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粪肠球菌与复发性根尖周炎的相关性及其机制

发布时间:2022-10-23 19:30:05 来源:网友投稿

[摘要]粪肠球菌可在恶劣的环境中持续生长和繁殖,而在生物膜中具有的极强的生存和致病能力,使其成为根尖周炎复发的重要的致病因素。粪肠球菌的毒力因子,可引起健康组织损伤,增强细菌的黏附能力。粪肠球菌的检出率,在原发性感染根管内为7.5%,但在治疗失败的感染根管中可达到70%以上,即粪肠球菌在原发性根尖周炎患牙的根管内并非主要致病菌。粪肠球菌在根管冠1/3段的感染较重,在根中1/3和根尖1/3段的感染较轻。粪肠球菌对常规的根管消毒和抗菌药物有极强的耐药性,很难用传统的方法将其于根管内彻底清除,因此研发可以有效地抑制或杀灭粪肠球菌药物十分必要。

[关键词]粪肠球菌;复发性根尖周炎;感染根管;治疗药物

[中图分类号]R 780.2 [献标志码]A [doi]10.7518/gjkq.2015.02.019

细菌感染是根尖周炎重要的致病因素之一,也是一些根尖周病变在根管治疗后迁延不愈的主要原因。粪肠球菌定植于人的口腔内的诸多部位,是根尖周炎患牙在根管充填后仍然可检测或分离出来的细菌。粪肠球菌与根尖周炎复发、慢性牙周炎和根管治疗失败的关系十分密切。本文就粪肠球菌与复发性根尖周炎的相关性及其机制和治疗等研究进展作一综述。

1 粪肠球菌的致病性

粪肠球菌为革兰阳性兼性厌氧球菌,是人类胃肠道和泌尿生殖道常见的细菌。在人的口腔中,粪肠球菌与龋病,慢性和复发性根尖周炎密切相关。粪肠球菌不仅具有独立的致病性,还可在细菌间共享致病因子,从而进一步促进其生存和致病能力。作为一种可生存于复杂的根管系统内的病原体,粪肠球菌在恶劣环境下生存和增殖的能力使其成为根尖周炎复发的重要致病因素。

粪肠球菌含有聚集物质、明胶酶、肠球菌表面蛋白、溶菌蛋白、心内膜炎抗原和胞溶蛋白等诸多毒力因子,这些毒力因子在该菌的致病过程中发挥了重要的作用。其中,聚集物质既可与巨噬细胞和中性粒细胞作用,还可以提高1型胶原、结合蛋白、纤维玻璃体结合蛋白等粪肠球菌细胞外基质蛋白的黏附和连接能力,引起健康组织损伤。明胶酶能切断细菌表面与疏水基团的连接键,使疏水基团外露,从而增强细菌的黏附能力;其次,生物膜的形成受密度感应系统的调控,明胶酶具有调节细菌群体行为的作用。当明胶酶基因突变或被敲除时,粪肠球菌生物膜毒力明显下降。当抗生素大量使用或宿主免疫力低下时,宿主和粪肠球菌之间的共生状态失衡,粪肠球菌离开正常寄居部位进入其他组织器官,首先在宿主组织局部聚集达到阈值密度,然后在黏附蛋白的作用下黏附于宿主细胞的胞外矩阵蛋白,分泌细胞溶解蛋白和明胶酶等毒性物质,侵袭和破坏宿主组织细胞。

2 粪肠球菌在感染根管内的检出

Gomes等在根管内微生物状态的研究中发现,患有根尖周病变且未经根管治疗者,根管内的细菌处于混合状态,菌种多为3种以上;而经过根管治疗且失败的根管内的菌种只有1~2种,其中革兰阳性兼性厌氧菌是优势菌。Siqueira等发现,在未经治疗的感染根管内,粪肠球菌检出率仅为7.5%,检出率较高的是链球菌,为22.6%。这说明,粪肠球菌在原发性根尖周炎患牙的根管内并非主要致病菌,现有的根管治疗措施更多地清除了粪肠球菌以外的微生物,故还需探索行之有效的针对粪肠球菌的治疗药物和方法。

