Deo poglavlja iz knjige: ORALNA MIKROBIOLOGIJA, Dušan Pavlica i saradnici Biotop usne duplje Utvrđeno je da u sastav organizma čoveka ulazi ogroman broj ćelija, kako eukariotskih, tako i prokariotskih. Taj broj iznosi oko 10 14, od čega je svega 10% direktno uključeno u građu organizma domaćina. Ostale ćelije pripadaju normalnoj mikroflori raznih regija organizma. Ona se nalazi u harmoničnom odnosu sa domaćinom i iz takvog odnosa svaki učesnik ima određenu korist zahvaljujući ćelijskoj komunikaciji, koja se ostvaruje putem različitih molekula. Različite regije organizma domaćina kolonizovane su brojnim prokariotskim i eukariotskim mikroorganizmima koji pripadaju protozoama, gljivicama, i bakterijama. Usna duplja, slično kao i drugi regioni organizma domaćina, poseduje normalnu mikrofloru, koja je kvantitativno i kvalitativno vrlo bogata. Nju čini oko 350 različitih vrsta bakterija, ali pored njih, tu su prisutne neke vrste gljivica, kao i protozoe. Osobine usne šupljine, koja mikroorganizmima pruža uslove za kolonizaciju, u velikoj meri se razlikuju od drugih regija, kao što je npr. koža, digestivni ili respiratorni trakt. Usna duplja nije ekološki jedinstvena, tako da pojedini njeni delovi pružaju različite uslove za kolonizaciju mikroorganizama. Ovo se odnosi na mukozu, koja prekriva meka tkiva u okviru oralne regije, zatim na zube, salivu i sulkusnu tečnost. Epitel sluznice usne duplje na nekim mestima nije orožao (meko nepce i obrazna sluzokoža), dok je na nekim površinama orožavao. Na dorzalnoj površini jezika nalazi se epitel specijalizovanog tipa, prekriven gustativnim papilama. Istovremeno, one omogućavaju retenciju mikroorganizama; u suprotnom, oni bi vrlo lako i brzo bili eliminisani aktom mastikacije i spirajućim efektom salive. Na takvim mestima na jeziku vladaju i uslovi niskog redoks potencijala, tako da ona predstavljaju neku vrstu rezervoara pojedinih gram-negativnih vrsta bakterija koje su upletene u etiopatogenezu oboljenja pripojnog aparata zuba. Oralna regija je praktično jedina u organizmu domaćina gde su tvrda tkiva, odnosno zubi (gleđ, cement, dentin) direktno izloženi spoljašnjoj sredini. Njihove površine pružaju različite uslove za kolonizaciju mikroorganizama, odnosno bakterija. Glatke površine zuba u najvećoj meri su izložene svim nepovoljnim uticajima. Oni onemogućavaju (ili bar otežavaju) kolonizaciju bakterija. Ti uticaji su posledica akta mastikacije, spirajućeg efekta salive, ali i abrazivnog efekta
hrane. Međutim jamice i fisure lokalizovane na mastikatornim površinama, aproksimalne površine, kao i vratni deo zuba, omogućavaju kolonizaciju bakterija. Zato su to regioni usne duplje koji sadrže veliki broj mikroorganizama, gde najčešće počinje razvoj oboljenja zuba i parodoncijuma. Vlažnost usne duplje obezbeđuje saliva, sekret acinusa velikih (parotidne, submandibularne, sublingvalne) i malih pljuvačnih žlezda, koje su difuzno raspoređene u submukoznom tkivu usana, jezika, nepca i obraza. Saliva doprinosi kolonizaciji mikroorganizmima jer predstavlja izvor hrane, obezbeđuje neophodnu vlažnost i odgovarajući elektrohemijski potencijal. Neke supstance koje ulaze u sastav salive grade puferski sistem koji bitno ograničava kariogeni efekat organskih kiselina, nastalih kao posledica katabolizma ugljenih hidrata, koji imaju pojedine vrste bakterija. Bikarbonati predstavljaju najvažniji deo puferskog sistema, a u regulisanje ph oralne sredine uključeni su i fosfati. Najvažnije organske komponente salive predstavljaju proteini i glikoproteini. Oni učestvuju u procesu nastanka dentalnog plaka/biofilma formiranjem