البيوفيلم

البيوفيلم

مقدمة :

تسمى البكتيريا العائمة بحرية في تجويف الفم بالعوالق. ومع ذلك، فإنها قادرة على تنظيم نفسها داخل مجتمع ميكروبي، لزيادة فرص بقائها على قيد الحياة.

1- تعريفات الأغشية الحيوية

 *وفقا لـ LOE في عام 1963: هو عبارة عن رواسب بكتيرية ناعمة غير متكلسة تتكون على الأسنان التي لم يتم تنظيفها بشكل كافٍ.

 *وفقا لفرانك في عام 1969: إنها غابة ميكروبية متعددة الأشكال للغاية تتكون من بكتيريا هوائية ولاهوائية، مرتبطة بمصفوفة خارج الخلية متصلة بسطح السن بواسطة الغشاء المكتسب، بالإضافة إلى الخلايا الظهارية المتقشرة والخلايا متعددة الأشكال والكريات البيضاء. 

ويمكن أن تظل طرية لمدة طويلة، وتختلف من فرد إلى آخر ومن مكان إلى آخر في الفم نفسه.

*وفقا لـ GLICKMAN في عام 1972: إنها رواسب حبيبية ناعمة غير متبلورة تتراكم على أسطح الأسنان وعلى ترميمات الأسنان وعلى الجير، ولا يمكن فصلها إلا عن طريق التنظيف الميكانيكي. 

*وفقا لـ LINDHE في عام 1983: إنها مادة بيضاء ناعمة، تتكون من تجمعات بكتيرية وكريات الدم البيضاء وخلايا ظهارية متقشرة تتطور على سطح الأسنان أو غيرها من الهياكل الفموية الصلبة.

 *HALL-STODLEY et al. 2004: الأغشية الحيوية ليست مجرد مجموعة سلبية من الخلايا الملتصقة بسطح ما، بل هي أنظمة بيولوجية معقدة ومنظمة وديناميكية.

2. تكوين الأغشية الحيوية للأسنان 

يبدأ الأمر بتكوين الفيلم المكتسب، ثم استعماره بالجراثيم البكتيرية وأخيراً نضجه.

2.1. تكوين طبقة خارجية مكتسبة (EAP) : 

يتشكل تلقائيًا على سطح الأسنان المعدنية عن طريق الامتصاص الانتقائي للبروتينات اللعابية. المكونات الرئيسية لـ PAE هي الجليكوبروتينات والفوسفوربروتينات. يمكن أن يكون PAE مفيدًا لصحة الأسنان أو يساهم في اختلال توازنها. وقائي، فهو يمنع تراكم الكالسيوم في الأسنان، وخاصة عند تناول الأطعمة أو المشروبات الحمضية. 

2.2. الالتصاق والاستعمار البكتيري: 

يعد الالتصاق أحد العوامل البيئية الأساسية التي تحدد بقاء البكتيريا الفموية وبقائها. يعد التصاق البكتيريا الرائدة الخطوة الأولى في تكوين الأغشية الحيوية للأسنان. تحتوي هذه البكتيريا على مواد لاصقة على سطحها تتعرف بشكل خاص على مستقبلات PAE. تعتبر العقديات من مجموعة ميتيس من الكائنات الحية الرائدة. تنتج هذه الالتصاقات نتيجة تفاعلات فيزيائية كيميائية غير محددة بين البكتيريا والأسطح (المرحلة العكسية). يتضمن الالتصاق غير القابل للعكس تفاعلات انتقائية وغير انتقائية، حيث ينشأ الأول بين سطح بكتيري مشحون سلبًا عالميًا وPAE. أما النوع الثاني فيتعلق بالتفاعلات المحددة بين المواد اللاصقة البكتيرية “الليكتينات” ومستقبلات المضيف. 

2.3. نضوج الأغشية الحيوية: 

تتمتع البكتيريا الرائدة بالقدرة على تحمل تركيزات عالية من الأكسجين وآليات الإخراج المختلفة في تجويف الفم. ويسمح نموها بالالتصاق بأنواع بكتيرية أخرى لم تتمكن من الارتباط بـ PAE. وهذا استعمار ثانوي. 

