Биологические свойства аутоштаммов Lactobacillus spp. пародонтальных карманов у больных пародонтитом
|
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ 3
ВВЕДЕНИЕ 4
ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 8
1.1 Условия формирования микробного консорциума ротовой полости 8
1.2 Краткая характеристика основных родов бактерий, грибов и простейших
- представителей нормальной микрофлоры полости рта человека 13
1.3 Микробиологические и иммунопатогенетические основы развития
пародонтита. Механизм и этапы формирования зубных бляшек 25
1.4 Изменения в составе микрофлоры ротовой полости при
пародонтите 28
ГЛАВА II. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 3 5
2.1 Объект исследования и условия проведения эксперимента 35
2.2 Идентификация выделенных штаммов лактобактерий методом масс-
спектрометрии 36
2.3 Анализ биопленок, формирующихся на инертных поверхностях 37
2.4 Исследование адгезивной способности изолятов лактобацилл к
буккальному эпителию 38
2.5 Определение антагонистических свойств Lactobacillus spp. к
Staphylococcus aureus и Pseudomonas aeruginosa 39
2.6 Использование методов статистического анализа 40
ГЛАВА III. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ 41
3.1 Результаты бактериологического посева содержимого пародонтальных
каналов пациентов 41
3.2 Идентификация выделенных штаммов Lactobacillus spp. 42
3.3 Адгезивная способность штаммов Lactobacillus spp. к буккальному
эпителию 45
3.4 Антагонистические свойства штаммов Lactobacillus spp. 47
3.5 Способность штаммов Lactobacillus spp. к биопленкообразованию 50
ВВЕДЕНИЕ 4
ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 8
1.1 Условия формирования микробного консорциума ротовой полости 8
1.2 Краткая характеристика основных родов бактерий, грибов и простейших
- представителей нормальной микрофлоры полости рта человека 13
1.3 Микробиологические и иммунопатогенетические основы развития
пародонтита. Механизм и этапы формирования зубных бляшек 25
1.4 Изменения в составе микрофлоры ротовой полости при
пародонтите 28
ГЛАВА II. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 3 5
2.1 Объект исследования и условия проведения эксперимента 35
2.2 Идентификация выделенных штаммов лактобактерий методом масс-
спектрометрии 36
2.3 Анализ биопленок, формирующихся на инертных поверхностях 37
2.4 Исследование адгезивной способности изолятов лактобацилл к
буккальному эпителию 38
2.5 Определение антагонистических свойств Lactobacillus spp. к
Staphylococcus aureus и Pseudomonas aeruginosa 39
2.6 Использование методов статистического анализа 40
ГЛАВА III. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ 41
3.1 Результаты бактериологического посева содержимого пародонтальных
каналов пациентов 41
3.2 Идентификация выделенных штаммов Lactobacillus spp. 42
3.3 Адгезивная способность штаммов Lactobacillus spp. к буккальному
эпителию 45
3.4 Антагонистические свойства штаммов Lactobacillus spp. 47
3.5 Способность штаммов Lactobacillus spp. к биопленкообразованию 50
Микроорганизмы на поверхности зубов, десневой борозде, пародонтальных карманах образуют так называемую бактериальную биопленку [1]. Первичными колонизаторами зубного налета являются Streptococcus sanguinis, Streptococcus oralis, Streptococcus mitis, бактерии родов Fusobacterium и Neisseria. Все они аэробы или факультативные аэробы, которые снижая уровень кислорода, позволяют анаэробным бактериям внедриться в сообщество биопленки в качестве вторичных колонизаторов. К вторичным колонизаторам относятся грамотрицательные микроорганизмы такие, как Fusobacterium nucleatum, Prevotella intermedia, бактерии родов Actinomyces и Capnocytophaga [2]. Если первичная биопленка остается целостной некоторое время, то она является благоприятной средой для прикрепления условно - патогенных видов бактерий, таких как Porphyromonas gingivalis, aggregatibacter
