитова Р. И., Гуляева О. А. [и др.]. Новые возможности консервативного малоинвазивного лечения воспалительных заболеваний пародонта // Пародонтология. 2013. № 1. С. 55-59.
18. Физические основы применения ультразвука в медицине и экологии: учеб.-метод. пособие / под общ. ред. проф. С. П. Кундаса. Минск : МГЭУ им. А. Д. Сахарова, 2009. 110 c.
19. Корж О. П. Основи еволюцИ : навчальний поабник для студенпв вищих навчальних за-кладiв. Суми : Утверситетська книга, 2006. 381 с.
20. Гуляева О. А., Буляков Р. Т., Герасимова Л. П. [и др.]. Современные методы в комплексном лечении воспалительных заболеваний пародонта : монография. Уфа : УралПолиграфСнаб, 2016. 190 c.
21. Побожьева Л. В., Копецкий И. С. Роль биопленки в патогенезе воспалительных заболеваний полости рта и способы ее устранения // Лечебное дело. 2012. № 2. URL: https://cyberleninka.ru (дата обращения: 06.09.2020).
22. Грудянов А. И., Москалев К. Е. Инструментальная обработка поверхностей корней зубов. М. : Медицинское информационное агентство, 2005. 72 с.
23. Иванов П. В., Зюлькина Л. А., Кобринчук К. Ю. [и др.]. Механизмы возникновения и методы устранения рецессии десны // Современные проблемы науки и образования. М. : Академия естествознания, 2017. 54 с.
Информация об авторах Рината Олеговна Романова, аспирант, Пензенский государственный университет.
Лариса Алексеевна Зюлькина, доктор медицинских наук, профессор, декан факультета стоматологии, заведующий кафедрой стоматологии, Пензенский государственный университет.
Петр Владимирович Иванов, доктор медицинских наук, доцент, профессор кафедры стоматологии, Пензенский государственный университет.
Мария Евгеньевна Кашлевская, ассистент, Пензенский государственный университет.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
