Kapitel 8 + 9 – Dental biofilm og calculus Flashcards
Uforstyrret gingival plakakk. gennem længere tid → karakteristiske ændringer af plakkens mikrob. sammensætning og det intermikrobielle biokemiske miljø. Beskriv nogle af de mere væsentlige af disse ændringer og giv ex. på de virkninger, de ændrede forhold kan have på komponenter af gingivalvæsken og det gingivale væv. (Kun besvarelse af de forskellige stadier)
Pellikel:
- Kort efter rensning af tandens overflade, vil der dannes en pelikkel, der består af bestanddele fra spyttet. Her vil tidlige kolonisatorer hurtigt binde til receptorer i peliklen, eks. streptokokker.
- Herefter vil actinomyces arter, fusobakterier og senere de mere gram negative arter som A.a., P. gingivalis, Pr. Intermedia mfl. kolonisere tanden.
Plakken bindes til tanden i tre stadier.
- Først vil den reversible binding finde sted, hvor der sker tiltrækning til tanden med Van der Waalske kræfter og elektrostatisk frastødende kræfter.
- Herefter vil der ske en mere irreversibel binding vha. specifikke bindingsmekanismer
- Herefter vil der ske en cementering med dannelsen af ekstracellulære polysakkarider som glukaner og fruktaner ud fra sucrose i spyttet.
I takt med, at plakken vokser i tykkelse, vil heterogeniteten af plakken vokse.
- De yderste lag i plakken vil primært ernæres af bestanddele i spyttet, mens de inderste lag i plakken i højere grad ernæres af extracellulære polysakkarider (glukaner og fruktaner) - ikke subgingivalt!
- Plakken tættest mod tanden vil herudover have et lavere iltniveau.
- I plakken lever bakterierne i et symbiotiske samspil, således at der eksempelvis dannes fødekæder.
o Et eksempel på dette kunne være S. mutans, der ernæres af kulhydrater og danner syre. Her vil Veillonella kunne forbruge denne syre.
- Bakterierne kommunikerer med hinanden og kan dele virulensfaktorer.
o Eksempelvis vil de kunne dele forsvarsmekanismer mod antibiotika som eksempelvis beta-lactamase.
Gingiva:
- Hvis plakken får lov at kolonisere tanden i længere tid, kan der udvikles gingivitis, der i det etablerede stadie er kendetegnet ved proliferation af basalcellerne i epitelet med retepigs dannelse samt pochedannelse.
o Her vil det fortykkede epitel fungere som en større barriere for de invaderende mikroorganismer. Bakterierne vil nu kunne kolonisere roden subgingivalt, hvor forholdene er noget anderledes; temperaturen er lavere og der er et lavere iltniveau.
o Herudover vil der ikke her kunne optage næring fra spyttet, men bakterierne vil i stedet ernæres af gingivalvæsken og værten væv. Dette betyder, at der i højere grad findes anaerobe og proteolytiske bakterier subgingivalt.
- Allerede i det initiale og det tidlige stadie, vil blodtilførslen til gingiva øges, hvilket forårsager øget excudat og øget gingivalvæske. Dette bevirker en hævelse og rødme i gingiva. Herudover vil der træde flere PMNs over i blodet, der i højere antal vil findes i gingivalvæsken. Her vil de virke fagocyterende i sulcus.
- I takt med, at gingivitis udvikles, vil også flere plasmaceller træde over i de gingivale væv, hvor de vil udgøre ca. 50% af forsvarscellerne ved parodontitis. Her vil der findes flere antistoffer i gingivalvæsken. Grundet dannelsen af endotoxiner fra bakterierne og enzymer og cytokiner fra forsvarscellerne, vil der ske en øget nedbrydning af kollagene fibre i det gingivale væv. Dette giver mere plads til det inflammatoriske infiltrat.
Redegør for de faktorer, der kan give anledning til plakretention i det parodontale område.
Tænder udgør en ikke-afstødende overflade, og derfor har bakterier gode vækstbetingelser på disse overflader. Derfor betragtes daglig mekanisk renhold af tænderne som den bedste måde at forebygge parodontitis problemer.
Den helt rene tandoverflade opretholdes kun i ganske få sekunder før der dannes en pellikel, som kan adhærere bakterier.
