Relatia microorganism - macroorganism manifestata la nivelul cavitatii orale

1. Ecosistemul cavitatii orale

Cavitatea orala ofera conditii deosebite dezvoltarii microorganismelor. La acest nivel se gaseste cea mai numeroasa si variata populatie microbiana, fapt explicat prin actiunea factorilor de mediu: temperatura favorabila, conditii de umiditate, pH alcalin, conditii de aerobioza sau prezenta CO₂.

Aportul de substante nutritive necesar dezvoltarii bacteriilor din cavitatea orala poate fi furnizat de regimul alimentar, de componente constitutionale sau de secretie, precum si de relatiile interbacteriene de la acest nivel.

Celulele descuamate sunt supuse actiunii multiple de degradare enzimatica a bacteriilor prin proteaze, ligaze si hidrolaze glicozidice, pregatind substratul nutritiv.

Relatiile de stimulare (mutualism, simbioza) ce se stabilesc intre diversele specii microbiene participa la constituirea sistemului ecologic al cavitatii orale.

In acelasi timp, trebuie mentionate influentele locale si ale intregului organism asupra structurii microflorei orale, aici existand factori nefavorabili: lizozimul, bacteriocinele, bacteriofagi, anticorpi de tip IgAs etc., ce limiteaza multiplicarea bacteriana.

1.1. Relatiile dintre microorganismele din cavitatea orala

In linii mari, relatiile dintre microorganismele ce alcatuiesc nisa ecologica orala pot fi:

a) Relatii de stimulare: prin mutualism, simbioza, parazitism intercelular si comensalism

Relatia de mutualism presupune dezvoltarea simultana a mai multor specii microbiene intr-un mediu ce isi furnizeaza reciproc substante necesare cresterii. De exemplu stafilococul, prin sinteza de factori de crestere (X, V), favorizeaza dezvoltarea  speciilor de haemophili (H. influenzae), sau de vitamine din grupul K pentru speciile anaerobe (Prevotella melaninogenicus).

Un alt tip de stimulare este prin simbioza si parazitism intercelular. Aceasta este relatia stabilita intre doua specii de microorganisme diferite, in urma careia ambii coabitanti profita, exemplu: relatiile fag - bacterie de tip simbiotic (lizogenie - conversie). Bacteria poate capata proprietati noi (tulpinile de Corynebacterium diphteriae si streptococii beta hemolitici) devenind toxigena prin lizogenizare.

Relatia de comensalism (metabioza) este relatia stabilita intre doua specii microbiene in urma careia unele specii profita, altele nefiind influentate de asociere. De exemplu, in urma scindarii alimentelor de unele specii de bacterii aerobe rezulta compusi utili altor specii bacteriene anaerobe. Lactobacilii heterofermentativi si streptococii viridans prin acizii produsi ajuta la dezvoltarea speciilor de Veillonella. Speciile aerobe prin consumarea oxigenului molecular determina scaderea potentialului redox, permitand dezvoltarea in exces a florei microbiene anaerobe.

b) Relatiile de inhibitie prin antagonism

Sunt cele mai frecvent intalnite in urma carora unele specii (antagoniste) sunt favorizate in detrimentul altor specii (concurente).

Se cunosc numeroase exemple de antagonism bacterian:

lactobacilii, prin productia mare de acid lactic sau alti acizi, modifica pH-ul local ce devine nefavorabil speciilor de Pseudomonas, Proteus, Bacteroides fragilis;

streptococii viridans prin peroxidul de hidrogen ce-l elibereaza in cantitate mare, inhiba dezvoltarea bacteriilor ce nu au catalaze, peroxidaze ca sa-l descompuna (bacteriile anaerobe);

streptococii viridans (alfa - hemolitici) inhiba in faringe dezvoltarea speciei de Corynebacterium diphteriae.

Aceste relatii pot fi modificate prin tratamente nerationale cu antibiotice, chimioterapice avand ca rezultat disparitia speciilor nepatogene. De exemplu, administrarea indelungata a penicilinei duce la inlocuirea streptococilor alfa-hemolitici cu specii patogene (bacterii Gram negative).

