Vplyv Orálneho Mikrobiómu Na Zdravie Človeka

LÉKAŘSKÁ FAKULTA

Vplyv orálneho mikrobiómu na zdravie človeka

Bakalárska práca

SLÁVKA PISARČIKOVÁ

Vedoucí práce: Mgr. Bc. Petr Svoboda, Ph.D.

Stomatologická klinika Fakultní nemocnice u sv. Anny v Brně a LF MU Program Dentálni hygiena

Brno 2020

VPLYV ORÁLNEHO MIKROBIÓMU NA ZDRAVIE ČLOVEKA

Bibliografický záznam

Autor: Slávka Pisarčiková Lékařská fakulta, Masarykova univerzita Stomatologická klinika Fakultní nemocnice u sv. Anny v Brně a LF MU Název práce: Vplyv orálneho mikrobiómu na zdravie človeka Studijní program: Dentálni hygiena Vedoucí práce: Mgr. Bc. Petr Svoboda, Ph.D. Rok: 2020 Počet stran: 93 Klíčová slova: baktérie, biofilm, dysbióza, ekosystém, orálny mikrobióm, symbióza, ústna dutina

2 VPLYV ORÁLNEHO MIKROBIÓMU NA ZDRAVIE ČLOVEKA

Bibliographic record

Author: Slávka Pisarčiková Faculty of Medicine, Masaryk University Department of Stomatology – St. Anne’s University Hospital Brno Title of Thesis: Impact of oral microbiome on human health Degree Programme: Dental hygiene Supervisor: Mgr. Bc. Petr Svoboda, Ph.D. Year: 2020 Number of Pages: 93 Keywords: bacteria, biofilm, dysbiosis, ecosystem, oral microbiome, oral cavity, symbiosis

3 VPLYV ORÁLNEHO MIKROBIÓMU NA ZDRAVIE ČLOVEKA

Abstrakt

Bakalárska práca sa zaoberá orálnym mikrobiómom a jeho vplyvom na zdravie človeka. Poskytuje pohľad na orálny mikrobióm ako na súčasť ľudského tela, ktorá je svojou prítomnosťou na jednej strane veľmi dôležitá. Na druhej strane môže mať negatívny dopad na zdravie, za ktorý môžu faktory ovplyvňujúce prostredie, ale aj priamo mikrobióm. Bakalárska práca je doplnená o brožúru, ktorá je zhrnutím témy a slúži aj ako informačný materiál pre ordinačné využitie.

4 VPLYV ORÁLNEHO MIKROBIÓMU NA ZDRAVIE ČLOVEKA

Abstract

The bachelor thesis deals with oral microbiome and its impact on human health. This thesis offers view on the topic of oral microbiome as component of the human body, which by its presence is, on the one hand, very important part. On the other hand, it may have a negative impact on human health due to factors affecting environment, but also directly microbiome. The thesis is complemented by a brochure, which is a summary of the topic. It can also be used as an informative material for a dental hygienist’s offices.

VPLYV ORÁLNEHO MIKROBIÓMU NA ZDRAVIE ČLOVEKA

Čestné prehlásenie

Prehlasujem, že som bakalársku prácu na tému Vplyv orálneho mikrobiómu na zdravie človeka spracovala sama. Všetky pramene a zdroje informácií, ktoré som použila ku spísaniu tejto práce, boli citované v texte a sú uvedené v zozname použitých prameňov a literatúry.

V Brne 14.apríla 2020 ...... Slávka Pisarčiková

VPLYV ORÁLNEHO MIKROBIÓMU NA ZDRAVIE ČLOVEKA

Poďakovanie

V prvom rade by som sa chcela poďakovať vedúcemu bakalárskej práce, Mgr. Bc. Petrovi Svobodovi, Ph.D., za odbornú pomoc, užitočné rady a trpezlivosť pri spracovaní. Moje poďakovanie patrí celej rodine a priateľom za podporu počas celého štúdia. Tiež chcem poďakovať môjmu bratovi Bc. Ľubomírovi Pisarčíkovi za pomoc pri grafickom spracovaní informačnej brožúry, ktorá je súčasťou práce.

OBSAH

Obsah

Zoznam obrázkov 15

Zoznam tabuliek 16

Zoznam pojmov a skratiek 17

Úvod 18

1 Mikroorganizmy ako súčasť ľudského tela 19 1.1 Rozmanitosť zloženia mikrobiómov ľudského tela ...... 19 1.2 Biologická evolúcia ľudského orálneho mikrobiómu ...... 20 1.3 Osídľovanie dutiny ústnej ...... 21 1.3.1 Dôležitosť mikrobiálnej expozície pre vývoj imunitného systému dieťaťa ...... 22

2 Orálny mikrobióm 23 2.1 Úloha zdravého orálneho mikrobiómu v zdraví ...... 24 2.1.1 Prospešné funkcie orálneho mikrobiómu ...... 24 2.2 Symbióza verzus dysbióza ...... 25 2.3 Ekosystém ústnej dutiny ...... 25

3 Zloženie orálneho mikrobiómu 27 3.1 Bakteriálne zloženie mikrobiómu podľa miesta výskytu ...... 27 3.1.1 Pery ...... 27 3.1.2 Slizničné povrchy ...... 28 3.1.3 Jazyk ...... 29 3.1.4 Gingiválny sulkus ...... 29 3.1.5 Zuby ...... 29 3.1.6 Cudzie telesá ...... 30 3.1.7 Slina ...... 31

4 Faktory ovplyvňujúce orálny mikrobióm 33

11 OBSAH

4.1 Faktory fyzikálno-chemické ...... 33 4.1.1 pH prostredia ...... 33 4.1.2 Teplota ...... 34 4.1.3 Oxidačno-redukčný potenciál ...... 35 4.1.4 Živiny ...... 35 4.2 Faktory ovplyvňujúce mikrobióm hostiteľom ...... 36 4.2.1 Obranné mechanizmy ...... 36 4.2.2 Vek ...... 38 4.2.3 Hormonálne zmeny ...... 38 4.2.4 Stres ...... 39 4.3 Faktory zo strany mikroorganizmov ...... 40 4.3.1 Adherencia ...... 40 4.3.2 Bakteriálne interakcie ...... 40 4.4 Vonkajšie faktory ...... 41 4.4.1 Fajčenie ...... 41 4.4.2 Iatrogénne faktory ...... 42 4.4.3 Sociálno-ekonomický status ...... 43

5 Ústne zdravie a orálny mikrobióm 45 5.1 Zubný kaz ...... 45 5.1.1 Etiológia zubného kazu ...... 46 5.1.2 Rozdelenie zubného kazu ...... 48 5.2 Ochorenia parodontu ...... 48 5.3 Periimplantačné ochorenia ...... 51 5.4 Slizničné ochorenia ...... 52 5.5 Nádorové ochorenia ...... 53

6 Prepojenie orálneho mikrobiómu so systémovými ochoreniami 55 6.1 Vplyv na kardiovaskulárny systém ...... 55 6.2 Vplyv na gastrointestinálny systém ...... 57

12 OBSAH

6.3 Vplyv na respiračný systém ...... 58 6.4 Vplyv na nervový systém ...... 59 6.5 Vplyv na endokrinný systém ...... 59 6.6 Vplyv na tehotenstvo ...... 60 6.7 Vplyv na imunitný systém ...... 61

7 Riešenia pre dosiahnutie rovnováhy 63 7.1 Strava ...... 63 7.2 Probiotiká ...... 64 7.3 Fluoridy ...... 64 7.4 Xylitol ...... 64

8 Záver 67

Použité zdroje 69

Príloha A Zadanie bakalárskej práce 83

Príloha B Brožúra 85

VPLYV ORÁLNEHO MIKROBIÓMU NA ZDRAVIE ČLOVEKA

Zoznam obrázkov

Obr. 1 Predominantné mikroorganizmy v určitých lokalitách10 ...... 20 Obr. 2 Koevolúcia medzi mikroorganizmami a hostiteľmi1 ...... 21 Obr. 3 Schematické znázornenie rozsahu pH pre rast niektorých orálnych baktérií.40 ...... 34 Obr. 4 Bakteriálne interakcie25 ...... 41 Obr. 5 Orálny mikrobióm a ústne zdravie73 ...... 45 Obr. 6 Multifaktoriálna etiológia zubného kazu 10 ...... 46 Obr. 7 Porovnanie zdravého a chorého parodontu. (upravené)81 ...... 49 Obr. 8 Orálny lichen planus91 ...... 52 Obr. 9 Orálna leukoplakia94 ...... 53 Obr. 10 Orálny mikrobióm a systémové ochorenia (zdroj: vlastná brožúra) ...... 55

15 VPLYV ORÁLNEHO MIKROBIÓMU NA ZDRAVIE ČLOVEKA

Zoznam tabuliek

Tab. 1: Abiotické a biotické povrchy39 ...... 26 Tab. 2: Najčastejšie vyskytujúce sa mikroorganizmy v ústach10 ...... 28 Tab. 3: Nešpecifické obranné faktory40 ...... 37 Tab. 4: Špecifické obranné faktory40 ...... 38 Tab. 5: faktory ovplyvňujúce kolonizáciu S. mutans79 ...... 47 Tab. 6: Mikrobiálne zloženie podľa typu zubného kazu (upravené)80 ... 48 Tab. 7: Rozdelenie baktérii podľa patogénnych vlastností do farebne označených komplexov podľa Sokranskeho18 ...... 50 Tab. 8: Druhy mikroorganizmov prítomné pri typoch ochorení parodontu.18 ...... 51

