Местные кариесогенни факторы
Непосредственное повреждающее действие на твердые ткани зубов производят местные кариесогенни факторы. Больше кариесогенный значение (как самостоятельно, так и в сочетании с другими факторами) имеют зубные отложения: зубной налет и зубная бляшка.
Зубной налет - это желтоватого или серовато-белого цвета мягкое клейкое отложения на поверхности зубов, является конгломератом микроорганизмов, клеток спущенного эпителия, лейкоцитов, смеси протеинов и липидов слюны с частицами пищи. Мягкий зубной налет не имеет постоянной внутренней структуры, присущей зубной бляшке, он неплотно прикреплен к поверхности зуба, поэтому его довольно легко можно смыть струей воды или удалить шариком из ваты. Зубная бляшка является мягким аморфным гранулированным отложением, что достаточно плотно прикреплено к поверхности зуба, от которой бляшку можно отделить только путем механической очистки инструментом или зубной щеткой. Когда зубная бляшка небольшая, ее не видно (если она не окрашена пигментами пищи или красителями), в случае увеличения размера она приобретает вид сероватой или желто-серой массы на поверхности зуба.
В прикреплении зубной бляшки к поверхности зуба большое значение имеет пелликула.
Она образуется после прорезывания зуба, поэтому ее называют приобретенной кутикулой. Пелликула представляет собой тонкую органическую пленку, которая является производным белково-углеводных комплексов слюны - муцина, гликопротеинов, сиалопротеинив (SD Hogg, I. Lightfoot, 1988). В ней выделяют 3 слоя:поверхностный и 2 прикреплены достаточно прочно к поверхности эмали. Предполагают, что пелликула является своего рода связующим субстанцией между зубной бляшкой и поверхностью эмали. Обязательным условием образования зубного налета и зубной бляшки является наличие микроорганизмов. Экспериментально было доказано, что у животных-гнотобионтив (выращенные в специальных условиях животные, в организме которых нет микробов) никогда не образуются зубной налет и бляшка. Многочисленными экспериментальными исследованиями было установлено, что в образовании зубной бляшки можно выделить несколько стадий (ILHardwick, 1985).
I стадия. Образование бесклеточной органической пленки на поверхности эмали зуба, которую называют пелликула или приобретенной кутикулой. Обычно для образования пеликулы необходимо от нескольких минут до нескольких часов.
ІІ стадия. На поверхности пеликулы происходит адсорбция протеинов микроорганизмов и эпителиальных клеток. Они приклеиваются к пеликулы и постепенно начинается рост бактериальных колоний. В среднем эта стадия длится несколько дней.
III стадия - образование и формирование зрелой зубной бляшки. В ней происходит преципитация внеклеточных полисахаридов, образуемые микроорганизмами бляшки с гликопротеинов слюны. На этой стадии бляшка представляет наибольшую опасность для эмали зубов, поскольку активно выделяет органические кислоты (молочную, уксусную и др..) И гидролитические ферменты (протеиназы, гиалуронидазу и др.). Образование бляшки начинается с присоединения монослоя бактерий приобретенной пеликулы или поверхности зуба. Зубная бляшка состоит в основном из микроорганизмов (до 70%) и межклеточного матрикса (комплексгликозаминогликанов и белков). При наличии условий зубная бляшка быстро увеличивается и достигает максимума примерно в течение 30 суток.
Зрелая зубная бляшка чаще всего имеет такую структуру (рис.):
1. Приобретенная пелликула, которая обеспечивает связь налета с эмалью;
2. Слой палисадникоподибно расположенных волокнистых микроорганизмов, которые оседают на пелликула;
3. Густая сеть волокнистых микроорганизмов, в которой есть колонии других видов микроорганизмов;
4. поверхностный слой коккообразные микроорганизмов (Z. Broucal, J. Svejda, 1973).
Схема строения наддесневой зубной бляшки:
1 - пелликула;
2 - палисадникоподибно размещены микроорганизмы;
С - волокнистые микроорганизмы;
4 - кокки;
5 - эмаль зуба
G.H. Bowden (1985) делит все микроорганизмы зубной бляшки на 2 большие группы:
1. Ацидофильные бактерии, способные развиваться в кислой среде и ферментировать кислоты;
2. Протеолитические бактерии, вырабатывающие протеиназы.
К первой группе относятся молочнокислые стрептококки, лактобациллы, актиномицеты, лептотрихии и коринебактерии. Вторую группу составляют анаэробы,перерабатывающих пищевые протеины и аминокислоты. Более важным является разделение микроорганизмов зубной бляшки на:
1. Кислототворни - ферментируют углеводы с образованием кислот;
2. Микроорганизмы, которые ферментируют углеводы с образованием полисахаридов: декстранов, Леван т.п..
Последние образуют сетчатую структуру зубной бляшки. До 50% бактериальной флоры бляшки составляют ацидофильные стрептококки с преобладанием Str.Mutans и Str. sanguis (II Олейник и соавт., 1983, 1986). На количество видов и численность микроорганизмов влияет наличие в полости рта субстратов их питания (углеводы, аминокислоты и др.).. Например, в случае употребления пищи, которая содержит много сахарозы, увеличивается количество зубных бляшек и в них преобладают ацидофильные стрептококки.
Главными протеолитическими бактериями является ристелы, на долю которых приходится более 30% от общего количества этой группы микроорганизмов. Важную роль в образовании зубной бляшки играют углеводы. Установлено, что у лиц, употребляющих много углеводов с пищей (особенно сахарозы), зубные бляшки образуются сравнительно быстро и в большом количестве.
