Biofilm: nový pohled na plaku

URL

Za posledních 120 let se vědci pokusili zubních lékařů ponyatmikrobnuyu povaze onemocnění ústní dutiny. Jejich názory na zubnuyublyashku a její ustavující organismy pohybovat zhruba od spetsifichnostiblyashki hypotéz předpoklady o ní a nespecifické snovavozvraschalis k teorii o existenci konkrétního parodontu patogenovv plaku. Změny v názorech na plaku a tvoří její mikroorganizmyvliyayut o strategii pro prevenci onemocnění parodontu a kontrolyaza jim. V uplynulých letech, někteří výzkumníci zubaři stalirassmatrivat plaketu jako biofilm. Tato změna ve výhledu na blyashkuyavlyaetsya důležitý základ pro budoucí úsilí o předcházení a lecheniyu.Dannaya článku upozorňuje na jiný a změny v průběhu let predstavleniyaspetsialistov zubaři na plaku zvýraznění sovremennyyvzglyad na desce jako biofilmu, a popisuje řadu parodontu terapiibolezney.

Navzdory úsilí stomatology, ústní polostipo ještě rozšířené infekce. Průměrné vzroslyyamerikanets má od 10 do 17 zničen, odstraněny nebo zaplombirovannyhpostoyannyh zuby. Většina lidí ve Spojených státech trpí zánět dásní, menshayachast trpí středně těžkým nebo těžkým zabolevaniyparodonta (obr. 1).

Je známo, že orální mikroflóra je různorodé a nalichiespetsificheskih bakterií plaku v ústní kakneobhodimaya posuzovaném, ale příčinou nedostatečného zabolevaniya.Do není jasné, jak přesně mikroorganismy desky (viz obr. 2) vyzyvayutzabolevaniya ústní dutiny.

Komponenty zubního plaku a její členské mikroorganismy izuchayutsyas pomocí analytického zařízení a kontrolní strategii výsledky vliyayutna a prevenci zubních onemocnění. Po celá desetiletí posledniedva moderní vědecké metody změnily názor na zubnuyublyashku, a teď mnoho zubařů, vědci jej zvážit kakbioplenku.

biofilm
Biofilm - dobře organizovaný, interaktivní soobschestvomikroorganizmov. Klasickým příkladem biofilmu může být tonkoenasloenie na skalách nacházejících se uprostřed proudu. Podobné blyashkiobrazuyutsya a v dutině ústní. V přírodě, biofilmů rasprostranenypovsemestno. Jsou tvořeny v proudu. Bylo zjištěno, že více než 95% z přirozeně se vyskytujících bakterií se nacházejí v biofilmu bioplenkah.Inogda může být užitečné, například, jsou používány dlyaobezzarazhivaniya odpadů a odpadních vod.

Subtilní vrstvení tvořit na zubech - příklad známé bolshinstvuspetsialistov zubaři. Biofilmy obložení potrubí, nádrže, permanentní katetr, vnitřní implantáty, kontaktní čočky a zubní protézy (obr. 3).

Biofilmy může být smrtelný. Legionářská nemoc, unesshayazhizni 29 lidí ve Filadelfii v roce 1976, nakonec okazalassvyazannoy bakterií biofilmu v systému klimatizace vozduha.Milliony dolarů vynakládá každý rok pracovat na kontrole zaeto biofilmů.

Měnící se pohledy na plaku
Národní institut zubní a kraniofaciální issledovaniynedavno uspořádala mezinárodní konferenci o mikrobiální ekologii.Eta setkání zaměřeného na nový vzhled v plaku biofilmu Kaknau. Konference zdůraznila význam změny mneniyao zubní plak a jeho roli ve vývoji ústní onemocnění polosti.Takaya mění názory stomatologů na plaku, není to poprvé, tyto pohledy prošly různými změnami v průběhu posledních 120 let.

V letech 1880 a 1930, byl nazýván zlatým věkem mikrobiologii.Za tentokrát byly rozlišeny patogenů vazhneyshihsistemnyh mnoho infekcí. Výzkumníci také snažil jediný onemocnění spetsificheskuyuprichinu dutiny ústní. Za předpokladu, že deska soderzhitspetsifichesky mikroorganismus způsobuje onemocnění parodontu, plak stomatologiissledovali vědce při hledání tohoto patogena. Použití techniky dostupnyev čas (mikroskopie obarví skvrn a za mokra), uchenyeidentifitsirovali různé skupiny potenciálních patogenů zabolevaniyparodonta. U pacientů s onemocněním periodontu byly identifikovány améby, spirochety, vřetenovité bakterie a streptokoky, považovány za tím, potenciálních patogenů. Léčení nemocí parodontav doba mění v závislosti na předpokládaných příčinách zabolevaniyai obsahovat barviva, systematické používání léků myshyaksoderzhaschihantimikrobnyh, intramuskulární přípravky vstřikování rtuti a vakcíny.

