Jak podotýkají autoři článku, zubní kazy zůstávají celosvětově nejčastějším onemocněním dutiny ústní. Neléčené kazy postihují ve světě 2,5 miliardy dospělých a 579 milionů dětí. S příchodem a rozvojem sekvenování DNA a bioinformatiky se významně rozšířily možnosti porozumění mikrobiomu a identifikace mikrobů, které se na vzniku kazů podílejí. Cílem článku publikovaného v časopise Dentistry Journal bylo podat přehled o dosavadním výzkumu a zprostředkovat nejnovější poznatky v etiologii kazů a současné znalosti o změnách mikrobiomu při vzniku kazů. Autoři zmapovali výzkumy publikované v databázích PUBMED a EMBASE za použití několika klíčových slov; zahrnuty byly studie, které se buď zaměřily především na zubní kazy, nebo na mikrobiom v souvislosti se zubními kazy.
Ekologická plaková hypotéza
V dutině ústní se nachází řada výklenků, ve kterých sídlí bakterie, archaea, houby a viry, které tvoří mikrobiotu. Její největší část tvoří bakterie, které jsou také nejčastějším předmětem výzkumu. Podle mezinárodní databáze eHOMD (Human Oral Microbiome Database) bylo dosud v ústech rozpoznáno 774 druhů bakterií. Autoři článku poukazují na skutečnost, že v minulosti rozvoj mikrobiologického výzkumu přinesl změnu pohledu na příčinu vzniku zubních kazů. Na konci 19. století odborná veřejnost přijímala názor, že zubní kazy vznikají působením velkého množství zubního plaku, aniž by se rozlišovaly bakterie na více či méně škodlivé. Šlo o tzv. nespecifickou plakovou hypotézu.
Se zdokonalením mikroskopů a kultivačních metod se zjistilo, že kazy způsobují určité druhy bakterií – kariogenní bakterie, především Streptococcus mutans a několik druhů rodu Lactobacillus. Na základě toho tedy vznikla tzv. specifická plaková hypotéza. Tato hypotéza ovšem nedokázala vysvětlit skutečnost, že u některých kazů se Streptococcus mutans neobjevuje, a naopak se běžně nachází na zdravých zubních površích.
Spolu s identifikací dalších bakteriálních druhů byla navržena tzv. ekologická plaková hypotéza, která předpokládá, že kazy vznikají narušením mikrobiotické homeostázy, kde patogenní druhy bakterií převáží nad druhy, které škodlivé nejsou. Transkriptomická analýza ústní mikroflóry zároveň umožnila zaměřit se na ty mikroby, které se na vzniku kazů aktivně podílejí. Ekologickou plakovou hypotézu pak ještě obohatilo porozumění metabolismu mikroorganismů v zubním plaku v souvislosti s tvorbou organických kyslin, které snižují pH v dutině ústní, čímž přispívají k demineralizaci zubních tkání.
Streptococcus mutans a další
Autoři podávají přehled velkého množství druhů mikrobů, které se podle dostupné literatury na vzniku nebo rozvoji zubního kazu nějakým způsobem podílejí. V první řádě je to zmiňovaný Streptococcus mutans, dále Streptococcus sobrinus, Lactobacillus salivarius, Lactobacillus gasseri, Lactobacillus fermentum, Lactobacillus casei, Actinomyces israelii, Actinomyces gerencseriae, Actinomyces naeslundii, Scardovia wiggsiae, Parascardovia denticolens, Bifidobacterium dentium, Bifidobacterium longum, Bifidobacterium breve, Leptotrichia shahii, Leptotrichia HOT 498, Prevotella melaninogenica, Veillonella dispar, Veillonella parvula, Veillonella denticariosi. Z hub uvádějí Candida albicans, Candida dubliniensis a Novosphingobium oryzae.
Za zajímavé autoři považují, že ačkoli několik druhů bakterí z rodu Lactobacillus a Bifidobacteria je v literatuře spojováno s rozvojem zubního kazu, jiné druhy z těchto bakteriálních rodů naopak účinkují jako probiotika v prevenci zubních kazů. Patrně tím, že omezují dysbiózu – narušení rovnováhy mikrobiomu v dutině ústní. Právě protikladné účinky druhů stejného rodu považují autoři za další důvod, proč je žádoucí detailní analýza mikrobiomu.