actinomycetemcomitans, Treponema denticola, которые отнесены к пародонтопатогенам. Кроме того, показано, что P. gingivalis образует ассоциации с факультативно-аэробными бактериями, такими как бактерии рода Neisseria в качестве стратегии выживания [3, 4]. Такое нарушение равновесия состояние биопленок может привести к развитию патологических состояний в полости рта, в частности к пародонтиту. Пародонтит - воспалительное заболевание комплекса тканей, окружающих зуб, при котором происходит разрушение костной ткани, что может привести к подвижности и потере зубов [5]. В развитии пародонтита существенную роль играет состав микробной биопленки зубной бляшки и на слизистой оболочке рта человека [6]. На начальных стадиях и при прогрессировании парадонтита микроорганизмы колонизируют пародонтальный карман, образуя поддесневые биопленки, которые адгезируются к поверхности корня зуба, вызывая воспаление в пародонте [5, 7]. При тяжелой стадии заболевания происходит деструкция костной ткани, что приводит к прогрессирующей потере зубов. Инфекционный процесс при пародонтите вызывает воспалительную реакцию иммунной системы человека и обострение других хронических заболеваний [8]. Таким образом, одной из актуальных задач современной стоматологии является повышение эффективности терапии при пародонтите. Одним из решений данной проблемы является применение специальных пробиотиков для полости рта.
Пробиотики являются живыми микроорганизмами, которые благотворно влияют на здоровье человека при приёме их в достаточном количестве [9, 10]. Чаще всего в качестве пробиотических штаммов
используют бактерии рода Lactobacillus [10, 11]. Лактобактерии
составляют значительную часть популяции защитных микроорганизмов в микробиоте человека. Они являются грамположительными
палочковидными анаэробами или факультативными анаэробами [12] (Воробьёв, 2022). Лактобактерии обычно составляют менее 1% от общего пула микроорганизмов, выделенных из полости рта. Некоторые виды обнаруживаются как в фекальных, так и в оральных образцах, например, L.paracasei, L.plantarum, L.rhamnosus и L.salivarius, которые часто выделяются из образцов слюны [11]. Как известно, бактерии рода Lactobacillus продуцируют большое количество биологически активных веществ, такие как перекись водорода, лактоцидин, лактолин и, кроме того, стимулируют лимфоидный аппарат, способствуя синтезу иммуноглобулинов и выработке лизоцима [13]. В литературных источниках описано применение пробиотика на основе L.acidophilus у пациентов с пародонтитом, а именно после обработки пародонтальных карманов данным препаратом оценивали уровень гигиены полости рта и состояние местного иммунитета. В результате биопрепарат с нелиофилизированными штаммами лактобактерий не только положительно повлиял на клиническое состояние тканей пародонта, снижая выраженность воспаления, но и улучшал показатели местного иммунитета [13]. Кроме того, пробиотики предложены и в качестве эффективного лечения кандидоза полости рта, так как показано, что лактобактерии, могут ингибировать рост биопленок грибов рода Candida in vitro [14, 15]. Также обнаружено, что прием пробиотиков снижает уровень 5. mutans в слюне у детей [16]. У пациентов с заболеваниями пародонта пробиотик с Lactobacillus spp. улучшал результаты консервативной терапии, уменьшая кровоточивость десны и изменяя уровень бактерий в полости рта [17-19]. Несколько исследований указывают на то, что пробиотики способствуют уменьшению неприятного запаха изо рта и улучшению качества жизни, связанного со здоровьем полости рта [20]. Также доказано, что постоянное краткосрочное употребление пробиотиков может замедлить возникновение кариеса у детей [21]. Таким образом, использование пробиотических препаратов на основе лактобактерий является перспективным направлением для улучшения качества лечения заболеваний слизистой оболочки рта.
В связи с этим, целью работы стало изучение биологических свойств Lactobacillus spp., выделенных у пациентов из пародонтальных карманов с диагнозом хронический генерализованный пародонтит легкой и средней степени тяжести. Задачи исследования:
1. Выделение чистой культуры и идентификация штаммов лактобактерий из содержимого пародонтальных карманов пациентов с пародонтитом методом масс-спектрометрии.
