Образование пародонтальной биопленки и микробный патогенез

Заболевания пародонта начинаются с биопленки: структурированного, прикрепленного к поверхности микробного сообщества, погруженного в самопродуцируемый матрикс, которое колонизирует поверхность зуба выше и ниже десневого края. По мере созревания и изменения состава это сообщество может переходить из состояния, совместимого со здоровьем, в дисбиотическое, которое провоцирует деструктивное воспаление у хозяина, что делает образование поддесневой биопленки основным событием в патогенезе пародонта.

Definition

Пародонтальная биопленка — это заключенное в матрикс, прикрепленное к поверхности полимикробное сообщество на зубе и внутри десневой борозды, созревание и композиционный сдвиг которого в сторону дисбиоза инициирует и поддерживает воспалительную реакцию при пародонтите.

Scope

Эта тема охватывает то, как формируются наддесневые и поддесневые биопленки, упорядоченную колонизацию, описанную микробными комплексами Сокрански, концепцию полимикробного дисбиоза и ключевых патогенов, а также то, почему биопленочный способ роста делает сообщество устойчивым и труднодоступной терапевтической мишенью. Она рассматривает биопленку как микробный фактор, определяющий реакцию хозяина, описанную в родительской области, и является обзорным справочным материалом, а не руководством по лечению.

Core questions

• Как биопленка собирается на поверхности зуба и внутри десневой борозды?
• Что отличает сообщество, связанное со здоровьем, от дисбиотического, связанного с заболеванием?
• Как микробные комплексы описывают сосуществование поддесневых видов?
• Как низкообильные ключевые организмы могут перестроить все сообщество?
• Почему биопленочный способ роста устойчив к защитным механизмам хозяина и к удалению?

Key concepts

• Пелликула и начальное прикрепление
• Ранние и поздние колонизаторы
• Наддесневая против поддесневой биопленки
• Внеклеточный матрикс
• Красный и оранжевый комплексы
• Полимикробный дисбиоз
• Ключевой патоген
• Толерантность, связанная с биопленкой

Key theories

Микробные комплексы (цветовые комплексы Сокрански)

Поддесневые виды сосуществуют в характерных кластерах, причем красный комплекс (Porphyromonas gingivalis, Tannerella forsythia, Treponema denticola) тесно связан с заболеванием и зависит от предшествующих колонизаторов, таких как оранжевый комплекс.

Полимикробный дисбиоз и гипотеза ключевого патогена

Заболевание возникает из-за дисбиотического сообщества, а не одного патогена; низкообильные ключевые организмы могут непропорционально изменять сообщество и подавлять иммунитет хозяина, способствуя дисбиозу.

Mechanisms

Образование биопленки начинается, когда приобретенная слюнная пленка покрывает зуб и прикрепляются ранние колонизаторы, за которыми следует коагрегация более поздних видов и продуцирование внеклеточного матрикса, который стабилизирует сообщество. Поддесневые виды накапливаются в упорядоченных комплексах, причем организмы, связанные с заболеванием, появляются по мере созревания сообщества. Затем дисбиоз смещает коллективную активность сообщества в сторону протеолиза и подавления иммунитета, а ключевые организмы, такие как P. gingivalis, могут усиливать это непропорционально их численности. Структура биопленки защищает ее членов от защитных механизмов хозяина и антимикробных препаратов, помогая дисбиотическому состоянию сохраняться и постоянно бросать вызов пародонту.

Clinical relevance

Структура биопленки и дисбиоз объясняют, почему пародонтит связан с определенными поддесневыми профилями сообщества и почему биопленка описывается как трудная терапевтическая мишень. Эта запись характеризует микробный фактор заболевания для образовательных целей; она не предписывает антимикробное или механическое лечение для отдельных лиц.

Epidemiology

Связанные с заболеванием поддесневые профили, включая красный комплекс, обнаруживаются чаще и в больших количествах в пораженных участках, чем в здоровых, что является последовательным наблюдением, связывающим состав сообщества с клиническим статусом в различных популяциях.

History

Культуральные, а затем молекулярные исследования переместили область от неспецифического к специфическому, а затем к экологическому взгляду на зубной налет. Микробные комплексы Сокрански 1998 года картировали поддесневое сосуществование, Дарво и коллеги сформулировали микробную проблему, а концепции ключевого патогена и полимикробного дисбиоза 2012 года интегрировали микробиологию с иммунитетом хозяина. Высокопроизводительное секвенирование с тех пор расширило картину до более широкого орального микробиома.

Debates

Специфические патогены против экологического дисбиоза

Более раннее мышление о специфическом налете сосредоточивалось на названных патогенах, таких как красный комплекс, тогда как модель дисбиоза подчеркивает коллективный, полимикробный характер сообщества; эти два взгляда частично примиряются концепциями ключевого патогена.

Key figures

• Sigmund Socransky
• Anne Haffajee
• Richard Darveau
• George Hajishengallis
• Yvonne Kapila

Seminal works

• socransky-1998
• hajishengallis-2012

Frequently asked questions

Что такое красный комплекс?

Красный комплекс — это группа из трех поддесневых видов (Porphyromonas gingivalis, Tannerella forsythia, Treponema denticola), которые Сокрански идентифицировал как тесно связанные с пародонтитом и которые, как правило, колонизируют после более ранних организмов оранжевого комплекса.

Почему зубной налет называют биопленкой, а не просто бактериями?

Потому что организмы растут как структурированное, заключенное в матрикс сообщество, прикрепленное к поверхности, что придает им свойства — сотрудничество, коммуникацию и толерантность к защитным механизмам и антимикробным препаратам — которых нет у свободно плавающих бактерий.