Мікробіом ротової порожнини та його зміни при використанні брекет-систем

Размещено на http://www.allbest.ru/

Мікробіом ротової порожнини та його зміни при використанні брекет-систем

Кисіль Зінаїда Федорівна асистент кафедри ортопедичної стоматології, Шилов Михайло Віталійович доцент кафедри мікробіології та паразитології з основами імунології, Жемера Наталія Аркадіївна студентка стоматологічного факультету, Національний медичний університет імені О.О. Богомольця

Анотація

Стаття присвячена дослідженням поширених в ортодонтич- ній практиці ускладненням, що пов'язані з установкою брекет-систем, а саме розвитку брекетасоційованих стоматитів, що супроводжуються формуванням виразок на слизовій оболонці ротової порожнини. Проведено ґрунтовний аналіз факторів, які можуть сприяти формуванню даної патології, зокрема ролі мікрофлори та її змін в результаті використання брекетів. Встановлено видовий склад мікроорганізмів ротової порожнини в нормі та при виразкових ускладненнях, спричинених використанням брекет-систем. Також досліджувалася резистентність виділеної флори до антибіотиків, з метою можливого коригування напрямків етіотропного лікування.

При порівнянні складу мікробіому ротової порожнини в осіб яким встановлено брекет-системи та осіб без даних конструкцій встановлено, що в матеріалі, взятому з інтактних частин слизової оболонки рота, в обох групах осіб виділялись представники роду Streptococcus. Серед ізолятів більшість складали штами, які кров'яному МПА формували зони а-гемолізу, рідше - не були наділеними гемолітичними властивостями і за своїми культуральними та структурно-морфологічними особливостями, очевидно, були представниками нормальної мікрофлори ротової порожнини.

За результатами експериментальних досліджень зроблено аргументоване припущення, що використання брекет-систем не суттєво впливає на якісний та кількісний склад мікробіому ротової порожнини. Разом з тим, відмічено, що розвиток брекетасоціованих стоматитів супроводжується порушенням мікробіоценозу даного біотопу. Зафіксовано високу щільність заселення слизової оболонки різноманітними бактеріальними та грибковими мікроорганізмами. Показано, що з вмісту афт, причиною яких є ортодонтичне втручання, найчастіше виділялись асоціації мікроорганізмів, серед яких домінували представники роду Candida з високою резистентністю до більшості антимікотичних препаратів.

Отримані дані вказують на необхідність подальших всебічних досліджень в цьому напрямку, а також свідчать про необхідність розробки і впровадження нових лікарських засобів з метою підвищення ефективності лікування уражень слизової рота, зумовлених ортодонтичним лікуванням з використанням незнімних апаратів.

Ключові слова: Мікробіом ротової порожнини, брекет-системи, Candida, резистентність.

Abstract

The oral cavity microbiome and its changes when using bracket systems

Kysil Zinaida Fedorivna Аssistant, microbiology, department of orthopedic dentistry, Shylov Mykhailo Vitaliyovych Assistant professor, microbiology, department of microbiology and parasitology with basics of immunology, Zhemera Nataliia Arkadiivna Student of dentistry faculty, Bogomolets National Medical University

This article described the research of common complications in orthodontic practice associated with the mounting of bracket systems. More precision, the bracket-associated stomatitis, which is accompanied by the formation of ulcers on the mucous membrane of the oral cavity were studied. A thorough analysis of factors that may contribute to the formation of this pathology has been carried out. The species composition of the microorganisms of the oral cavity in normal conditions and with ulcer complications associated with the use of brace systems was established. In the process of research, resistance of isolated microorganisms was studied. Obtained result can be used for adjustment of directions of etiotropic treatment.

When comparing the composition of the microbiome of the oral cavity in people with braces and people without these structures, it was found that in the material taken from intact parts of the oral mucosa, representatives of the genus Streptococcus were isolated in both groups of people. Among the isolates, the majority consisted of strains that formed a-hemolysis zones for blood MPA, the minority did not have hemolytic properties and, according to their cultural and structural-morphological features, were obviously representatives of the normal microflora of the oral cavity.