另有研究示,在舌面(42%)、龈沟(14%)以及口腔冲洗剂(10%)中均含有粪肠球菌,舌面、龈沟中的检出率高于口腔冲洗剂中的检出率。与具有生物膜结构的定植于舌或龈沟中的粪肠球菌相比较,口腔冲洗剂中的粪肠球菌处于浮游状态,有更多的机会进入根管内,所以更容易引起根尖周炎复发。这说明,粪肠球菌导致的复发性根尖周病在很大程度上属于医源性感染,而预防和治疗复发性根尖周炎可以此为据。

可见,粪肠球菌在未经治疗的根尖周炎患牙根管内并非优势菌,而在根管治疗、充填和冠部修复过程中,位于舌、龈沟以及口腔冲洗剂中的粪肠球菌进入根管内,清除不彻底,其在恶劣环境下较强的生存和增殖能力,可引起根尖周炎复发,从而成为复发性根尖周炎的主要致病菌。

3 粪肠球菌与复发性根尖周炎

虽然在治疗失败的根管中经常检测到革兰阴性厌氧菌,但在治疗后的根管内,革兰阳性细菌的优势地位明显提高。兼性厌氧菌,特别是粪肠球菌对常用的根管消毒和抗菌药物有极强的耐药性,很难用传统的方法将定植于根管内的粪肠球菌彻底清除。

研究显示,自未经治疗的感染根管内分离出来的微生物,与经过完善充填但治疗失败的根管中的菌群种类、数量和组成均有明显的差别,前者是以专性厌氧菌为优势菌的多种微生物的混合感染。在未经治疗的感染根管内,产黑色素类杆菌是感染根管的优势厌氧菌,且与急性根尖周病有密切的关系。产黑色素类杆菌,一方面通过自身的外毒素和代谢产物等毒性产物直接作用于牙髓组织及根尖周组织,进而引起炎症性改变;一方面,该菌可以间接地刺激宿主的免疫细胞产生细胞因子,最终导致根尖周组织的损伤。粪肠球菌在原发性感染根管及口腔的检出率极低,但是在根管治疗失败的感染根管中的检出率可达则到70%以上。这说明,粪肠球菌与根管治疗失败和根尖周病复发有很强的相关性,采取对粪肠球菌具有抑制或清除作用的措施,可能会有效预防根尖周病的复发。

4 粪肠球菌损伤根尖周组织的机制

目前,对于根尖周炎病因的研究集中在微生物因素、物理因素、化学因素和免疫因素等多个方面。其中,微生物因素是最重要的,微生物在根管内的定植是引起牙髓及根尖周组织疾病的先决条件。诸多研究显示,粪肠球菌是导致根尖周炎复发的常见优势菌,是导致根管治疗失败的重要原因之一。

粪肠球菌能够在有抗菌药物、高碱性以及营养物质缺乏的恶劣环境中持续生长和繁殖,与该菌可以形成生物膜密切相关。生物膜内的细菌对抗生素的耐药性较高,较该菌在浮游状态时高1000倍,这一特性是许多细菌难以被根除的重要原因之一;而生物膜中的粪肠球菌,则具有更强的生存和致病能力。

粪肠球菌在根管内的分布主要与营养来源及氧气的利用情况有关。George等发现:当氧气和营养物质充足时,粪肠球菌可形成复杂且结构不规则的生物膜;当营养物质缺乏时,生物膜中的钙离子含量增加,形成近似钙化的生物膜,可以更好地保护生物膜内的细菌。生物膜是粪肠球菌生存于完善充填后的根管中的主要原因。粪肠球菌在生物膜中的代谢较复杂,营养要求不高,繁殖速度快,可耐受根管内低氧的环境,所以很难被彻底清除,从而导致根尖周炎复发和根管治疗失败。