1930 ohlašoval nové pojetí úlohy plaku a jeho mikroorganizmovv etiologie onemocnění parodontu. Vědci zubaři naznačují, že onemocnění parodontu jsou spojeny s určitou ústavní defektomindividuuma. Věřilo se, že mechanické podněty, jako kakkamni a převislé okraje výplní, také hrají důležitou roli vpatogeneze paradentóze.

Namísto důvěry v přítomnosti jedné mikrobiální teorie vozbuditelyazabolevany parodontu přišel nespecifické plak. Gipotezao nespecifické deska Předpokládá se, že zničení parodontaigraet role spíše celý bakteriální flóry plaku než spetsificheskiebakterii jednoho druhu. All plaketa viděn jako patogennaya.Krome, přítomnost plaku je zatížen na zabolevaniya.Kontrol plaků bylo považováno za nezbytné omezit proizvodstvaveschestv které dráždí dásně a vést k zánětu a razrusheniyuparodonta. Identifikace specifických mikroorganismů nebyl důležitý, důležité je přísná kontrola plaku a to se stalo tsentralnymmomentom v léčbě onemocnění parodontu.

1960 označil návrat k hypotéze specifičnosti blyashki.Issledovateli úspěšně prokázána schopnost přenášet mezi zabolevaniyparodonta křečků. Elektronová mikroskopie potvrdila, nalichiespirohet v pojivové a epitelové tkáně u pacientů s ostrymyazvenno nekrotické gingivitidy na rozdíl od zdravých litsamkontrolnoy skupině. Za předpokladu, že v důsledku různých druhů mikrobovblyashki odlišné od sebe navzájem, výzkumníci se vrátil do poiskuspetsificheskogo mikrobiální parodontu patogenů a léčby zaměřené na příčinný faktor.

Nejnovější metody mikrobiologických studií, jako je například mikroskopiyav zatemněné oblasti, transmisní elektronové mikroskopie, skaniruyuschayaelektronnaya mikroskopie, testování DNA a imunologické analizpomogli výzkumu.

Stekhov pak vědci nadále hledat pro konkrétní etiologicheskogoagenta s různou mírou úspěšnosti. Haffajee a Socransky detail opisaliprichiny ztěžuje přesné údaje o konkrétním patologicheskihagentov. Některé z těchto problémů jsou v procesu hodnocení a otboramikrobiologicheskih jejich kultivaci. Tyto problémy zahrnují: získání vzorku z periodontální kapsy, obtížnost kultivirovaniyanekotoryh mikroorganismů a periodontální patogennyhmikroorganizmov velký počet, který může být detekován v parodontalnomkarmane a pak pěstována. Odběr vzorků je dále komplikována tím, že do periodontální kapsy obsahují nejen patogeny, NOI saprofytické druhy mikroflóry. Další skupina problémů v přesných opredeleniivozbuditeley onemocnění parodontu se týká povahy těchto zabolevaniy.Vo prvé, periodontitis patologie - ne jeden, ale skupina jiného zabolevaniy.Vo Za druhé, tyto nemoci mají periody činnosti a „klidný“, a aktivita nemoci liší tělo. Konečně, obtíže při identifikaci specifických patogenů s kolísáním parodontitasvyazana individuální odpovědi hostitelského organismu.

