Сегодня 17 сентября 2019
Медикус в соцсетях
 
Задать вопрос

ЗАДАТЬ ВОПРОС РЕДАКТОРУ РАЗДЕЛА (ответ в течение нескольких дней)

Представьтесь:
E-mail:
Не публикуется
служит для обратной связи
Антиспам - не удалять!
Ваш вопрос:
Получать ответы и новости раздела
17 января 2008 16:54   |   Г.Е. Афиногенов д.м.н., профессор, А.Г. Афиногенова к.ф.н, Е.Н. Доровская
ФГУ «РНИИТО им.Р.Р. Вредена Росздрава», Санкт-Петербург,
А.В. Гроссер, ООО WDS, Москва

Антиадгезивная активность зубных паст.

Полученные в процессе клинических исследований зубной пасты R.O.C.S. данные о значительном улучшении гигиенического состоянии полости рта, отмеченная и исследователями и испытуемыми задержка скорости отложения зубного налета [1, 2] побудили нас к проведению дополнительных исследований влияния протеолитического фермента бромелаина (одного из ключевых компонентов запатентованного состава) на антиадгезивные свойства зубной пасты R.O.C.S.
Установление взаимодействия между патогенном и клеткой-мишенью в результате бактериальной адгезии является определяющим звеном в ходе инфекционного про­цесса. Прикрепление и последующее размножение микроорга­низмов с образованием микроколоний и/или пленки обеспечи­вает им более выгодные условия существования, связанные, в частности, с противодействием механическому удалению бак­терий из макроорганизма. Доказано, что адгезивность болезне­творных микроорганизмов часто коррелирует с их патогенностью и вирулентностью. Так, на авирулентном штамме Escherichia coli, было продемонстрировано, что перенесенная плазмида, контролирующая синтез антигена К88, усиливает не только адгезию микроорганизмов к щеточной каемке энтероцитов, но и вирулентность экспериментально изменен­ного штамма [3, 4, 5]. Адгезия E.Coli к уроэпителию приводит не только к механическому закреплению микроорганизма в новой экологической нише, но и вызывает адекватную новым условиям перестройку метаболизма. Кроме перестройки метаболизма, механический контакт и связывание Р-ворсинок с клеткой эпителия ведут к изменению механизма сборки новых ворсинок (они становятся короче) и являются сигналом к экспрессии ряда генов вирулентности E.coli (комплекса рар и гемолизина) [6].
Молекулярный механизм бактериальной адгезии является универсальным для патогенных и комменсальных форм, что подтверждено на примере микрофлоры верхних дыхательных путей, нижних отделов пищеварительного и мочеполового трактов [7]. Основой взаимодействия любых биоло­гических систем и межклеточных коммуникаций служит лиганд-рецепторное узнавание [8, 9], при котором меньший по размерам и молекулярной массе участник называют лигандом (например, поверхностные структуры клеточной стенки бактерий), а его более крупный комплементарный партнер — рецептором (например, сайты свя­зывания на цитолемме эукариотической клетки).
Лиганды и рецепторы представляют собой полимеры гликолипидной или гликопротеинной природы, состоящие из множе­ственных копий уникальных в каждом случае субъединиц и определяющие тропизм различных патогенов к своим клеткам-мишеням [10]. Именно последнее обстоятельство способствует колонизации бакте­риями тканей макроорганизма с повышенной плотностью ре­цепторов [9]. In vivo на процесс адгезии существенное влияние оказывают растворенные компоненты биологических жидкостей и секретов, с которыми патогены чаще встречаются до контактов с клетками-мишенями и кото­рые по химическому строению аналогичны клеточным рецепто­рам. Orksov a. Birch-Anderson (1980) [11] продемонстрировали, что Е. coli адгезируют к муцину слюны раньше, чем к эпителию ротовой полости. Способностью адсорбировать белковые компоненты слюны обладают стрептококки полости рта (Streptococcus sanguis, S. Mitis, S. Salivarius), причем в исследовании было показано, что нарушить эту адгезию возможно с помощью протеолитического фермента трипсина [12].
