Какие микроорганизмы обитают во рту

Во рту обитает 1000 видов бактерий. Те из них, которые встречаются у большинства здоровых людей, вне зависимости от возраста пола и других параметров, относят к 5 группам:

• Actinobacteria,
• Bacteroidetes,
• Fusobacteria,
• Firmicutes,
• Proteobacteria.

Также во рту обитают археи, около 100 видов грибов, а также вирусы. Последние, главным образом принадлежат к семействам Anelloviridae, Herpesviridae и Papollomaviridae. Тем не менее количество и разнообразие микроорганизмов в ротовой полости варьируется у людей в зависимости от состояния организма.

Поверхность зубов — единственная поверхность во рту, которая не обновляется в течение жизни. Из-за этого на ней лучше растут бактерии. Как результат, в зубных бляшках, устойчивых скоплениях бактерий, разнообразие микроорганизмов больше, по сравнению с другими поверхностями во рту. В то же время виды микроорганизмов, почти не отличаются от от одного зуба к другому, в отличие от разных участков языка или порций слюны.

Стоит отметить, что последнее верно для зубных поверхностей, которые находятся в одинаковых условиях:

• снаружи или внутри десны, субгингивально;
• со стороны щеки или губы;
• на контактах между зубами одной челюсти или между зубами разных челюстей.

К примеру, из-за того, что десны ограничивают доступ кислорода, анаэробные бактерии: Acinomyces, Fusobacterium и Veillonella, обитают на субгингивальных поверхностях зубов, но не на внешних. Streptococcus spp. в 40-70% случае обнаруживают на губной поверхности резцов и клыков, но практически никогда со стороны языка.

Давно известно, что микроорганизмы полости рта связаны с ее болезнями. В последние 10 лет новые технологии секвенирования позволили более точно установить состав микробиома и показали, что патологии, вероятно, вызывает не один конкретный возбудитель, а нарушение баланса всей микробиоты во рту — дисбиоз. Так:

• долгое время Streptococcus mutans считали основным возбудителем кариеса из за того, что он образует вокруг себя кислую среду и надежно прикрепляется к зубной поверхности. Сам он при этом не страдает. Тем не менее последние исследования показали, что S.mutans присутствует во всех образцах здоровых пациентов, но на зубах с кариесом не всегда. В то же время ученые показали, что микроорганизмы из групп Actinomyces, Lactobacillus, Beisseria и др. также тесно связаны с развитием кариеса. Они сменяют S.mutans на более поздних стадиях развития патологии;
• потребление сахара воздействует не на конкретный вид а на все сообщество микроорганизмов. Избыток простых углеводов приводит к увеличению количества видов, которые выделяют кислоты и повышению их секреции всеми остальными;
• целый ряд организмов Aggregatibacter actinomycetemcomitans, Eubacterium nodatum, Filifactor alocis считают биомаркерами пародонтита. Также ученые обнаружили, что при этой патологии изменяется и состав основных групп, которые живут во рту у здоровых людей;

Хотя в разнообразии грибы археи и вирусы уступают бактериям их активность также связывают с инфекционными болезнями полости рта. Исследования показывают, что археи присутствуют:

• в воспаленной пульпе, при гингивите;
• в составе биопленок на субгингивальных поверхностях при параимплантите и парадонтите
• в составе биопленок в области кариеса.

Вирусы из группы Redondoviridae, наряду с бактериями, считают биомаркером пародонтита. Также , по мнению ученых, в развитии пародонтита участвует вирус простого герпеса, а вирус Эпштейна-Барра ассоциируют с развитием кариеса.

Из за чего возникает и к чему приводит дисбиоз полости рта

Микробиота ротовой полости постоянно контактирует со внешней средой и адаптируется к ее условиям. Тем не менее продолжительное или ненормированное употребление:

• табака,
• сахара,
• антибиотиков

смещают баланс, от нейтрального или полезного сосуществования с человеком, к патогенному состоянию дисбиоза. По мнению Питерсона и коллег дисбиоз связан с одним из трех нарушений баланса:

1. снижением общего разнообразия микробиоты,
2. потерей полезных микроорганизмов,
3. разрастанием патогенной микрофлоры,

которые могут развиваться как по отдельности, так и параллельно. Их мы рассмотрим поподробнее.

