Mikroflóra dutiny ústní
Zubní kaz a periodontitis
Filip Růžička
Mikrobiologický ústav LF MU a FN u sv. Anny v Brně
Přednáška pro TZKM 2020
Mikroflóra dutiny ústní
Ekologický systém, tvorba biofilmu
Jedno z nejrozsáhlejších mikrobiálních
společenství, přes 700 rodů, některé dosud
nepopsané
- Stálá - komenzálové
-Přechodná
Významný vliv na zdraví lokálně i celkově
Vztah k etiologii zubního kazu a parodontitidy
Fakultativně
anaerobní Striktně anaerobní
Fakultativně
anaerobní Striktně anaerobní
Grampozitivní Gramnegativní
Koky Streptococcus Peptostreptococcus Neisseria Veillonella
Micrococcus Peptococcus Moraxella Bacteroides
Tyčky Actinomyces Actinomyces Actinobacillus Fusobacterium
Bacterionema Arachnia Capnocytophaga Wolinella
Rothia Eubacterium Eikenella Leptotrichia
Nocardia Propionibacterium Haemophilus Selenomonas
Lactobacillus Bifidobacterium Campylobacter
Corynebacterium Prevotella
Porphyromonas
Spirochety a další mikroorganismy
Treponema Candida Entamoeba gingivalis
Mycoplasma Saccharomyces Trichomonas tenax
Mikrobiální rody vyskytující se nejčastěji v zubním plaku
Prostředí dutiny ústní
• Vícevrstevný dlaždicový epitel
– Rty
– Bukální sliznice
– Sliznice patra
– Hřbet jazyka
– Dásňové sulky
• Dále
– Povrch zubů
– Protetické náhrady a ortodontické aparáty
Rty
Mikroflóra přechodem mezi mikroflórou kůže a ústní
sliznice(koaguláza negativní stafylokoky)
Na retní sliznici převážně streptokoky
, např. Str. vestibularis.
Bukální sliznice
Sliznice dutiny ústní je osídlena relativně řídce – na jednu
epitelii připadá jen 5 – 25 bakterií.
Na bukální sliznici nalézáme hlavně Str. sanguinis a Str.
mitis, H. parainfluenzae a částečně i ústní neisserie.
Sliznice patra
Hlavními zástupci streptokoky a aktinomycety, méně
hemofily a gramnegativní anaeroby.
Kandidy - snímací totální a parciální náhrady.
Hřbet jazyka
V prostorách mezi papilami mohou zůstávat
odloupané epitelie; mikrobů proto daleko více.
Nízký redox potenciál - růst anaerobů.
Kromě Str. sanguinis nalézáme na jazyku i Str.
salivarius, Stomatococcus mucilaginosus, neisserie
(zejména u malých dětí) a hemofily, ale i veillonely,
aktinomycety a prevotely.
Povrch zubů
Zubní plak - liší se dle lokalizace.
Hladké supragingivální povrchy jsou osídleny
menším počtem mikrobů, a to vesměs aerobních, než
rozmanité štěrbiny a mezizubní prostory,
Subgingivální plak poskytuje výhodnější podmínky
mikrobům anaerobním.
Povrch zubů - zubní plak - liší se dle lokalizace.
Zubní plak - biofilm
Přilnavá mikrobiální vrstva na povrchu zubu = živé i mrtvé
bakterie + jejich produkty + složky hostitelské (ze slin)
Nedá se opláchnout, odstranit lze pouze mechanicky
Složení plaku závisí na jeho stáří a lokalizaci
Lokalizace:
Supragingivální plak
Subgingivální plak – vliv sulkální tekutiny
Subgingivální plak
Hlavně anaeroby a fakultativně anaerobní bakterie
Prvoci: Entamoeba gingivalis a Trichomonas tenax.
ANAEROBY
Aggregatibacter (Actinobacillus) actinomycetemcomitans
Actinomyces – A. gerencseriae, A. georgiae
Fusobacterium – F. nucleatum, F. alocis, F. sulci
Prevotella nigrescens
Porphyromonas gingivalis, P. endodontalis
Treponema denticola, T. vincentii, pectinovarum, socranskii
Tannerella forsythia
Wolinella succinogenes
Selenomonas sputigena
Peptococcus anaerobius, P. magnus a P.micros
Propionibacterium propionicum,
Bifidobacterium dentium,
Veillonella
Leptotrichia buccalis.
fakultativní
AEROBY
Streptococcus anginosus, Streptococcus constellatus subsp.
constellatus, Streptococcus constellatus subsp. pharyngis,
Streptococcus intermedius
Supragingivální plak - na povrchu zubů zejména
Streptococcus mutans a Streptococcus sobrinus.
