Biofilm bakteryjny i jego rola w etiologii chorób jamy ustnej

BIOFILM – CZYM JEST?

Sposób w jaki myślimy o bakteriach to planktoniczne jej formy, prawdziwy zaś ich świat to świat komunikacji chemotaktycznej.

Biofilmy odkryto już w XVII wieku, jednak naukowcy skupili całą swoją uwagę na rzadko pojawiających się, wolnożyjących komórkach planktonicznych. W naturze jednak drobnoustroje żyją RAZEM tworząc złożone zbiorowości. Komórki planktoniczne to wolnożyjące, pojedyncze komórki bakterii, które stanowią mniej niż 0,1% ogólnej biomasy bakteryjnej - dodatkowo to biofilmy odpowiedzialne są za większość chorób.   

Czym więc jest BIOFILM? Związaną z powierzchnią (lub nie!) zorganizowaną wspólnotą komórek bakteryjnych zamkniętych w polimerycznej macierzy własnej produkcji. Biofilm tworzą żyjące drobnoustroje – bakterie, grzyby, glony, pierwotniaki, substancje organiczne – polisacharydy, lipidy, proteiny oraz związki nieorganiczne – sole metali. Pojęcie biofilmu jest szerokie - obejmuje środowisko zewnętrzne: wody, ziemie, rośliny, urządzenia przemysłowe (rury wodociągowe, kanalizacyjne) organizmy ludzi i zwierząt – płytka nazębna, ucho, nos, gardło, przewód pokarmowy, skóra, drogi rodne (pochwa), drogi moczowe.

Znaczenie biofilmu medycznego – w stomatologii, w zakresie oddziaływania płytki nazębnej

Tworzenie biofilmu bakteryjnego płytki nazębnej jest cechą charakterystyczną bytowania mikrobioty stałej błony śluzowej jamy ustnej. Jednocześnie udowodniono, że nadmierny, o nieprawidłowym składzie biofilm bakteryjny, jest przyczyną dwóch najczęściej występujących chorób jamy ustnej, próchnicy zębów oraz stanu zapalnego dziąseł. Zatem bakterie flory stałej jamy ustnej w przypadku ich nadmiaru lub zachwianej równowagi z innymi bakteriami stają się czynnikiem etiologicznym próchnicy i stanów zapalnych tkanek miękkich jamy ustnej. Zakażenia te mają charakter endogenny, przewlekły i często nawracający ze względu na naturalną oporność drobnoustrojów tworzących biofilm na antyseptyki, chemioterapeutyki czy antybiotyki. Wykazano, że skuteczne stężenie terapeutyczne niektórych antybiotyków jest ponad 100-krotnie większe dla bakterii zamkniętych w biofilmie, w porównaniu do bakterii planktonicznych.

Biofilm charakteryzuje: wielokomórkowość, wielogatunkowość/monogatunkowość, polimeryczna macierz zewnątrzkomórkowa, trójwymiarowa struktura, zdolność do komunikowania się, wysoka tolerancja wobec: większości antybiotyków, układu immunologicznego, środków dezynfekcyjnych, wysychania, UV.

Jak powstaje biofilm?

Mikrobiotę jamy ustnej tworzy ponad 700 gatunków bakterii Gram-dodatnich i Gram-ujemnych, zarówno tlenowych jak i beztlenowych. Bakterie wykazują gatunkowo swoistą topografię kolonizując zęby, język, błonę śluzową jamy ustnej, podniebienie twarde i kieszonki dziąsłowe. Pierwszym absolutnie koniecznym etapem jest pokrycie zęba tzw. osłonką nabytą tworzoną przez białka omywającej śliny. Z jednej strony osłonka nabyta chroni zęby przed bezpośrednim kontaktem z czynnikami wywołującymi erozję szkliwa, ale z drugiej strony umożliwia adhezję bakterii. W początkowej fazie tworzenia się biofilmu adhezja bakterii jest procesem odwracalnym. W późniejszym okresie po uwolnieniu składników macierzy przez pionierskie bakterie (S. mutans) powstają trwałe warstwy biofilmu zawierające mikrokolonie pionierskie. Skład bakterii wraz ze wzrostem i dojrzewaniem biofilmu zmienia się. Zmniejsza się liczba bakterii należących do rodzaju Streptococcus, a rośnie z rodzajów Actinomyces i Corynobacterium.

Z dużej liczby mikroorganizmów zasiedlających jamę ustną, najbardziej zaangażowane w wywoływanie i rozwój próchnicy zębów są tzw. paciorkowce jamy ustnej, głównie Streptococcus mutans i Streptococcus sobrinus. Kluczowe zaś bakterie w rozwoju choroby przyzębia to między innymi: Porphyromonas gingivalis, Treponema denticola, Tannarella forsythia (Bacteroides forsythus), Aggregatibacter actinomycetemcommitans, Prevotella intermedia, Streptococcus sanguis, Fusobacterium nucleatum.

Biofilm a choroby przyzębia. Definicja zapalenia przyzębia

Klinicznie stan zapalny objawia się zaczerwienieniem, obrzękiem i krwawieniem podczas zgłębnikowania. Jednak na poziomie molekularnym i komórkowym procesy zapalne definiuje naciek komórkowy i uwalnianie różnorodnych cytokin.