16 VPLYV ORÁLNEHO MIKROBIÓMU NA ZDRAVIE ČLOVEKA

Zoznam pojmov a skratiek

APO – Adverse pregnancy outcomes Biofilm – štruktúra tvorená baktériami, ktorá slúži k ich adherencii, komunikácii a ochrane CFU – Colony Forming Units (jednotka tvoriaca kolónie) Eh – Oxidoredukčný potenciál EPS – extracelulárne polymérne látky F. nucleatum – Fusobacterium nucleatum Fakultatívny – nepovinný Holobiont – Zhromaždenie hostiteľa a mnohých druhov žijúcich v ňom a okolo neho spolu tvoriaci ekologickú jednotku IgG – Imunoglobulín G IgM – Imunoglobulín M Koevolúcia – Podmienený vývoj dvoch na seba viazaných organizmov Komenzalizmus – Vzájomné spolužitie dvoch druhov organizmov, pri ktorom jeden druh (komenzál) má zo spolužitia s druhým organizmom (hostiteľom) úžitok bez toho, aby ho nepriaznivo ovplyvňoval Obligátny – povinný P. gingivalis – Porphyromonas gingivalis P. intermedia – Prevotella intermedia SES – Sociálno-ekonomický status SIgA – Sekrečný imunoglobulín A S. mutans – Streptococcus mutans WHO – Svetová zdravotnícka organizácia

17 VPLYV ORÁLNEHO MIKROBIÓMU NA ZDRAVIE ČLOVEKA

Úvod

Ústna dutina predstavuje vstupnú bránu okolitého prostredia do tela človeka. Každodenným príjmom potravy, tekutín, dýchaním sa ústna dutina stretáva s rôznymi mikroorganizmami od baktérií cez vírusy, archeóny či huby. Mikroorganizmy nachádzajúce sa v ústnej dutine ľudí označujeme ako orálny mikrobióm alebo mikrobiota.1 Mikroorganizmy a ľudské telo predstavujú integrovaný superorganizmus alebo holobiont, ktorý je výsledkom miliónov rokov koevolúcie.1 Ten vznikol vzájomnými interakciami, adaptáciou a funkčnou integráciou rezidentných mikróbov a vlastných buniek tela.2 Odhaduje sa, že ľudské telo je zložené z 1014 buniek, z čoho len 10% buniek je telu vlastných.3,4 Tento vývojový proces vyústil do vysoko rozmanitého orálneho mikrobiómu, ktorý má široké spektrum acinogénnych, zápalových či protizápalových vlastností.2 Medzi hlavné úlohy rezidentných mikróbov patrí zamedzenie rastu patogénnych mikroorganizmov či správne fungovanie obranných mechanizmov. V prípade, ak dôjde ku narušeniu rovnováhy mikrobiómu, veľmi rýchlo môže nastať kolonizácia patogénnymi mikroorganizmami. Tie stoja za vznikom rôznych ochorení s prejavom v mieste svojej kolonizácie, ale aj vo vzdialenejších miestach. Medzi najrozšírenejšie ochorenia prejavujúce sa v ústach patrí zubný kaz a parodontitída.1 Dysbióza orálneho mikrobiómu môže viesť aj k rozvoju systémových ochorení, ako je diabetes mellitus, kardiovaskulárne ochorenia, ochorenia tráviaceho či dýchacieho systému, no môže spôsobovať aj predčasný pôrod a mnoho ďalšieho.5,6 Proporcie zloženia a fungovania mikrobiómu závisia od faktorov spojených so stravovaním, fajčením, konzumáciou alkoholu, ústnou hygienou, užívaním antibiotík či antiseptík. Cieľom človeka nie je vytvoriť sterilnú ústnu dutinu, a tak predchádzať ochoreniam, ale zabezpečiť podmienky vhodné pre život rezidentných (trvalo obývajúcich) mikroorganizmov, s ktorými má človek symbiotický vzťah.3 Cieľom bakalárskej práce je poukázať na dôležitosť orálneho mikrobiómu a jeho neodmysliteľnú úlohu pri zvládaní orálneho, ale aj celkového zdravia.

18 MIKROORGANIZMY AKO SÚČASŤ ĽUDSKÉHO TELA

1 Mikroorganizmy ako súčasť ľudského tela

Baktérie radíme medzi najstaršie živé organizmy na zemi, ktorých história siaha do obdobia spred 3 a pól bilióna rokov. Evolučný vývoj mnohobunkových organizmov poskytol baktériám príležitosť obývať nové miesta, ktoré vytvárajú stabilné podmienky pre život od teplého prostredia cez stály prísun potravy. Zatiaľ čo sa mnohým bezstavovcom podarilo vyvinúť prostriedky na obmedzenie či inhibíciu potenciálnych parazitov, vyššie organizmy, vrátane cicavcov, sa naučili žiť s mikroorganizmami v symbióze.7 Predpokladom bolo postupné vzájomné prispôsobovanie a funkčná integrácia, označované ako koevolúcia.2 Dôkazom, že mikroorganizmy sa stali úplnou súčasťou ľudského tela je fakt, že mikróby žijúce vo vnútri nás a na povrchu nášho tela, prevyšujú počet našich somatických a zárodočných buniek približne 10- násobne.8 Ďalším dôkazom je ľudská krajinná genetika (tzv. landscape genetics), ktorá je zmesou ľudského genómu a metagenómu mikroorganizmov kolonizovaných v a na ľudských telách.8 Genetická rozmanitosť ľudí preto spočíva nielen vo frekvenciách alel, ale aj v génoch našich mikróbov.9

1.1 Rozmanitosť zloženia mikrobiómov ľudského tela

Tvorba mikrobiómu je vysoko selektívny proces umožňujúci kolonizáciu iba menšiny mikroorganizmov, ktorým sme vystavení. Každé kolonizované miesto sa líši mikrobiálnym zložením v dôsledku odlišných miestnych receptorov na adhéziu, výživných látok, množstvom kyslíka, mikrobiálnou konkurenciou a miestnymi vrodenými a adaptívnymi imunitnými faktormi hostiteľa.2 To má za následok osídlenie rozmanitých mikróbov na odlišných miestach tela (obr. 1). Napríklad na povrchu kože prevládajú stafylokoky a mikrokoky, kdežto v ústach zdravého jedinca sa udržiavajú zriedka. Ak sa porovná mikrobióm ústnej dutiny a tráviaceho traktu, tak menej ako 30 z 1000 druhov mikroorganizmov voľne vyskytujúcich sa v dutine ústnej je schopných obývať tráviaci systém, hoci sú kontinuálne prepojené.3

19 MIKROORGANIZMY AKO SÚČASŤ ĽUDSKÉHO TELA

Obr. 1 Predominantné mikroorganizmy v určitých lokalitách10

1.2 Biologická evolúcia ľudského orálneho mikrobiómu

Existujú dôkazy, že rezistentné mikróby vykonávali metabolické funkcie najmenej 500 miliónov rokov.11 V priebehu celej ľudskej evolúcie každé obdobie od neolitu, priemyselnej revolúcie až po súčasnú dobu, výrazne ovplyvňovalo samotného človeka. Použitie ohňa, obrábanie pôdy, pestovanie kukurice, vyrábanie rafinovaného cukru, zavedenie antimikrobiálnej liečby, ale aj samotná migrácia, toto všetko po celé stáročia malo zároveň vplyv na rozvoj ľudského mikrobiómu.1 Pôvod dnešných extrémnych úrovní zubného kazu súvisí so zavedením rafinovanej múky a cukru počas obdobia raného novoveku, približne okolo roku 1450–1800. Zaujímavosťou je, že v západných spoločnostiach bol zubný kaz natoľko závažný, že v portrétovaní neexistovali žiadne úsmevy.12 Náhla zvýšená konzumácia rafinovaného cukru spôsobila, že určité orálne baktérie geneticky vyvíjali svoj metabolizmus, aby sa prispôsobili zmenám. Príkladom je Streptococcus mutans, ktorý bol schopný úspešne konkurovať ostatným bakteriálnym druhom tým, že si vyvinul obranu proti zvýšenému oxidačnému stresu a rezistenciu voči kyslým vedľajším produktom svojho metabolizmu.13 Neskôr v období priemyselnej revolúcie boli ľudia častejšie vystavení činiteľom, ako sú ťažké kovy, antibiotiká, dezinfekčné

20 MIKROORGANIZMY AKO SÚČASŤ ĽUDSKÉHO TELA prostriedky či iné chemické látky, ktoré mali potenciál zničiť alebo oslabiť určité mikroorganizmy.1 Koncom 19. storočia, najmä na základe vydania knihy nemeckým lekárom Willoughby Millerom – Mikroorganizmy ľudských úst, sa rozvinul hygienický postup, ktorý výrazne podporil celosvetovú osvetu čistenia zubov, a tak sa zvýšilo povedomie o dôležitosti orálnej hygieny.14 Posledné desaťročia má najvýraznejší vplyv na ekosystém ústnej dutiny nadmerná konzumácia kyslých potravín, nápojov a taktiež fajčenie.15

Obr. 2 Koevolúcia medzi mikroorganizmami a hostiteľmi1

1.3 Osídľovanie dutiny ústnej

Mikrobiálna kolonizácia všetkých dostupných plôch tela, vonkajších i vnútorných, začína hneď po narodení. Pôrod predstavuje hranicu medzi sterilným prostredím a prostredím všadeprítomných mikroorganizmov. S prvými mikroorganizmami sa dieťa stretáva pri prechode pôrodnými cestami matky. Prirodzený pôrod vedie ku expozícii novorodenca mikrobiómom genitálií matky. V prípade, ak bol pôrod vykonaný cisárskym rezom, dieťa sa rodí so sterilnou ústnou dutinou.16 Prvým kontaktom úst s mikroorganizmami sa stáva až kŕmenie. Každým ďalším kontaktom nielen matky, ale aj ošetrujúceho personálu, získava novorodenec nové mikroorganizmy (vertikálny prenos). Ako prvé sa v ústach vyskytujú streptokoky, ktoré dobre adherujú na sliznicu, a to hlavne Streptococcus salivarius, Streptococcus mitis a Streptococcus oralis.17 Ústna dutina trojmesačného dieťaťa obsahuje prevažne streptokoky, neisserie a laktobacily.18 Metabolická aktivita sídliacich mikroorganizmov mení prostredie, a tak uľahčuje kolonizáciu ďalším rodom. Napríklad Streptococcus salivarius produkuje extracelulárne polyméry zo sacharózy, vďaka ktorým sa môžu pripojiť ďalšie baktérie