Ve vyvinutém plaku pak též Streptococcus sanguinis,
Streptococcus gordonii, Streptococcus mitis,
Streptococcus oralis a Streptococcus peroris,
většinou ale ne S. salivarius.
Dále mohou být různé druhy laktobacilů a hemofilů,
Rothia dentocariosa, Eikenella corrodens,
Capnocytophaga haemolytica a Capnocytophaga
granulosa.
Protetické náhrady a ortodontické aparáty
Na dentálních pomůckách velmi snadno vzniká
biofilm – plak, na jehož vzniku se kromě
vyjmenovaných spíše aerobních mikrobů podílejí
ještě stafylokoky, a to i Staphylococcus aureus, a
především kvasinky, zvláště Candida albicans.
V případě špatně udržovaných protetických náhrad
mohou tyto kvasinky vyvolat stomatitidu.
Distribuce mikroorganismů
V supra- i subgingiválním plaku nejčastěji
zastoupeným rodem Actinomyces
sp.
Supragingivální plak - významně vyšší
množství G+ (zejm. aktinomycet,
streptokoků) a dalších (neisserií)
rezervoár infekce nebo reinfekce
subgingiválního prostoru
Subgingivální plak - významně vyšší
množství G- bakterií (zejm. prevotel,
Tannerella forsythia a P. gingivalis)
(Ximénez-Fivye et al., 2000)
Vývoj zubního plaku
Glykoproteiny – pelikula – receptory pro adhezi mikrobů
Tvorba exopolysacharidů - hlavní složka mezibuněčné
matrix
Metabolismus bakterií v plaku - zapojení dalších druhů,
zrání urychluje sacharóza
Snižování pH vlivem bakteriálního metabolismu < 5,5 demineralizace
skloviny
Ve spodních vrstvách se tvoří zubní kámen - 80 % minerálů
Subgingivální kámen (tzv. konkrement) - G –
mikroorganismy
Porozita zubního kamene - vláknité bakterie palisádovitě
k povrchu zubu - ukládání mikrobiálních složek
působících toxicky na tkáně parodontu
Časově-prostorový
model bakteriální
kolonizace dutiny ústní
ilustruje rozpoznání
receptorů, přítomných
v pelikule časnými
kolonizátory a
koagregaci mezi
časnými
kolonizátory,
fusobakteriemi a
pozdními
kolonizátory.
Všechny znázorněné
koagregace byly
prokázány in vitro.
Vytvoření pelikuly

24 h

dd

7-14 d

3t
Zralý biofilm
>>> vláknité G- anaerobi obklopené koky (corn cob)
Uvnitř jsou aerobní bakterie postupně nahrazovány
anaeroby a fakultativními anaeroby
Časní kolonizátoři G+ koky (streptokoky),
aktinomycety
Pozdní kolon. G-koky, G+ tyčinky a vlákna
Tyčinky a vlákna >>>koky, G- anaerobi,
 diverzita
Vývoj zubního plaku
Do 24 hod. v plaku převládají streptokoky
skupiny mutans, sanguis a mitis
Dny přibývá G+ tyčinek a vláknitých
mikroorganismů
- laktobacily a aktinomycety
Týden sloupcovité mikrokolonie kokoidních
mikrobů, na něž při povrchu plaku
nasedají tyčinky až vlákna
Tři týdny převaha vláknitých mikrobů, na
povrchu útvary vzhledu kukuřičných
klasů: centrální vlákno (Eubacterium
yurii) obklopeno G+ koky
Mikroflóra dutiny ústní má významnou úlohu při vzniku a
vývoji onemocnění dásní a parodontu i při patogenezi
celkových onemocnění
Vliv mikroflóra dutiny ústní na vznik a
rozvoj onemocnění
Kochovy postuláty
Určitý mikrob je etiologickým agens, pokud
1. je přítomen ve všech případech choroby a jeho
rozložení v těle odpovídá pozorovaným poškozením;
2. je z hostitele vypěstován a v čisté kultuře udržován
po několik generací;
3. takto vypěstovaným mikrobem lze napodobit
onemocnění na jiném hostiteli;
4. je opět izolován z pokusně infikovaného hostitele.