由于口腔环境具有开放且复杂的特点,因而粪肠球菌还可能得到来自氨基糖苷类修饰酶等其他毒力因子的作用,其生存和增殖能力增强,导致根尖周病变的发生或复发。粪肠球菌可以通过表面蛋白、胶原蛋白和黏附蛋白等毒力因子的作用而聚集在一起,分泌一些蛋白质和多聚糖到细菌菌体外,促进其在根管壁上形成生物膜,抵抗机械和化学清理以及抗菌药物的作用,增强其自身的致病能力和耐药性。其中,聚集物质可以介导粪肠球菌之间以及粪肠球菌与宿主细胞之间的黏附,其原因缘于粪肠球菌表面独特的由质粒编码并可促进细菌聚集的表面蛋白。

Peters等在对牛牙感染根管模型的研究中发现,粪肠球菌在根管冠1/3段感染较重,在根中1/3和根尖1/3段感染较轻。这与根管冠1/3段的牙本质小管直径远大于粪肠球菌的直径,根管中1/3和根尖1/3段的牙本质小管直径较细且小于粪肠球菌的直径有关。Perez等认为,细菌侵入牙本质小管是一种随液体成分渗入而进入牙本质小管中的被动过程,细菌黏附牙本质小管形成生物膜及在牙本质小管内生存的能力与细菌的形态、直径和表面结构等因素相关,而牙本质小管0.9~2.5μm的直径大于粪肠球菌0.5-1.0μm的直径,菌体容易进入牙本质小管中,从而加速感染的发生。

5 抗粪肠球菌的措施

在未经治疗与根管治疗失败的根管内,粪肠球菌的生存状况存在着明显的差异,而且该菌与复发性根尖周炎存在一定相关性,因此对粪肠球菌的深入研究有利于探索预防和治疗复发性根尖周炎的有效方法。粪肠球菌对现有的常规机械、化学预备措施以及多种杀菌药物具有很强的抵抗力。化学药剂可以溶解组织,消毒根管系统,除去根管预备时形成的涂层。这些化学药物不仅具有杀菌作用,还具备一定的残留抗菌活性。Souza等将粪肠球菌植入到体外牙根管内,应用机械预备和次氯酸钠溶液冲洗,虽然该菌的数量明显降低,但7 d后,约有80%的根管出现再感染现象。导致这一现象的原因,是次氯酸钠缺乏残留的抗菌活性。根管消毒的常用药物有氢氧化钙、酚醛类药物和氯己定等。氢氧化钙的抗菌作用与其:pH值相关,而牙本质具有降低氢氧化钙pH值的作用,使氢氧化钙对细菌的杀灭作用明显降低。酚醛类药物有较强的刺激性和毒性,越来越多的学者不建议将其作为根管内封药。氯己定毒性较低,对牙本质有较好的亲和力,可抑制某些细菌的黏附作用。氯己定的抗微生物活性依赖于该分子与牙本质之间相互作用的数量。将质量分数0.2%的氯己定和2%的氯己定作为最后的冲洗剂后,培养50 d的标本显示,2%的氯己定的残留杀菌性高于0.2%的氯己定,即质量分数较高的氯己定其抗菌性较强。

有学者发现,质量分数2%的氯己定与3%的次氯酸钠各1 mL联合用于根管冲洗消毒后会产生一些红棕色沉淀物,会在一定程度上阻碍其抗菌作用。也有学者发现,氯己定对悬浮状态的粪肠球菌有良好的抑制效果,而氯己定渗透性较差,不具有组织溶解作用,对生物膜中的粪肠球菌无法全部杀灭,即该药物在根管中的抑菌效果有限。另有学者发现,几乎所有的粪肠球菌对磺胺、头孢菌素、部分β-内酰胺类抗生素和克林霉素以及氨基糖甙类(高质量浓度除外)药物具有天然的耐药性,研发可以有效地抑制或杀灭粪肠球菌药物是必要的。

(本文采编 王晴)

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