1.2. Repartitia florei microbiene la nivelul cavitatii orale

Flora prezenta in mediul cavitatii orale este alcatuita din variate specii microbiene repartizate preferential in diverse arii ecologice in raport cu conditiile create:

la nivelul mucoasei linguale - se intalnesc toate speciile de microorganisme aerobe (streptococi: Str. salivarus) si anaerobe (Peptostreptococi si Veillonella). Acestea populeaza dosul limbii, criptele si suprafata papilelor la cateva zile dupa nastere;

in regiunea santului gingival - microorganismele sunt foarte numeroase, eruptia dentara determinand conditii favorabile. La acest nivel se gasesc specii:

aerobe: stafilococi, enterococi, spirochete, treponeme (T. denticola,

T. oralis, T. macrodentium), borrelii (B. vincenti), vibrioni, difterimorfi;

anaerobe: Peptostreptococi, Lactobacili (L. bucalis), Fusobacterii   (F. nucleatum), Actinomycete (A. odontolyticus, A. naeslundii, A. israelii), Bacteroides (B. fragilis) - apar aproape de pubertate.

pe suprafata dintilor - se intalnesc streptococi viridans (Str. mutans si Str. sanguis) la cateva luni de la eruptia primului dinte;

pe suprafata mucoasei obrajilor, buzelor si palatului moale - streptococi orali (Str. mitis) si lactobacili ce adera de partile moi.

1.3. Flora bacteriana din saliva

In saliva, cantitatea bacteriilor fluctueaza in decursul diferitelor ore ale zilei. Numarul cel mai mare se gaseste in decursul masticatiei. Fluxul crescut al salivei mobilizeaza bacteriile de pe limba si dinti. O concentratie crescuta de microorganisme contine saliva de dimineata, fapt explicat prin acumularea lor in decursul noptii, cand cantitatea salivei este redusa.

Microflora aeroba si anaeroba ce se gaseste in concentratie de peste 10⁸/ml saliva este compusa dintr-o diversitate de specii microbiene: streptococi, stafilococi, pneumococi, diplococi, hemofili, lactobacili, difterimorfi, vibrioni, spirili, spirochete, actinomicete, borrelii. Germenii anaerobi nesporulati (Peptostreptococcus, genul Peptococcus, genul Bacteroides) reprezinta 90% din totalul florei microbiene.

In cazul afectiunilor locale (angine, amigdalite pultacee) si a celor generale (tuberculoza, sifilis, meningita, pneumonii, toxiinfectii) in saliva se pot identifica specii bacteriene tranzitorii strict patogene: Staphylococcus aureus, streptococi beta-hemolitici piogeni grup A, meningococi, bacili difterici, pneumococi, hemofili, bacili Koch, Escherichia coli si Salmonella.

1.4. Caracteristicile ecosistemului oral

Relatiile stabilite dintre microorganisme si macroorganisme imprima ecosistemului bucal caracteristici ce-l diferentiaza de alte ecosisteme (intestinal, vaginal). Astfel:

este stabil, semnalandu-se un relativ echilibru biologic intre specii la acelasi individ, in timp si conditii obisnuite;

controleaza stabilitatea si rezistenta tulpinilor bacteriene nou intrate. Spre exemplu, ca o tulpina sa se poata mentine in ecosistem, trebuie sa aiba o

capacitate crescuta de adaptare. De exemplu, E. coli, o specie usor adaptabila la conditiile de mediu, nu este capabila sa fie adaptata ca o specie permanenta a cavitatii orale;

controleaza virulenta diferitelor specii sau tulpini microbiene. Specii ca: piocianicul, streptococcus sanguis, care nu-si manifesta patogenitatea la nivelul cavitatii orale, plecand de la acest nivel pot deveni patogene.

Pentru ca o tulpina nou intrata sa-si manifeste patogenitatea trebuie sa fie dotata cu virulenta si toxinogeneza deosebit de mare sau ca fortele de aparare ale organismului sa fie scazute. Fenomenul se poate realiza prin ruperea echilibrului dintre specii, dupa administrari masive sau indelungate de chimioterapice sau prin interventia bacteriofagilor simbiotici (lizogenizare).

2. Procesul infectios

Infectia este un complex de procese biologice care se petrec intr-un organism dupa patrunderea si multiplicarea unui microorganism in zone unde normal nu are acces.

In raport cu sursa agentului infectant, la nivelul cavitatii orale apar:

infectii endogene determinate de microorganisme indigene, care in conditiile unei deficiente a apararii antimicrobiene, au un potential patogen necesar ruperii echilibrului microorganism - macroorganism;

infectii exogene determinate de bacterii patogene care provin dintr-o sursa exterioara organismului respectiv.