Многочисленными исследованиями было доказано, что зубной налет вследствие скопления в нем микроорганизмов способен легко и быстро преобразовывать углеводы в кислоты (молочную, уксусную, пропионовую). Образование кислот в зубном налете (бляшке) и снижение при этом рН происходит только из наличия в полости рта углеводов. Легче всего микроорганизмы бляшки ферментируют сахарозу, глюкозу и фруктозу.
Клеточные элементы бляшки вместе с белковыми клейкими телементамы обеспечивают ее пористую структуру, которая способна пропускать через себя ротовую жидкость (слюну, жидкость пищи). Образующиеся микроорганизмами внеклеточные полисахариды закрывают межклеточные промежутки в бляшке, чем способствуют накоплению в ней органических кислот. Таким образом, зубной налет и особенно зубная бляшка является полупроницаемой мембраны, которые способны избирательно пропускать через себя различные вещества. Довольно легко диффундируют в зубную бляшку углеводы, которые проявляются в ней в количествах, прямо пропорциональных их концентрации в слюне и времени экспозиции. Одновременно бляшка не пропускает щелочные вещества слюны способнынейтрализовать кислоты. Мукоидная пленка бляшки нерастворимое во многих химических реагентах. При отсутствии углеводов уровень рН бляшки обычно колеблется в пределах, близких к нейтральному - 7,0. Потребление углеводов вызывает резкое повышение кислотности бляшек, которое длится около 30 мин, достигая рН 5,8 - 4,5. После этого кислая среда бляшки нейтрализуется буферными системами слюны, рН ее снова достигает нейтральных значений. Если употребление углеводов повторяется, то возникает достаточно устойчивое снижение рН под зубной бляшкой, что вызывает повреждение эмали. Растворение эмали начинается, когда рН снижается до 5,5, поэтому это значение рН считают критическое. Во бляшкой может быть и более значительное повышение кислотности среды. Кроме того, бляшка препятствует проникновению к эмали щелочей слюны способны нейтрализовать кислоты и неорганических веществ, которые постоянно поступают со слюной в эмаль, восстанавливая ее минеральную структуру.
Таким образом, при соответствующих условиях под зубной бляшкой может образоваться и длительное время поддерживаться такое состояние, когда концентрация органических кислот способна растворить минеральные структуры эмали, а протеолитические ферменты микроорганизмов бляшки - расщепить ее органические компоненты. На состояние реакции среды под зубной бляшкой влияют также и такие факторы, как возраст бляшки, локализация (на контактной или вестибулярной поверхности зуба), наличие и концентрация углеводов в полости рта, способность углеводов к диффузии в бляшку, буферная емкость слюны. Есть зубная бляшка значительной степени нарушает функциональную равновесие между твердыми тканями зуба (эмаль) и полостью рта, поэтому является значительнымкариесогенный фактором. Зубная бляшка чревата различные иммунологические реакции. Доказано, что она содержит иммуноглобулины классов A, G, М, амилазу, лизоцим, альбумин и белковые субстраты. Иммунофлуоресцентного метода было установлено, что иммуноглобулины покрывают зуб и бактерии бляшки. Например,микроорганизмы покрытые IgA, поступающих из слюны или десневой жидкости (Д. Овруцкий, В.К. Леонтьев, 1986; И. Wiltont и соавт., 1988). Этот иммуноглобулин является главным фактором, который препятствует адгезии микроорганизмов к поверхности твердых тканей зубов (эмали) и образованию ими колоний. Учитывая значительную роль иммуноглобулинов в развитии многих патологических процессов были предприняты попытки связать возникновение кариеса их уменьшением или отсутствием (особенно IgA) в слюне. Однако полученные данные противоречивы, поскольку трудно связать общую многогранную систему секреторного антителообразования только с локальными проявлениями в полости рта.
Мягкие зубные отложения имеют достаточно выраженную ферментативную активность. Общее количество ферментов, обнаруженных в зубном налете и зубной бляшке, превышает 50, большинство из них имеют микробное происхождение и представлены протеолитическими ферментами. Кроме них присутствуют фосфатаза,нейраминаза, лактатдегидрогеназа и другие ферменты гликолитического пути распада глюкозы. Под действием микроорганизмов и ферментов глюкоза и сахароза подвергаются ферментативных преобразований. Сначала сахароза превращается в полисахариды типа Левана и декстрана, которые резервируются, а затемгидролизуются до глюкозы и фруктозы. В дальнейшем они фосфорилируются и гликолитическим путем превращаются в пируват. Дальнейшем пируват может восстанавливаться в лактат (молочную кислоту) под действием фермента лактатдегидрогеназы, декарбоксилюваты в ацетат (уксусная кислота) под действиемпируватдекарбоксилазы или включаться в тцикл трикарбоновых кислот и образовывать ряд органических кислот, в том числе янтарную. Последняя под действием специфических ферментов превращается в пропионат. Сочетание этих кислот (молочной, уксусной, пропионовой) и образует общую совокупность кислых продуктов зубной бляшки, повреждает минеральные компоненты эмали. Среди них преобладает молочная кислота, которая вырабатывается в основном стрептококками. Видимо, кариесогенни свойства зубной бляшки связаны именно с ней, поскольку молочная кислота обладает способностью растворять кальций апатитов зубов даже при рН выше критического значения.