I přes tyto obtíže, aktuální vědci pokračovat soglasnys, že onemocnění parodontu je vyzvannymispetsificheskimi patogenů infekce. V poslední době bylo obraschenovnimanie na Bacteroides forsythus, a P. gingivalis a A.actinomycetemcomitans jak primární nezbytné bolshinstvainfektsy periodontální patogeny je jasně spojeno s další mikrobiální podskupiny (C. Rectus, E. nodatum, F. nucleatum, P. intermediálních / nigrescens, P. Micros, S. intermedium a T. denticola) jak je to možné boleznetvornymimikrobami. Výzkumní pracovníci vyvíjejí a sovershenstvovaniemdiagnosticheskih testy pro detekci patogenů parodontitidy iego léčby. tetracyklin vlákna, gely metronidazol a minocyklin, chlorhexidin a polymer tonkihplastinok doxycyklin: lokální aplikace antimikrobiálních látek obecně operace antibiotika byla navržena takiekak amoxicilin, metronidazol, tetracyklin, doxycyklin a augmentin.Bylo také. Ačkoli tito podhodyuvelichili naši schopnost vyrovnat se s paradentóze, ale stále nemůže poskytnout stabilní úspěch. Úvaha blyashkikak biofilmy slibuje pomoc při pokusech účinně léčit paradentóze.

Plaketa jako biofilm
Dříve studoval bakterie kultivované v koloniích na Petriho misce laboratořích. Sofistikovanější mikroskopie, jako je laserové odnofokusnyyskaniruyuschy nechá přezkoumat biofilmy v jejich estestvennyhsostoyaniyah. Mikroorganismy v biofilmu se nechovají jako bakteriální kultury.

Základní vlastnosti biofilmu:
- Interaktivní společná pro různé druhy mikroorganismů
- Mikroorganismy shromážděné v mikrokoloniemi
- Mikrokolonie obklopené ochranné matrici
- Uvnitř mikrokolonie - různých prostředích
- Mikroorganismy mají primitivní komunikační systém
- Mikroorganismy v biofilmu jsou rezistentní na antibiotika, a antimikrobnymsredstvam odpověď hostitele

Pozorovány v mikroskopu bakterií v biofilmu jsou distribuovány neravnomerno.Oni seskupeny do mikrokolonií obaleny obklopujícími mezhmikrobnymmatriksom (Obr. 5).

Matrikspronizan kanály, jimiž cirkulují živiny, odpadní produkty, enzymy, metabolity a kyslík. Etimikrokolonii mají jejich mikroprostředí rozdílné hodnoty pH, koncentrace usvaivaemostyupitatelnyh látky kyslíku (viz obr. 6). Biofilm bakterií interagovat chemické podněty (signály) (obr. 7). Tyto chemické podněty způsobit vyrabotkubakteriyami potenciálně škodlivé proteiny a enzymy.

Naše předchozí pokusy předvídat a kontrolní zabolevaniyaparodonta byly založeny na vlastnostech bakterií kultivovaných v laboratornyhusloviyah. S pochopením podstaty biofilmu bylo prokázáno, chtosuschestvuyut velké rozdíly v chování bakterií ve laboratornoykulture a jejich přírodních ekosystémů. Například bakterie produkuje vbioplenke těchto látek, které se neprodukuje, jako kultura. Kromě toho matrice obklopující mikrokolonií slouží jako ochranná bariéra. To pomáhá vysvětlit, proč antimikrobnyesredstva jako obecné akce a používané místně, nikoli vsegdadayut úspěšné výsledky, a to i když jsou zaměřeny na konkretnyyvid mikroorganismů. To také pomáhá vysvětlit, proč mehanicheskoeudalenie plakety a osobní hygiena ústní dutiny pokračuje ostavatsyaneotemlemoy nedílnou součástí léčby onemocnění parodontu. Bioplenkimogut být odstraněny mechanicky, ale nemedlennonachinayut obnovit, takže hledání způsobů boje bioplenkamiprodolzhaetsya.

nová hranice
Průmyslové vědci přijímání nových technologií pro boj s bioplenkami.Odin přístup zahrnuje zásah do výměny signálů mezhdubakteriyami tak, aby nebylo možné komunikovat s každým soboy.Drugoy způsobem - imitace přírodních obran, produkoval obitatelyamokeana jako jsou velryby a delfíni, zásob bakterialnyebioplenki. Vědci také nadále zubaři sledovatpo cestu pro nové strategie za účelem zamezení rozvoje biofilmů v rotovoypolosti.

