Микроэкология полости рта

Содержание

Слайд 2

Значение микрофлоры полости рта для стоматологии В полости рта более 500

Значение микрофлоры полости рта для стоматологии

В полости рта более 500 видов

бактерий;
Микроорганизмы полости рта находятся в состоянии экологического равновесия;
Микроорганизмы полости рта могут вызывать различные стоматологические заболевания (кариес, гингивит, пародонтит и др.)
Слайд 3

Формирование микрофлоры полости рта Процесс формирования микрофлоры полости рта начинается после

Формирование микрофлоры полости рта

Процесс формирования микрофлоры полости рта начинается после рождения

ребенка. Источником бактерий являются живые (родители, братья, сестры и пр.) и неживые объекты;
На процесс состав микрофлоры влияет прорезывание зубов (основная микрофлора – стрептококки и актиномицеты);
Слайд 4

Формирование микрофлоры полости рта Период полового созревания – колонизация ПР грамотрицательными

Формирование микрофлоры полости рта

Период полового созревания – колонизация ПР грамотрицательными анаэробами

и спирохетами;
На микрофлору ПР взрослых людей влияют многие факторы (возрастные изменения, уровень физической нагрузки, стрессы, образ жизни, привычки и пр.);
Пожилой возраст – повышение риска кандидоза.
Слайд 5

Значение нормальной микрофлоры полости рта Отрицательные функции: Образование зубных бляшек обезображивает

Значение нормальной микрофлоры полости рта

Отрицательные функции:
Образование зубных бляшек обезображивает зубы, вызывает

запах изо рта, приводит к воспалению десен;
Микроорганизмы ПР могут участвовать в развитии стоматологических заболеваний;
Положительные функции:
Резиденты полости рта обеспечивают защиту тканей организма-хозяина;
Препятствуют росту патогенных бактерий (конкуренция за рецепторы адгезии, выработка токсических метаболитов):
Слайд 6

Колонизация полости рта бактериями Первое время микроорганизмы пребывают в виде суспензии;

Колонизация полости рта бактериями

Первое время микроорганизмы пребывают в виде суспензии;
В дальнейшем

бактерии прикрепляются к доступным поверхностям.
Слайд 7

Механизмы колонизации у бактерий КС грам+ и грам- бактерий содержат в

Механизмы колонизации у бактерий

КС грам+ и грам- бактерий содержат в разных

количествах белки, гликопротеины, липопротеины, ЛПС (у грам-) и липотейхоевые кислоты (у грам+);
Адгезины – множество специальных поверхностных молекул у бактерий, связывающихся с рецепторами клеток организма-хозяина.
У грам- бактерий главными адгезинами являются фимбрии или основные белки наружной мембраны.
У грам+ - фибриллы, фимбрии или наружные поверхностные белки. Actinomyces naeslundii – фимбрии 1 типа обуславливают адгезию к поверхности зубов, фимбрии 2 типа отвечают за адгезию к углеводным рецепторам эпителиальных клеток;
Слайд 8

Механизмы колонизации у бактерий У грам+ стрептококков: S. parasanguis адгезия обусловлена

Механизмы колонизации у бактерий

У грам+ стрептококков: S. parasanguis адгезия обусловлена фимбриями

(состоят из белка Fal), S.gordonii, S.mitis, S.cristatus – фибриллами (состоят из белка CshA). Фибриллы обеспечивают прикрепление этих бактерий к другим бактериям и человеческому фибронектину. S.cristatus связываются с Fusobacterium nucleatum, формируя для зрелых зубных бляшек бактериальные конгломераты, напоминающие кукурузные початки. S.mutans – в адгезии участвует главный поверхностный белок антигенного семейства I/II (AgI/II), связывающийся с рецепторами слюнных пелликул, агглютининов и др. бактерий;
Другие виды стрептококков имеются специальные белки (AbpA и AbpB) для связывания с амилазой слюны.
Многие стрептококки, а также Actinomyces naeslundii синтезируют внеклеточные полисахариды, играющие ключевую роль в формировании бляшки.
Слайд 9

Формирование «кукурузных початков»

Формирование «кукурузных початков»

Слайд 10

Образование зубной бляшки и биопленки Сближение – под действием физических сил

Образование зубной бляшки и биопленки

Сближение – под действием физических сил бактерий

оседают на поверхности пелликулы.
Адгезия
Слайд 11

Механизмы взаимодействия бактерий с поверхностями теория Дерягина-Ландау-Фервея-Овербека – ДЛФО