21 MIKROORGANIZMY AKO SÚČASŤ ĽUDSKÉHO TELA ako Actinomyces.19 V priebehu prvého roka sa pridajú aj anaeróby veillonely a fusobaktérie. Ďalšia vývojová zmena nastáva po prerezaní prvých dočasných zubov. Vtedy dominujú v ústach aeróbne mikróby, Streptococcus mutans a Streptococcus sobrinus. Streptococcus mutans, baktéria vyskytujúca sa pri zubnom kaze, sa do úst dieťaťa prenesie väčšinou slinou matky alebo od iných blízkych osôb.16 Počas obdobia dospievania môžu zmeny hormonálnych hladín mierme meniť orálny mikrobióm. V tomto období sú pozorované spirochéty, Veillonella, Prevotella, ale aj čierno pigmentujúce Bacteroides, napríklad Bacteroides intermedius.20 Behom dospelosti zostáva zloženie mikrobiómu pomerne stále. Môžu sa však vyskytnúť malé odchýlky napríklad v tehotenstve, kedy sa pozorujú vyššie počty Prevotella intermedia.17 Ďalšiu zmenu orálneho mikrobiómu pozorujeme pri strate zubov. Protetické polymetylmetakrylátové zubné náhrady podporujú rast kandidy. Vo vyššom veku dochádza ku kolonizácii úst Staphyloccocus aureus, laktobacilmi, enterobaktériami a pseudomonádmi.17

1.3.1 Dôležitosť mikrobiálnej expozície pre vývoj imunitného systému dieťaťa Imunitný systém sa vyvíja už behom intrauterinného vývoja, kedy dochádza medzi dieťaťom a matkou na placentárnom rozhraní k Th2 bunkovej odpovedi. Th2 typ odpovedi je charakteristický pre novorodenca. V prenatálnom období sa formuje imunitný systém i mikrobiálnou záťažou, ktorá má za následok stimuláciu Th1 imunitnej odpovede, zvýšenie regulačných T-lymfocytov v pupočníkovej krvi a zmeny vo vrodenej imunite v neskoršom veku.21 Mikrobiálna expozícia v skorom veku urýchľuje dospievanie imunitného systému a indukuje regulačné mechanizmy, ktoré chránia pred zápalovými procesmi v neskoršom veku. Imunitný systém novorodencov a kojencov sa funkčne líši od väčších detí. Absolútny počet lymfocytov je porovnateľný so starším dieťaťom. Avšak tvorba cytokinov, aktivita NK buniek, funkcia komplementového systému a fagocytárna aktivita je výrazne nižšia. To vedie k zvýšenej vnímavosti k bakteriálnym infekciám.22 Nakoľko nie sú obranné mechanizmy novorodencov dostatočne vyvinuté, z komenzálnych mikroorganizmov sa môžu stať patogénne organizmy.16

22 ORÁLNY MIKROBIÓM

2 Orálny mikrobióm

Termín mikrobióm sa pripisuje držiteľovi Nobelovej ceny, Joshuovi Lederbergovi, ktorý tak pomenoval „ekologické spoločenstvo symbiotických a patogénnych mikroorganizmov, ktoré zdieľajú náš telesný priestor.“1 Ľudský orálny mikrobióm, nazývaný aj mikrobiota či mikroflóra, definujeme ako všetky mikroorganizmy, baktérie, archeóny, huby, mykoplazmy, prvoky a vírusy, nachádzajúce sa v ústnej dutine až po distálny úsek pažeráka.23 Najpočetnejšia je bakteriálna zložka. Odhaduje sa, že existuje okolo 700 bakteriálnych druhov prítomných v ústach, pričom menej ako polovicu je možné kultivovať a len približne 280 druhov bolo izolovaných a formálne pomenovaných.24 Orálny mikrobióm je vo všeobecnosti podobný u všetkých ľudí, hoci každý jedinec má svoje špecifické zloženie, ako svoj “odtlačok prsta“, ktorý je jedinečný. Aj zdraví jedinci sa môžu líšiť zložením rezidentných orálnych mikróbov, napríklad v závislosti od klimatických podmienok.19 Anton van Leeuwenhoek bol prvý vedec, ktorý v roku 1683 pozoroval mikroorganizmy mikroskopom. Jednou z prvých vzoriek, ktoré skúmal, bol jeho vlastný zubný povlak. Na začiatku sa vedci zameriavali na účinky jednotlivých druhov, na tzv. planktónový rast baktérii. Neskôr si vedci uvedomili, že väčšina baktérií žije v spoločenstve zvanom biofilm.25 Mikroorganizmy tvoriace ľudský mikrobióm existujú buď suspendované v slinách alebo tvoria vysoko regulované, štrukturálne a funkčne organizované spoločenstvá spojené s povrchmi nazývané biofilm.26 Baktérie môžu v biofilme komunikovať vytváraním a detekciou signálnych molekúl v procese nazývanom quorum sensing. Táto vlastnosť uľahčuje kolonizáciu, poskytuje obranu voči konkurentom, adaptáciu na zmenu prostredia, ale tiež sa podieľa na virulencii a patogénnom potenciáli baktérii.26 Quorum sensing je kľúčové pre pochopenie bakteriálnych infekcii, pretože vytvára mikroorganizmy v biofilme tolerantnejšie voči obrane hostiteľa a antimikrobiálnym látkam.27 Je pravdepodobné, že jednotlivé mikróby nedokážu prežiť mimo komunity biofilmu z dôvodu metabolickej vzájomnej závislosti, čo vysvetľuje neschopnosť kultivácie všetkých baktérii.28 Interakcie v mikrobiálnych spoločenstvách sú synergické v tom, že prítomnosť jedného mikroorganizmu vytvára akúsi medzeru pre iný mikroorganizmus. Taktiež produkt vylučovaný jedným mikroorganizmom slúži ako živina pre druhý. Napríklad kyselina

23 ORÁLNY MIKROBIÓM mliečna produkovaná streptokokmi je zdrojom uhlíka pre Veillonellae či Candidu albicans.29 Tým sa znižuje hladina kyslíka, čo je výhodné pre Streptococcus gordonii.30

2.1 Úloha zdravého orálneho mikrobiómu v zdraví

Rezidentné mikróby priamo i nepriamo prispievajú k normálnemu fungovaniu fyziológie a obranného systému tela. Trvalí (rezidentní) kolonizátori pôsobia ako bariéra voči prechodným (exogénnym) mikroorganizmom s vysokým patogénnym potenciálom. Úlohou fyziologického mikrobiálneho zloženia je udržať ekologické vzťahy hostiteľa, rovnováhu medzi nepatogénnymi a patogénnymi mikróbmi. Dôvodom je boj o miesto a živiny. Zdravé mikrobiálne zloženie zabraňuje premnoženiu cudzím mikroorganizmom, pretože tak by prišli o energetické zdroje.18

2.1.1 Prospešné funkcie orálneho mikrobiómu Evolúcia uprednostnila komplexný mikrobióm namiesto antimikrobiálnej ochrany, ktorá sa vyskytuje u mnohých jednoduchších organizmoch. Medzi výhody hostiteľa patrí odolnosť voči infekciám, sprostredkovaná kolonizáciou mikroorganizmami s nepatogénnym potenciálom31, pomoc pri dozrievaní vrodeného a získaného imunitného systému a dosiahnutie rovnováhy medzi zápalovými a protizápalovými reakciami.32 Ďalším z potenciálne systémových účinkov orálneho mikrobiómu je regulácia krvného tlaku oxidom dusnatým, ktorý je uvoľňovaný mikróbmi počas redukcie dusičnanov.33

Pozitívne účinky symbiotického mikrobiómu1: • Poskytuje odolnosť voči kolonizácii patogénmi • Reguluje kardiovaskulárny systém • Podporuje hostiteľove ochranné funkcie • Má protizápalové vlastnosti • Poskytuje metabolický potenciál.

24 ORÁLNY MIKROBIÓM

2.2 Symbióza verzus dysbióza

Komplexná rovnováha alebo symbióza medzi rezidentnými druhmi v ústnej dutine je zodpovedná za udržiavanie zdravého stavu. Naopak dysbióza je spojená so stavom spätým s ochorením. Dysbiotický mikrobióm je taký, v ktorom je narušená diverzita a proporcia druhov.11 Už od čias pôsobenia Louisa Pasteura a Roberta Kocha sa lekárski mikrobiológovia zameriavali na nájdenie špecifického patogénu, spôsobujúceho konkrétnu chorobu. Avšak až neskôr sa zistilo, že toto pravidlo neplatí pre ochorenia spojené s biofilmami, ktorých spoločenstvo je tvorené stovkami organizmov spolu komunikujúcich. Baktérie, ktoré sú hlavnou príčinou napríklad zubného kazu a ochorenia parodontu nie sú exogénnymi patogénmi. Sú bežnými členmi ústneho mikrobiómu vyskytujúce sa u väčšiny ľudí v nízkom počte bez toho, aby vyvolali ochorenie. Baktérie interagujú navzájom s hostiteľom a jeho imunitným systémom.23 Všeobecne sa uznáva, že orálne mikroorganizmy spôsobujú ochorenia hlavne synergickým alebo kooperativným spôsobom, to znamená, že okrem imunitnej odpovede hostiteľa je to aj dynamická rovnováha synergických a antagonistických medzidruhových interakcií. Nejde teda o prítomnosť či neprítomnosť špecifických baktérii, ktoré zohrávajú rozhodujúcu úlohu pri výskyte ochorenia.34 Prítomnosť potenciálne patogénneho mikróba nerozhoduje o ochorení. Rozhoduje o tom vyvíjajúca sa komunita, dostupnosť receptorov adhézie, prítomnosť partnerských baktérií pre metabolizmus a celková spolupráca pri využívaní živín a riadenia. Navyše, v prípade parodontálneho ochorenia je zvýšená dostupnosť bielkovín, ktoré sú výsledkom deštrukcie tkanív a zápalu. To podporuje rast proteolytických organizmov ako je Porphyromonas gingivalis. Okrem toho P. gingivalis, Tannerella forsythia a Treponema denticola môžu spolu koadherovať a inklinovať k spoločnej asociácii. Prítomnosť tejto skupiny mikroorganizmov, známej ako “červený komplex“, predstavuje vyššie riziko rozvoja parodontálneho ochorenia, najmä u starších ľudí a fajčiarov.28