Показатели адгезии как многофакторного процесса зависят от большого числа условий, как со стороны бактерий, так и макроорганизма. Известно, что видовая принадлежность в значительной степени характеризует адгезивные свойства бактерий. Так, Streptococcus mutans практически не фикси­руется на эпителиоцитах языка и щек, но необратимо прикреп­ляется к поверхности зубов [13]. Arbuth­nott a. Smith (1979)[5] отмечают, что адгезивность St. pyogenes к эпителиальным клеткам ротовой полости в 6 раз выше, чем у Е. coli. Для це­лого ряда микроорганизмов показана прямая связь степени гидрофобности клеточной поверхности и адгезивности. Так, St. aureus из гнойных очагов более гидрофобен, чем из окру­жающей среды, полости носа, поверхности кожи [4].
К факторам, влияющим на адгезивные свойства тканей и клеток хозяина, относится индивидуальное состояние пациен­та: высокая степень колонизации эпителиоцитов ротовой по­лости Str. pyogenes у больных различными воспалительными заболеваниями, снижение этого показателя у носителей и прак­тически полное отсутствие у здоровых людей [4]. Существует разница в прикреплении микроорганизмов к раз­ным участкам в пределах одного макроорганизма. Для Str. salivarus и St. aureus нижняя поверхность языка рассматри­вается как богатая рецепторами зона и наиболее благоприятная для инвазии область [13]. На вариабельность рецепторного аппарата эпителиоцитов может оказывать влияние и гетерогенность клеточной популяции, обусловленная физиологическими изменениями поверхностных структур клеток при дифференциации или старении. Патологические изменения тканей макроорганизма создают дополнительные условия, способствующие адгезии микроорганизмов [14].
Изучение молекулярной природы лиганд-рецепторных комплексов, образующихся при взаимодействии различных бактерий с соответствующими им клетками-мишенями, а также факторов, влияющих на процесс адгезии in vivo и in vitro, позволяет разработать профилактические меры, направленные на подав­ление ранних этапов инфекционного процесса.
В основе поисков антиадгезивных препаратов лежит созда­ние эффективных препятствий с разнообразными механизмами действия при установлении взаимодействия между лигандами и рецепторами. Одним из наиболее известных механизмов, с учетом которого осуществляется подбор ингибиторов процесса адгезии, является введение в систему бактерии – эукариотические клетки растворимых веществ, конкурирующих с лигандами или рецепторами за места связывания на клеточных поверхностях [9]. При этом все растворимые соединения можно разделить на две группы, способные реагировать либо с бактериальными, либо с эукариотическими клетками. Изби­рательное связывание лигандов микроорганизмов предпочти­тельнее, так как в меньшей степени влияет на рецепторный аппарат клеток-мишеней, а через него на самые разнообразные процессы в тканях макроорганизма [15]. 
К настоящему времени известны многочисленные экспери­ментальные доказательства того, что применение природных или синтетических аналогов клеточных рецепторов и компонентов тканевых жидкостей способно значительно снизить, а в отдельных случаях и полностью предотвратить прикрепление микроорганизмов к клеткам хозяина [9, 15, 16]. Установлены факты взаимодействия бактериальных лигандов с белками, гликопротеинами плазмы крови (иммуноглобулинами классов А и G, р2−микроглобулином, фибриногеном, фибронектином, альбуми­ном, трансферрином, а также некоторыми другими [4, 16, 17], мочи (ТН-белком) [18,19], слюны (муцином, агглютининами) [20], что позволило использовать большинство из перечисленных выше соединений в экспериментальных и клинических условиях в качестве ингибиторов бактериальной адгезии. Сегодня имеются данные об антиадгезивном действии экзогенных протеолитических ферментов. Действие ферментов не ограничивается изменением характера прилипания бактерий к мишени, но и приводит к нарушению уже сформированных колоний. Разные ферменты демонстрируют различный уровень
эффективности. Результаты аналитических исследований указывают на специфичность такого влияния. [21]
 
Задачей настоящего исследования было оценить влияние зубной пасты, содержащей бромелаин на адгезию микроорганизмов, обитающих в полости рта человека.
 