• Supragingivalt kan bakterier kun adhærere til tandoverfladen, mens der subgingivalt findes 4 nicher (tandoverfladen, exudat, overfladen af epitelceller og den superficielle del af lommeepitelet).
• Fyldninger (især plast) og protetiske restaureringer samt OR-apparatur (og senere retainere) fungerer som gode plakretentionssteder. Der sætter sig især plak ved fyldningsdefekter og protetik med dårlig kanttilslutning.
• Desuden kan anatomiske variationer af tænder give anledning til øget plakretention (fx trangstilling, rotation, kipning, konkaviteter, rodfurer, furkaturinvolveringer).
• Calculus har en ru overflade og øger derfor også plakretentionen.
• Slimhindelidelser og motoriske dysfunktioner kan gøre det svært, at opretholde en god mundhygiejne.
• Hyposalivation kan forøge plakretentionen, idet skylleeffekten er nedsat.
Redegør for hvordan bakterierne i orale biofilm ernæres under supra-og subgingivale forhold:
Gør rede for forskellen mellem supra og subgingival plak:
Supragingival plak:
Få minutter efter rensning af tandoverfladen dannes der en pellikel, indeholdende bl.a. glykoproteiner, der hovedsageligt stammer fra saliva. Med dannelsen af pelliklen forekommer der ændringer i ladningen og den frie energi af tandoverfladen, som er medvirkende til at bakterierne kan adhærere.
Dannelsen af biofilmen kan inddeles i 6 stadier:
- Pellikeldannelse: Makromolekyler (proteiner) fra gingivas ligger sig som et tyndt lag på tandoverfladen.
- Reversibel binding: Bakterier fra mundhulen kan binde reversibelt til pelliklen via tiltrækning til makromolekylernes elektriske ladninger, de såkaldte Van der Waalske kræfter (intermolekylære kræfter). Denne bakterieadhærence er løs og kan let fjernes.
- Irreversibel binding: Når tiltrækningen er sket, bindes bakterierne mere stærkt til pelliklen, hvilket sker ved at molekyler (adhæsiner), fra de tidlige koloniseringer af bakteriers overflade, bindes til komplementære receptorer på pelliklen. Der ses en specifik adhærence. Bakterierne sidder nu bedre fast til overfladen.
- Co-adhæsion: Forskellige bakterier udviser forskellige adhæsionsmolekyler i deres overflade, der igen tiltrækker forskellige bakterier, samtidig med, at forholdende inde i det voksende plaklag ændres bl.a. ved ændrede iltforhold, da de aerobe bakterier opbryger det tilstedevrende ilt. På denne måde kan bakterier af mere anaerob karakter tiltrækkes og leve i plakken, og der ses nu en voksende biodiversitet.
- Modning: I modningsstadiet begynder bakterierne at samarbejde med hinanden, hvilket kommer til at udtrykke både indirekte ved dannelse af fødekæder, hvor en bakteries affald, bliver en anden bakteries nærring, og direkte ved dannelse af celle-celle-signaleveje, hvor cellerne påvirker hinanden til ændret genekspression og deling.
- Afstødelse: I afstødelsen vil bakterier blive afstødt fra plakken til dannelse af nye kolonier.
Bakterier:
• De primære kolonisatorer i den supragingivale plak domineres af fakultative anaerobe gram-positive kokker (hovedsageligt streptococcus mitis, streptococcus oralis og streptococcus sanguinis) samt gram-positive stave (Actinomyces spp. Neisseria spp og Haemophilusspp.).
• De primære kolonisatorer dominerer i lagene tættest mod tandoverfladen.
• De sekundære kolonisatorer omfatter bl.a de gram-negative stave og kokker (bl.a.Veillonella og Fusobacterium). Disse dominerer i den ydre overflade af den modnede plak.
Ernæring og intermikrobiel matrix: (intermikrobiel = mellem cellerne)
• Supragingivalt ernæres bakterierne af produkter fra føden opløst i saliva.
• Desuden danner bakterierne i den supragingivale biofilm under modningsfasen ekstracellulære polymere (fx lipider og kulhydrater), hvorved en intermikrobiel matrix i biofilmen dannes. Denne matrix tjener bl.a. som reservoir for næringsstoffer.