Infectia exogena apare cand exista urmatoarele elemente: sursa de infectie, calea de transmitere a germenului patogen si gazda receptiva.

Referindu-se la infectiile cavitatii orale:

sursa de infectie o reprezinta omul bolnav sau purtator de germeni aparent sanatos;

caile de eliminare: picaturi Pflügge, sputa, sange, leziuni la nivelul mucoasei;

caile de transmitere: prin contact direct sau, de cele mai multe ori, este mediata de aer, obiecte tehnico-sanitare, maini murdare etc.

Conditiile necesare pentru producerea procesului infectios sunt in functie de puterea patogena a germenului si mediul exterior ce favorizeaza o anumita relatie intre microorganisme si gazda.

Postulatele Koch

1. izolarea constanta a germenilor din leziunea specifica;

2. obtinerea in cultura pura a microorganismului din produsul patologic;

3. microorganismul inoculat animalului de experienta reproduce o infectie experimentala asemanatoare.

2.1. Patogenitatea microorganismelor

Un microorganism se manifesta ca patogen daca realizeaza conditiile de virulenta sau/si toxinogeneza.

2.1.1. Virulenta este proprietatea unor agenti microbieni de a patrunde in organismul gazdei:

de a-l invada;

de a se multiplica

si a produce leziuni

sau modificari functionale.

Virulenta poate fi influentata de:

capacitatea de adaptare a germenului si de

gradul de rezistenta fata de unele mecanisme de aparare a organismului.

Gradul de rezistenta este corelat cu prezenta factorilor corpusculari sau a factorilor enzimatici.

a. Factori corpusculari

a.1. Capsula

Prezenta capsulei este un factor de patogenitate decisiv datorita structurii polizaharidice. Ca factor de virulenta polizaharidul capsular impiedica fagocitoza germenilor de catre neutrofilele umane, permite multiplicarea germenilor si formarea unor abcese (Bacteroides si Fusobacterium). Complexitatea structurii chimice a polizaharidului capsulelor imprima anumite particularitati potentialului patogen

a.2. Componenti ai peretelui celular

proteina M (la Str. pyogenes) impiedica fagocitoza si faciliteaza in acelasi timp aderenta la epiteliul faringian;

proteina A (prezenta la stafilococi) inhiba fagocitarea germenilor;

factorul parietal de virulenta (la stafilococ);

factorul de aderenta la mucoasa bucala (E. coli);

factorul cord (la B. Koch).

a.3. Prezenta fimbriilor (sau a pililor)

Fimbriile si pilii sunt filamente prezente la suprafata bacteriilor, codificate cromozomial sau plasmidic. Prezenta lor influenteaza capacitatea de virulenta a bacteriilor prin adezinele de natura proteica, lipoproteica sau glicoproteica ce se gasesc la acest nivel. Participa in procesul de aderenta a bacteriilor Gram negative la nivelul receptorilor celulari.

Capacitatea de a adera la nivelul epiteliului gingival intervine in declansarea afectiunilor parodontiului. S-a demonstrat ca producerea parodontitei este conditionata de capacitatea tulpinilor de Prevotella melaninogenicus de a adera la suprafetele gingivale.

b. Factori enzimatici

Enzimele ce ar putea fi responsabile de virulenta germenilor aerobi sau anaerobi sunt:

b.1. Colagenaza si hialuronidaza care depolimerizeaza colagenul si acidul hialuronic (cimentul intercelular), marind capacitatea unor bacterii aerobe (Proteus vulgaris, Pseudomonas, streptococii si stafilococii) si anaerobe (Prevotella melaninogenicus, Fusobacterii, Clostridii) de a patrunde si distruge tesuturile gazdei.

b.2. Lecitinaza prezenta la Clostridiile gangrenei gazoase, specia Staphylococcus aureus, gen Pseudomonas, scindeaza lecitina (component al membranelor celulare) in fosforilcolina si diglicerid, producand citoliza tesuturilor, leucocitelor, eritrocitelor si oricarei membrane celulare sau intracelulare (mitocondrii, reticul endoplasmic).

b.3. Fibrinolizinele

Sunt enzime care activeaza plasminogenul realizand o lizare a barierelor de fibrina din jurul procesului infectios produs de stafilococi sau streptococi.

b.4. Condroitinsulfataza

Produsa de genul Proteus si genul Pseudomonas, descompune cimentul intercelular favorizand invazia tesuturilor.