2. Изучение биологических свойств штаммов Lactobacillus spp.
3. Оценка биосовместимости наиболее перспективных штаммов
лактобактерий выделенных в ходе исследований.
4. Анализ полученных данных и сбор коллекции наиболее
перспективных штаммов для создания пробиотических препаратов.
Обоснование новизны исследования: впервые показана роль в колонизационной резистентности полости рта штаммов Lactobacillus spp., выделенных от пациентов с пародонтитом.
Теоретическая и практическая значимость темы: результаты, полученные при проведении данного исследования, могут быть опубликованы в научных профильных журналах и апробированы на научно-практических симпозиумах и конференциях. Экспериментальные данные будут интересны специалистам, работающим в области стоматологии, и могут быть использованы ими в практической деятельности для эффективного лечения пародонтита и восстановления нормальной микробиоты слизистой оболочки полости рта.
actinomycetemcomitans, Treponema denticola, которые отнесены к пародонтопатогенам. Кроме того, показано, что P. gingivalis образует ассоциации с факультативно-аэробными бактериями, такими как бактерии рода Neisseria в качестве стратегии выживания [3, 4]. Такое нарушение равновесия состояние биопленок может привести к развитию патологических состояний в полости рта, в частности к пародонтиту. Пародонтит - воспалительное заболевание комплекса тканей, окружающих зуб, при котором происходит разрушение костной ткани, что может привести к подвижности и потере зубов [5]. В развитии пародонтита существенную роль играет состав микробной биопленки зубной бляшки и на слизистой оболочке рта человека [6]. На начальных стадиях и при прогрессировании парадонтита микроорганизмы колонизируют пародонтальный карман, образуя поддесневые биопленки, которые адгезируются к поверхности корня зуба, вызывая воспаление в пародонте [5, 7]. При тяжелой стадии заболевания происходит деструкция костной ткани, что приводит к прогрессирующей потере зубов. Инфекционный процесс при пародонтите вызывает воспалительную реакцию иммунной системы человека и обострение других хронических заболеваний [8]. Таким образом, одной из актуальных задач современной стоматологии является повышение эффективности терапии при пародонтите. Одним из решений данной проблемы является применение специальных пробиотиков для полости рта.
Пробиотики являются живыми микроорганизмами, которые благотворно влияют на здоровье человека при приёме их в достаточном количестве [9, 10]. Чаще всего в качестве пробиотических штаммов
используют бактерии рода Lactobacillus [10, 11]. Лактобактерии
составляют значительную часть популяции защитных микроорганизмов в микробиоте человека. Они являются грамположительными
палочковидными анаэробами или факультативными анаэробами [12] (Воробьёв, 2022). Лактобактерии обычно составляют менее 1% от общего пула микроорганизмов, выделенных из полости рта. Некоторые виды обнаруживаются как в фекальных, так и в оральных образцах, например, L.paracasei, L.plantarum, L.rhamnosus и L.salivarius, которые часто выделяются из образцов слюны [11]. Как известно, бактерии рода Lactobacillus продуцируют большое количество биологически активных веществ, такие как перекись водорода, лактоцидин, лактолин и, кроме того, стимулируют лимфоидный аппарат, способствуя синтезу иммуноглобулинов и выработке лизоцима [13]. В литературных источниках описано применение пробиотика на основе L.acidophilus у пациентов с пародонтитом, а именно после обработки пародонтальных карманов данным препаратом оценивали уровень гигиены полости рта и состояние местного иммунитета. В результате биопрепарат с нелиофилизированными штаммами лактобактерий не только положительно повлиял на клиническое состояние тканей пародонта, снижая выраженность воспаления, но и улучшал показатели местного иммунитета [13]. Кроме того, пробиотики предложены и в качестве эффективного лечения кандидоза полости рта, так как показано, что лактобактерии, могут ингибировать рост биопленок грибов рода Candida in vitro [14, 15]. Также обнаружено, что прием пробиотиков снижает уровень 5. mutans в слюне у детей [16]. У пациентов с заболеваниями пародонта пробиотик с Lactobacillus spp. улучшал результаты консервативной терапии, уменьшая кровоточивость десны и изменяя уровень бактерий в полости рта [17-19]. Несколько исследований указывают на то, что пробиотики способствуют уменьшению неприятного запаха изо рта и улучшению качества жизни, связанного со здоровьем полости рта [20]. Также доказано, что постоянное краткосрочное употребление пробиотиков может замедлить возникновение кариеса у детей [21]. Таким образом, использование пробиотических препаратов на основе лактобактерий является перспективным направлением для улучшения качества лечения заболеваний слизистой оболочки рта.