Produkty niektórych patogenów, takie jak lipopolisacharydy (LPS) i enzymy proteolityczne wyzwalają w sposób bezpośredni lub pośredni reakcję tkanek gospodarza, indukując syntezę białek prozapalnych (cytokin) i podnosząc poziom mediatorów zapalnych, co prowadzi do stanu zapalnego i niszczenia tkanek. Jeśli nie zostaną podjęte działania prewencyjne lub terapia, dochodzić będzie do postępującej destrukcji tkanek podtrzymujących ząb, powstawania kieszonek klinicznych, resorpcji kości, a wreszcie do utraty zęba.

Obecnie obowiązująca nowa klasyfikacja chorób przyzębia i chorób tkanek wokół implantów została opracowana w 2017 roku. Wprowadziła ona zmiany do wcześniej obowiązującej klasyfikacji z 1999 roku i podaje obowiązującą dzisiaj definicję zapalenia przyzębia.

Jest to choroba WIELOCZYNNIKOWA, ZAPALNA, związana z DYSBIOTYCZNYM BIOFILMEM płytki, która prowadzi do postępującej destrukcji aparatu zawieszeniowego zęba.

Walka z biofilmem

Skuteczne usuwanie płytki nazębnej jest podstawą zapobiegania próchnicy zębów i chorobom przyzębia. Kontrolę płytki uzyskuje się poprzez oddziaływanie mechaniczne lub chemiczne. Mechanicznym sposobem usuwania płytki jest m.in. szczotkowanie zębów, nitkowanie i używanie szczoteczek międzyzębowych, a chemicznym dodawanie środków antybakteryjnych do past do zębów i płukanek oraz żeli i lakierów. Metody powyżej służą jako profilaktyka, prewencja chorób wywołanych przez dysbiotyczny biofilm na poziomie higieny domowej. W gabinecie stomatologicznym działamy w sposób bardziej profesjonalny taki jak: skaling i wygładzanie korzeni jako element terapii niechirurgicznej na przyzębiu lub zabiegi chirurgiczne.

Pomimo najszczerszych starań wielu pacjentów nie jest w stanie zapanować nad płytką nazębną samym tylko mechanicznym czyszczeniem zębów – trzeci krok higieny domowej czyli po umyciu i nitkowaniu wprowadzenie płynu Listerine^® na bazie 4 olejków eterycznych, może zapewnić usunięcie 99% bakterii płytki nazębnej, co może mieć duże znaczenie.

Olejki eteryczne: tymol, mentol, eukaliptol, salicylan metylu zawarte w Listerine^® (tymol, mentol, eukaliptol, salicylan metylu) niszczą ściany komórek bakteryjnych i hamują namnażanie się bakterii, co wspiera mechanoterapię. Warto więc zindywidualizować plan działania, nawet w doborze płynu.

90% pacjentów deklaruje chęć stosowania płynu do płukania jamy ustnej. Dowody pokazują, że warto rekomendować Listerine^® szczególnie w grupach pacjentów:

• młodzież od około 12 r.ż. (okres pokwitania),

• kobiety ciężarne, zwłaszcza te, u których jeszcze przed ciążą rozpoznano zmiany zapalne w przyzębiu lub urodziły dziecko przed prawidłowym terminem i z niską masą ciała (poród przed 37 tyg. ciąży, masa urodzeniowa dziecka poniżej 2500g),

• pacjenci z cukrzycą typu 1 i 2 niekontrolowaną lub marginalnie kontrolowaną (poziom HbA1c >7%),

• pacjenci przyjmujący leki immunosupresyjne,

• pacjenci z chorobami sercowo – naczyniowymi,

• palacze

Zastosowanie płynu do płukania Listerine^® to także redukcja ilości mikroorganizmów w aerozolu bakteryjnym i zmniejszenie ryzyko podczas procedur stomatologicznych.

Związek zapaleń przyzębia z chorobami ogólnoustrojowymi. Jama ustna a zdrowie ogólne.

Działanie na rzecz homeostazy jamy ustnej to nie tylko prewencja próchnicy i zapaleń przyzębia - to również przeciwdziałanie zmianom zapalnym w odległych miejscach naszego organizmu. Choroby przyzębia są przewlekłym stanem zapalnym tkanek otaczających ząb, o złożonej etiologii. Stan ten jest przyczyną miejscowego wzrostu mediatorów zapalnych, takich jak: IL−1, IL−6 i TNF−α. Jednak mediatory zapalne obecne w kieszonkach przyzębnych mają nie tylko znaczenie miejscowe, ale także w świetle współczesnych badań mogą mieć udział lub być czynnikiem ryzyka dla choroby miażdżycowej, udaru mózgu, chorób sercowo−naczyniowych i cukrzycy, chorób górnych dróg oddechowych, porodu przedwczesnego, niskiej masy urodzeniowej.

W konkluzji rozważań warto uświadomić sobie, że lekarze dentyści stanowią ważne wsparcie dla kardiologów, ginekologów, diabetologów, a poprzez rekomendację właściwych kroków higieny jamy ustnej uczestniczą w realnej poprawie zdrowia ogólnego pacjentów.