.
Významná úloha při vzniku a vývoji onemocnění zubů,
dásní a parodontu.
Bakteriální enzymy a toxiny z parodontických ložisek =
metastatické poškození (např. endotoxin G- bakterií ze
subgingiválního biofilmu)
Antigeny ústních bakterií a prozánětlivé cytokiny ze zaníceného
parodontu = metastatický zánět (reakce Ag s protilátkami tam, kde
se usadí imunitní komplexy)
Průnik do organizmu (krevního oběhu) = metastatická infekce;
bakteriémie po extrakci zubů - bakteriální endokarditida
Supragingivální plak
na povrchu zubů
Vliv lokalizace na jeho složení
(fisurální , aproximální)
Streptococcus mutans a Streptococcus sobrinus.
Ve vyvinutém plaku pak též Streptococcus sanguinis,
Streptococcus gordonii, Streptococcus mitis, Streptococcus
oralis a Streptococcus peroris, méně často S. salivarius.
Dále mohou být různé druhy laktobacilů a hemofilů, Rothia
dentocariosa, Eikenella corrodens, Capnocytophaga
haemolytica a Capnocytophaga granulosa.
Zubní kaz (caries) - nejčastější
civilizační onemocnění
Definice - ohraničená destrukce tkání zubu
Poškození je výsledkem demineralizace tvrdých
tkání zubu kyselinami produkovanými
mikroorganismy zubního plaku při metabolismu
sacharidů z potravy
Z mikrobiologického hlediska - chronická
infekce vyvolaná normální ústní mikroflórou
(produkce kyselin)
Archeologické nálezy ukazují, že
zubní kaz je velmi staré
onemocnění
Nárůst počtu kazů během neolitu zvyšující
se podíl rostlinné potravy
obsahující sacharidy
Počátek kultivace rýže v jižní Asii měl
též za následek zvýšení výskytu
zubního kazu
Sumerské texty z období 5000 let př.
n l. popisují „zubní červy“
způsobující zubní kaz
(převzato cs.wikipedia.org)
Průběh
Prvotní léze skloviny (bílá křídová skvrna) je ještě
reverzibilní, může remineralizovat
Po narušení skloviny proces postupuje do dentinu a
vede nejprve k zánětu a posléze
k nekróze a gangréně zubní dřeně …
…a k tvorbě periapikálního akutního nebo
chronického zánětu
Zubní kaz = multifaktoriální onemocnění
endogenní faktory
vliv stravy
mikroby zubního plaku
Endogení faktory
Tvar zubu
Struktura jeho skloviny
Působení slin - množství, průtok a složení (pufrovací
schopnost)
Vliv stravy
Přímý vztah mezi přívodem sacharidů a zubním kazem
Nejvíce kariogenním cukrem je sacharóza - výborně rozpustná,
snadno difunduje do plaku
Kariogenní streptokoky ji mění na nerozpustný glukan,
který usnadňuje počáteční adhezi mikrobů na povrch
zubů, je zdroj živin a tvoří významnou část mezibuněčné
matrix
Úloha mikrobů zubního plaku
Většina mikrobů zubního plaku má kariogenní účinek
(tvorba kyselin při metabolismu sacharidů)
Nejvyšší kariogenní potenciál: Streptokoky skupiny
mutans, laktobacily a aktinomycety
I kombinace jiných mikrobů může zahájit proces vzniku
zubního kazu.
Změna mikroflóry před poškozením
 - Veillonella a S. sanguis
 - kvasinky rodu Candida, aktinomycety a zejména
laktobacily (6 t.) a Streptococcus mutans (4–8 t., )
Při průniku kazu do dentinu tvoří > 90 % mikroflóry G+
(laktobacily >> S. mutans)
Z dalších mikrobů:
G+ - Actinomyces naeslundii, A. odontolyticus,
Propionibacterium a Eubacterium,
G- Fusobacterium, Capnocytophaga a Veillonella
Zubní kámen
Mineralizace zubního plaku
- supragingivální kámen (58 % mineralizace)
- subgingivální kámen (37 % mineralizace)
Účastní se zejména Ca2+ a PO4
3- - sliny
Výsledkem je hydroxyapatit Ca10(PO4)6(OH)2  a
vápenaté fosforečnany, např.