ومع زيادة عدد الطبقات، تظهر ظروف بيئية جديدة، وينخفض ​​مستوى الأكسجين وتتطور البكتيريا اللاهوائية. بعد عدة ساعات، ترتبط أنواع جديدة بالبكتيريا الموجودة وبالتالي تزيد من تنوع الغشاء الحيوي للأسنان الشابة. تظهر هذه الأنواع البكتيرية، “المستعمرات الثانوية أو المتأخرة”، بشكل رئيسي في الأجناس سلبية الجرام: Fusobacterium، Porphyromonas، Veillonella، Prevotella، Treponema. 

عندما لا يتم القضاء على البكتيريا الحيوية في الأسنان، يصبح المجتمع معقدًا بشكل متزايد. يتم الوصول إلى التوازن خلال 2 إلى 3 أسابيع. في هذه المرحلة، يمكن أن يحتوي الغشاء الحيوي للأسنان على ما يصل إلى 10⁹ بكتيريا لكل مليجرام من المادة. يشكل نمو الغشاء الحيوي مرحلة النضج.

3. تكوين الأغشية الحيوية للأسنان 

يتكون الفيلم الحيوي من مصفوفة خارج الخلية والبكتيريا. 

3.1. المصفوفة خارج الخلية التي تؤدي إلى تركيب الغشاء خارج الخلية “ECM”. تسمح هذه المصفوفة بتجمع البكتيريا الاستعمارية الثانوية وتماسك الغشاء الحيوي. تتكون المادة البين بكتيرية من جليكوبروتينات اللعاب والبكتيريا المحللة والمصفوفة خارج الخلوية للبكتيريا. 

يتكون MEC من 25٪ من الطور المائي ولكن أيضًا من السكريات (ديكسترانس، ليفان، عديدات السكاريد الأخرى، الجليكوجين)، السكريات البسيطة، الدهون، البروتينات، العناصر النزرة، أيونات الكالسيوم والفوسفات. 

تمثل الكربوهيدرات (السكريات المتعددة والليفان والديكسترانس) 20% من الوزن الجاف للأغشية الحيوية. إنها تعمل كمصدر للطاقة للبكتيريا أو تعمل كإطار لمصفوفة وبنية الغشاء الحيوي. 

3.2. البكتيريا : تم تصنيف أكثر من اثني عشر من هذه البكتيريا الآن على أنها مسببات أمراض اللثة. ومن بين هذه البكتيريا، هناك بشكل رئيسي البكتيريا سلبية الجرام، وخاصة Pg، AgC، Tf، Td. تتمتع بعض هذه البكتيريا بخصائص كيميائية حيوية مهمة في تطور أمراض اللثة. يتم إنشاء توازن بيئي مستقر تدريجيا في هذه المجمعات، ومن بين البكتيريا المعنية، يتم التمييز بين المجمعات شديدة الضراوة والمجمعات الأقل ضراوة. 

• بكتيريا أكتينوميسيتكوميتانس من النمط المصلي ب والتي تشكل معقدًا بمفردها، حيث لم تتمكن من الاقتراب من البكتيريا الأخرى. 

• المجمع الأصفر: يتكون من Streptococcus spp. 

• المجمع الأخضر: Capnocytophaga spp.، AgC serotype a، Ec . 

• المجمع الأرجواني: Veillonella parvula و Actinomyces odontolyticus . 

• المركب البرتقالي: Cg، Cr، Cs، En، Pi، Pn، Pm، والأنواع الفرعية من Fn . 

• المجمع الأحمر: Pg وTf وTd . 

البيوفيلم

المجمعات البكتيرية لـ Socransky et al. (1998)

قد تفرز بعض البكتيريا عوامل النمو للآخرين. بالإضافة إلى ذلك، توجد ارتباطات بين المركبات، حيث يرتبط المركب البرتقالي ارتباطًا وثيقًا بالمركب الأحمر، كما ترتبط المركبات الصفراء والخضراء أيضًا.

4. تحويل الأغشية الحيوية إلى مقياس 

يتم تعريف الترسب على أنه عملية تعدين الأغشية الحيوية لإنتاج بلورات من فوسفات الكالسيوم المختلفة. يتكون جير الأسنان بشكل أساسي من مكونات معدنية وعضوية وغير عضوية. في البداية، سوف تظهر بلورات صغيرة على محيط الغشاء البكتيري. وتمتد هذه الظاهرة بعد ذلك إلى كامل المصفوفة بين البكتيريا، ثم إلى البكتيريا نفسها. يبدأ تكوين البلورات في الغشاء الحيوي بعد 38 ساعة ويستغرق الأمر 12 يومًا فقط للحصول على أنسجة الطرطرات المتكلسة جيدًا. 