Потеря микробного разнообразия

При этом нарушении уменьшается число, генетическая неоднородность и количество видов, которые входят в состав биологических сообществ. К примеру, кариес развивается из-за повышения кислотности среды. Во рту снижается количество полезных бактерий, которые уступают место кариогенным видам. В случае болезней пародонта, ученные еще не пришли к однозначному мнению. Одни исследования демонстрируют снижение микробного разнообразия при развитии болезни. В других работах наблюдают обратный эффект. Одной из причин таких противоречий может служить разная глубина, с которой в исследовании брали пробу для анализа. В работе Ге и коллег было показано, что разнообразие микроорганизмов тем больше, чем более глубокий участок десневого кармана используют для анализа. Это в очередной раз указывает на сложную структуру экологических сообществ оральной микробиоты и необходимость дополнительных исследований.

Не знаете, почему важно заботиться о своем микробиоме? Прочтите статью «Почему важно заботиться о микрофлоре организма» и вы узнаете, что такое дисбактериоз и какие функции выполняют жители нашего кишечника.

Потеря полезных микробов

Микробиота ротовой полости необходима для:

• формирования правильного иммунного ответа,
• защиты хозяина от патогенов,
• защиты хозяина от канцерогенных веществ,
• прохождения сигнального пути нитратов-нитритов-оксида азота, который регулирует изменение просвета кровеносных сосудов.

Потеря полезных микроорганизмов оставляет хозяина уязвимым для патогенных микроорганизмов, канцерогенных метаболитов, а также может приводить к развитию избыточной иммунной реакции на собственные клетки и нарушению кровоснабжения тканей. Последнее особенно важно в случае пародонтита. Хроническое воспаление и нарушение кровоснабжения приводят к гибели тканей вокруг зуба и разрушению альвеолярной кости. Это, в свою очередь, приводит к гибели зуба при тяжелом течении болезни.

Разрастание патогенной микрофлоры

В нормальных условиях в ротовой полости в небольшом количестве обитают вредоносные микроорганизмы. Тем не менее, из за своей низкой численности они не вызывают проблем у людей со здоровой иммунной системой. Однако, гибель доминирующей микробиоты может дать им возможность к размножению, что приведет к развитию патологий. Так виды Porphyromonas gingivalis и Fusobacterium nucleatum, которые в норме встречаются в ротовой полости, **ассоциируют с увеличением риска:

• болезней пародонта,
• рака,
• болезни Альцгеймера,
• атеросклероза.

Как развивается инфекционные болезни ротовой полости и какую роль при этом играют микроорганизмы

Откуда берется кариес

Одна из наиболее распространенных теорий развития кариеса — “гипотеза экологических бляшек”. Она утверждает, что частое употребление сахара приводит к увеличению кислотности среды из-за активизации метаболизма микроорганизмов. В таких условиях разрастаются бактерии, которые предпочитают кислую среду. Их называют ацидоурическими. Микроорганизмы, которые живут в нейтральном окружении при этом погибают. Ацидоурические бактерии из родов Streptococcus, Lactobacillus и Actinomycetes считают основными виновниками развития кариеса у взрослых.

Ацидурические бактерии питаются сахаром и вырабатывают кислоты. Преимущественно молочную кислоту. Она вызывают “вымывание” минералов из эмали зубов. Это приводит к увеличению промежутков между кристаллами в ее составе, что позволяет кислотам проникнуть еще глубже в зуб. Постепенно происходит разрушение твердых тканей, которое мы называем кариесом. Через каналы, которые образуются в результате, патогенные микроорганизмы проникают в пульпу зуба и вызывают ее воспаление — пульпит. Что еще хуже, через пульпу зуба бактерии получают доступ к кровеносной системе и через нее могут распространиться дальше по организму. Такое развитие патологии называют транзиторной бактериемией. Она может приводить к или способствовать развитию инфекционных заболеваний органов. К примеру, S. mutans , Streptococcus sanguinis и Streptococcus mitis, считают основными возбудителями инфекционного эндокардита. Было показано, что у крыс с кариесом количество S. mutans в тканях сердца выше, чем у животных без него. Однако, авторы подчеркивают, что это не может служить прямым доказательством того, что бактерии проникают из пульпы в ткани сердца с кровотоком.