[Ca8(PO4)4(HPO4)25HO]
Kariogenní potenciál plaku
složením mikrobiální flóry (její metabolizmus)
Acidogenita plaku –metabolizace uhlovodíků na organické
kyseliny (např. kyselina mléčná, octová)
(acidogenní bakterie - S. mutans rychlejší transport
cukrů a glykolýza než u ostatních streptokoků a
aktinomycet - (pH < 4,5 za pár min.)
Tolerance a schopnost růstu při nízkém pH – S. mutans
pH (<5.5) nemění životaschopnost (např. S. sanguis
je inhibován)
Syntéza extracel polysacharidové matrix (glukany, fruktany)
Adheze, konzistence plaku, využití jako zdroj živin
Syntéza intracell. polysacharidů (glykogen aj.) - využity
během nedostatku živin.
Acidogenita i při nepřítomnosti sacharidů ze stravy.
Zubní kaz a streptokoky skupiny mutans
U lidí nejčastěji: S. mutans (serotypy c, e a f)
S. sobrinus (serotypy d a g)
Některé kmeny se zdají být více kariogenní.
- Izolují se z povrchu zubů bezprostředně před výskytem kazu
- Korelace mezi jejich počtem a progresí kariézní léze
- Počty v plaku korelují s prevalencí a incidencí kazu
- Rychle tvoří kyseliny a množí se při  pH → velmi rychlá
demineralizace
- Tvoří si zásoby např. glykogenu (intracell. cukr)
- Tvoří glukany – adheze a pojivo plaku
Detekce plaku
Vizuálně - obarvení plaku speciálním činidlem, jsou
nezbytné detekční roztoky, barvící selektivně
zubní plak (netoxické, nealergizující, nesmí barvit
slinu, ústní sliznici ani výplňové materiály).
5% roztok erythrosinu B,
2% roztok malachitové zeleni,
2% roztok genciánové violeti,
hněď Bismarcova B a další
Seškrabem – seškrab stomatologickou sondou
Mikrobiologické testování rizika kazu
Vzorek slin → kvant. průkaz S.mutans a Lactobacillus sp.
Riziko - vysoké > 106 S.mutans / Lactobacillus. 105
- nízké > 105 S. mutans /Lactobacillus 104
Preventivní opatření
péči o hygienu dutiny ústní
úprava stravovacích zvyklostí
aplikace fluoridů
Ochranné faktory
Mléčné výrobky, mléčné bílkoviny - nárazníková
schopnost, zvýšení pH i díky dekarboxylaci AK
z rozštěpeného kaseinu
Mléčný kasein - adsorbce na povrch zubů, kaseinová vrstvička
horší pro adhezi streptokoků skupiny mutans
Fosfát vápenatý z kaseinu zesiluje remineralizaci
skloviny
Fluoridy – kromě mineralizace zubu potlačují glykolýzu a
poškozují CM a inaktivují enzymy
Xylitol – inhibuje růst mikrobů
Odstranění zubního plaku
Pouze mechanicky - čištěním pomocí kartáčku a
dalších pomůcek
Lze doplnit prostředky chemickými
Chlorhexidin (bis-biguanid, kationické tenzidy), ŠS (G+, G-, houby, viry).
0,12% - 0,2% roztoku 5-10, max. však 14 (hořká chuť, poruchy
chuti, černání jazyka, zubů i výplní).
Sanguinarin je kvartérní alkaloid isochinolinového typuv(Sanguinaria
canadensis. Účinky antimikrobiální i antiflogistické
Voda
Konzervační činidla
Abrazivní složky
Zvlhčující složky
Pěnicí složky
Aktivní složky
Příchutě
Sladidla, barviva
Tužidla (gely)
Obvyklá koncentrace je
0,045 – 0,05 %.
Triclosan (fenol), ŠS (G+, G-,
houby),
 nežádoucí účinky.
MIC  3 µg/ml
Ošetření a prevence zubního kazu
Standardní postup ošetření zubního kazu =
odstranění destruovaných tkání, (remineralizace)
preparace kavity a její zaplnění vhodným výplňovým
materiálem
Ozón - silný oxidační prostředek na bázi kyslíku.