2.3 Ekosystém ústnej dutiny

Začiatkom 30. rokov minulého storočia Arthur Roy Clapham presadil slovo “ekosystém“, aby opísal komunitu pozostávajúcu zo živých organizmov, navzájom spolupôsobiacich ako systém, ktorý je prepojený

25 ORÁLNY MIKROBIÓM tokom energie, výživou a metabolizmom.35 Ústa vytvárajú svojím vlhkým prostredím, udržiavaním relatívne konštantnej teploty (34–36 °C), pH pohybujúcim sa okolo hodnôt 6,5 až 7,5, veľmi prospešné rastové podmienky pre mnohé organizmy.3 Ústna dutina predstavuje jedinečný ekosystém a prostredie niekoľkých biotopov pre aeróbnu a anaeróbnu bakteriálnu kolonizáciu. Tieto orálne biotopy tvoria vysoko heterogénny ekologický systém podporujúci rast odlišných mikrobiálnych spoločenstiev.36 Ako každý ekosystém obsahuje dve základné časti, živú (biotickú) časť, ktorá je schopná sa adaptovať na zmeny a neživú (abiotickú) časť. Abiotická časť adaptačný potenciál nemá, ale môže sa chemicky alebo fyzikálne zmeniť.37

Abiotické povrchy Biotické povrchy zuby Subgingiválna štrbina implantáty Keratinizované povrchy slizníc (chrbát jazyka, tvrdé podnebie, pripojená gingiva) výplne Nekeratinizované epitelové povrchy (sliznica, mandle, alveolárna sliznica)38

Tab. 1: Abiotické a biotické povrchy39

Ekológia úst sa mení behom života, pri prerezaní zubov a ich strate, vložením protéz, výplní, ortodontickou liečbou a akýmkoľvek iným ošetrením zubov. V priebehu prvých mesiacov pozostáva ústna dutina prevažne len zo slizníc. Neskôr poskytne erupcia zubov pevný neodlupujúci sa povrch pre kolonizáciu mikróbov a tvorbu biofilmu. Povrch ústnej dutiny je neustále obmývaný dôležitými tekutinami, slinami a gingiválnou tekutinou, neoddeliteľnou súčasťou ekosystému. Zabezpečujú mikroorganizmom vodu, živiny, adherenciu a antimikróbne faktory.3 Jednotlivé orálne lokality sa ekologicky odlišujú a poskytujú podmienky pre kolonizáciu rôznych mikroorganizmov. Mikrobiálna kolonizácia je sťažená deskvamáciou epiteliálnych buniek slizníc, preto je napr. bukálna sliznica málo kolonizovaná. Naproti tomu, papilárny povrch jazyka predstavuje vhodné útočisko pre mikroorganizmy.19

26 ZLOŽENIE ORÁLNEHO MIKROBIÓMU

3 Zloženie orálneho mikrobiómu

Príslušníkov orálneho mikrobiómu delíme podľa rôznych kritérií. Podľa dĺžky osídlenia ich rozdeľujeme na rezidentné a tranzientné. Rezidentné mikroorganizmy sú stále prítomné, vyskytujúce sa bežne v ústnej dutine. Tieto mikroorganizmy sú považované za normálnu zložku a za bežnej situácie sa chovajú ako komenzálovia, teda mikroorganizmy žijúce v súlade so svojím hostiteľom. Za zmenených podmienok sa môžu premnožiť, a tak vyvolať ochorenie zubov, parodontu či slizníc. Majú schopnosť patogenity, tá sa ale prejaví až za určitých podmienok. Preto ich nazývame fakultatívne či oportúnne patogény.18 Po hospitalizácii či antibiotickej liečbe môžu prechodne kolonizovať i tranzientné – prechodné mikroorganizmy, ako napríklad enterobaktérie (Escherichie, Klebsiely), pseudomonády, acinetobaktérie či kvasinky. Po navrátení do normálneho stavu väčšinou vymiznú.17

3.1 Bakteriálne zloženie mikrobiómu podľa miesta výskytu

Orálne mikrobiálne zloženie je komplexné a pestré. Reprezentuje ho viac ako 700 druhov baktérií, ale podieľajú sa aj zástupcovia prvokov, kvasiniek a mykoplaziem. Najviac vyskytujúce sa baktérie sú uvedené v tabuľke č. 2. Ako bolo spomínané v predchádzajúcej kapitole, ústna dutina obsahuje niekoľko odlišných mikrobiálnych biotopov, ako sú zuby, gingiválny sulkus, ďasná, jazyk, pery, tvrdé a mäkké podnebie. Povrchy v ústnej dutine sú rozdielne kvalitatívne a kvantitatívne osídlené. Napríklad ústna sliznica je pomerne riedko osídlená, zatiaľ čo papilárny povrch jazyka je vysoko kolonizovaný kvôli útočisku, ktoré poskytujú papily.19

3.1.1 Pery Hoci pery predstavujú prechod medzi mikrobiómom kože, ktorý sa skladá hlavne zo stafylokokov, propriobaktérii a korynebaktérii, sliznica pier je zložená najmä zo streptokokov, teda baktérii typických pre orálny mikrobióm. Pre pery je charakteristický Streptococcus vestibularis.17 Vo veľmi malých množstvách sa vyskytuje Veillonella a Neisseria. Candidda albicans môže kolonizovať poškodené povrchy slizníc v kútikoch pier. Ochorenie spôsobené Candidou albicans sa nazýva angulárna cheilitída.40

27 ZLOŽENIE ORÁLNEHO MIKROBIÓMU

Skupina Rod Gram pozitívne koky: Aeróbne alebo fakultatívne anaeróbne Streptococcus Enterococcus Micrococcus

Obligátne anaeróbne Peptostreptococcus Peptococcus Gram negatívne koky: Aeróbne alebo fakultatívne anaeróbne Neisseria

Obligátne anaeróbne Veillonella Gram pozitívne tyčinky: Aeróbne alebo fakultatívne anaeróbne Lactobacillus Corynebacterium Actinomyces Arachnia Rothia

Obligátne anaeróbne Eubacterium Bacillus Propionibacterium Clostridium Gram negatívne tyčinky: Aeróbne alebo fakultatívne anaeróbne Campylobacter Eikenella Actinobacillus Capnocytophaga Haemophilus Simonsiella

Obligátne anaeróbne Bacteroides Fusobacterium Porphyromonas Prevotella Leptotrichia Ostatné mikroorganizmy Candida Mycoplasma Spirochetes Protozoa

Tab. 2: Najčastejšie vyskytujúce sa mikroorganizmy v ústach10

3.1.2 Slizničné povrchy V porovnaní s inými ústnymi výklenkami mikróby kolonizujú ústnu sliznicu pomerne obmedzene. Na orálnych slizniciach žije v priemere 0–25 CFU (Colony Forming Unit) na jednu epitelovú bunku.10 Bukálna sliznica, čiže sliznica tváre je relatívne riedko osídlená, pretože povrchové vrstvy sa rýchlo obmieňajú a epitelové bunky sa odlupujú spolu s prilepenými mikroorganizmami. Ďalším dôvodom je fakt, že epitelové bunky sa môžu chrániť pred mikrobiálnou expozíciou produkciou antimikrobiálnych peptidov, ako sú b-defenzíny (hBD).28 Na

28 ZLOŽENIE ORÁLNEHO MIKROBIÓMU bukálnej sliznici nájdeme Streptococcus sanguinis, Streptococcus mitis, Haemophilus parainfluenzae a ústne Neisserie.17 Medzi hlavných zástupcov mikrobiómu na sliznici podnebia patria streptokoky a aktinomycety, menej hemofily a gramnegatívne anaeróby. U starších ľudí so snímacími totálnymi náhradami sa môže objaviť Candida albicans.17

3.1.3 Jazyk Jazyk je pokrytý podstatne väčším množstvom mikroorganizmov. Na jednu epitelovú bunku pripadá 100 CFU.3 Dorsum linguae čiže chrbát jazyka s vysoko papilovaným povrchom vytvára vhodné prostredie pre rast aj obligátne anaeróbnych baktérií. Najpočetnejšou skupinou baktérií sú streptokoky, pričom prevažujú Streptococcus salivarius, Streptococcus anginosus a Streptococcus mitis. ale aj anaeróbne streptokoky ako je Peptostreptococcus, zástupcovia rodov Neisseria, Haemophilus a Veillonella. Stomatococcus mucilagenosus sa vyskytuje výlučne na jazyku. Jazyk môže slúžiť aj ako rezervoár pre pigmentujúce baktérie, Prevotella intermedia a Prevotella melaninogenica. Iné mikroorganizmy ako kvasinky, laktobacily, fusobaktérie a spirochéty sa vyskytujú len vo veľmi malom množstve.40

3.1.4 Gingiválny sulkus Hoci gingiválna štrbina tvorí len nepatrnú časť ústnej dutiny, baktérie osídľujúce túto oblasť sú kľúčové pri vzniku a vývoji ochorení ďasna a parodontu.17 Nachádzame tu aeróbne, ale tiež anaeróbne baktérie. Z aeróbov to je hlavne Streptococcus anginosus, Streptococcus constellatus, Streptococcus intermedius a Actinobacillus actinomycetemcomitans.3 K prítomným anaeróbom patria zástupcovia, ako napríklad Porphyromonas gingivalis, Porphyromonas endodontalis, Prevotella menaninogenica Fusobacterium nucleatum, Fusobacterium sulci, Treponema denticola. Z prvokov sa v ďasnovom žliabku vyskytujú Entamoeba gingivalis a Trichomonas tenax.17

3.1.5 Zuby Na povrchu zubov sa hromadia mikróby a ich metabolické produkty, ktoré spolu vytvárajú biofilm zubného povlaku. Zubný povlak je definovaný ako: „priľnavá mikrobiálna vrstva na povrchu zubov, zložená zo živých i neživých baktérií a ich produktov, spolu so zložkami