Mikrobiom v ústech se mění s rozvojem chrupu
Z literatury obecně vyplývá, že snižená různorodost bakteriálního prostředí, zvláště pak ve spojitosti se nadměrným výskytem kariogenních druhů přispívá ke zvýšenému výskytu kazů. Podobně to platí u hub, kde se v zubním plaku u zkažených zubů spolu s poklesem různorodosti objevuje nárůst výskytu hub z rodu Candida.
Z pozorování interakce mezi mikroby (jejich clusterů) vyplývají podle autorů protichůdné závěry. Zatímco výsledky jedné studie ukazují na zvýšenou interakci mikroorganismů u časných dětských kazů, výsledky z jiné studie ukazovaly na komplexní vztahy mikrobů u dospělých pacientů, kteří kazy neměli. Právě rozdílný věk by mohl být podle autorů výsvětlením tohoto rozporu.
Jak autoři upozorňují, obecně se studie mikrobiomu provádějí zvlášt na dětech a zvlášť na dospělých. Ačkoli tedy neexistují přímé důkazy o odlišnosti mikrobiomu v různém věku, bylo vypozováno, že se složení mikrobiomu v dutině ústní mění s rozvojem chrupu. Způsob, jakým mikroflóra ovlivňuje vznik a rozvoj kazů, se tak může v závislosti na věku také lišit. Například zatímco u dospělých pacientů s kazy byla vypozorována nadměrná přítomnost Streptococcus mutans ve slinách, u dětí se objevuje v souvislosti s kazy nadměrný výskyt většího množství různých druhů bakterií, a to jak ve slinách, tak v plaku – například Veillonella dispar, Veillonella parvula, Prevotella denticola a dalších.
Různé kazy, různý mikrobiom
Kromě celkových změn mikrobiomu u pacientů se zubními kazy lze také vypozorovat odlišnosti ve složení mikrobiomu u různých zubních kazů. Studie prokázaly, že složení mikrobiomu se výrazně liší u kazů skloviny a kazů dentinu čili zuboviny. Například podle jedné ze studií se čtyři druhy bakterií – Streptococcus mutans, Scardovia wiggsiae, Parascardovia denticolens, a Lactobacillus salivarius – objevují pouze u kazů dentinu. Naopak jiné druhy, které lze detekovat ve zvýšeném množství u kazů skloviny, se u kazů dentinu nevyskytují.
Rozdíly v mikrobiomu se objevují také v různých fázích průběhu kazů. Mikrobiom objevující se na akutních kazech je podstatně chudší co do různorodosti oproti mikrobiomu, který lze nalézt na zastavených kazech. Nabízí se také možnost, že složení mikrobiomu se liší u kazů, které postihly část korunky nebo část kořene zubu. Podle autorů článku jedna ze zahrnutých studií toto naznačuje, ale v této oblasti výzkum zatím nepřinesl dostatek údajů.
Detailnější porozumění mikrobiomu
Navzdory výraznému posunu v poznání mikrobiomu v dutině ústní a jeho role při vzniku a rozvoji zubního kazu zůstává podle autorů ještě mnoho prostoru pro další bádání. Dosavadní studie mikrobiomu v souvislost se zubními kazy se například nezabývaly jinými než bakteriálními mikroby, ačkoli se ví o velké ruznorodosti hub osidlujících dutinu ústní. Nedostatečná pozornost byla podle autorů dosud věnována interakci imunitního systému a mikrobiomu při obraně proti kazům. Limity současného poznání jsou ale také technologické, kdy využívané metody sekvenování neposkytují dostatek informací o mikrobiomu v ústech a jeho funkcích. Další výzkum je proto podle autorů článku žádoucí. Měl by se zaměřit na lepší, detailnější porozumění funkce jednotlivých mikrobů při vzniku zubních kazů.
(mal)
Foto: Pixabay