stečene pelikle, a predstavljaju i izvor hrane oralne mikroflore. Salivarni proteini i glikoproteini doprinose nespecifičnoj odbrani organizma domaćina formiranjem bakterijskih agregata koji se lakše odstranjuju iz usne duplje, odnosno sprečavanjem rasta i razmnožavanja nekim vrstama kojima usna duplja ne predstavlja prirodno stanište. Pored toga, u sastav salive ulazi urea, kao i neke slobodne amino-kiseline čiji metabolizam doprinosi regulisanju ph oralne sredine. U vlaženju usne duplje učestvuje i gingivalna tečnost. Ona je po sastavu slična serumu jer nastaje njegovom transudacijom. Kao i pljuvačka, i gingivalna tečnost predstavlja izvor hranljivih materija različitim vrstama mikroorganizama usne duplje, posebno u regiji gingivalnog sulkusa, odnosno gingivalnog ili parodontalnog džepa. Međutim, ona sadrži i komponente domaćinove nespecifične i specifične imunske odbrane. Sulkusna tečnost, slično salivi, doprinosi fizičkom odstranjivanju neadherisanih bakterijskih ćelija, a prisustvo imunoglobulina, kao i nekih supstanci nespecifične humoralne imunosti kojima je sulkusna tečnost bogata, umnogome doprinosi zaštiti ove regije. Na sastav oralne mikroflore deluje niz faktora, od kojih neki ispoljavaju pozitivan, a neki negativan uticaj na mikroorganizme prisutne u regiji usne duplje.
Postoji nekoliko faktora koji pozitivno deluju na mikroorganizmime u regiji usne duplje. a) Temperatura. U regiji usne duplje temperatura je uglavnom konstantna i iznosi oko 35-36ºC. U parodontalnim džepovima, u slučaju aktivacije parodontopatije i inflamacije, ona je nešto viša i iznosi oko 38ºC. Povišena temperatura odgovara nekim parodontopatogenim mikroorganizmima u smislu njihovog prekomernog razmnožavanja i ispoljavanja patogene aktivnosti (povećana ekspresija pila i produkcija agresivnih enzima proteaza). b) Redoks potencijal (Eh). Uprkos činjenici da u usnu duplju vrlo lako dospeva kiseonik iz spoljašnje sredine, oralnoj mikroflori pripada svega 20% aerobnih mikroorganizama. Nju uglavnom čine fakultativno anaerobne, odnosno striktno anaerobne vrste mikroorganizama. Pored njih, prisutne su i neke mikroaerofilne, kao i kapnofilne vrste. Vrednost redoks potencijala može se utvrditi mikroelektrodama. Merenjem je dokazano da njegova vrednost opada srazmerno stepenu akumulacije dentalnog plaka. Vrste koje učestvuju u inicijalnoj fazi nastanka dentalnog plaka koriste kiseonik, a oslobađaju ugljen-dioksid tokom svog metabolizma. U kasnijoj fazi sazrevanja plaka, mikroorganizmi koji ga čine mahom produkuju vodonik, kao i jedinjenja sumpora, odnosno rastvorljive produkte fermentacije. Prvih dana nastanka plaka vrednost Eh gotovo je identična njegovoj vrednosti u salivi i iznosi oko 200mV, ali u kasnijim fazama njegove akumulacije ova vrednost je znatno niža i iznosi oko -140mV, što odgovara striktno anaerobnim vrstama mikroorganizama. Takođe, vrednosti Eh variraju u zavisnosti od lokaliteta usne duple. Na vrhu jezika izmerena je najveća vrednost redoks potencijala, oko 370mV. U zdravom gingivalnom sulkusu njegova vrdnost je oko 70mV, a u parodontalnom džepu pada i do -48mV. c) Elektrohemijski potencijal (ph). Mnoge vrste mikroorganizama zahtevaju neutralne vrednosti ph za svoj optimalni rast i razmnožavanje. Na većini površina tkiva usne duplje vrednosti ph kreću se u rasponu 6,1-7,8, a reguliše ih puferski kapacitet salive. Međutim prisustvo šećera i metaboličke aktivnosti mikroorganizama prema njima, uslovljavaju promena vrednosti ph. Neke vrste bakterija nisu u stanju da u dužem vremenskom intervalu tolerišu njegove niske vrednosti. Ali postoje i