يتكون الجير في المقام الأول نتيجة ترسب أيونات الكربونات والفوسفات من اللعاب. تتحد هذه الأملاح المعدنية مع مصفوفة عضوية وخلايا ظهارية وكريات دهنية وكريات الدم البيضاء والبكتيريا. علاوة على ذلك، يبدو أن اللعاب القلوي يعد شرطا أساسيا لتكوين الجير. هناك نوعان من الجير:

¬ الجير فوق اللثة: أو الجير اللعابي الموجود في الجزء التاجي أو فوق حافة اللثة. إنه أبيض اللون، ذو قوام هلامي، ومن السهل إلى حد ما إزالته عن طريق إزالة الترسبات الكلسية يدويًا.  

¬ الجير تحت اللثة: أو الجير المصلي الموجود في قمة اللثة أو تحتها، في الثلم أو في الجيب اللثوي. غالبًا ما يكون أكثر قتامة وصلابة وصعوبة في إزالته عن طريق التنظيف اليدوي مقارنة بجير فوق اللثة. 

البيوفيلم

5. تصنيف الأغشية الحيوية 

5.1. الغشاء الحيوي فوق اللثة: لا يمكن اكتشافه سريريًا إلا عندما يصل إلى سمك معين، ويظهر بعد ذلك كطبقة بيضاء صفراء تقع أولاً على طول حافة اللثة. ويتم التعرف عليه إما باستخدام مسبار يتم تحريكه على سطح الأسنان أو عن طريق التلوين. تتكون اللويحة فوق اللثة بشكل أسرع أثناء النوم وتتأثر باللعاب. يعاني المرضى الذين يعانون من جفاف الفم من كمية كبيرة من اللويحة فوق اللثة. تتكون اللويحة فوق اللثة بسرعة عند المرضى الذين يتناولون أطعمة طرية، في حين أن الأطعمة الليفية والمضغية تؤخر تكوين اللويحة.

 من 0 إلى 2 يوم: تكاثر الكائنات الحية الدقيقة الملتصقة في البداية. 

45% من المكورات العنقودية الذهبية: العقدية

25% G+ قضيب: البكتيريا اللاهوائية الاختيارية أو الإلزامية (الفطريات الشعاعية)

20% من المكورات G- . و 5% من العصي G.

3 إلى 4 أيام  : تكاثر البكتيريا المغزلية والخيطية .

5 إلى 9 أيام: ظهور اللولبيات واللولبيات (نباتات معقدة).

من 9 إلى 14 يومًا : في حوالي ^اليوم الرابع عشر ، تصبح اللويحة ناضجة. يتكون من: 

 50% ج+؛ 30% ج-؛

 8% مغزلي؛ 8% خيوط؛

 2% ضمة؛ 2% من البكتيريا الحلزونية.

5.2. الغشاء الحيوي تحت اللثة : 

وهو يشكل الاستمرارية القمية للغشاء الحيوي فوق اللثة؛ وهو سبب أمراض اللثة. يؤدي الاستعمار الأولي للبكتيريا للمجمعات الصفراء والخضراء والأرجوانية مع البكتيريا الشعاعية إلى تعديل البيئة في الأغشية الحيوية، مما يسمح للبكتيريا من المجمع البرتقالي أولاً، ثم أخيرًا من المجمع الأحمر بالتطور وتصبح الأغلبية في الأغشية الحيوية تحت اللثة.

مُلحق بالسن	مُلحق بالظهارة	غير مرفق
لا يمتد إلى الظهارة الوصلية	يمتد إلى الظهارة الوصلية	يمتد إلى الظهارة الوصلية
يمكن أن تخترق الأسمنت	يمكن أن تخترق الظهارة والأنسجة الضامة
يرتبط بتكوين الجير وتسوس الجذور	مرتبط بالتهاب اللثة والتهاب دواعم الأسنان	مرتبط بالتهاب اللثة

6. القوة المسببة للأمراض للأغشية الحيوية

6.1. العوامل المباشرة: الإنزيمات التحللية

إن الإنزيمات التي تنتجها الكائنات الحية الدقيقة عديدة ومتنوعة. البروتياز والكولاجيناز هي الإنزيمات التحليلية الرئيسية التي تهاجم البروتينات المكونة لدواعم الأسنان.