• Den intermikrobielle matrix udgør ca. 25% af den supragingivale plak. Foruden at bidrage til ernæringen, tilvejebringer matrixen den mekaniske stabilitet af biofilmen samt forbedrer biofilmens resistens mod antimikrobielle midler.
• Indeholder vandkanaler, der kan sørge for diffusion af næringsstoffer gennem biofilmen. Næringsstofferne er primært fra fødepartikler. Ekstracellulære polysakkarider kan binde essentielle næringsstoffer. EPS (Ekstracellulære polysaccharider) såsom fructaner og glycaner syntetiseres ud fra sucrose i føden og fungerer også som næringslager.
• Kort fortalt:
o Bakterierne ernæres fra produkter opløst i gingival
o Intermikrobiel matrix
Tjener som et reservior for næringsstoffer.
Mekanisk stabilitet til vævet.
Resistens mod antimikrobielle midler.
o Vandkanaler
Diffusion af næringsstoffer kan ske herigennem.
Fruktaner og glykaner = næringslager, er ekstracellulære polysakkarider.
Subgingival plak:
Udvikling af subgingival plak i den gingivale sulcus sker allerede efter få dage, hvis fjernelse af supraginigvale plak seponeres.
Mellem tand og subgingivale biofilm findes der et tyndt, organisk, elektrontæt lag, der kaldes cuticlen. Denne indeholder formentligt rester af epitelfæstets lamina mod tanden.
Økologiske forhold (supragingivalt vs. subgingivalt)
• Generelt adskiller den subgingivale plak sig fra den supragingivale plak mht. komposition pga. de stærkt forskellige økologiske forhold. Subgingivalt findes et lavt redox-potentiale og tilgængeligheden af blodprodukter er større. Dette er et miljø, der faciliterer væksten af anaerobe bakterier.
• I dybere parodontale lommer er ernæringsbetingelserne desuden anderledes – dels fordi næringsstoffer opløst i saliva kun i ringe grad vil nå frem til bakterierne i subgingivale plak og dels fordi, der ikke findes en intermikrobiel matrix subgingivalt, som kan fungere som næringsstoffer-reservoir for bakterierne.
Bakterier:
• Opbygningen af den subgingivale biofilm vil i let fordybede pocher med gingivitis ligne den supragingivale sammensætning. Der er gram+ og – coccer, stave og filamentøse organismer.
• I den apikale del af plakken kan der findes spirokætere og flagellate bakterier. Overfladelaget er løsere pakket end i de dybere lag og indeholder leukocytter mellem plakken og sulcusepitelet
• Når en PA-poche dannes, bliver den subgingivale sammensætning mere kompleks. Den koronale del vil stadig ligne den der ses ved gingivitis, mens apikalt vil der være domineret af filamentøse arter, cocci og stave. Længst apikalt forsvinder de filamentøse arter til fordel for mindre organismer uden egentlig orientering. Bakterier subgingivalt har muligheden for at invadere blottede dentintubuli. De kan her tjene som et reservoir for ny kolonisation af pochen efter PA-behandling.
Ernæring:
• Bakterierne subgingivalt ernæres fra de parodontale væv og blod (herunder gingivalvæsken). Ved inflammation øges mængden af gingivalvæske og dermed ernæringen til de subgingivale bakterier. På denne måde favoriseres væksten af subgingivale bakterier under inflammation.
• Bakterierne ernæres af aminer og peptider fra GCF. Der er dog konkurrence om stofferne. Der er begrænset tilgængelighed af næring – der er 3 kilder til næring for organismerne → kosten, værten og andre subgingivale arter.
• Essentiel specifik næring for nogle bakterier må dannes af andre i nærområdet. Et eksempel på dette er vitamin K-analoger som kræves af nogle P.g arter.
• GCF er ikke specielt rig på næringsstoffer, men eksempler er dog aminer og peptider. Derfor er der stor konkurrence om de tilgængelige mængder der nu er. Dog vil inflammation og skade på værtens væv føre til en øget mængde GCF og vævsnedbrydningsprodukter, som vil fungere som næring og føre til øget vækst.
• Kort fortalt:
o Ernæringen sker ved parodontale væv og blod (GFC)
GFC indeholder aminer og peptider, der er næringsstoffer.
• Dog konkurrence om disse, da værten, kosten og andre subgingivale arter anvender denne kilde for næring.