Usmrtí bakterie na povrchu zubu i v hloubce,
deaktivuje kyseliny, bělení zubů či ošetření
Protetické náhrady a ortodontické aparáty
Na dentálních pomůckách velmi snadno vzniká
biofilm – plak, na jehož vzniku se kromě
vyjmenovaných spíše aerobních mikrobů podílejí
ještě stafylokoky, a to i Staphylococcus aureus, a
především kvasinky, zvláště Candida albicans.
V případě špatně udržovaných protetických náhrad
mohou tyto kvasinky vyvolat stomatitidu.
Subgingivální plak – pod okrajem dásní
Dva druhy plaku
- adherentní
- neadherentní
Adherentní plak - nasedá na
kořen zubu, obdoba plaku
supragingiválního = G+ tyčinky
a vlákna (aktinomycety) a G+
koky → subging. zubní kámen
Neadherentní plak - mezi
adherentním plakem a
povrchem měkké tkáně dásně =
G- pohyblivé aneroby a
spirochety
Obr. 4.1 Rozložení subgingiválního plaku
Parodontitida
(až 80 % dospělých)
Zánět dásní, ústup dentogingiválního spojení
Odbourávání alveolární kostní tkáně
Na místě dásňových sulků vzniká dásňový chobot,
krvácivý, s hnisavým obsahem
Na obnaženém povrchu krčku se usazuje zubní plak a
kámen
Zuby se začínají viklat a posouvat
Etiopatogenetické faktory
Zubní kámen (mechanické poškození – dekubity, nosič plaku)
Převislé výplně a korunky
Ortodontické anomálie
Vysoký úpon frenula (poškození tahem, hromadění plaku)
Mělké vestibulum → traumatická artikulace
Věk incidence: 30-39 let: 35,7% X 80-90 let: 89,2%.
Pohlaví (muži - horší hygiena, ženy – více těhotenství)
Rasa
Geografická distribuce
Celkové onemocnění
Heredodegenerativní onemocnění
Kouření
Plak
Etiologie parodontitidy
Specifická plaková hypotéza
Nespecifická plaková hypotéza
Ekologická plaková hypotéza
Specifická plaková hypotéza
Etiologie parodontitidy = specifické mikroorganismy
"red" a "orange" komplex (Socransky)
Nekrotizující ulcerativní gingivitida - klíčovým etiologickým
agens fusobakteria a spirochety
Terapeutické výsledky s antimikrobiálními látkami působícími na
anaeroby - např. metronidazol
Rychle progredující juvenilní parodontitida Aggregatibacter
actinomycetemcomitans - citlivý na
tetracyklin - vede k rychlému zvládnutí onemocnění
P.gingivalis
T.forsythia
T.denticola
P.intermedia
P.nigrescens
P.micros
F.nuc.nucleatum
F.nuc.vincentii
F.nuc.polymorphum
F.periodontium
Zdroj: Socransky et al. 1998
P.gingivalis
T.forsythia
T.denticola
P.intermedia
P.nigrescens
P.micros
F.nuc.nucleatum
F.nuc.vincentii
F.nuc.polymorphum
F.periodontium
S.mutans
S.oralis
S.sanguis
E.corrodens
C.gingivalis
C.sputigena
C.ochracea
A.actinomyc.
V.parvula
A.odontolyticus
Vztah bakteriálních společenství k parodontitidě
Distribuce mikroorganismů
V supra- i subgingiválním plaku nejčastěji zastoupeným rodem Actinomyces sp.
Supragingivální plak - významně vyšší množství některých aktinomycet,
neisserií, streptokoků, celkově bakterií "green" a "purple" komplex
Subgingivální plak - významně vyšší množství prevotel, Tannerella forsythia a P.
