Co znajdziemy w naszej jamie ustnej? – Bakterie wywołujące zapalenia przyzębia

Zapalenie przyzębia to choroba kompleksowa, która zależy od działania czynników środowiskowych. Najważniejszym z czynnikiem są periopatogeny obecne w płytce nazębnej. Podatność genetyczna jest rozumiana jako zależność od loci genowych człowieka. Ich współdziałanie z patogenami obecnymi w jamie ustnej oraz innymi z czynników środowiskowych prowadzi do powstania choroby jaką jest zapalenie przyzębia. Obecność wielu mikroorganizmów w jamie ustnej rozpoczyna się od powstawania biofilmu. Biofilm, to z kolei wielodrobnoustrojowa wspólnota, która przyczepia się do powierzchni naturalnych lub sztucznych. Cechuje je złożona i upostaciowana struktura, a także wysoka przeżywalność i odporność na działanie czynników zewnętrznych dzięki współdziałaniu metabolicznemu. Powstają one zarówno na powierzchniach zębów – szkliwa, cementu oraz zębiny, jak i na powierzchni wszelkich uzupełnień stomatologicznych. W jamie ustnej obecne jest ponad 700 gatunków bakterii. Chwilę po zakończeniu szczotkowania zębów zaczyna się na nich formowanie naddziąsłowego biofilmu, z którego powstaje płytka nazębna. W wyniku braku odpowiedniej higieny oraz pewnych predyspozycji genetycznych wielu z nas narażonych jest na choroby dziąseł. Po przeczytaniu tego artykułu będziesz wiedzieć jakie patogeny odpowiedzialne są za periodontopatie. Jeśli natomiast Twoje dziąsła krwawią i sprawiają ból podczas szczotkowania, umów się na teleporadę lekarską bez wychodzenia z domu, a my wystawimy elektroniczną receptę na leki przeciwbólowe lub antybiotyk , które uśmierza twój ból i zabiją bakterie. Następnie udaj się do gabinetu dentystycznego, ponieważ choroby przyzębia mogą wpływać na zdrowie całego organizmu!

Biofilm

Proces formowania biofilmu rozpoczyna się od powstania pellikuli, czyli osłonki nabytej. Składa się ona z glikoprotein śliny, które selektywnie adsorbują się na powierzchni hydroksyapatytów szkliwa. Tworzy się pierwsza warstwa, do której mogą przylegać pierwsze bakterie, zwane pionierskimi. Należą do nich Streptococcus sanguinis, Actinomyces sp. oraz Streptococcus gordonii. Dzięki zjawisku kongregacji namnażają się ziarniaki gram-dodatnie, do których należą paciorkowcem następnie gram-dodatnie pałeczki. Koagregacja to zjawisko polegające na przyczepianiu się mikroorganizmów do innych bakterii, które wcześniej przyczepiły się do błonki. Czynnikami dodatkowymi, które ułatwiają tworzeni się płytki są fimbrie (wypustki bakteryjne), a także glikokaliks, czyli osłonka białkowo-węglowodanowa wytwarzana przez bakterie. Wyróżniamy dwa rodzaje fimbrii, a mianowicie rozrodcze odpowiedzialne za proces rozmnażania oraz zwykłe, biorące udział w kolonizacji powierzchni zęba. 

Płytka namnaża się szybko przy dużej podaży cukrów. Stwarzają się dobre warunki do jej dalszego rozwoju. Po 3-5 dniach obserwujemy pojawianie się wspomnianych gram-ujemnych ziarniaków i pałeczek, a po 7 do 9 dni obserwujemy bakterie nitkowate, krętki Treponema sp., wrzecionowce oraz bakterie urzęsione o zdolności do ruchu. Płytka może występować jako nad- lub pod dziąsłowa. Jest to zależne pd je położenia w stosunku do brzegu dziąsła. Różnice pomiędzy rodzajami płytki znajdziemy w poniższej tabeli.

Przykładem interakcji korzystnych może być m.in. produkcja pewnych wzrostowych substancji wykorzystywanych przez bakterie oraz substancji, które mają za zadanie odsłonić receptory dla kolonicazji kolejnych gatunków. Do pierwszych substancji należą kwasy tłuszczowe czy też witamina K. 

