Введение к работе
Актуальность темы. Человек и окружающая среда представляют экологическую систему, находящуюся в состоянии биологического равновесия (Б.А. Шендеров, 1996; 2001; А.А. Воробьев, 1998; Е.В. Тарасенко, 2000; Е.В. Омельянюк, 2001; О.Н. Куркина, 2003; В.Н. Царев, 2005).
За время жизни макроорганизма происходит смена ряда поколений микроорганизмов (И.Н. Разумович, 1990; Ю. Ершова, 1991; Е.И. Полищук, 1998; И.Г. Шонина, 1999; Т.Н.Климова, 2005). Соответственно этому эволюция и генетические изменения микроорганизмов в различных местах обитания подвержены более сильным влияниям, чем макроорганизм. При этом свойственные топодему приспособившиеся микробы существуют в сообществах, представляющих собой скопления популяций бактерий в строго ограниченном месте обитания (С.Д. Митрохин, 1999; Е.А. Воропаева, 2002; А.Ю. Миронов, 2002). Число и распространение микроорганизмов контролируются наличием в достаточном количестве, необходимом для их существования веществ, а также физико-химическими факторами окружающей среды (М.Д. Сирютина, 1998).
Известно, что бактерии проявляют некоторую избирательность локализации в связи с чем каждому из топодемов внешней среды свойственна относительно постоянная среда (Д.И. Садыкова, 1998; О.И. Пикуза, 1999; Л.Н. Каза-рина, 2001; А.Б. Покатилов, 2001; Е.А. Загороднева, 2002; И.А. Новицкий, 2002; И.И.Иванова, 2004).
Микрофлора складывается и закрепляется в результате взаимодействия множества факторов (количество субстрата, его доступность, физические и химические факторы, воздействующие на субстрат, солнечный свет, токсические вещества).
Микробы, живущие в различных топодемах не только формируют состав флоры, но и принимают самое непосредственное участие в складывающихся отношениях с макроорганизмом (С.А. Калашникова, 1999; Л.В. Крамарь, 2003).
Длительное переживание бактерий в организме хозяина обеспечивается рядом факторов, способствующих адгезии микробов в экологической нише в целях сохранения вида. Устойчивое сосуществование с человеком возможно при наличии определенных биологических свойств микроорганизмов, направленных, как правило, на деградацию механизмов защиты хозяина (О.В. Бухарин, 1999). Своеобразную экологическую систему, тесно связанную с внутренней средой организма и его внешним окружением составляет полость рта (А.И. Рыбаков с соавт., 1990; О.А. Варавина, 2004; Л.В. Рутаковская, 2004; В.И.Комарова, 2005; А.И.Хавкин, 2006).
Неотъемлемой частью микроэкосистемы полости рта является нормальная микрофлора, обеспечивающая колонизационную резистентность (О.В. Бухарин с соавт., 1996; О.В. Чернышева, 2003).
Микрофлора полости рта рассматривается как первичная мишень для любого фактора, который прямо или опосредованно влияет на адгезию и колонизационную резистентность резидентной, транзиторной и добавочной микрофлоры (Б.А. Шендеров, 1989; А.А. Воробьев с соавт., 1998; 2001).
Экологическими детерминантами, благоприятствующими обитанию в полости рта микробов в основном являются состояние зубочелюстной системы, степень резистентности слизистой оболочки полости рта, состав и свойства смешанной слюны.
Изучая функционирование механизмов в полости рта, можно получить данные как о неблагоприятном внешнем воздействии, так и о нарушениях ней-рогуморальной регуляции как следствие какого-то заболевания (И.И. Олейник с соавт., 1987; 1991; И.Г.Пономарева, 2000). Одним из наиболее информативных показателей - «индикаторов» состояния здоровья как в целом, так и в полости
рта является её микрофлора и взаимодействие факторов местной и общей неспецифической и специфической резистентности (Т.В. Чижикова 2007).
В последние два десятилетия концепция активного участия симбиотиче-ской микрофлоры в поддержании здоровья и возникновении многих патологических состояний завоевывает все большую популярность. Микроэкологические аспекты этиопатогенеза многих заболеваний основываются на признании того, что симбиотическая микрофлора является интегральной частью организма (И.В.Лиманская, 2006).
Микрофлора полости рта в норме представлена различными видами микроорганизмов, выполняющих целый ряд физиологических функций. Но она же является причиной развития многих заболеваний полости рта, которые всегда сопровождаются нарушением нормального баланса между представителями аллохтонной и аутохтонной микрофлоры, при этом ферментативная деятельность бактерий зубной бляшки приводит к образованию органических кислот, способствующих деминерализации, а затем и образованию полости в тканях зуба. Параллельно с этим доминирующая бактериальная флора подвергается изменениям, демонстрируя феномен, известный как «микробиологическая последовательность». Можно предположить, что процессы биологической сукцессии требуют наличия у бактерий факторов, подавляющих нормальных симбионтов и вытесняющих их из ниш постоянного места обитания. В настоящее время изучение таких факторов и ферментов «агрессии», выяснение их роли в патогенезе заболеваний, привлекает всеобщее внимание исследователей. Разработка современных биотехнологий для изучения микробиоценоза полости рта и раннего обнаружения изменений может способствовать улучшению методов диагностики, оценке риска заболевания и эффективности лечения кариеса. Следовательно, последовательные и всесторонние микробиологические исследования играют важную роль в расшифровке этиологии кариеса, и предполагают пути к его профи-
лактике и лечению. Этим и обусловлена актуальность избранной темы в клиническом и теоретическом аспектах.
В связи с изложенным, целью работы явился анализ значимости системы «лизоцим-антилизоцим» в регуляции микробиоценоза полости рта при кариесе.
