Зубной камень — распространённая проблема, с которой сталкивается почти 90% населения. Камень обычно накапливается вдоль краев десен, а присутствующие в нём бактерии постоянно раздражают ткани пародонта — собрание тканей, удерживающих зуб там, где он растёт. Рост бактерий в конце концов приводит к рассасыванию зуба и его поглощению обратно в организм. Также зубной камень приводит к образованию пародонтальных карманов, в которых накапливается гной, что, в свою очередь, ведёт к обнажению зубного корня и его потере.
Все эти серьёзные последствия появляются в результате образования, вроде не так уж и с первого взгляда опасного зубного камня. Сам зубной камень состоит из неорганических составляющих и органической матрицы, полученной из слюны, десневой жидкости (слегка желтоватая жидкость, вытекающая из крошечного пространства между деснами и зубами) и продуктов жизнедеятельности бактерий. Именно бактерии играют решающую роль в образовании камня — они образуют биоплёнки (зубной налёт) на поверхности естественных зубов и протезов. В результате минерализации биоплёнки превращаются в зубной камень.
Роль бактерий в образовании зубного камня
Бактерии образуют биоплёнку, такую смесь из бактерий и полимерной матрицы, которую эти бактерии образуют. Матрица состоит из белков, экзополисахаридов и внеклеточной ДНК. Бактерии наращивают слой за слоем, делая биоплёнку толще. Так образуется зубной налёт. Каналы и поры внутри биоплёнки способствуют обращению питательных веществ между биоплёнкой и внешней средой. Бактерии можно разделить на первооткрывателей — пионеров и поздних колонизаторов биоплёнки. Среди пионеров можно найти стрептококковых бактерий, таких как Streptococcus sanguinis. Когда этот вид успешно начал формировать биоплёнку, к нему присоединяются виды Streptococcus mutans и Streptococcus gordonii. Затем биоплёнку заселяют бактерии-посредники, такие как фузобактерии — Fusobacterium nucleatum. Бактерии производят и выпускают специальные ферменты, такие как глюкозилтрансферазу, которые помогают бактериям прилипать к поверхностям и формировать биоплёнки. Затем биоплёнку заселяют другие виды бактерий. То есть биоплёнки разнообразны в своём строении.
Особую роль при образовании биоплёнки играет циклический ди-гуанозинмонофосфат. Когда бактерии производят эту сигнальную молекулу в большем количестве, бактерия меняет своё поведение на оседлый образ жизни в биоплёнке, когда её мало, бактерия понимает, что пришло время отделиться и двигаться. Биоплёнки начинают образовываться в течение нескольких минут после попадания бактерий на зубную поверхность. На внешних зубах (имплантах) образование биоплёнки начинается через полчаса из-за отличия в строении, ведь материал, из которого сделан естественный зуб и внешне искусственный зуб, различен.
Бактерии — причина минерализации
При минерализации минералы, такие как кальций и фосфат, накапливаются в биоплёнке, делая её твёрдой и прочной. Минерализация зубного налёта происходит тоже благодаря бактериям: они производят ферменты, например щелочную фосфатазу, которая ускоряет оседание минералов в биоплёнку. Стрептококковые бактерии также имеют положительно заряженные белки на своей поверхности. Эти положительно заряженные белки работают как основа для зарождения и роста неорганических отрицательно заряженных минеральных частиц.
Уреолитические бактерии умеют расщеплять мочевину из слюны и пищи с помощью фермента под названием уреаза. При этом они выделяют аммиак и углекислый газ, что делает полость рта более щелочной. Такое повышение pH облегчает образование фосфата кальция и его сохранение в зубном налёте, что ускоряет образование зубного камня на зубах.
Роль иммунной системы
Микроорганизмы в зубной биоплёнке вызывают гибель эпителиальных клеток, которые образуют барьер. Когда соседи по барьеру умирают, они побуждают оставшихся живых соседних эпителиальных клеток производить провоспалительные молекулы: цитокины и хемокины, такие как IL-1β, IL-6 и IL-8. Эти провоспалительные сигнальные молекулы оповещают и привлекают белые клетки для борьбы с причиной воспаления и гибели эпителиальных клеток. В итоге возникает воспаление.
Роль человека в образовании зубного камня
Курение табака повышает содержание кальция в слюне, который бактерии используют для минерализации биоплёнок. Диеты, богатые углеводами, тоже могут провоцировать образование зубного камня. Самым знаменитым углеводом, участвующим в образовании зубного камня, является сахароза. Она изменяет баланс в микробиоте рта и приводит к дисбактериозу, провоцируя образование биоплёнок.
Как избавиться от зубного камня
Как мы уже поняли, во всём виноваты бактерии. И полностью избавиться от них в рту, к сожалению, не получится, и полностью избавиться от зубного камня тоже. Но методы для уменьшения его образования имеются. И прежде чем мы углубимся в методы борьбы, посоветуйтесь с врачом или стоматологом.
Так как всё начинается с пищи, которую мы едим, замена рафинированных углеводов едой с высоким содержанием жиров и витамина D может уменьшить прилипание бактерий к зубам. Для устранения же зубного камня нужна механическая чистка или чистка ультразвуком в зубном кабинете. К сожалению, такие чистки приводят к повреждению эмали зуба. На смену этим методам в скором времени может прийти чистка импульсной водяной струёй (actuator-driven pulsed water jet system — ADPJ). Эта система способна избирательно удалять материалы в зависимости от их твердости. Поскольку твердость зубов и зубного камня различна, система ADPJ удаляет зубной камень с соответствующим давлением струи, не повреждая поверхность эмали зуба.
Полировка поверхности зуба предотвращает образование биоплёнок и, следовательно, зубного камня, делая зубную поверхность менее шероховатой и более устойчивой к дальнейшему образованию налёта. Другая, более радикальная процедура — уменьшение глубины пародонтальных карманов и сглаживание поверхности корня.
Улучшение гигиены полости рта с помощью чистки зубов или использования хлоргексидиновых ополаскивателей — самый экономичный и удобный способ предотвратить образование зубного камня. Зубные пасты с пирофосфатами (pyrophosphate) нарушают рост бактерий, препятствуя созданию клеточной стенки бактерий, что затрудняет перенос жиров, необходимых для целостности клеточной стенки. Эти соединения также снижают концентрацию кальция и фосфора в микросреде пародонта. То есть пирофосфаты способствуют уменьшению количества основных составляющих, необходимых для бактериальной минерализации.
Учёные также испытали зубную пасту с арагонитом, минеральной фазой карбоната кальция. Его можно добыть из таких животных, как каракатица. Это вещество работает как наждачка, и добавленная в зубную пасту, она смогла удалить зубной камень и улучшить состояние десен без повреждения эмали.
Учёные также испытывают нововведения для лечения зубного камня, такие как лазерные технологии, растительные соединения, вакцины и даже нанотехнологии.
Источник:
Wei, Yu, et al. "Recent advances in the pathogenesis and prevention strategies of dental calculus." npj Biofilms and Microbiomes 10.1 (2024): 56.
Ставя любо, подписываясь или же пересылая статью друзьям, Вы помогаете мне продвигать настоящую науку.
Предыдущая статья: Черные бриллианты подземного царства