Механизмы взаимодействия бактерий с поверхностями теория Дерягина-Ландау-Фервея-Овербека – ДЛФО

Слайд 12

Образование зубной бляшки и биопленки Адгезия – Некоторые бактерии (стрептококки, актиномицеты)

Образование зубной бляшки и биопленки

Адгезия – Некоторые бактерии (стрептококки, актиномицеты) осуществляют

первичную колонизацию. Для этого на их поверхности имеются специфические рецепторы (адгезины), соединяющиеся с рецепторами пелликулы. В дальнейшем микроорганизмы примыкают к «первичным колонизаторам»
Слайд 13

Образование зубной бляшки и биопленки Размножение бактерий Формирование микроколоний. Бактерии, участвующие

Образование зубной бляшки и биопленки

Размножение бактерий
Формирование микроколоний. Бактерии, участвующие в первичной

колонизации зубов (стрептококки до 80% микрофлоры ранней бляшки, A.naeslunndii) вырабатывают защитные внеклеточные полисахариды (декстраны, леваны).
Слайд 14

Образование зубной бляшки и биопленки Биопленка («прикрепленный налет»). Микроколонии образуют группы,

Образование зубной бляшки и биопленки

Биопленка («прикрепленный налет»). Микроколонии образуют группы, выгодные

для бактерий в метаболическом плане.
Слайд 15

Коадгезия Примеры: Грам- анаэробы: Fusobacterium nucleatum, Tanerella forsythia, Porphyromonas gingivalis образуют

Коадгезия

Примеры:
Грам- анаэробы: Fusobacterium nucleatum, Tanerella forsythia, Porphyromonas gingivalis образуют различные ассоциации

друг с другом и грам+ бактериями;
Такие ассоциации полезны для питания метаболически зависимых грам- бактерий;
Porphyromonas gingivalis и Selenomonas gordonii сильнее связываются если они фиксированы на поверхности. P.gingivalis после прикрепления к стрептококкам быстро накапливаются в тех местах биопленки, где для этого имеются необходимые условия для выживания.
Слайд 16

Взаимоотношения в сообществе

Взаимоотношения в сообществе

Слайд 17

Образование зубной бляшки и биопленки Рост и созревание зубной бляшки. Биопленку

Образование зубной бляшки и биопленки

Рост и созревание зубной бляшки. Биопленку характеризует

примитивная «циркуляция». Зубная бляшка начинает вести себя как целостный организм. Растет число анаэробных микроорганизмов. Метаболические продукты и компоненты клеточных стенок (ЛПС) активируют иммунный ответ организма. Внутри бляшки бактерии зищищены от фагоцитирующих клеток (ПМЯЛ) и экзогенных бактерицидных препаратов.
Слайд 18

Социальное поведение бактерий в биоплёнке (Quorum sensing) Чувство кворума - регуляция

Социальное поведение бактерий в биоплёнке (Quorum sensing)

Чувство кворума - регуляция экспрессии

генов (генов плазмид), зависимая от концентрации клеток.
Взаимодействие между бактериями сопровождается продукцией особых сигнальных молекул – аутоиндукторов (АИ);
Благодаря чувству кворума бактерии могут регулировать свою вирулентность, компетентность, способность к конъюгации и продукции антибиотиков, подвижность, образование спор и формирование биопленки.
Слайд 19

Взаимодействие бактерий с человеческими клетками Эпителиоциты выполняют барьерную функцию; Эпителиоциты передают

Взаимодействие бактерий с человеческими клетками

Эпителиоциты выполняют барьерную функцию;
Эпителиоциты передают сигналы о

присутствии бактерий по сложной коммуникативной сети между бактериями и клетками хозяина;
В ходе молекулярного «диалога» информация передается среди бактерий, эпителиоцитов, местных иммуноцитов и клеток воспаления в слизистой оболочке. Результаты общения – от выработки эффекторных молекул иммунитета (цитокинов) до гибели клеток хозяина;
Слайд 20

Взаимодействие бактерий с человеческими клетками Результатом интимных взаимодействий бактерий с ЭК

Взаимодействие бактерий с человеческими клетками

Результатом интимных взаимодействий бактерий с ЭК может

быть проникновение (интернализация) микроорганизмов в клетки хозяина (P. gingivalis, A. actinomycetemcomitans). Внутриклеточная среда обеспечивает бактерий необходимыми питательными веществами и частичную защиту от разрушительного действия факторов иммунитета.
Treponema denticola не проникают в живые клетки, а индуцируют деполимеризацию и реанжировку актиновых микрофиламентов наряду с ослаблением крепления самих эпителиоцитов. Кроме того спирохеты образуют хемотрипсиноподобный фермент, который разрушает соединительные комплексы и может транспортироваться в клетку, где он повреждает актиновый цитоскелет.
Слайд 21