Možné strategické směry, aby se zabránilo ústní razvitiyabioplenok
regulace přívodu
- živiny nečistota tvoří základ (arginin)
- snížení v oběhu v důsledku periodontální drážky protivovospalitelnymsredstvam
- inhibice klíčových mikrobiálních enzymů

Úprava pH biofilmu
- sladidlo
- antimikrobiální
- fluorid
- báze generace stimulace

Regulace Redox
- látky snižující
- látka-oxidantů

Změna koncentrace kyslíku, pH, stravitelnost pitatelnyhveschestv nalézt v plaku biofilmu možnost mikroflóry modelování může být užitečná. Například pro periodontální růst patogennymmikroorganizmam vyžaduje nízký oxidační-vosstanovitelnyypotentsial. Je ukázáno, že přídavek oxidačního činidla, jako je metilenovyysiny v parodontálních kapes potlačuje růst P. gingivalis. Cirkulace Poskolkuuvelichenie zlepšuje periodontální drážka obespecheniepitaniem regulaci subgingiválního biofilmu oběhu mozhetv budoucnu použít pro řízení subgingiválních bioplenkoy.Ispolzovanie protizánětlivá činidla mohou nejen pomochpodavit destruktivní tendence v hostitelském organismu, ale také živiny umenshitpostuplenie v biofilmu v průběhu oběhu periodontální drážky.



literatura

1. Slavkin HC. Biofilmy, mikrobiální ekologie a Antoni Van Leeuwenhoek.J Am Dent doc 1997-128: 492-495.
2. Douglass C, Fox C. Průřezové studie u onemocnění parodontu: Současný stav a důsledky pro zubní ordinaci. Adv Dent Res1993-7: 25-31.
3. DuPont GA. Pochopení zubní plaque- biofilmu dynamiku. J VetDent 1997-1914: 91 až 94.
4. Marsh PD, Bradshaw DJ. Zubní plak jako biofilm. J IndustrialMicrobiology 1995-1915: 169-175.
5. Costerton JW, Lewandowski Z, DeBeer D, et al. Biofilmy, tím customizedmicroniche. J Bacteriology 1994-176: 2137-2142.
6. Shearer BJ. Biofilm a zubní ordinace. J Am Dent Assoc 1996-127: 181-189.
7. Meyer KF 1917. Tento stav zubní bakteriologii. J AmDent Assoc 1917-4: 966-996.
8. Haffajee AD, Socransky SS. Důkaz bakteriálního původu: ahistorical perspektiva. Parodontologie 2000 1994-5: 7-25.
9. Willmann DE, Chaves ES. Role zubního plaku v průběhu etiologyand zánětlivých onemocnění parodontu. Harris NO, Garcia-Godoy F ed. Primární preventivní stomatologie. Stamford, CO: Appleton & Lange- 1999: 63-76.
10. Kimball GD. Vztah materii alba a zubní plaqueto paradentóze. J Periodontol 1952-1923: 16-169.
11. Keyes PH, Jordan HV. Periodontální léze syrského hamster.III. Zjištění týkající se infekční a přenosné component.Arch Oral Biol 1964-9: 377-400.
12. Listgarten MA. Elektronové mikroskopické pozorování v bacterialflora akutní nekrotizující ulcerózní zánět dásní. J Periodontol1965-36: 328-339.
13. Papapanou PN, Engebretson SP, Lamster IB. Aktuální a futureapproaches pro diagnostiku onemocnění parodontu. NY State DentJ 1999-32-39.
14. Haffajee AD, Socransky SS. Mikrobiální etiologické agens destructiveperiodontal onemocnění. Periodontol 2000 1994-5: 78-111.
15. Page RC, Offenbacher S, Schroeder HE, et al. Pokroky v thepathogenesis paradentózy: shrnutí vývoje, clinicalimplications a budoucí směry. Parodontologie 2000 1997 - 1914: 216-248.
16. konsensus zpráva o onemocnění parodontu: patogeneze a microbialfactors. Ann Periodontol 1996-1: 12-32.
17. Greenstein G, Polson A. Role lokálního podávání léku do themanagement periodontálních onemocnění: Komplexní přehled. J Periodontol1998-69: 507-520.
18. Greenstein G. Periodontální Reakce na mechanické non-surgicaltherapy: revize. J Periodontol 1992-1963: 118-130.
19. Marsh PD, Bradshaw DJ. Fyziologické přístupy k ovládaní ústní biofilmů. Adv Dent Res 1997-1911: 176-185.
20. Wilson M, Gibson M, Strahan D, et al. Předběžná evaluationof použití redox-látek v léčbě chronické periodontitis.J parodont Res 1992-27: 522-527.
21. Převzato z Marsh a Bradshaw. Fyziologické přístupy travnímu kontrolu ústní biofilmů. Adv Dent Res 1997-1911: 176-185.