vrste bakterija koje su u stanju da nastave sa svojim životom, da rastu i razmnožavaju se u sredini gde je ph znatno ispod neutralnih vrednosti. Njih definišemo kao acidofilne, a njihovi tipični predstavnici su vrste roda Lactobacillus, kojih gotovo i nema u sastavu dentalnog plaka koji prekriva intaktnu gleđ zuba. Međutim, u dentalnom plaku koji prekriva inicijalnu karijesnu leziju, kao i u karijesu dentina, gde su vrednosti ph izuzetno niske, njihov broj je višestruko povećan. Nasuprot tome, u gingivalnom sulkusu i parodontalnom džepu, ph tokom inflamatornih procesa i lokalnog imunskog odgovora domaćina raste iznad neutralnih vrednosti, sredina postaje alkalna (ph 7,8), što je posledica razlaganja amino-kiselina i formiranja jedinjenja amonijaka. Ovo utiče na kvantitativne i kvalitativne promene u sastavu
mikroflore ovih regija, koje idu u korist parodontopatogenih vrsta mikroorganizama kao što je Porphyromonas gingivalis. d) Endogeni i egzogeni izvori hranljivih materija. - Najznačajniji endogeni izvor je svakako saliva, u kojoj su prisutne amino-kiseline, peptidi, proteini, glikoproteini i vitaminibioelementi neophodni za rast i razmnožavanje mikroorganizama oralne regije. Takođe, i gingivalna tečnost sadrži vrlo važne nutritivne faktore, kao što su albumin, glikoproteini i molekuli bogati gvožđem. Egzogeni izvori hrane podrazumevaju onu hranu koja dospeva u usne duplju ishranom, kao i supstance koje bakterije proizvedu tokom svog metabolizma levan (homopolimer koji je izgrađen od molekula fruktoze poreklom iz saharoze). Svakako da su ugljeni hidrati uneti hranom jedan od najvažnijih egzogenih faktora, jer njihovom razgradnjom dolazi do bitnog narušavanja oralne homeostaze. U slučaju unosa većih količina fermentabilnih ugljenih hidrata (npr. saharoze) znatno se povećava kvantitativna zastupljenost vrsta Lactobacillus i Streptococcus mutans, pri čemu metabolički procesi dentalnog plaka povećavaju količina mlečne kiseline. Takve promene zastupljenosti pojedinih bakterijskih vrsta, kao i metaboličke aktivnosti, svakako idu u prilog formiranju inicijalne karijesne lezije Postoji nekoliko faktori koji negativno utiču na mikroorganizme oralne mikroflore. a) Fiziološki akt gutanja, artikulacije, mastikacije i spirajući efekat salive. Posredstvom nekih supstanci, kao što su mucini, mikroorganizmi prisutni u salivi, a koji vode poreklo sa različitih površina usne duplje, bivaju međusobno slepljeni i vrlo efiksno uklonjeni iz regije usne duplje. b) Supstance antimikrobnog delovanja. Ove supstance doprinose uklanjanju bakterijskih ćelija koje su adherisane za različite površine oralne regije, odnosno sprečavaju rast i razmnožavanje bakterija (bakteriostatski efekat) ili ih ubijaju (baktericidan efekat). Mogu se podeliti na supstance, odnosno faktore, nespecifične i specifične imunosti. Prvoj grupi pripadaju: - lizozim (razara peptidoglikan ćelijskog zida bakterija, prouzrokujući njihovu lizu); - laktoferin (vezuje gvožđe za sebe i sprečava mikroorganizme da ga koriste za svoj metabolizam i na taj način deluje bakteriostatski); - histatini (definisano je 7 različitih vrsta u ljudskoj salivi, a njihovo dejstvo je usmereno prema gljivicama); - cistatini (takođe je dokazano postojanje 7 različitih vrsta cistatina; neki od njih ispoljavaju dejstvo na parodontopatogene inhibirajući njihov rast i razmnožavanje; dokazano je da stvaraju komplekse s mucinima salive, te na taj način menjaju proteaznu aktivnost parodontalnih patogena; - defenzini (supstance proteinske prirode, koje su produkti ćelija oralne mukoze, predstavljaju ujedno i njenu zaštitu).