Из-за чего развиваются болезни пародонта

Гингивит и пародонтит представляют собой 2 стадии одного и того же патологического процесса разной тяжести. При гингивите воспаляются десна вокруг основания зуба, но не происходит разрушение альвеолярной кости и тканей зуба. Если гингивит не лечить, он развивается в пародонтит. При этом дегенерация тканей распространяется на кость и дальше на зубы.

Существует 5 гипотез развития пародонтита. Из них 3 заслуживают особого внимания:

1. гипотеза экологических бляшек — комбинация теорий специфических и неспецифических бляшек, которые мы по-отдельности рассматривать не будем. Она предполагает, что причиной развития пародонтита служит гингивит, который в свою очередь вызывают изменения условий среды обитания микроорганизмов;
2. гипотеза краеугольного патогена основывается на идее о существовании “краеугольного патогена”, микроба, который в малом количестве оказывает непропорционально большое влияние на состав микрофлоры ротовой полости, и приводит к патологическим изменениям;
3. гипотеза полимикробной синергии и дисбиоза. В изначальной форме гипотеза краеугольного патогена не получила полного подтверждения и позже развилась в форме этой теории. Она сохраняет основную идею, но в роли “краеугольного патогена” выступает комбинация из нескольких микроорганизмов.

Гипотеза экологических бляшек

Эта гипотеза основывается на том, что полезная микрофлора ротовой полости главным образом питается углеводами, в отличие от патогенных микроорганизмов. Из-за этого последние не могут конкурировать за ресурсы и выживают лишь в небольших количествах. Однако, изменения внешней среды могут вызвать гингивит. В результате воспаления разрушаются ткани и увеличивается количество десневой жидкости. Она содержит большое количество белка и служит благоприятной питательной средой для размножения протеолитических грамотрицательных бактерий, таких как:

• Prevotella intermedia,
• F. nucleatum,
• P. gingivalis,
• Tannerella forsythia,
• Treponema denticola.

Так как эти бактерии питаются главным образом белком они начинают переваривать окружающую десну, что приводит к еще большему повреждению тканей и развитию воспаления.

Гипотеза краеугольного патогена

В основе этой теории лежит экологическая концепция “ключевых видов”. Последняя предполагает, что существуют виды, которые определяют структуру своего экологического сообщества при малой численности и более высоком положении в пищевой цепи. В случае болезней пародонта считают, что определенный вид микробов может вызывать полную реорганизацию микробиоты полости рта, которая приводит к дисбиозу, нарушению работы иммунной системы и повреждению эпителиального барьера. Из-за того, что “краеугольный патоген” должен подавлять иммунитет хозяина, авторы гипотезы предположили, что в случае пародонтита таким патогеном может быть *P. gingivalis.* Эти бактерии развили стратегии по ослаблению иммунного ответа хозяина и способны преодолевать барьер из иммунных клеток, нейтрофилов, которые защищают эпителий. Другие ученые предположили, что роль “краеугольного патогена” может выполнять вирусная инфекция. Так вирус простого герпеса и вирус Эпштейна-Бара подавляют макрофаги, в том числе нейтрофилы. Таким образом они ослабляют иммунный ответ на вторжение других патогенов, а они в свою очередь приводят к развитию пародонтита.