Niektóre z drobnoustrojów współzawodniczą o pożywienie, natomiast inne korzystają z produktów innych bakterii asymilując je jako potrzebne dla siebie substancje odżywcze. Do niekorzystnych interakcji zaliczyć można konkurencje o receptory i substancje odżywcze, a przede wszystkim wytarzanie substancji o potencjale hamującym wzrost innych bakterii – zaliczamy do nich wytwarzany przez Streptococcus sanguis nadtlenek wodoru H2O2, hamujący wzrost Aggregatibacter acinomycetemcomitans. A. Actinomycetemcomitans hamuje natomiast wzrost Streptococcus sanguis przez wytwarzaną bakteriocynę. Powstający w ten sposób biofilm naddziąsłowy jest wysoce zorganizowany, może wymieniać geny, produkty metaboliczne i sygnały między sobą, ale także chroni bakterie przed szkodliwymi czynnikami pochodzącym ze śliny i antyseptyków. Płytka ulega krystalizacji, jeśli nie jest usuwana, a osadzają się na niej sole mineralne ze śliny. Tworzy się wówczas kamień naddziąsłowy, który może zostać jedynie usunięty mechanicznie poprzez szczotkowanie zębów. Jeśli to nie nastąpi, zaczyna kolonizować obszar pod dziąsłem, a to z kolei wywołuje zapalenie przyzębia.

Czynniki sprzyjające tworzeniu płytki nazębnej

Do tworzenia się płytki nazębnej, a następnie jej dojrzewania dochodzi w wyniki braku prawidłowej higieny jamy ustnej , czyli nieprawidłowego szczotkowania zębów lub jego braku. Pacjenci powinni zwrócić szczególną uwagę na usuwanie płytki na powierzchniach stycznych zębów, na których płytka zalega najłatwiej, dlatego też są miejscami kluczowymi dla ryzyka rozwoju próchnicy oraz periodontopatii.

Inne czynniki to na przykład kamień nazębny, ubytki o charakterze próchnicowym w rejonie przydziąsłowym, bruzdy i dołki na powierzchniach zębów, stłoczenia zębów czy inne wady zębowe. Kolejnym przykładem są tzw. zachyłki jatrogenne, sprzyjające długotrwałemu oddziaływaniu i formowaniu płytki naddziąsłowej, a następnie biofilmu poddziąsłowego. Takimi miejscami są nieprawidłowo wykonane uzupełnienia protetyczne, tj. korony, mosty oraz nieprawidłowo dopasowane wypełnienia (np. kompozytowe), szczególnie nawisy przy wypełnieniach klasy V według Blacka (znajdujące się przyszyjkowo) lub klasy II – znajdujące się na powierzchniach stycznych zębów bocznych. Odkładaniu płytki sprzyjają również aparaty ortodontyczne stałe.

Formowanie biofilmu poddziąsłowego 

Gdy pogłębia się kieszonka na powierzchni zębiny lub szkliwa, a w następnej kolejności cementu powstaje o wiele lepiej zorganizowany od biofilmu naddziąsłowego biofilm poddziąsłowy. Zaczynają powstawać kolonie splecionych ze sobą ściśle bakterii beztlenowych. Należą do nich gram-dodatnie ziarniaki Peptostreptococcus sp., a także gram-dodatnie pałeczki Eubcterium sp. Towarzyszą im przede wszystkim gram-ujemne pałeczki: Porphyromonas gingivalis, Prevotella sp., Bacteroides sp., Fusobacterium sp. i krętki  Treponema sp. W głębszych częściach w kieszonkach zlokalizowane są bakterie nitkowate, takie jak Capnocytophaga sp., Campylobacter sp., Eikenella corrodens. Poddziąsłowo również zachodzi mineralizacja zewnątrzkomórkowych i wewnątrzkomórkowych składników macierzy, co skutkuje powstaniem kamienia poddziąsłowego trudniejszego do usuwania o ciemniejszym kolorze. W agresywnym zapaleniu przyzębia szczególną rolę odgrywa względnie beztlenowa pałeczka gram-ujemna Aggregatibacter actinomycetemcomitans. W kieszonkach przyzębnych można okresowo znaleźć także pałeczki jelitowe: Enterobacter cloacae, Klebsiella pneumoniae oraz Pseudmonas aeruginosa. W zapaleniu przyzębia wykrywamy też Herpes wirusy klasyfikowane do DNA wirusów, grzyby, pierwotniaki i mikroplazmy. 