29 ZLOŽENIE ORÁLNEHO MIKROBIÓMU hostiteľského produktu pochádzajúcich hlavne zo slín.“17 Jeden miligram týždňového povlaku obsahuje 100–300 miliónov baktérii.18 Bunky mikrobiálneho spoločenstva biofilmu sú obklopené extracelulárnym matrixom, zloženým z mikrobiálnych polysacharidov, bielkovín a iných organických látok, látok pochádzajúcich zo sliny a sulkulárnej tekutiny.17 Ku vytvoreniu biofilmu zubného povlaku musí predchádzať vytvorenie pelikuly. Tá vzniká bezprostredne po čistení zubov alebo po erupcii, najintenzívnejšie v čase 90 až 120 minút.10 Mikrobiálne zloženie zubného povlaku závisí od miesta a času vzorkovania. Podľa lokalizácie delíme zubný povlak na supragingiválny a subgingiválny povlak. Zo supragingiválneho zubného povlaku sú izolované najmä grampozitívne, fakultatívne anaeróbne baktérie, druhy streptokokov a aktinomycet. Grampozitívne koky, ako napríklad Streptococcus mutans, Streptococcus mitis, prevládajú prvých 24 hodín. Ak nedôjde ku mechanickému odstráneniu povlaku, biofilm sa začne rozrastať. Pribudnú grampozitívne tyčinky, vláknité mikróby, laktobacily a aktinomycety. Po týždni sledujeme stĺpcovité mikrokolónie koloidných mikroorganizmov. Po troch týždňoch prevládajú vláknité formy mikróbov. Na povrchu sa dá pozorovať centrálne vlákno tvorené Eubacterium yurii.17 Subgingiválny povlak rozlišujeme adherujúci a neadherujúci. Tenký adherujúci povlak nasadá na povrch zuba, respektíve koreň. Zloženie je podobné supragingiválnemu povlaku, teda pozostáva z grampozitívnych kokov, tyčiniek a vlákien. Neadherentný povlak je nahromadený medzi adherujúcim povlakom a mäkkými tkanivami. Je zložený najmä z pohyblivých gramnegativných anaeróbov, Porphyromonas gingivalis, Prevotella nigrescens, Fusobacterium nucleatum, Treponema denticola. Tieto mikróby sa považujú za patogény.17

3.1.6 Cudzie telesá Protetické práce či ortodontické aparáty môžu predstavovať rezervoár baktérii a kvasiniek, pretože na nich veľmi ľahko vzniká biofilm. Na biofilme sa podieľajú hlavne aeróbne baktérie, ale aj stafylokoky, a to napríklad Staphylococcus aureus či kvasinky, najmä Candida albicans. Kvasinky udržované na totálnych zubných náhradách pri nedostatočnej hygiene môžu vyvolať aj kvasinkovú stomatitídu.19

30 ZLOŽENIE ORÁLNEHO MIKROBIÓMU

3.1.7 Slina Hoci každý mililiter sliny obsahuje až 108 mikroorganizmov, nepovažuje sa to za vlastné spoločenstvo mikróbov. Normálna miera prehĺtania neumožňuje množenie baktérií v slinách. Baktérie nachádzajúce sa v slinách pochádzajú z rôznych častí ústnych povrchov. Zloženie mikróbov slín je najpodobnejšie jazyku.3 Väčšina patrí do kmeňa Bacteroides, Actinobacteria, Firmicutes, Fusobacteria, Proteobacteria, Spirochaetes.41

FAKTORY OVPLYVŇUJÚCE ORÁLNY MIKROBIÓM

4 Faktory ovplyvňujúce orálny mikrobióm

Variabilita v zložení mikrobioty závisí od viacerých faktorov. Vyplýva z rozdielov v prostredí, veku, hormonálnych zmien, životnom štýle hostiteľa a mnoho ďalšieho.1 Tieto faktory pôsobia selekčne na orálny ekosystém, a tak pomáhajú udržiavať rovnováhu medzi mikrobiálnymi spoločenstvami. Výsledkom selekčného tlaku sú odlišnosti v skladbe rôznych častí ústnej dutiny. Tak ako dokážu prispievať k rovnováhe, dokážu aj narušovať ekosystém. Môžeme ich rozdeliť na faktory fyzikálno-chemické, faktory ovplyvňujúce mikrobióm zo strany hostiteľa, mikroorganizmov a na vonkajšie faktory.3

4.1 Faktory fyzikálno-chemické

Patrí medzi ne pH, teplota, dostupnosť živín a oxidačno-redukčný potenciál. Tieto faktory sú kombináciou účinku hostiteľa, mikróbov aj vonkajších faktorov.10

4.1.1 pH prostredia Väčšina mikroorganizmov vyžaduje pre svoj rast neutrálne pH. Mnohé z nich sú veľmi citlivé na výrazne kyslé a zásadité prostredie. Sliny predstavujú hlavnú zložku regulujúcu pH úst a to dvomi spôsobmi: odstraňujú uhľovodíky fermentované mikróbmi a zneškodňujú kyslé metabolické produkty baktérií. Sliny neutralizujú svojou pufrovaciou kapacitou kyslé a zásadité látky. Hodnota pH sa v ústach pohybuje v rozmedzí 6,75–7,25. Po konzumácii jednoduchých sacharidov klesá pH pod hodnotu 5,0 produkciou kyseliny mliečnej bakteriálnym metabolizmom. Po pár minútach sa ale pH zneutralizuje.42 Mnoho baktérii dokáže tolerovať krátkodobé výkyvy nízkeho pH. Avšak pri dlhodobej expozícii sú baktérie inhibované alebo usmrtené. Pri zvýšenej konzumácii sacharidov, môže dôjsť ku zvýšenej kolonizácii acidotolerantnými druhmi, ako sú napríklad Streptococcus mutans a Lactobacillus, ktoré sa za bežných podmienok vyskytujú v malých množstvách.10 Naproti tomu sú situácie, kedy nachádzame v ústach aj zásadité hodnoty pH a to behom zápalovej reakcie ochorenia parodontu. U zdravého jedinca je pH gingiválnej štrbiny približne 6,9. Keďže sa v subgingiválnej oblasti neuplatňuje plne pufračná činnosť, veľmi jednoducho môže dôjsť k nerovnováhe rezidentného zloženia

33 FAKTORY OVPLYVŇUJÚCE ORÁLNY MIKROBIÓM mikrobiómu. Hodnota pH pri zápalovej reakcii dosahuje hodnotu 7,2–7,4, no môže vystúpiť aj na 8,5. Už malá zmena pH môže narušiť spôsob génovej expresie u subgingiválnych baktérii, a tak zvýšiť schopnosť konkurencie rastu patogénnych anaeróbov, ako je P. gingivalis, ktorý má optimum rastu okolo pH 7,5.10,40

Obr. 3 Schematické znázornenie rozsahu pH pre rast niektorých orálnych baktérií.40

4.1.2 Teplota Teplota v ústach je pomerne konštantná a za normálnych okolností sa pohybuje od 34 do 36°C. To umožňuje rast širokej škále mikroorganizmov. V zdravom ďasnovou žliabku je teplota okolo 36,8 °C. Aktívny parodontálny váčok dosahuje teplotu znateľne vyššiu a to okolo 39°C. Už pri mierne vyššej teplote sa mení expresia génov baktérii, napríklad parodontálnych patogénov (P. gingivalis či Campylobacter rectus). Mení sa schopnosť konkurencie jednotlivých druhov, znižuje sa expresia proteáz a génov pre fimbrie (t. j. povrchové štruktúry pre uchytenie baktérii na povrch). Naopak, zvyšuje sa syntéza superoxidu dismutázy, ktorý má za úlohu neutralizovať toxické kyslíkové radikály.43 Teplota je dôležitá nielen kvôli účinkom, ktoré ovplyvňujú fungovanie baktérií, ale ovplyvňuje i samotné biotopy. Zmena teploty vplýva na pH, aktivitu iónov, agregáciu makromolekúl a rozpustnosť plynov.40

34 FAKTORY OVPLYVŇUJÚCE ORÁLNY MIKROBIÓM

4.1.3 Oxidačno-redukčný potenciál Napriek ľahkému prístupu kyslíka do ústnej dutiny, ktorého koncentrácia je približne 20%, je prekvapivé, že orálny mikrobióm obsahuje zanedbateľné množstvo aeróbnych druhov. Najväčšie zastúpenie majú fakultatívne anaeróby (môžu rásť v prítomnosti aj v neprítomnosti kyslíka) a obligátne anaeróby (pre ne je kyslík toxický). Okrem nich nájdeme aj kapnofily – organizmy vyžadujúce oxid uhličitý a mikroaerofily, ktoré pre rast vyžadujú nízku koncentráciu kyslíka.10,40 Pomer medzi oxidovanými a redukovanými formami látok odráža hodnota oxido-redukčného potenciálu (Eh). Ten závisí od prístupu kyslíka a metabolizmu baktérií. Anaeróbne baktérie vyžadujú redukujúce prostredie, teda negatívny oxido-redukčný potenciál. Naopak aeróbne baktérie vyžadujú oxidačné prostredie, takže pozitívny Eh. Povrch zuba je dostatočne oxidovaný, keďže oxido-redukčný potenciál sliny je okolo 200 mV. Naproti tomu sa hodnoty oxido-redukčného potenciálu v zubnom povlaku postupne znižujú a to na -140 mV. V gingiválnych štrbinách môžu dosahovať aj -300 mV. Metabolizmus a odumieranie baktérií zvyšuje v povlaku obsah redukovaných foriem. Celkové zloženie biofilmu znemožňuje difúziu redukovaných látok do slín. Taktiež sa spomaľuje difúzia kyslíka rozpusteného v slinách. Preto vzniká v spodných vrstvách vysoko redukované prostredie, ktoré je ideálne pre anaeróbne mikróby.10,17,40

4.1.4 Živiny Jedným z najdôležitejších faktorov, ktoré ovplyvňujú zloženie orálneho mikrobiómu, sú živiny. Rast a fungovanie mikroorganizmov závisí výlučne od výživných látok, ktorý daný biotop poskytuje. Ústna dutina je miesto, ktoré dokáže podporovať mikrobiálnu komunitu veľkej rozmanitosti a spĺňať požiadavky aj mnohých nutrične náročných baktérií.40 Živiny môžeme rozdeliť do dvoch skupín, a to na živiny endogénne a exogénne.42 Endogénne živiny. Bolo dokázané, že diverzita a perzistencia rezidentných orálnych baktérií závisí od endogénnych živín a nie exogénnych, ako sa mnohí domnievali. Sliny predstavujú hlavný zdroj endogénnych živín. Tie obsahujú aminokyseliny, peptidy, proteíny, glykoproteíny, vitamíny a plyny. Gingiválna štrbina okrem toho obsahuje aj gingivosulkulárnu tekutinu bohatú na proteíny (napr. albumíny) a glykoproteíny obsahujúce hem. To vysvetľuje fakt, že zloženie