• الإنزيمات الخارجية: تفرزها البكتيريا في البيئة الخارجية، حيث تقوم بتحليل المكونات العضوية التي لا تستطيع الانتشار عبر الغشاء البلازمي. وهذه هي الليبازات، والنوكليازات، والبروتيازات، والسكريات المتعددة وخاصة الهيالورونيدازات.
• الإنزيمات الخارجية: ترتبط بالغشاء السيتوبلازمي، وتتدخل في اختراق واستقلاب المواد داخل الخلية، وهي في الأساس نفاذيات.
• الإنزيمات الداخلية: هي إنزيمات توجد داخل السيتوبلازم وتأتي من الإخراج الأنزيمي للبكتيريا الحية في البيئة الخارجية، ولكنها تنتج أيضًا بعد تدمير الغشاء البكتيري.

الانزيمات	فعل
هيالورونيداز	– اتساع المسافات بين الخلايا الظهارية. – تفكك الخلايا الظهارية على مستوى عديدات السكاريد المخاطية مع فقدان الديسموسومات والمفاصل بين الخلايا الأخرى. – انخفاض لزوجة المادة الأساسية للأنسجة الضامة. – زيادة نفاذية الأنسجة الضامة.
الكولاجيناز	– تدمير ألياف الكولاجين. – تغيرات في جدار الأوعية الدموية.
البروتياز	– تحلل البروتين. – انخفاض في درجة الحموضة. – تدمير ألياف الكولاجين.
ب. الجلوكورونيداز	– الدور مماثل لدور الهيالورونيداز

6.2. العوامل غير المباشرة: 

6.2.1. السموم: تطلق البكتيريا سمومًا تلعب دورًا مهمًا في تطور الظاهرة الالتهابية وتحفز تخليق الإنزيمات التحللية.

نحن نميز:

•  السموم الداخلية: يتم إطلاق الليبوبوليساكاريد بعد تدمير البكتيريا سلبية الجرام. 

يمكن أن تسبب: 

•  فعل حراري يؤدي إلى زيادة درجة حرارة المضيف.
•  نقص الكريات البيضاء العابر متبوعًا بفرط عدد الكريات البيضاء. 
•  انخفاض سكر الدم. 
•  انخفاض مقاومة العدوى الميكروبية.
•  مجموعة واسعة من اضطرابات الدورة الدموية وخاصة النزيف.

6.2.2. المستضدات:

لا يتم تثبيط المستضدات من البكتيريا بشكل كامل عن طريق ردود الفعل الدفاعية المناعية، حيث يتحول هذا التفاعل ضد الكائن الحي المهاجم ويحلله 

الأنسجة التي كان ينبغي أن تحميها. لدينا بشكل أساسي مستضدات الجدار وتلك المرتبطة بالغشاء السيتوبلازمي للبكتيريا والمستضدات السوطية.

7. العدوى البؤرية 

تؤدي العدوانية البكتيرية المميزة لأمراض اللثة إلى تدمير الأنسجة الذي يتم تعديله على وجه الخصوص بواسطة الإنزيمات (الميتالوبروتيناز) والسيتوكينات المؤيدة للالتهابات، مثل IL1 و(TNF) α، التي تنتجها الخلايا المضيفة. ومن هنا جاءت الفرضية التي طرحت مؤخرا وأكدتها بعض الدراسات، وهي أن هذه المركبات يمكن أن تلعب دورا في تطور العديد من الأمراض العامة. 

البيوفيلم

خاتمة

إن معرفة خصائص الأغشية الحيوية من شأنها أن تسمح قريباً بالوصول إلى علاجات جديدة تحترم البيئة المحلية بشكل أكبر، وأقل ضرراً بصحة الفرد والمجتمع، وتسمح بإنشاء لوحة بكتيرية وقائية متعايشة في توازن مع دفاعات المضيف.

البيوفيلم

  يمكن أن تسبب أسنان العقل العدوى إذا لم تتم إزالتها.
تعمل التيجان السنية على استعادة وظيفة ومظهر الأسنان التالفة.
غالبًا ما تكون اللثة المتورمة علامة على مرض اللثة.
يمكن إجراء علاجات تقويم الأسنان في أي عمر.
الحشوات المركبة هي حشوات سرية ومتينة.
الحشوات المركبة هي حشوات سرية ومتينة.
تقوم فرشاة ما بين الأسنان بتنظيف الأماكن الضيقة بشكل فعال.
إن زيارة طبيب الأسنان كل ستة أشهر تمنع حدوث مشاكل الأسنان.
 

البيوفيلم