Chorobotwórczość periopatogenów

Niektóre bakterie powodują destrukcję tkanek przyzębia przez pośredni oraz bezpośredni mechanizm oddziaływania. Działanie bezpośrednie związane jest z uwalnianiem proteolitycznych enzymów, do których zaliczamy hialuronidazę, kolagenozę, elastazę oraz endo- i egzotoksyny. Nie bez znaczenia są też produkty przemiany materii wydzielane przez te bakterie. Uwalniane są wtedy enzymy nie tylko drobnoustrojów, ale również układ gospodarza produkuje enzymy niszczące struktury nabłonków lub działanie ważnych dla odporności immunoglobulin. Hialuronidaza, kolagenoza, fosfataza, proteaza, epiteliaza oraz fosfolipaza należą do enzymów rozszczepiających strukturę międzykomórkową nabłonka, przez co prozapalne produkt płytki penetrują w głębsze warstwy tkanki łącznej z przyspieszeniem, prowadząc do jej rozpadu. Oprócz enzymów, ważną rolę w destrukcji tkanek okołowierzchołkowych pełnią toksyny, posiadające właściwości antygenowe. Są to egzotoksyny i endotoksyny. Egzotoksyny to substancje wytwarzane, a następnie wydalane przez bakterie drogą egzocytozy poza komórkę. Endotoksyny są to natomiast głownie lipopolisacharydy (LPS), znajdujące się u bakterii Gram-ujemnych, w ich błonie komórkowej. Działają na mechanizm zapalno-immunologiczny, przez co dochodzi do rozpadu tkanek przyzębia.

W wyniku inwazji bakteryjnej oraz stymulacji przez antygeny i inne czynniki wirulentne, dochodzi do aktywacji lekko upośledzonej odpowiedzi immunologicznej gospodarza. Wytworzone zostają cytokiny oraz prostaglandyny, a także różne metaloproteinazy macierzy, inaczej MMP. Przy współdziałaniu ze środowiskowymi czynnikami ryzyka oraz czynnikami genetycznymi, dochodzi do metabolizmu kości (osteoklastogenezy) i tkanki łącznej. Cały ten proces daje w końcowej fazie kliniczne objawy zapoczątkowania i rozwoju choroby. Istnieją pewne postulaty, które definiują związek, pomiędzy drobnoustrojami, a powstającą chorobą. Stworzone zostały przez Socransky’ego:

• periopatogeny podczas zaostrzenia choroby są obecne w kieszonkach aktywnych w większej liczbie niż w kieszonkach niektywnych chorobowo;
• eliminacja patogenów powinna zatrzymać rozwój choroby;
• indukowanie przez układ odpornościowy odpowiedzi humoralnej i komórkowej powinna wiązać się z obecnością patogenów w kieszonkach dziąsłowych;
• patogeny powinny posiadać niezbędne dla zapoczątkowania, jak i progresji choroby, czynniki wirulencji;
• patogenność drobnoustrojów i ich działanie na przyzębie powinna być potwierdzona na modelach zwierzęcych 

Bakterie chorobotwórcze

Aggregatibacter actinomycetemcomitans to bakteria swoista dla zlokalizowanej odmiany agresywnego zapalenia przyzębia. Może jednak występować u osób z przewlekłym zapaleniem przyzębi, jak i u tych ze zdrowym klinicznie przyzębiem, a nawet bezzębiem. Główną cechą wirulencji jest produkcja wspomnianej już leukotoksyny, która prowadzi do apoptozy (śmierci) leukocytów. Wytwarza swoista dla bakterii gram-ujemnych endotoksynę, która ma właściwości prozapalne i prowadzi do resorpcji kości.

Porphyromonas gingivalis jest izolowana w przypadku każdego typu zapalenia przyzębia z kieszonek dziąsłowych. Jej liczba jest zwiększona w przypadku progresji choroby. Również może występować u osób ze zdrowym przyzębiem, u osób bezzębych czy też w zapaleniu dziąseł. Czynnikami wirulencji sprzyjającymi chorobie są swoiste proteazy o nazwie gingipain, LPS, a także hemolizyna, fibrynolizyna, kolagenoza, kwasy tłuszczowe, fosfolipaza A, fenole, indole, siarkowodór czy amoniak. Porphyromonas gingivalis hamuje odpowiedź miejscową przeciwzapalną poprzez produkcję proteaz. 