35 FAKTORY OVPLYVŇUJÚCE ORÁLNY MIKROBIÓM mikrobiálnej populácie je v gingiválnom sulku iné ako na ostatných miestach.10 Niektoré baktérie (napr. S. mutans, S. mitis, S. sanguis, Actinomyces naeslundii, Lactobacillus) nachádzajúce sa v povlaku dokážu produkovať intracelulárne polysacharidy, ktoré im umožňujú prežiť i bez stáleho prísunu sacharidov. Okrem toho mikroorganizmy z gingiválneho sulku a parodontálneho váčka vedia degradovať hostiteľské proteíny ako je albumín, transferín, hemoglobulín či imunoglubulín. Avšak na degradáciu potrebujú spoločnú prácu.40 Exogénne živiny. Okrem endogénnych živín majú vplyv na ekológiu orálneho mikrobiómu i exogénne živiny a to hlavne fermentovateľné sacharidy, predovšetkým sacharóza, glukóza, fruktóza a maltóza. Tie sú hlavným zdrojom energie pre tzv. acidogénne baktérie, ktoré štiepia sacharidy na organické kyseliny a vytvárajú konkrétne napr. zo sacharózy glukany a fruktany.40 Medzi acidogénne baktérie radíme najmä streptokoky, Streptococcus mutans. Pri nadbytku sacharidov vzniká kyselina mliečna a pri nedostatku etanol, kyselina mravčia a kyselina octová. Ako zásobáreň živín slúžia hlavne glukany. Fruktany slúžia na adhéziu baktérii v povrchu zubov a tiež sa podieľajú na tvorbe intracelulárneho matrixu zubného povlaku.17 Okrem sacharidov majú vplyv na ekológiu aj mliečne výrobky, hlavne syr a mlieko. Konzumácia mliečnych výrobkov dokáže ochrániť zuby pred zubným kazom. Môže za to pufrovacia kapacita mliečnych proteínov a dekarboxylácia aminokyselín po proteolýze, pretože niekoľko bakteriálnych druhov metabolizuje kazeín. Deriváty kazeínu a mliečne proteíny sa môžu adsorbovať do povrchu zuba výmenou za albumín v pelikule, a tak znižovať priľnavosť streptokokov a zároveň podporiť remineralizáciu.10 Ďalšou súčasťou stravy sú náhrady cukru. Jednou z náhrad je xylitol, ktorý sa pridáva do žuvačiek a iných produktov proti zubnému kazu. Toto umelé sladidlo baktérie nedokážu metabolizovať. Xylitol má schopnosť inhibovať rast Streptococcus mutans čo má za následok aj menšiu produkciu zubného povlaku.40

4.2 Faktory ovplyvňujúce mikrobióm hostiteľom

4.2.1 Obranné mechanizmy Zdravie úst závisí jednak od integrity sliznice, ktorá pôsobí ako ochranná bariéra pri prenikaní mikroorganizmov alebo antigénov, ale aj od obranných mechanizmov. Obranné mechanizmy zohrávajú dôležitú

36 FAKTORY OVPLYVŇUJÚCE ORÁLNY MIKROBIÓM

úlohu pri udržiavaní integrity úst. Delia sa na špecifické (imunitné) a nešpecifické (vrodené) zložky. Nešpecifické faktory. K najdôležitejším nešpecifickým faktorom patrí nepochybne tok slín, ktorý mechanicky odstraňuje prehĺtaním mikróby. Ľudia so xerostómiou majú viditeľne väčšie množstvo zubného povlaku, zvýšené riziko parodontitídy, kandidózy a mnoho ďalšieho.44 Sliny obsahujú mnoho molekulárnych prvkov, ktoré obmedzujú mikrobiálny rast. Napríklad lyzozým štiepi bakteriálne bunkové steny – hydrolyzuje peptidoglykán, čo navodzuje lýzu bunky. Pri kyslom pH sa zvyšuje lytický účinok aniónmi, ako je bikarbonát (HCO3⁻), fluorid, chlorid a thiokyanát, ale aj proteázami.40 Laktoferín má vysokú afinitu k železu, ktoré je nevyhnutné pre baktérie. Apo-laktoferín, laktoferín neobsahujúci železo má baktericídny účinok voči S. mutans. Antimikrobiálne peptidy, napr. histatíny inhibujúce rast Candidy albicans či S. mutans.40 Špecifické faktory. Medzi zložky špecifickej obrany hostiteľa radíme intra-epiteliálne lymfocyty a Langerhansove bunky nachádzajúce sa na sliznici, kde pôsobia ako bariéra voči prieniku antigénov. Prevládajúcim slizničným imunoglobulínom u zdravých jedincov je sekrečný IgA (sIgA), ktorý zhlukuje orálne baktérie, moduluje enzýmovú aktivitu a inhibuje adherenciune mikróbov.40 SIgA je považovaný za prvú líniu ochrany, ale má slabú komplement-aktivačnú a opsonizačnú silu.10 Sliny obsahujú okrem sIgA aj ďalšie komponenty, IgG, IgM, IgA a komplement, pochádzajúce z gingivosulkulárej tekutiny. Táto tekutina obsahuje leukocyty – 95% polymorfonukleáry (neutrofily, eozinofily a bazofily), zvyšok lymfocyty a monocyty.45 Prítomnosť zubného povlaku v blízkosti marginálnej gingivy alebo na sliznici stimuluje produkciu špecifických protilátok voči bakteriálnym antigénom.10

Obranný faktor Hlavná funkcia Nešpecifické faktory Prúd slín Mechanické odstraňovanie mikroorganizmov Mucín/aglutininy Mechanické odstraňovanie mikroorganizmov Lyzozým-proteázovo-anionový Lýza bunky systém Laktoferín Odlúčenie železa Apo-laktoferín Zabíjanie buniek Sialoperoxidázový systém Produkcia hypothiokyanátu (neutrálne pH) Peptidy bohaté na histidín Antibakteriálne a fungicídne účinky Tab. 3: Nešpecifické obranné faktory40

37 FAKTORY OVPLYVŇUJÚCE ORÁLNY MIKROBIÓM

Špecifické faktory Intra-epitaliálne lymfocyty Bunková bariéra na penetrujúce baktérie alebo antigény Langerhansove bunky Zabraňuje mikrobiálnej adhézii a metabolizmu sIga IgG, IgA, IgM Zabraňujú mikrobiálnej adhézii, opsoniny, aktivátory komplementu Komplement Aktivuje neutrofily Neutrofily/makrofágy Fagocytóza Tab. 4: Špecifické obranné faktory40

4.2.2 Vek Mikrobiálne zloženie ústnej dutiny sa v priebehu života mení. Tieto zmeny môžu byť vyjadrením fyziologického starnutia, patologických procesov alebo dôsledok liečebných postupov. Dominantné druhy sa s vekom u starších ľudí nezmenia, ale môže dôjsť ku zmene celkového zloženia a pomere mikrobiálnej populácie. Bakteriálne zmeny boli dokázané napríklad u seniorov s Alzheimerovou a Parkinsonovou chorobou.46 U ľudí so zvyšujúcim vekom a pacientov s čiastočnými či úplnými zubnými náhradami bola pozorovaná zmena v proporcii a počte laktobacilov a kvasiniek v slinách. Taktiež sa u starších ľudí zaznamenalo vyššie skóre indexu povlakov (PI) a vývoj gingivitídy, ktorej priebeh bol závažnejší a rýchlejší ako u mladých ľudí. Udáva sa, že zvýšená tendencia k zápalu je pravdepodobne spôsobená zmenou morfológie tvrdého zubného tkaniva, ktorý poskytuje veľký povrch pre rast baktérií.47 Početné štúdie analyzovali výskyt niektorých baktérií. Došli k záveru, že výskyt Aggregatibacter actinomycetemcomitans sa s vekom znižuje a naopak výskyt Porphyromonas gingivalis stúpa. Brazílska parodontologička Magda Feres a kolektív skúmali účinky starnutia na zloženie orálneho mikrobiómu u ľudí rozdelených podľa veku. Zistili, že u osôb starších ako 60 rokov bol štatisticky vyšší podiel druhu Actinomyces a Pseudomonas ako u mladších ľudí.47

4.2.3 Hormonálne zmeny Zmeny v hladinách pohlavných steroidných hormónov, progesterónu a estrogénu, nemajú priamy vplyv na mikroorganizmy, ale dokážu priamo pôsobiť na ďasná. Ovplyvňujú bunkovú proliferáciu, diferenciáciu a rast keratinocytov a fibroblastov. Progesterón stimuluje tvorbu zápalových mediátorov a estrogén zodpovedá za zmeny krvných ciev.48

38 FAKTORY OVPLYVŇUJÚCE ORÁLNY MIKROBIÓM

Niektoré baktérie, napr. Aggregatibacter actinomycetemcomitans, Porphyromonas gingivalis a Prevotella intermedia vedia syntetizovať enzýmy potrebné pre tvorbu steroidov a katabolizmus.49 Steroidné metabolity môžu tiež prispievať k nutričným požiadavkám patogénnych mikroorganizmov a mechanizmom úniku hostiteľa tvorbou kapsulárnych proteínov.50 Pohlavné hormóny nedokážu samé o sebe vyvolať prejavujúce zmeny, ale môžu zmeniť odozvu parodontálneho tkaniva na mikrobiálny povlak.48