Для достижения этой цели требовалось решение ряда задач:
Изучить состояние зубов и дать характеристику кариеса у взрослых людей, живущих в условиях крупного промышленного города.
Определить бактериальную колонизацию различных биотопов полости рта у больных кариесом твердых тканей зубов.
Исследовать экологическую структуру бактериальных сообществ при кариесе различной интенсивности. Выявить взаимосвязь между степенью компенсации кариозного процесса и выраженностью микроэкологических нарушений у больных.
Для установления биологических механизмов создания и поддержания микробиоценоза изучить систему «лизоцим-антилизоцим» бактерий, колонизирующих полость рта у лиц обследуемых групп, и выяснить роль этих процессов в регуляции микробных сообществ.
Определить возможности использования количественного определения факторов персистенции для биологической индикации состояния биоценоза полости рта.
Научная новизна работы. При микробиологическом исследовании полости рта выявлено, что факторы, способствующие кариесу, приводят также к перестройке биоценоза, при этом установлена статистически значимая взаимосвязь между степенью компенсации кариозного процесса и выраженностью микроэкологических нарушений.
Выявлено, что в микрофлоре полости рта большинство симбионтов проявляют антилизоцимную активность, выраженность которой увеличивается с нарастанием тяжести кариозного процесса. Экспериментальным путем уста-
новлена способность условно-патогенных бактерий, обладающих антилизи-цимной активностью, угнетать продукцию лизоцима штаммами симбионтами, при этом гетерогенность бактериальных популяций по системе «лизоцим-антилизоцим» обеспечивает адаптацию микроорганизмов к меняющимся условиям в организме хозяина. Антилизоцимная активность УПБ способствует длительной персистенции патогенов, а также является индикаторным признаком бактерий, для которых средой обитания служит полость рта больного кариесом. Предложена математическая модель дифференциации микроэкологических нарушений полости рта.
Положения, выносимые на защиту
Факторы, способствующие развитию кариеса, приводят также к перестройке биоценоза полости рта, что проявляется снижением количества нормальных симбионтов (Laktobacillus, S. salivarius, S. sanguis и S. epidermidis) и появлению в микрофлоре условно-патогенных микроорганизмов (S.mutans, S.haemolyticus, энтеробактерий, грибов и S.aureus).
Микроэкологические нарушения в полости рта сопряжены со степенью компенсации кариозного процесса, при этом доминирующая бактериальная флора подвергается изменениям, демонстрируя феномен «микробиологической последовательности».
Симбионтные микроорганизмы полости рта здоровых людей продуцируют лизоцим и редко проявляют способность к его деградации. При кариесе большинство бактерий имеют антилизоцимную активность, выраженность которой увеличивается с нарастанием тяжести кариозного процесса. Условно-патогенные бактерии, обладающие АЛА, угнетают продукцию лизоцима штаммами симбионтами.
Гетерогенность бактериальных популяций по системе «лизоцим-антилизоцим» обеспечивает адаптацию микроорганизмов к меняющимся условиям в организме хозяина.
5. Антилизоцимная активность УПБ обеспечивает длительную персистенцию патогенов, а также является индикаторным признаком бактерий, для которых средой обитания служит полость рта больного кариесом.
Практическая значимость исследований. Работа проводилась в соответствии с планом научно-исследовательской работы Волгоградского государственного медицинского университета. Тема вошла в отраслевую программу МЗ России и социального развития «Разработка медико-биологических проблем, направленных на улучшение показателей здоровья населения и экологического благополучия окружающей среды».
Результаты исследований внедрены в курс лекций и практических занятий кафедры микробиологии, вирусологии и иммунологии ВолГМУ.
Проведенная работа дала основание представить уровень распространенности факторов персистенции микроорганизмов в процессе формирования биоценоза у взрослых с различной степенью тяжести процесса и резистентности тканей зуба при кариесе. Выявлена возможность использования системы «ли-зоцим-антилизоцим» в оценке благополучия биоценоза.
Разработаны и внедрены в практику здравоохранения следующие предложения:
способ оценки экологической значимости грамположительных кокков (акт внедрения № 100 от 15.04.2007 г., г. Волгоград); способ оценки благополучия микрофлоры полости рта (акт внедрения № 120 от 25.05.2007 г., г. Волгоград). Разработаны, опубликованы и внедрены в практику следующие методические рекомендации для студентов, аспирантов и врачей:
Микроэкологическая характеристика биоценоза полости рта. - 2006. -31с.
Персистенция стрептококков. - Волгоград, 2006. - 29 с.
Результаты натурных и экспериментальных исследований легли в основу рационализаторского предложения: «Способ оценки благополучия биоценоза», утвержденного 30.04.2007 г. ВолГМУ.
Апробация работы п публикации. Материалы работы доложены и обсуждены на конференции студентов и молодых ученых (2003, 2004, 2005, 2006, 2007). Диссертация обсуждена на совместном заседании кафедр микробиологии, вирусологии и иммунологии, терапевтической и детской стоматологии). По материалам работы опубликовано 6 статей, 2 учебно-методических пособия для студентов, аспирантов и врачей.
Объем н структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, 3 глав собственных исследований, обсуждения результатов и указателя литературы, включающего 263 источника, в том числе 157 отечественных и 106 зарубежных. Работа изложена на 119 страницах машинописного текста, иллюстрирована 12 рисунками и 34 таблицами.
![Колонизация условно-патогенными бактериями различных биотопов полости рта пациентов, пользующихся съемными пластиночными протезами из акриловых пластмасс [Электронный ресурс]](/i/i/4261/192346.png "Колонизация условно-патогенными бактериями различных биотопов полости рта пациентов, пользующихся съемными пластиночными протезами из акриловых пластмасс [Электронный ресурс] Климова Татьяна Николаевна")