Tannerella forsythia jest spotykana najczęściej z chorobowo aktywnych kiszonkach podczas zapalenia przyzębia, szczególnie w tych miejscach, gdzie choroba jest nasilona, np. w przypadku pojawienia się ropni trzyzębnych. Występuje powszechnie w jamie ustnej w przebiegu zapalenia dziąseł lub u osób z zapaleniem przyzębia. Bakteria ta wydziela LPS, proteazy podobne do trypsyny, indukuje apoptozę komórek, wydziela także kwasy tłuszczowe i stymuluje komórki do wydzielania cytokin prozapalnych, PGE2, metaloproteinazy 9 oraz chemokin. 

Treponema denticola to bakteria, która powszechnie występuje w głębokich kieszonkach, jest czynnikiem identyfikującym martwiczo-wrzodziejące zapalenie dziąseł. Może też, jak inne bakterie, występować u osób z klinicznie zdrowym przyzębiem oraz związanych z płytką zapaleniach dziąseł. Wydłuża remodelowanie tkanek po periodontologicznym leczeniu. Wydziela dentylizynę i subtylizynę należące do proteaz. Prowadzą do rozregulowania sieci prozapalnych cytokin oraz powodują degradację enzymatyczną tkanki łącznej. 

Bakterie występujące w jamie ustnej podzielono na 7 oddzielnych kompleksów. Różnią się one stopniem chorobotwórczości. Promieniowce należą do kompleksu fioletowego, paciorkowce do żółtego – są to symbionty zdrowego przyzębia. Kompleks pomarańczowy zawiera bakterie występujące podczas dysbiozy, w kieszonkach o głębokości 4 do 6 mm. Najbardziej patogenne są bakterie z kompleksu czerwonego – Porphyromonas gingivalis, Tannerella forsythia oraz Treponema denticola. Występują one w kieszonkach powyżej 6 mm. Kompleks ciemnozielony zawiera natomiast Aggregatibacter actinomycetemcomitans. 

Patomechanizm postępu periodontopatii

W zdrowym przyzębiu obserwujemy równowagę pomiędzy odnową i uszkodzeniem nabłonka łączącego, co stabilizuje barierę nabłonkową i utrzymuje szczelinę dziąsłową w granicach wielkości od 0,5 do 2 mm. Brak odpowiedniego gradientu chemoatraktantów, przez które granulocyty obojętnochłonne wywędrowują, powoduje, że ich ilość jest niewielka w przesięku szczeliny, czyli płynie dziąsłowym. W tkance łącznej przyczepu nabłonkowego widzimy niewielki naciek złożony z limfocytów, jest to wyraz stymulacji przez bakterie obecne w jamie ustnej. Jeśli nie dochodzi do prawidłowego oczyszczania powierzchni zębów, to płytka nazębna naddziąsłowa utrzymuje się, dochodzi do zachwiania równowagi nabłonka i uszkodzenia budujących go głównych komórek – keratynocytów. Proliferują one bocznie, co prowadzi do pogłębienia się kieszonki na głębokość do 3, a nawet 4 mm. Rozwija się stan określany jako zapalenie dziąseł, neutrofile przenikają w kierunku kieszonki, stanowiąc pierwszą linię obrony ustroju, razem z makrofagami wytwarzają wyraźny naciek zapalny w tkance podnabłonkowej, wytwarzając drugą linię obrony.

Biofilm stopniowo kolonizuje cement korzenia, gdzie znajdujemy bardziej korzystne warunki dla patogenów i ich wzrostu, dalszego rozwoju oraz przeżycia. W tkance łącznej obserwujemy rozwijający się, masywny, złożony głównie z plazmocytów naciek zapalny. Uruchomione zostają wszystkie mechanizmy odporności swoistej. Postęp w zapaleniu przyzębia nie jest umiejscowiony w stały sposób w czasie. To kumulacja destrukcyjnych epizodów, w których periopatogeny namnażają się, w biofilmie poddziąsłowym ,wzrasta ilość drobnoustrojów zaliczanych do kompleksu czerwonego, a także zmienia się fenotyp limfocytów, zasiedlających tkankę łączną. W agresywnym zapaleniu przyzębia występujące epizody są częstsze, obejmują za jednym razem więcej kieszonek przyzębnych i trwają dłużej niż w przebiegu przewlekłego zapalenia przyzębia, gdzie epizody są krótsze i występują ze znacznie mniejszą częstotliwością.