4.2.4 Stres Vystavenie psychologickým stresorom je jedným z faktorov, ktoré môžu viesť k dysbióze. V priebehu vývoja mikroorganizmy ľudského mikrobiómu vyvinuli systémy na snímanie signálov, ako sú stresové hormóny. To im umožňuje rozpoznať podstatné zmeny a tak môžu zmeniť profil génovej expresie, ktorý vyhovuje potrebám nového prostredia.51 V prípade akútneho stresu môže stresová reakcia pripraviť imunitný systém napr. na infekciu. Ak sa stane stres chronickým, môže ovplyvniť zápalové procesy, čo spôsobuje rozvoj systémových (diabetes, reumatoidná artritída), ale aj lokálnych ochorení (parodontitída).52–54 Navyše fyziologický stres môže zmeniť zloženie komenzálnych mikroorganizmov.55 Stres môže aktivovať centrálny nervový systém. Vtedy začne hypotatamus produkovať vazopresin (antidiuretický hormón podporujúci spätné vstrebávanie vody) a hormón uvoľňujúci kotikotropin (kortikoliberin, CRH), ktorý stimuluje adrenokortikotropný hormón (ACTH) uvoľňovaný z adenohypofýzy. Hlavnou úlohou ACTH je stimulácia rastu kôry nadobličiek a tým pádom i produkcia glukokortikoidov, najmä kortizolu.56 Stresové hormóny majú významný vplyv na rast parodontálnych patogénov.57 K hlavným funkciám kortizolu patrí metabolizmus sacharidov, konkrétne zabezpečenie dostatku glukózy v krvi pri stresovej situácii. Ďalšia funkcia je potláčanie imunitnej odpovede organizmu inhibíciou tvorby sekrečných imunoglobulínov, proliferácie lymfocytov, eozinofilov, čo môže narušiť obranu proti infekciám.58 Hladiny kortizolu sa zvyšujú v slinách so závažnosťou parodontálneho ochorenia.51 Štúdie ukazujú, že stresový hormón kortizol priamo indukuje posuny v génovej expresii orálneho mikrobiómu, ktoré sú totožné s profilom génovej expresie u parodontálneho ochorenia. Podľa

39 FAKTORY OVPLYVŇUJÚCE ORÁLNY MIKROBIÓM výskumu prítomnosť kortizolu zvyšuje aktívnosť niektorých baktérii, ako je Fusobacterium nucleatum a Leptotrichia goodfellowii.51

4.3 Faktory zo strany mikroorganizmov

4.3.1 Adherencia Na to, aby baktérie úspešne kolonizovali ústnu dutinu, musia najskôr priľnúť a na povrchu sa udržať. Táto vlastnosť zabraňuje vyplaveniu mikroorganizmov tokom slín a tekutín. Deje sa to pomocou adhezínov rozmiestnených na povrchu mikroorganizmov (súčasť bunkovej steny, fimbrií, fibríl, kapsúl) a receptorov na bunkách hostiteľa, konkrétnejšie makromolekúl pelikuly. Adhezínmi môžu byť polysacharidy, kyselina lipoteichoová, glukozyl-transferázy a lektíny. Receptory pre bakteriálne adhezíny môžu byť zložky slín, mucíny, enzýmy (a-amyláza, lyzozým), glykoproteíny, IgA, IgG, molekuly kyslých proteínov bohatých na aminokyselinu prolín a statherín. Aminokyselina prolín slúži ako receptor pre Streptococcus gordonii či Actimomyces naeslundii. Okrem zložiek slín môžu byť receptory pre adhezíny naviazané na iných baktériách, glukozyltransferázy a glukány.10,17

4.3.2 Bakteriálne interakcie Takmer všetky baktérie v prírode rastú v biofilmových komunitách, kde fungujú ako dobre organizovaná spoločnosť. V biofilme sa bakteriálne bunky chovajú inak ako samostatne. Baktérie medzi sebou komunikujú a predávajú si informácie. Vzájomné vzťahy medzi mikroorganizmami môže byť synergistická aj antagonistická.25 Synergické vzťahy. Medzi baktériami dochádza k tzv. metabolickej komunikácii, ktorej základom je koagregácia. Koagregácia zaisťuje bunkám blízky prístup a uľahčuje komunikáciu medzi bakteriálnymi druhmi. Komunikačným médiom sú extracelulárne polymérne látky (extracellular polymeric substances, tzv. EPS), ktoré sú baktérie schopné degradovať i syntetizovať. Sú to prevažne sacharidy, proteíny, nukleové kyseliny a lipidy. EPS dokážu chrániť baktérie tým, že tvoria sieťky, ktoré zachytávajú škodlivé látky, ale taktiež zachytávajú živiny a extracelulárne enzýmy.25 Metabolizmus a výmena kyslíka medzi rôznymi aeróbnymi a obligátne anaeróbnymi bakteriálnymi druhmi majú významnú úlohu pri prežití anaeróbov. Aeróby spotrebujú kyslík, čo vedie k zníženiu koncentrácie kyslíka, čím sa vytvára prostredie pre prežite obligátne

40 FAKTORY OVPLYVŇUJÚCE ORÁLNY MIKROBIÓM anaeróbnych druhov. Napríklad F. nucleatum je dôležitá prepojujúca baktéria, ktorá môže agregovať v aeróbnymi i obligátne anaeróbnymi baktériami.25 Iné baktérie pomáhajú prežiť ďalším neutralizovaním prostredia. Napr. Prevotella intermedia a Fusobacterium nucleatum dokážu rásť v širokom rozmedzí pH (5,0–7,0), kdežto baktéria P. gingivalis je citlivá na pH nižšie než 6,5. P. intermedia a F. nucleatum môžu produkovať amoniak a organické kyseliny, a tak neutralizovať prostredie.25 Ďalšie synergické pôsobenie je spolupráca mikroorganizmov pri štiepení makromolekúl. Ide o enzymatickú komplementáciu. Konečné produkty metabolizmu môžu byť rastovými faktormi pre iné baktérie. Napr. fusobaktérie produkujú isobutyrát, putrescin, spermin, látky podporujúce treponemy.17 Antagonistické pôsobenie je sprostredkované bakteriocínmi, produktami baktérií, ktoré ničia iné baktérie. Bakteriocíny streptokokov majú širokú škálu pôsobenia a dopomáhajú streptokokom, aby ako prvé kolonizovali povrchy, najmä sklovinu. Napr. Streptococcus mitis produkuje peroxid vodíka, a tak znižuje hustotu parodotopatických baktérii pod množstvo, ktoré dokáže rozvinúť infekciu.17

Obr. 4 Bakteriálne interakcie25

4.4 Vonkajšie faktory

4.4.1 Fajčenie Fajčenie je hlavným environmentálnym faktorom, ktorý ovplyvňuje orálnu patofyziológiu. Toxické zložky a baktérie prítomné v cigaretách vplývajú priamo a nepriamo na prospešné zloženie orálneho mikrobiómu.59 Cigarety sú plné najrôznejších baktérie od druhov, ktoré

41 FAKTORY OVPLYVŇUJÚCE ORÁLNY MIKROBIÓM sa bežne vyskytujú v pôde až po ľudské patogénne mikroorganizmy. Už v dávnejšej štúdii na Marylandskej univerzite vedci podľa prítomnosti DNA našli baktérie rodu, napr. Acinetobacter, multirezistentný kmeň baktérie, ktorý sa spája so zápalom pľúc či sepsou, Bacillus spôsobujúci enterotoxikózy či endokarditídu, Burkholderia – baktéria zapríčiňujúca nozokomiálne nákazy. K ďalším patrí Klebsiella, Clostridium a Pseudomonas aeruginos.60 Pri porovnaní zloženia orálneho mikrobiómu fajčiarov a nefajčiarov sa ukázali mnohé rozdiely. U fajčiarov sa preukázal rozmanitý mikrobióm bohatý na anaeróby a patogénne mikróby a naopak chudobný na komenzálne mikroorganizmy. To naznačuje spojitosť fajčenia a ochorení spojených s mikrobiómom, napríklad s parodontitídou.59 Experimentálne štúdie porovnávajúce zloženie mikrobiómu bukálnej sliznice fajčiarov a nefajčiarov dospeli k záveru, že u fajčiarov dominovali baktérie Actinomyces., Veillonella atypica, Prevotella melaninogenica a Rothia mucilaginosa.61 Fajčiari cigariet majú štatisticky vyšší hodnotu rizika agresívnej parodontitídy ako nefajčiari.62 Dôkazy naznačujú tomu, že fajčenie je spojené s vývojom parodontitídy a ľudia, ktorí fajčia majú zníženú reakciu na parodontálnu terapiu a vykazujú polovičné zlepšenie v hĺbke sondovania po nechirurgickej a chirurgickej liečbe.63 Pri skúmaní mikrobiálneho profilu fajčiarov a nefajčiarov trpiacich na chronickú parodontitídu sa preukázali rozdiely v prevalencii a pomere mikroorganizmov. Vo väčšom množstve boli Parvimonas, Fusobacterium, Campylobacter, Bacteroide a Treponema a v nižších Veillonella, Neisseria a Streptococcus.61

4.4.2 Iatrogénne faktory Vplyv na zloženie ústnych mikróbov majú aj iatrogénne faktory, ako je napríklad podávanie antimikrobiálnych látok systémovo i lokálne, aplikovanie fluoridov, mikromorfológia a makromorfológia povrchu výplní a dlhodobé užívanie liečiv.17 Na rozdiel od iných ekosystémov, ústna dutina je pravidelne vystavovaná určitým koncentráciám antimikrobiálnych látok a činidlám obmedzujúcim tvorbu plaku. Tie nachádzame v zubných pastách a ústnych vodách. Činidlá obmedzujúce tvorbu povlaku, tzv. antiadhezivné látky zabraňujú adhézii novým kolonizátorom na pelikulu bez toho, aby mikroorganizmy usmrtili. Účinkujú predovšetkým na čistej ploche zubu. Naopak antimikrobiálne látky priamo inhibujú mikroorganizmy. Sú založené na inhibícii bakteriálnej proliferácie najmä