Строение биопленки: Грибовидные образования, образуемые микроколониями бактерий; Плотно «упакованные» клетки; Многочисленные

Строение биопленки:

Грибовидные образования, образуемые микроколониями бактерий;
Плотно «упакованные» клетки;
Многочисленные протяженные мембранные

структуры;
Мембранные пузырьки или везикулы;
Проводящие водные каналы;
Экзополимерный матрикс:
- Экзополисахариды
- ДНК
- Белки, включая гликопротеины
Слайд 22

►ЭПС матрикса защищает бактерии в биопленке от антибактериальных препаратов, повреждающих факторов

►ЭПС матрикса защищает бактерии в биопленке от антибактериальных препаратов, повреждающих факторов

внешней среды
► ЭПС сорбирует металлы и минералы, растворенные органические вещества, концентрирует питательные вещества, ферменты и ростовые факторы.
► ЭПС матрикса фиксирует и закрепляет бактерии в тех экологических нишах, где существует угроза смыва.

Основные функции ЭПС:

Слайд 23

Способы защиты бактерии в биопленке: 1. Блокировка - предотвращение глубокого проникновения

Способы защиты бактерии в биопленке:

1. Блокировка - предотвращение глубокого проникновения в

матрикс биопленки крупных молекул (например, антител) и клеток, вызывающих воспаление.
2. Взаимная защита - например, антибиотикоустойчивые бактерии способны выделять защитные энзимы, которые могут защищать соседние антибиотикочувствительные бактерии в биопленке.
3. Бездействие – это образование метаболически неподвижных субпопуляций(неактивные бактерии в биопленках не подвергаются действию антибиотиков, уничтожающих обычно активные бактерии).
Слайд 24

Действие антибиотиков на бактерии Антибиотики, проникающие в биопленки и угнетающие или

Действие антибиотиков на бактерии

Антибиотики, проникающие в биопленки и угнетающие или убивающие

образующие их микроорганизмы.

Антибиотики, практически не проникающие в биопленки, но эффективно препятствующие их расселению за счет мигрирующих бактерий.

Слайд 25

Современные методы борьбы с биопленками Антибактериальная фотодинамическая терапия. Фотодинамическая терапия (ФТД)

Современные методы борьбы с биопленками

Антибактериальная фотодинамическая терапия. Фотодинамическая терапия (ФТД) может

использоваться для предотвращения появления биопленок на медицинских изделиях, а также уничтожения патогенов, находящихся на поверхности кожи и в ротовой полости, однако её применение было ограничено участками, которые можно облучить светодиодом.
Слайд 26

2. Пассивная ультразвуковая ирригация - лучшим является раствор гипохлорита натрия. Огромное

2. Пассивная ультразвуковая ирригация - лучшим является раствор гипохлорита натрия. Огромное

значение играет его способность растворять органический матрикс, в данной ситуации это растворение экстрацеллюлярного матрикса биопленки, и за счет этого — проникновение NaOCl в глубокие слои биопленки.

Современные методы борьбы с биопленками

Слайд 27

Методы исследования биопленок: микроскопические исследования, проводимые in situ; генетические исследования; транскриптомные и протеомные исследования; метагеномные исследования.

Методы исследования биопленок:

микроскопические исследования, проводимые in situ;
генетические исследования;
транскриптомные

и протеомные исследования;
метагеномные исследования.
Слайд 28

Микроскопический метод Конфокальная лазерная сканирующая микроскопия

Микроскопический метод

Конфокальная лазерная сканирующая микроскопия

Слайд 29

Микроскопический метод Трансмиссионная электронная микроскопия

Микроскопический метод

Трансмиссионная электронная микроскопия

Слайд 30

Микроскопический метод Сканирующая электронная микроскопия

Микроскопический метод

Сканирующая электронная микроскопия

Слайд 31

Атомно-силовая микроскопия Микроскопический метод

Атомно-силовая микроскопия

Микроскопический метод

Слайд 32

Генетические методы Фотографии биопленок, полученных из бактерий с флуоресцентно меченными генами.

Генетические методы

Фотографии биопленок, полученных из бактерий с флуоресцентно меченными генами.