В связи с этим, целью работы стало изучение биологических свойств Lactobacillus spp., выделенных у пациентов из пародонтальных карманов с диагнозом хронический генерализованный пародонтит легкой и средней степени тяжести. Задачи исследования:
1. Выделение чистой культуры и идентификация штаммов лактобактерий из содержимого пародонтальных карманов пациентов с пародонтитом методом масс-спектрометрии.
2. Изучение биологических свойств штаммов Lactobacillus spp.
3. Оценка биосовместимости наиболее перспективных штаммов
лактобактерий выделенных в ходе исследований.
4. Анализ полученных данных и сбор коллекции наиболее
перспективных штаммов для создания пробиотических препаратов.
Обоснование новизны исследования: впервые показана роль в колонизационной резистентности полости рта штаммов Lactobacillus spp., выделенных от пациентов с пародонтитом.
Теоретическая и практическая значимость темы: результаты, полученные при проведении данного исследования, могут быть опубликованы в научных профильных журналах и апробированы на научно-практических симпозиумах и конференциях. Экспериментальные данные будут интересны специалистам, работающим в области стоматологии, и могут быть использованы ими в практической деятельности для эффективного лечения пародонтита и восстановления нормальной микробиоты слизистой оболочки полости рта.
Характер колонизационной резистентности слизистой оболочки ротовой полости является одним из ведущих физиологических и патогенетически значимых факторов формирования и прогрессирования стоматологических заболеваний. При нарушениях в системе местного иммунитета полости рта и чрезмерном обсеменении условно-патогенными микроорганизмами, на фоне подавления роста и процессов жизнедеятельности резидентной микрофлоры, возникает риск поражений твердых тканей зубов, пародонта, СОПР. С целью назначения правильного лечения стоматологических больных и коррекции возникших дисбиотических состояний ротовой полости, очень важно понимать причины появления и развития дисбаланса, а также разобраться в механизмах его возникновения. Для этого же, в свою очередь, необходимо детально изучить те биологические свойства резидентной микрофлоры, которые имеют первостепенное значение в поддержании колонизационной резистентно сти.
По результатам исследования была изучена роль штаммов Lactobacillus spp., выделенных из пародонтальных карманов пациентов с пародонтитом, в поддержании колонизационной резистентности слизистой оболочки полости рта у данной группы стоматологических больных. Исследование позволило оценить способность 9 выделенных штаммов Lactobacillus spp., а именно видов L. casei и L. fermentum проявлять антимикробную активность по отношению к условно-патогенным культурам P. aeruginosa и S'. aureus, адгезивную способность к буккальным эпителиоцитам человека и способность к образованию биопленок, что определяет колонизационную резистентность слизистой оболочки ротовой полости.
По результатам исследования была изучена роль штаммов Lactobacillus spp., выделенных из пародонтальных карманов пациентов с пародонтитом, в поддержании колонизационной резистентности слизистой оболочки полости рта у данной группы стоматологических больных. Исследование позволило оценить способность 9 выделенных штаммов Lactobacillus spp., а именно видов L. casei и L. fermentum проявлять антимикробную активность по отношению к условно-патогенным культурам P. aeruginosa и S'. aureus, адгезивную способность к буккальным эпителиоцитам человека и способность к образованию биопленок, что определяет колонизационную резистентность слизистой оболочки ротовой полости.