Based on the results of experimental studies, a reasoned assumption was made that the use of bracket systems does not significantly affect the qualitative and quantitative composition of the microbiome of the oral cavity. At the same time, it was noted that the development of bracket-associated stomatitis is accompanied by a violation of the microbiocenosis of this biome. It was shown that from the content of auts, the cause of which are orthodontic procedures, associations of microorganisms were most often distinguished, among which candida with high resistance to most antimycotic drugs dominated.

The importance and necessity of further comprehensive research in this direction to increase the effectiveness of treatment of lesions of the oral mucosa caused by orthodontic treatment is indicated.

Keywords: Microbiome of the oral cavity, bracket systems, candida, resistance.

Постановка проблеми

Актуальність дослідження обумовлена інтенсивним використанням сучасних інноваційних методик в галузі стоматології, пов'язаних з використанням незнімних ортодонтичних фіксуючих апаратів (брекет-систем).

Відомо, що формування виразкових уражень слизової оболонки ротової порожнини через тертя між брекетами і слизовою є однією з найпоширеніших скарг пацієнтів, що викликають виражений дискомфорт. Використання брекет-систем у порожнині рота здорової людини може сприяти накопиченню зубного нальоту, викликати якісні та кількісні зміни з боку мікробіому ротової порожнини, бути причиною розвитку афтозного стоматиту та загострювати хронічні запальні процеси пародонту.

В розрізі даної проблеми, на наш погляд, важливо також звернути увагу на мікробіом такого насиченого різними видами мікроорганізмів мікробіоценозу, як порожнина рота, оскільки не виключено, що ускладення, які в першу чергу проявляються виразковими стоматитами, пов'язані з якісним та кількісним складом нормальної мікрофлори даного біотопу.

Аналіз останніх досліджень і публікацій

Нажаль, в наш час існує вкрай обмежена кількість наукових праць, присвячених дослідженню впливу використання незнімних протезів, в тому числі і брекет-систем, на слизову оболонку ротової порожнини, а також на мікробіом даного біотопу людини. Сьогодні відомі наукові дані, які свідчать, що 76 - 95% пацієнтів скаржаться на періодичний розвиток виразкових процесів на слизовій оболонці щоки під час використання брекет-систем і лиш у 16 - 21% пацієнтів такі ускладнення виникають один раз. Лише в окремих роботах піднімалась дана проблема. Так, наприклад існують публікації, в яких повідомляється про те, що розміщення брекетів може спричиняти в клітинах слизової оболонки деякі гістологічні зміни: зменшення ядра, збільшення цитоплазми та зниження ядерно-цитоплазматичного співвідношення клітин слизової, які контактували з брекетами [1].

Взагалі питання ускладнень при незнімній ортодонтичній терапії досліджувалось достатньо давно, існують публікації ще 70-х років, в яких показано, що навіть за умов регулярної гігієни ротової порожнини такі пацієнти зазвичай відчувають легкий або помірний гінгівіт протягом 1 -2 місяців після встановлення незнімного апарату [2]. Інші дослідники також підтверджують поширеність травматичних виразок у ротовій порожнині та захворювань пародонту після встановлення таких систем [3]. Виразки можуть виникнути через брекети, бандажі, дуги та дротяні лігатури, що прилягають до губ. Афтозні стоматити навіть можуть бути викликані необґрунтованими м'язовими рухами щоки чи язика [4]. Але все ж таки, більшість наукових публікацій свідчить про те, що етіологічних факторів, які сприяють розвитку стоматитів ротової порожнини є принаймні декілька і серед них ортодонтичне лікування є чи не основним [5]. Дехто з дослідників навіть озвучує цифри. За їхніми даними 55,3% стоматитів в ротовій порожнині є результатом ортодонтичного лікування [6]. Цікаво, що жінки більш схильні до рецидиву виразкового стоматиту, пов'язаного з використанням незнімних протезів та брекет-систем. Це може бути пов'язано з фізіологічними особливостями [7].

На сьогодні встановлено, що незнімні ортодонтичні апарати можуть сприяти зростанню числа дріжджоподібних грибів серед підлітків. Результати досліджень також свідчать про те, що відсоток хворих на кандидоз достовірно зростає через 2 місяці після ортодонтичного лікування [8]. В цілому, поширеність грибкової контамінації протезів складала 38% (13/34), а грибкова контамінація брекетів становила 31% [9].