Faktorima specifične imunske odbrane pripadaju imunoglobulini. Dominantan izotip imunoglobulina u usnoj duplji je IgA. Javlja se u formi dimera i za njega je vezano sekretorno parče, odnosno komponenta, koja ga štiti od dejstva proteaza iz salive. Sekretorni IgA ispoljava svoju zaštitnu funkciju aglutinacijom bakterijskih ćelija, sprečavanjem njihove adherencije za različite površine u okviru oralne regije, kao i izmenom aktivnosti enzima bakterija. Pored IgA, u oralnoj regiji su prisutni i IgG, odnosno IgM. Međutim, ove klase su u najvećoj meri prisutne u gingivalnoj tečnosti iz koje dospevaju u salivu. Aktivnost ispoljavaju aktivirajući komplement i vršeći opsonizaciju mikroorganizama. Pored imunoglobulina, integritet usne duplje obezbeđuju i neki celularni oblici imunske zaštite, kao što su monociti, makrofagi, limfociti, a naročito neutrofili. Neke vrste oralnih bakterija, pripadnika oralne mikroflore, imaju sposobnost produkcije i lučenja bakteriocina, supstanci proteinske prirode, kojima inhibitorno deluju na određene vrste mikroorganizama. Tako, vrsta Streptococcus salivarius mehanizmom antibioze, odnosno produkcijom bakteriocina, deluje inhibitorno na Staphylococcus epidermidis i Streptococcus pyogenes. Literatura 1. Bowden G.H.W., Ellwood D.C., Hamilton I.E., Microbial ecology of the oral cavity. In Alexander M., (ed.): Advances in Microbial Ecology. Plenum Publishing, New York, 1979. 2. Bowden G.H.W., Hamilton I.R., Survival of oral bacteria, Crit. Revs. Oral. Biol. Med., 1998; 9: 54-85. 3. Dashper S.G., Rewynolds E.C., ph regulation by Streptococcus mutans, J. Dent. Res.,1992; 71: 1159-1165. 4. Kononen E., Asikainen S., Saarela M., The oral Gram negative anaerobic microflora i young children: longitudinal changes from edentulous to dentate mouth, Oral. Microbiol. Immunol., 1995; 15: 198-207. 5. Marquis R.E., Oxigen metabolism, oxidative stress and acid-base physiology of dental plaque biofilms, J. Indust. Microbiol.; 15: 197-207. 6. Morris J.G., Oxigen and growth of the oral bacteria. In Kleinberg I., Ellison S.A., Mandel I.D., Proceedings of saliva and dental caries. 1979, Sp. Supp Microbiol. Agbstr. : 293-306. 7. Theilade E., Factors controlling the mcroflora of the healthy mouth. In human microbial ecology (Hill M.J., Marsh P.D.) CRC Press, Boca Raton Fla,1990.