Материалы и методы.
Материалы:
Исследована зубная паста R.О.С.S. включающая бромелаин.
Контролем служила зубная паста аналогичной рецептуры без бромелаина.
Исследование проводилось слепым методом. Тестируемые образцы были обозначены условными номерами 56 (R.O.C.S.) и 57 (контроль).
 
Тест-культуры микроорганизмов:
Клинические штаммы микроорганизмов, выделенные из ротовой полости волонтеров: Staphylococcus aureus 20, Streptococcus salivarius 67, Streptococcus sangius 12, Streptococcus sobrinius 83.
 
Культура клеток: кожно-мышечных фибробластов эмбриона человека.
Оборудование: бактериологические анализаторы – IEMS-фотометр фирмы LabSystems (Финляндия), BBL Crystal фирмы Becton Dickenson (США); система ввода изображений «Видео-ТЕСТ-морфология» (Германия).
 
Методы.
Микробиологические, морфологические.
Все исследования проводили в 3−х повторениях.
 
1−ый этап.
Путем прямого посева тампоном из полости рта у 10 волонтеров на 5% кровяной агар получены чистые культуры микроорганизмов Staphylococcus aureus 20, Streptococcus salivarius 67, Streptococcus sangius 12, Streptococcus sobrinius 83.
Полученные штаммы были идентифицированы на вышеперечисленных бактериологических анализаторах.
 
2−ой этап.
Изучена антиадгезивная активность тестируемых паст на культуре клеток (КК) кожно-мышечных фибробластов эмбриона человека. Фибробласты выращивали в пробирках Лейтона на покровных стеклах в ростовой питательной среде Игла 24 часа при 37 град. С до образования конфлюэнтного монослоя по методике Грабовской К.Б., Тотолян А.А., 1977 [22].
Затем ростовую среду сливали и добавляли по 1,8 мл тестируемых образцов паст и по 0,2 мл суточной культуры соответствующего тест-штамма в дозе 10 в восьмой степени  КОЕ/мл и инкубировали 2 часа при 37 градю. С.
После инкубации клетки монослоя отмывают от неприкрепившихся бактерий многократной сменой среды Игла, фиксируют 96 этиловым спиртом, окрашивают по Романовскому-Гимза и исследуют микроскопически.
Опыты по оценке подавления адгезии тест-штаммов тестируемыми пастами проводили с разведением каждой пасты 1:20000 в присутствии 50% сыворотки человека.
Интенсивность процесса адгезии тест-штамма оценивали по следующим показателям: 1) индекс адгезии (ИА) выражают средним числом бактериальных клеток на одной эукариотической клетке; 2) процент пораженных клеток монослоя (ПК%); 3) обсемененность 100 клеток монослоя – микробную нагрузку (МН) – определяют по формуле МН= ИА х ПК%.
Степень адгезии микроба определяют по показателю микробной нагрузки относительно контроля, принимаемого за 100%.
В опыте использовали 2 экспозиции – 2 часа и 3 минуты с концентрацией 1:20000, практически не вызывающей повреждения монослоя клеток. (рис. 1, 2, 3, 4)
Как видно из таблицы 1, препараты 56 и 57 недостаточно интенсивно подавляли адгезию тест-микроорганизмов при экспозиции 2 часа — % подавления адгезии составил соответственно в отношении:
— S.aureus – 28% и 16%;
— Str.salivarius – 30% и 17%;
— Str.sangius – 26% и 13%;
— Str.sobrinius – 31% и 17%.
 
Как видно из таблицы 2, при сокращении времени экспозиции до 3 минут эффективность препаратов 56 и 57 резко повышалась — % подавления адгезии составил соответственно в отношении:
— S.aureus – 80% и 70%;
— Str.salivarius – 80% и 70%;
— Str.sangius – 83% и 72%;
— Str.sobrinius – 79% и 67%.
 