b.5. Elastazele actioneaza asemanator hialuronidazei, marind permeabilitatea celulara pentru Staphylococcus epidermidis si genul Pseudomonas, prin depolimerizarea elastinei.

b.6. Gelatinaze si caseinaze

Produse de Staphylococcus epidermidis si unii germeni anaerobi, contribuie prin actiunea proteolitica la extinderea leziunilor.

b.7. Coagulaza

Este produsa de S. aureus si protejeaza microorganismul printr-un invelis de fibrina ce mascheaza structurile proprii impiedicand fagocitarea germenilor.

b. Hemolizine si leucocidine prezente la speciile de Str. pyogenes, S. aureus,    C. diphteriae, Clostridium, lizeaza leucocitele si hematiile favorizand extinderea infectiei.

b.9. Alte enzime responsabile de patogenitate sunt:

1. Enzime cu actiune reducatoare asupra chimioterapicelor;

2. Beta - lactamazele ce inactiveaza penicilinele si cefalosporinele sau

3. Enzimele ce produc acetilarea cloramfenicolului;

4. Nitroreductaze si acetiltransferaze demonstrate la stafilococi si unele specii de Bacteroides.

5. Enzime ce permit supravietuirea germenilor anaerobi in tesuturi pana cand se formeaza un abces. Garbach (1985) arata ca Bacteroides elaboreaza o enzima dismutaza superoxidica care-i permite sa supravietuiasca in tesuturi.

2.1.2. Toxinogeneza

Toxinogeneza reprezinta capacitatea bacteriilor de a produce toxine, produse biologice cu afinitate pentru anumite tesuturi si organe. Toxinele pot fi difuzabile in mediul extern (exotoxine) sau raman legate de corpul bacterian (endotoxine).

Principalele caracteristici ale toxinelor produse de germeni cu actiune in cavitatea orala:

2.2. Dinamica procesului infectios

Procesul infectios este rezultatul echilibrului intre agentul patogen si mijloacele de aparare ale organismului. Se concretizeaza prin patrunderea agentului infectios urmata de multiplicarea acestuia in tesuturile gazdei.

Procesul infectios de la nivelul cavitatii orale poate evolua sub forma infectiei de focar (infectiile dentare) sau sub forma unei infectii bacteriene cu caracter invaziv.

2.2.1. Infectia de focar este o forma particulara a infectiei locale cu evolutie cronica, cu semne locale, adesea minine, dar putand produce tulburari evidente la distanta (artralgii, mialgii).

Infectia dentara este cea mai importanta din cavitatea orala. Particularitatile structurale si functionale ale dintilor favorizeaza aparitia si cronicizarea infectiei. Astfel, tesuturile dure ale dintelui (smalt, dentina) sunt inaccesibile factorilor de aparare umorali sau celulari ai organismului (lipsa vascularizarii proprii).

Dintele prezinta o circulatie de tip terminal. Absenta circulatiei colaterale face

ca obliterarea arteriolei printr-un proces inflamator sa duca la intreruperea completa a circulatiei si consecutiv necroza pulpara.

Formele primare de infectie din cavitatea orala pot fi

focare periapicale, cele mai frecvente si importante (osteite, abcese, granuloame dentare, chisturi radiculare);

focare intradentare: pulpite cronice, necroze, gangrene pulpare, canale dentare incomplet obturate;

focare ale parodontiului marginal: parodontite marginale cronice, pericoronarite ale molarilor de minte inferiori;

focare reziduale: osteite postextractionale.

2.2.2. Infectii bacteriene cu caracter invaziv

Dupa constituirea focarelor primare, acestea pot fi puncte de plecare pentru bacteriemii sau septicemii.

Bacteriemiile reprezinta prezenta trecatoare a unor germeni in sange, germenii patogeni provenind din surse endogene consecutiv unor interventii chirurgicale pe procese septice.

Pot surveni in urma unor interventii stomatologice diverse: extractii dentare, rezectii apicale, chiuretaj parodontal, tratament si drenaj prin canalele dentare.

La persoanele cu infectii parodontale sau apicale masajul gingival sau periajul dentar favorizeaza difuzarea germenilor spre sistemul venos.

Procentul bacteriemiilor a fost estimat intre 30 - 90%, cel mai mare procent fiind furnizat de extractii dentare.

In ceea ce priveste natura bacteriilor s-a observat prezenta in procent ridicat a speciilor Gram pozitive, pe primul loc situandu-se streptococii viridans.