gingivalis, celkově "red" a "orange" komplex
Periodontální patogeny někdy jen v supragingiválním plaku
Supragingivální plak - rezervoár infekce nebo reinfekce subgingiválního prostoru
(Ximénez-Fivye et al., 2000)
Nespecifická plaková hypotéza
Plak šířící se pod úroveň gingivy způsobí onemocnění vždy, bez
ohledu na složení
Jen velké bakteriální společenství vyvolá koncentraci všech faktorů
virulence nutných k destrukci tkání
Specifická úloha druhů neexistuje, jen nahrazují jiné, náhodou ve
společenství nepřítomné
Podporují nálezy různých bakteriálních druhů v parodontálních
chobotech
Ekologická plaková hypotéza
Endogenní infekce vyvolaná oportunními druhy →
parodontitida způsobena poruchou složení mikroflóry
dásňového sulku vyvolanou změnou ekologie
Na počátku tvorba plaku a šíření do sulcus gingivalis →
organismus reaguje zánětem
Zvýšená produkce tkáňové tekutiny přináší do sulku zvýšené
množství bílkovin - snadno katabolizovány proteolytickými G-
anaeroby
Změna v zastoupení bakteriálních druhů - roste počet G- anaerobů
na úkor fakultativně anaerobních G+ druhů - produkce faktorů
virulence v dostatečném množství → překonání obrany hostitele
→ destrukce
Patogeneze - reakce dásně
Zubní plak na okraji dásní → tkáň dásně v okolí sulku se
chronicky zanítí = marginální gingivitis
Exsudace – chemotaxe anaerobních proteolytických
bakterií
Zvýšená migrace polymorfonukleárů
Zánět naruší funkci spojovacího epitelu, plak proniká
apikálně do subgingivální oblasti
Příznaky tím výraznější, čím je plak starší a silnější
Změny v parodontálním chobotu
Redoxní
potenciál

Tvorba
chobotové
tekutiny
 - živné médium pro růst anaerobů
vybavených proteolytickými enzymy (exudát
obsahuje hojně proteinových složek)
pH
 z normálních neutrálních hodnot stoupá
na 7,4 – 7,8 → podpora růstu bakterií
(Porphyromonas gingivalis)
Mikroflóra
 G- anaerobních tyčinek = P. gingivalis,
P. intermedia, F. nucleatum, T. denticola,
A. actinomycetemcomitans a C. sputigena
Chronická marginální gingivitida
Klinické příznaky - občasné krvácení z dásní - zarudlé,
prosáklé, bolestivost minimální
Časné stádium - po týdnu trvání - roste počet kapnofilních,
striktně anaerobních mikrobů (kapnocytofágů,
aktinomycet a anaerobních G- tyčinek)
Konečné stádium - více mikrobů a převládají anaeroby (v
černých koloniích rostoucí např. Porphyromonas
gingivalis a Prevotella intermedia, ústní spirochéty)
Krvácení z dásní přispívá k množení černě pigmentovaných
anaerobních tyčinek, slouží jako zdroj heminu
Terapie
Specifická plaková hypotéza - léčba by měla být
zaměřena na odstranění specifického patogena např.
podáváním antibiotik
Nespecifická i ekologická hypotéza - parodontální
onemocnění lze úspěšně léčit zásahy namířenými na
redukci rozsahu plaku
Prevence
Soustavné odstraňování zubního plaku
pravidelným a správným čištěním zubů
Dokonalé odstranění zubního kamene
Úprava exogenních faktorů (.. vadné
protetické náhrady, převislé výplně atd.)
Plak na zubních náhradách a implantátech
odlišné a kolísavé složení
V oblastech dotýkajících se sliznice převládají streptokoky
skupiny mutans a sanguinis, častým nálezem jsou kvasinky
rodu Candida.
Z anaerobů grampozitivní tyčinky vč. Actinomyces israelii a
veillonely
Často stafylokoky, hlavně Staphylococcus aureus
V případě špatně udržovaných protetických náhrad mohou
kvasinky vyvolat stomatitidu
Periimpantitis
Implantátové infekce protetických náhrad a
ortodontických aparátů
Metastatické poškození
bakteriální enzymy a toxiny z parodontických ložisek - (např.
endotoxin G- bakterií ze subgingiválního biofilmu)
Metastatický zánět
antigeny ústních bakterií (reakce Ag s protilátkami tam, kde se usadí
imunitní komplexy) a prozánětlivé cytokiny ze zaníceného parodontu
Metastatická infekce
průnik do organizmu (krevního oběhu); bakteriémie po extrakci
zubů - bakteriální endokarditida
… z malých příčin velké následky…?
ateroskleróza koronárních cév
cévní mozkové příhody
diabetes mellitus
předčasný porod a nízká porodní váha
karcinom jícnu