Во всех случаях препарат 56 (R.O.C.S. с бромелаином) был более эффективен, чем препарат 57.
 
Заключение
Эффективность препаратов для подавления адгезии нормальной микробиоты ротовой полости зависит от экспозиции: при 2−часовой экспозиции эффективность зубных паст невысокая, а при времени выдержки 3 минуты – она резко возрастает – до 70−80% подавления адгезии штаммов микроорганизмов. При этом 3 минуты – обычное время для чистки зубов. Это, по-видимому, связано с обратимостью адгезии в короткие сроки после внесения штаммов в модельную систему, т.к. обычно через 1−2 часа адгезия становится необратимой.
Полученные результаты свидетельствуют о перспективности разработки данных рецептур, особенно препарата 56 (зубная паста R.O.C.S. с бромелаином), как средств для профилактики формирования микробной биопленки в полости рта.
 
Таблица 1. Адгезивная активность тест-штаммов в присутствии тестируемых паст 56 («РОКС») и 57 (контроль) при экспозиции 2 часа
 
 
Таблица 2. Адгезивная активность тест-штаммов в присутствии тестируемых паст 56 (R.O.C.S) и 57 (контроль) при экспозиции 3 минуты
 
 
 
Рис. 1. Контроль клеток
 
Рис. 2. Клетки + Str. Salivarius 67
 
Рис. 3. Культура клеток + Str. Salivarius 67 + з.п. 56 (1:20000) экспозиция 2 часа
Рис. 4. Культура клеток + Str. Salivarius 67 + з.п. 56 (1:20000) экспозиция 3 минуты
 
 
 
Список литературы:
1.      Сарап Л.Р с соавт. Гигиенический уход при заболеваниях пародонта.// Клиническая стоматология -2005 — №3 (35) — С.30−32
2.      Кунин А.А. с соавт. Сравнительный анализ влияния зубных паст на кариесрезистентность эмали зубов. // Клиническая стоматология — 2005 — №4 (36) — С. 60−63
3.      Овод В. В., Вершигора А. Е., 1982; Адгезивность бактерий // Успехи соврем. Биол. -1982−т.94, №2 — С.313−324
4.      Wadstrom Т., Molecular aspects on pathogenesis of wound and foreing body infections due to staphylococci // Zbl Bacteriol Hyg Ser A. -1987.-Bd.266, H. 1−2. – S. 191−211.
5.      Arbuthnott J.P., Smith C.J. Bacterial adhesion by host/ pathogen interaction in animals // Adhesion of microorganisms to surface. London- New York -1979- p. 165−198.
6.      Сидоренко С.В. Инфекционный процесс как «диалог» между хозяином и паразитом // клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия. –  №4 (3) – 2001, с.301 -315
7.      Costerton J., 1982. – Цит. по Schoolnik et al., 1987.
8.      Костюкова Н. Н. Начальный этап инфекционного процесса – канонизация и пути ее предотвращения // Журн. микробиол., эпидемиол., иммунол. – 1989. — № 9. — С. 103−110.
9.      Schoolnik et al. Molecular approach for the study of uropathogenesis // Bacteria-Host Cell Interaction. – N.Y., 1987. – P. 201−211.
10.  Петровская В. Г., Бондаренко В. М. Влияние катионных белков клеток крови человека на рост Escherichia coli. // Журн. микробиол., эпидемиол., иммунол. – 1990. — № 5 – С. 110−117.
11.  Orksov I.., Birch-Anderson A. Comparison of Escherichia coli fimbrial antigen with type 1 fimbrial // Infect Immun. – 1980. – W. 27, N 1. – P. 657−666.
12.  Tamura M et al. Adsorption of salivary proteins to the surface of oral streptococcal cells. // J Nihon Univ Sch Dent. -1994- Dec;36(4) – с. 276−82.
13.  Williams R.C., Gibbons R.J.  Inhibition of streptococcal attachment to receptors of human buccal epithelial cells by antigenically similar salivary glycoproteins // Infect Immun.- 1975. – V. 11. – P. 711−718.
14.  Быков В. Л. с соавт. Адгезивные взаимодействия грибов рода Candida с эпителиальными клетками слизистых оболочек человека. // Журн. микробиол., эпидемиол., иммунол. – — 1985. — № 10. – С. 88−94.
15.  Matrosovich M.N. Towards the development of antimicrobial drugs acting by inhibition of pathogen attachment to host cells: a need of polyvalency // FEBS Letters. – 1989. – V. 252, n. 1−2. – P. 1−4.
16.  Lammler C., Frede C. Binding of IgG and albumin to Streptococcus dysgalactial / Zbl. Bacteriol. Hyg. – Ser. A. – 1989. – Bd. 271, H. 3. – S. 321−329.
17.  Jarnall M., Widders P.R. Comparison of SgG Fe-receptors from clinical isolates of streptococcus zooepidemicus // J. Med. Microbiol. – 1989. – V. 28, p. 2. – P. 137−141.
18.  Tamm I., Horsfall F.  A mucoprotein derived from human urine which reacts with influenza, mumps, and Newcastle disease viruses // J Exp Med. — 1952. – V. 95, N 1. – P.
19.  Duncan J. L. Differential effect of Tamm-Hossfall protein (TH-protein) on adherence of Escherichia coli to transitional epithelial cells // J. Infect. Dis. – 1988. – V. 158, N 6. – P. 1379−1382.
20.  Michaler S. M. et al. Ingestion of Streptococcus mutans induces secretory IgA and carries immunity / S. M. Michaelek, J. R. MaGhee, J. M. Mestecky et al. // Science. – 1976. – V. 191, N 2. – P. 1239−1240.
21.  В. В. Тец с соавт. Влияние экзогенных протеолитических ферментов на бактерии http://mucos.com.ua/menu/10stati.htm]
22.  Грабовская К.Б., Тотолян А.А. // Журн. Микробиол. – 1977. — №2. – С.32−36
 