В более поздних работах ученые не выявили какой-то один конкретный патоген, который был бы значимо связан с развитием болезни пародонта. Тяжесть патологии коррелировала с количеством и экологической ролью микроорганизмов в бактериальном налете. Это указало на связь пародонтита скорее с общей численностью и наличием определенных комбинаций организмов, чем с конкретным вредоносным микробом. Из–за этого авторы обновили свою идею до “гипотезы полимикробной синергии и дисбиоза”. В отличие от предыдущей теории, в качестве “краеугольного патогена” в ней выступала группа микроорганизмов, которая приводила к такому же эффекту, в результате совместного воздействия на иммунную систему и ткани хозяина. Ученые продемонстрировали концепцию синергетического воздействия нескольких микробов на животных моделях и показали, что совокупность молекул, которые необходимы для:

• прикрепления,
• избегания иммунного ответа,
• разрушения тканей,
• провокации воспаления,

не встречаются у одного микроорганизма, а принадлежат различным микробам. Вместе такие патогены действуют как один и поддерживают дисбиоз, который вызывает воспаление и разрушение тканей десны и альвеолярной кости. Подобная синергия возможна даже между микроорганизмами из разных царств. К примеру:

• исследования показали, что гриб C. albicans прикрепляется к P. gingivalis и усиливает **ее способность поражать фибробласты десны.
• в работах 2012 и 2019 годов ученые продемонстрировали, что у пациентов с вирусом Эпштейна-Бара и пародонтитом повышено количество *P. gingivalis.* И наоборот бактерии способны активировать вирус.
• в 2020 году представили мышиную модель болезней пародонта. После заражения мышей набором патогенов у животных наблюдали расширение пространства периодонтальной связки, повреждения альвеолярной кости и усиленный иммунный ответ. Более того, контакт зараженной мыши со здоровой приводил к реформированию микробиоты ротовой полости последней. Из–за этого ученые предположили, что дисбактериоз в случае пародонтита может действовать как инфекционный агент, возбудитель болезни.

Может ли прием пробиотиков повлиять на болезни полости рта

Как мы видим, в основе причин и механизмов развития патологий полости рта лежит дисбиоз. За последние несколько лет сообщество стоматологов стало более активно использовать пробиотики для профилактики и лечения заболеваний. Научные исследования также подтверждают эффект пробиотиков:

• в случае кариеса:
  • согласно результатам моделирования, ежедневное использование пробиотика Lactobacillus rhamnosus оказалось эффективнее и дешевле чем фторидного лака у детей школьного и дошкольного возраста;
  • на небольшой группе пациентов было показано, что пробиотики, в состав которых входят штаммы Streptococcus Salivarius K12 и M18, снижают риск развития кариеса;
  • пробиотики из группы Lactobacillus sp. подавляют рост формирование биопленки и экспрессию генов *S. mutans in vitro;*
  • пробиотики Lactobacillus reuteri и Streptococcus oligofermentans подавляют кариогенную активность и снижают количество микроорганизмов искусственной биопленки, в которую входят S. mutans, Lactobacillus rhamnosus и Actinomyces naeslundii.
  • in vitro культивация Enterobacter cloacae PS-74, которые встречаются в йогуртах, с S. mutans приводит к значительному уменьшению количества последних*,* подавлению образования биопленок и продукции кислот.
• в случае болезни пародонта:
  • исследование среди 4577 взрослых людей, показало, что в целом прием пробиотиков ассоциирован со сниженным на 70% риском развития патологии;
  • прием Bifidobacterium lactis HN019 течение 90 дней пациентами с хронической формой заболевания снижал глубину десневых карманов, количество патогенов красного, оранжевого комплексов и уровень провоспалительных молекул;
  • 12-недельный курс L. reuteri у пациентов с хронической формой болезни снижал количество патогенной *Porphyromonas gingivalis;*
  • кормление крыс Bifidobacterium longum и L. rhamnosus подавляло патологию, даже в случае однократного применения;
  • Akkermansia muciniphila, которые подавляли развитие болезни, которая была связана с *F. nucleatum* у мышей;

Таким образом, тенденции и в медицине и в науке свидетельствуют о пользе пробиотиков для профилактики болезней ротовой полости, в особенности пародонтита.

Хотите разбираться в разных поколениях пробиотиков и подобрать самые эффективные? Читайте статью «Какие бывают пробиотики», чтобы ориентироваться в этих препаратах.