Хоча інколи причиною розвитку стоматиту можуть бути і алергічні реакції на компоненти, які забезпечують фіксацію брекет-систем [10].

Крім того, у деяких ортодонтичних пацієнтів, частіше у жінок, причиною запальної реакції порожнини рота була корозія ортодонтичних пристроїв, яка супроводжується подальшим вивільненням нікелю. Ця запальна реакція теж може проявлятись стоматитом (нікель-індукований алергічний контактний стоматит) [11].

Вище ми намагались окреслити лише питання можливих ускладнень ортодонтичного лікування, що проявлялись формуванням виразкових процесів слизової ротової порожнини. Водночас слід відмітити, що таке лікування може стати причиною і локалізованого гінгівіту, який, до речі, рідко прогресує у пародонтит [12]. Щоправда дослідники і в цьому питанні важливе місце відводять саме бактеріальному фактору, наголошуючи, що мікроорганізми, які присутні в зубному нальоті, є основним збудником пародонтиту [13]. Безсумнівним є той факт, що ортодонтичне лікування з використанням незнімних апаратів викликає збільшення об'єму зубного нальоту. Однак існують наукові праці в яких йдеться про те, що незнімні ортодонтичні апарати викликають навіть зміну складу мікробіому ротової порожнини [14].

Разом з тим, продовжує залишатись абсолютно недослідженим питання можливої залежності частоти ускладнень ортодонтичної терапії від складу мікробіому. Це важливо з огляду на те, що склад нормальної мікрофлори ротової порожнини відіграє важливу роль в формуванні колонізаційної резистентності макроорганізму проти патогенних мікробних агентів.

За щільністю мікробного заселення організму людини ротова порожнина займає друге місце, поступаючись лише товстому кишківнику [15]. Сьогодні встановлено, що мікробіом ротової порожнини представлений більш як 500 видами мікроорганізмів, які є представниками як мінімум 16 родів, при чому значна частина яких не здатна культивуватись in vitro відомими методами [16]. Нашими американськими колегами з університету Огайо було зроблено важливе аргументоване припущення про унікальність мікрофлори ротової порожнини окремої людини. На думку вчених, така специфічність може використовуватись навіть для ідентифікації макроорганізму за прикладом відбитків пальців [17]. Крім мікроорганізмів бактеріальної природи, в ротовій порожнині в нормі можуть виявлятись археї, віруси (бактеріофаги), гриби та деякі найпростіші [15].

Серед грибів найчастіше зустрічаються дріжджоподібні гриби роду Candida, які в здорової людини не викликають захворювань і знаходяться під контролем облігатного компоненту мікробіому. Однак при дисбіотичних змінах в ротовій порожнини дані мікроорганізми можуть стати причиною розвитку мікозів різної локалізації. Нещодавно отримані експериментальні дані показують, що майже у третині випадків формування стоматитів пріоритетне значення належить саме дріжджоподібним грибам роду Candida [18].

Мета - узагальнити результати досліджень у розрізі досліджуваної проблеми, з'ясувати видовий склад мікроорганізмів ротової порожнини в нормі та при виразкових ускладненнях, пов'язаних з використанням брекет- систем.

Матеріали та методи

Місце забору зразків на слизовій оболонці ізолювали від слини використанням ватних валиків або кофердаму [19]. В кожного пацієнта забір здійснювали з двох локусів - з дна виразки та з поверхні непошкодженої слизової щік. Забір проводили з використанням стерильних ватних паличкових тампонів з загостреними кінцями власного приготування. Отримані зразки поміщали в стерильний контейнер [19,20]. Як скринінговий метод використовували світлову мікроскопію.