Поделиться:




Комментарии
Смотри также
30 января 2008  |  13:01
Кто в ответе за стоматологическую профилактику?
В условиях высокой стоматологической заболеваемости детского населения особую актуальность имеет целенаправленное снижение уровня стоматологических заболеваний путем проведения профилактических мероприятий, лечение кариеса и его осложнений, заболеваний тканей пародонта, зубочелюстно-лицевых аномалий в рамках программы государственных гарантий обеспечения населения бесплатной медицинской помощью.
11 декабря 2007  |  12:12
Халитоз (галитоз)
Уже достаточно давно люди знают о такой проблеме как плохой запах изо рта - халитоз (от латинского слова Halitus - дыхание и греческого -osis - что говорит о нарушении нормального состояния). Сегодня эта проблема возведена в ранг научной, вовлекая такие науки, как бактериология, химия, физиология и психология.
10 декабря 2007  |  12:12
Использование R.O.C.S Medical Minerals в стоматологической практике (терапия эрозии эмали)
Направление профилактики и терапии кариеса и некариозных поражений зубов путем реминерализации исследуется уже не одно десятилетие и имеет серьезное научное обоснование. Теоретическим обоснованием использования реминерализации в профилактике и терапии кариеса является сохранение в эмали зубов белковой матрицы на ранних стадиях кариеса (белое кариозное пятно), а также возможности его реминерализации.
07 декабря 2007  |  11:12
Компоненты зубных паст. Что и зачем?
Компоненты, описание
21 ноября 2007  |  15:11
Клиническая эффективность некоторых зубных паст из разных ценовых категорий
Современное развитие производства и торговой реализации гигиенических средств и предметов по уходу за полостью рта нередко вызывает затруднения у врачей-стоматологов при выборе тех или иных средств гигиены. При этом каждый стоматолог сталкивается с необходимостью рекомендовать своим пациентам те или иные средства ухода за полостью рта. Как правило, это происходит по инициативе пациентов, спрашивающих совет специалиста.