Zmiany dotyczące tkanki łacznej dziąsła i ozębnej obejmują proliferację i uszkodzenie, a następnie śmierć budujących je komórek, czyli fibroblastów. Utracony zostaje kolagen oraz macierz zewnątrzkomórkowa. Rozpad kolagenu i macierzy zewnątrzkomórkowej jest spowodowany przez metaloproteinazy, zależne od jonów wapnia i cynku. Wyróżniamy 3 źródła tych enzymów:

• periopatogeny, które wydzielają kolagenazy i żelatynazy;
• komórki odpornościowe, makrofagi, neutrofile i limfocyty T;
• komórki znajdujące się w przyzębiu, fibroblasty ozębnej i dziąsła, osteoklasty i osteoblasty, keratynocycty, komórki śródbłonka. 

Indukują one wydzielanie cytokin prozapalnych- IL-1, IL-6 i TNF-alfa oraz czynników wzrostowych- EGF, FGF, PDGF. Najważniejszymi mediatorami powodującymi destrukcję dziąsła i ozębnej w zaostrzeniach periodontitis są MMP-3, MMP-8, MMP-9. Brak równowagi pomiędzy inhibitorami i MMP prowadzi do rozpadu kolagenu, a w efekcie do kolagenolizy i rozpadu macierzy zewnątrzkomórkowej. Degradacja macierzy następuje również pod wpływem innych enzymów: proteazy podobnej do trypsyny, elastazy, hialuronidazy czy proteaz cysteinowych. Resorpcja kostna jest natomiast wyrazem zaburzenia równowagi między osteoklastami i osteoblastami na korzyść tych pierwszych. Dochodzi do tego za sprawą nasilenia procesu zapalnego i wydzielania sygnałów prozapalnych wydzielanych przez makrofagi i fibroblasty. 

Podsumowanie 

Choroby przyzębia, które rozpoczynają się od złej higieny jamy ustnej i niewłaściwego szczotkowania zębów, to problem bardzo powszechny. Niestety powodują one ogromny ból, krwawienie dziąseł i utrudniają prawidłowe funkcjonowanie. Wielu pacjentów widząc krwawienie przestaje szczotkować zęby bez skonsultowania tego z lekarzem online. W naszej jamie ustnej bytuje ogromna ilość bakterii, które są w niej obecne już chwilę po szczotkowaniu zębów. Mogą doprowadzić do o wiele bardziej poważnych skutków. Przyzębie połączone jest przez układ naczyniowy z naczyniami całego organizmu, dlatego też łatwo może dojść do rozprzestrzenienia się bakterii i zakażenia innych narządów oraz układów. Warto więc dbać o higienę jamy ustnej i regularne wizyty u stomatologa. Pamiętaj, że za pomocą naszej strony możesz szybko uzyskać e-zwolnienie lekarskie i udać się na wizytę do dentysty w celu zadbania o jamę ustną.

Literatura:

1. Tonetti M S, D’Adiuto F, Nibali L, Donald A, Storry C, et al. Treatment of periodontitis and endothelial function. N Engl J Med; 2007, 356: 911-920.
2. Jańczuk Z. Morfologia przyzębia. W: Praktyczna periodontologia kliniczna. Jańczuka Z, Warszawa; Wydawnictwo Kwintesencja 2004:11-13.
3. Desvarieux M, Demmer R T, Rundek T, Boden-Albala B, Ja- cobs D R. et al. Periodontal microbiota and carotid intimamedia thickness: The oral infections and vascular disease epidemiology study (INVEST). Circulation; 2005,111: 576-582.
4. Wolf HF, Rateischak EM, Rateischak KH. Periodontologia. Mikrobiologia. Lublin; Wydawnictwo Czelej, 2006; 22-23.
5. Przybyłowska D, Mierzwińska-Nastalska E. Wpływ higieny jamy ustnej i uzupełnie protetycznych na zdrowie ogólne. Nowa Stom; 2013, 2:83-87.
6. Kunzel C, Lalla E, Lamster IB. Management of the patient who smokes and the diabetic patient in the dental office. J Periodon- tol 2006; 77: 331-340.
7. Górska R, Pietruska M, Dembowska E et al. Częstość wystepowania chorób przyzębia u osób w wieku 35-44 lat w populacjach dużych aglomeracji miejskich. Dental Med Probl; 2012; 49: 19-27.
8. Sawicki W, Malejczyk J, Histologia. Warszawa; Wydawnictwo Lekarskie PZWL, 2012.