Для виділення мікроорганізмів використовували стандартні поживні середовища. Для селективного виділення роду Staphylococcus - жовтково- сольовий агар, для роду Streptococcus - відповідний селективний агар. Для виділення бактерій родини Enterobacteriaceae середовище Ендо. Для виділення грибів біологічний матеріал засівали на середовище Сабуро з гентаміцином. Ідентифікацію виділених мікроорганізмів здійснювали з урахуванням морфологічних, тинкторіальних, культуральних та біохімічних особливостей. Видової ідентифікації усіх отриманих ізолятів не здійснювали, а зосередились лише на родовій ідентифікації. Чутливість виділених штамів грибів до антимікотиків визначали диско-дифузійним методом (ДДМ).

Електронно-мікроскопічні дослідження проводили з використанням електронного мікроскопу Jeol JEM 100 СХ II (Японія). Препарати не контрастували.

Результати досліджень були оброблені статистично з використанням програмного забезпечення для статистичного аналізу Microsoft Excel 2016 та «Stаtistica 5.5». Аналіз вірогідності проводили за t-критерієм Стьюдента. Різницю між показниками вважали статистично значимою при ймовірності нульової гіпотези менше 5% (р<0,05).

Виклад основного матеріалу

При порівнянні складу мікробіому ротової порожнини в осіб яким встановлено брекет-системи (дослідна група, n=19) та осіб без даних конструкцій (контрольна група, n=22) встановлено, що в матеріалі, взятому з інтактних частин слизової оболонки рота, в обох групах осіб виділялись представники роду Streptococcus. Серед ізолятів більшість складали штами, які кров'яному МПА формували зони а-гемолізу, рідше - не були наділеними гемолітичними властивостями і за своїми культуральними та структурно-морфологічними особливостями, очевидно, були представниками нормальної мікрофлори ротової порожнини. У дослідній групі частота виділення даних мікроорганізмів становила 89% (n=17), в контрольній - 85% (n=15) (рис.1).

Разом з тим, слід відмітити зростання частоти виділення в дослідній групі грамнегативної кокової мікрофлори, найчастіше представленими мікро та диплококами, які на кров'яному МПА утворювали дрібні, інколи середнього розміру S-форми колоній з незначною пігментацією та вираженою каталазною активністю. Така картина при брекетасоційованих стоматитах відмічалась у 52% (n=10), натомість в контрольній групі ці показники були близько 36% (n=8). Ентеробактерії виділялись з однаковою частотою, в кожному випадку вдалось виділити лише по 2 штами даної групи мікроорганізмів, що становить близько 10%. Частота виділення стафілококів також статистично не відрізнялась у дослідній та контрольній групах і становила - 10,5% (n=2) та 13,6% (n=3) відповідно (рис 1).

Водночас варто зауважити, що в дослідній групі частіше виділись представники дріжджоподібних грибів. Частота виділення даних мікроорганізмів в дослідній групі складала 32% (n=6), в контрольній групі - лише в 11% (n=2). За всіма морфологічними особливостями вони відповідали мікроорганізмам роду Candida (рис. 2 А, Б).

Рис. 1. Частота виділення окремих видів мікроорганізмів у пацієнтів з брекетасоційованими стоматитами та контрольній групі.

Отже, на основі отриманих даних можна зробити припущення, що використання брекетасоційованих систем не суттєво впливає на склад мікробіому ротової порожнини і супроводжується лише статистично достовірним зростанням частоти реєстрації дріжджоподібних грибів.

Рис. 2. Дріжджоподібні гриби, виділених від осіб з брекет-системами. А. Світлова мікроскопія чистої культури *900. Б. Електронна просвічуюча мікроскопія *3200.

Результати бактеріологічних досліджень матеріалу, отриманого з дна афт у 16 пацієнтів, яким проводились ортодентичні процедури, пов'язані з встановленням брекет-систем, дав наступні результати: у 69% (n=11) виділялись дріжджоподібні гриби роду Candida, стрептококи та грамнегативні коки виділялись відповідно у 31% (n=5 ) та 25 % (n=4), у 19 % (n=3) випадків зразків було зареєстровано присутність стафілококів. Всього виділено три штами стафілококів, наділених гемолітичною, плазмокоагулюючою та лецитиназною активністю. Крім того, з 16 отриманих зразків лише в одному випадку виділено представника родини ентеробактерій, що в цілому складає 6% (табл. 1).

Таблиця 1. Видовий склад мікроорганізмів, виділених з афт осіб з брекет-системами