42 FAKTORY OVPLYVŇUJÚCE ORÁLNY MIKROBIÓM skorých kolonizátorov. Účinok sa môže prejaviť pred začiatkom delenia a to buď pred, alebo po adhézii.64 Účinok antimikrobiálnych látok je baktericídny (letálny), ale aj bakteriostatický (tlmiaci, neletálny). Jednou z látok cielene redukujúcich patogény patrí chlórhexidín.10 Zubné pasty obsahujú aj penidlá – detergenty, napr. sodium lauryl sulfate (SLS), pri ktorom sa uvádza baktericídny účinok. Všetky spomínané prostriedky sa nevyskytujú v ústach dlhý čas, preto je ich účinok zvyčajne len prechodný. Naproti tomu fluoridy majú schopnosť začleniť sa do skloviny a inhibovať bakteriálny metabolizmus, najmä glykolýzu aj pri nízkych koncentráciách v kyslom prostredí. Profylaktická aplikácia fluoridov môže pomáhať pri potláčaní kariogénnych a acidotolerantných druhov ako sú Streptococcus mutans.40 K ďalším antimikrobiálnym látkam, ktoré zabraňujú bakteriálnu proliferáciu, konkrétne hovoríme o látkach cielene redukujúce vybrané patogénne mikroorganizmy, radíme antibiotiká. Antibiotiká užívané systémovo perorálne vstupujú do slín a gingivosulkulárnej tekutiny, a tak môžu ovplyvniť stabilitu zloženia ústneho mikrobiómu. Už po niekoľkých hodinách po užití profylaktických dávok, napr. penicilínu alebo erytromycínu, môže byť mikrobiálne zloženie slín potlačené baktériami rezistentnými na antibiotiká. Nimi môžu byť napr. pseudomonády a kvasinky, ktoré môžu kolonizovať ústa aj niekoľko týždňov.10 Pri dlhodobom užívaní rôznych liečiv, ako napr. spasmolytík, antihypertenzív, betablokátorov, antiarytmitík, antidepresív a podobne, ktoré môžu znižovať tvorbu slín, tak môžu nepriaznivo účinkovať na skladbu mikrobiómu.17 Akýkoľvek ďalší zásah do morfológie zubov môže znamenať zmenu, ktorá dokáže ovplyvniť mikrobiálne zloženie úst. Ako mikromorfológia niektorých výplňových materiálov zvyšuje schopnosť baktérii adherovať, tak aj makromorfológia povrchu zubu, koruniek či fixných protetických prác.17

4.4.3 Sociálno-ekonomický status To, že je socioekonomický status (SES) prepojený s celkový zdravotným stavom je už dávnejšie dobre preukázané. Existuje však taktiež množstvo dôkazov, ktoré potvrdzujú, že zlé ústne zdravie je spojené s nízkym socioekonomickým statusom.65 Osoby s nízkym SES majú štatisticky vyššiu prevalenciu obezity66, ischemickej choroby srdca67, diabetu68 ako osoby s vysokým SES.69

43 FAKTORY OVPLYVŇUJÚCE ORÁLNY MIKROBIÓM

U tejto skupiny ľudí je pravdepodobnejšie, že majú zlé orálne a všeobecné zdravotné správanie.70 Za zlé všeobecné zdravotné správanie sa považuje fajčenie (viac ako 100 cigariet za život), častý príjem alkoholu (viac ako 3 poháriky denne) a nízka pohybová aktivita. Ľudia s nižším SES môžu mať nedostatočný príjem na to, aby podstúpili zubné ošetrenie, chodievali pravidelne na dentálnu hygienu a zakúpili si všetky potrebné pomôcky na domácu ústnu hygienu.71 Ďalším dôvodom prepojenia SES s horšou úrovňou ústneho zdravia môže byť nižšia úroveň vzdelania všeobecného, ale aj dentálneho, napr. neboli oboznámení ako si udržať zdravie ústnej dutiny.72

44 ÚSTNE ZDRAVIE A ORÁLNY MIKROBIÓM

5 Ústne zdravie a orálny mikrobióm

Zloženie orálneho mikrobiómu má nepochybne veľký význam v ústnom zdraví. Orálne ochorenia mikrobiálneho pôvodu sú spojené so znížením diverzity a dysbiózou. V tejto kapitole sú rozobrané najbežnejšie ochorenia s prejavom v ústnej dutine ako je zubný kaz, parodontitída, peri-implantitída, slizničné či onkologické ochorenia.

Obr. 5 Orálny mikrobióm a ústne zdravie73

5.1 Zubný kaz

Zubný kaz je v dnešnej dobe považovaný za najčastejšie civilizačné ochorenie. Postihuje všetky vekové kategórie od detí až po seniorov. Jedná sa o infekčné ochorenie, ktoré vyúsťuje do ohraničenej deštrukcie tvrdých zubných tkanív. Poškodenie je výsledkom demineralizácie tvrdých tkanív zubov kyselinami (najmä kyslinou mliečnou) produkovanými kyselinotvornými baktériami zubného povlaku pri metabolizme sacharidov. Infekcia začína na povrchu zuba, šíri sa do podpovrchových štruktúr dentínu až k pulpe, kde ohrozuje vitalitu zuba.16,17

45 ÚSTNE ZDRAVIE A ORÁLNY MIKROBIÓM

5.1.1 Etiológia zubného kazu Zubný kaz je multifaktoriálne ochorenie, na ktorého vzniku sa podieľa strava, mikroorganizmy zubného povlaku a endogénne faktory.17

Obr. 6 Multifaktoriálna etiológia zubného kazu 10

Strava. Najviac kariogénnym sacharidom je sacharóza, pretože je dobre rozpustná, a teda ľahko difunduje do zubného povlaku. Streptokoky katabolizujú sacharózu na organické kyseliny (najmä kyselinu mliečnu) a glukány. Kyselina mliečna riadi proces demineralizácie zubov, čo vedie ku poškodeniu zubov. V princípe akákoľvek baktéria schopná konvertovať sacharidy na kyselinu mliečnu môže prispievať k etiológii zubného kazu.74 Mikroorganizmy zubného povlaku. Prítomnosť kariogénneho povlaku je priamo zodpovedná za vznik zubného kazu.75 Existujú tri hypotézy. Jednou z nich je špecifická plaková hypotéza, ktorá tvrdí, že za vznikom zubného kazu sú konkrétne špecifické druhy mikroorganizmov.42 Za baktérie spojené so zubným kazom sa považujú acidotolerantné a acidogénne baktérie: Streptococcus mutans (serotyp c, e, f), Streptococcus sobrinus (serotyp d, g), Actinomyces, Bifidobacteroim, druh Lactobacillus.76 Druhá hypotéza – nešpecifická plaková, hovorí, že za vznikom tohto ochorenia sú interakcie medzi heterogénnou skupinou baktérii v zubnom povlaku a hostiteľom. Táto teória sa veľmi nelíši od špecifickej plakovej hypotézy, ale prikláňa sa k tvrdeniu, že za zubným kazom je širšia skupina mikroorganizmov k čomu napomáha potenciálny vplyv zo strany hostiteľa.42 Ekologická plaková hypotéza navrhuje zjednotenie laboratórnych výsledkov a teórie hovoriac, že neexistuje žiadna univerzálna špecifická hypotéza. Vychádza zo zistení, že akýkoľvek mikrobiálny druh s určitými

46 ÚSTNE ZDRAVIE A ORÁLNY MIKROBIÓM vlastnosťami môže prispieť k ochoreniu v dôsledku selektívneho tlaku zmien v ústnej dutine. V tomto prípade považujeme prítomnosť sacharidov za selektívny tlak na acidogénne druhy.42 Zložitosť bakteriálneho zloženia sťažuje presné pripísanie zodpovednosti danému druhu baktérii, avšak jestvujú silné dôkazy o kariogenite streptokokov. Väčšina detí sa nakazí týmito baktériami slinami od svojej matky, resp. od ľudí, ktorí sa o nich starajú. Streptokoky, S. mutans a S. sobrinus, sú fakultatívne anaeróbne grampozitívne koky. Ako hlavný faktor virulencie streptokokov druhu mutans sa považuje ich schopnosť adhézie k pelikule.16 Za vznik môžu byť zodpovedné aj iné acidogénne druhy mikroorganizmov, napr. rodov Bifidobacterium, Propionibacterium a Scardovia77 (viď tab. 5). Mikroorganizmy spojené so zubným kazom patria ku komenzálnej mikrobiote, ale získali selektívnu výhodu oproti iným druhom zmenou homeostatickej rovnováhy biofilmu.78

Hostiteľské faktory Povrch pre adhéziu Množstvo miest na kolonizáciu Fisury, jamky Slina Znížená kvalita a kvantita Strava Frekvencia príjmu sacharidov Orálna hygiena Nedostatočné očisťovanie, fluoridy Imunita Znížená obranyschopnosť Dedičnosť Nepriaznivé HLA gény (Human Leucocyte Antigen) – znížená schopnosť rozoznať „vlastné od cudzieho“ Bakteriálne faktory Prenos Zvýšené množstvo zo strany matky Zvýšený intímny kontakt S.mutans Virulentné kmene Biofilm Nízka medzidruhová kompetencia

Tab. 5: Faktory ovplyvňujúce kolonizáciu S. mutans79

Endogénne faktory. Medzi endogénne faktory patrí anatómia zubov, ich tvar, štruktúra skloviny a pôsobenie slín. Zvýšený výskyt zubného kazu môže byť pri zníženom prietoku slín, napr. pri xerostómii alebo sicca syndróme (resp. Sjögrenovom syndróme).17

47 ÚSTNE ZDRAVIE A ORÁLNY MIKROBIÓM

5.1.2 Rozdelenie zubného kazu Existuje množstvo spôsobov ako rozdeliť typy a štádia zubného kazu. Jedným z nich je rozdelenie zubného kazu na: 1. biela škvrna (povrchová demineralizácia), 2. kaz skloviny, 3. kaz dentínu, 4. kaz na hranici dentínu a pulpy, 5. kaz penetrujúci do pulpy. K špecifickým lokalizáciám kazu patrí napr. kaz cementu, ktorý má taktiež tendenciu smerovať cez dentín do pulpy. Koreňové kazy sú časté u starších ľudí s obnaženými koreňmi, kvôli recesii ďasien. Tým je odhalený cement, ktorý je citlivejší a ľahko demineralizovaný kyselinami prítomnými v zubnom povlaku.17

Biele škvrny S. mutans Actinomyces gerensceriae S. sobrinus Scardovia wiggsiae S. salivarius Bifidobacterium species S. parasanguinis Veillonella parvula S. non-mutans Veillonella species Granulicatella elegans Prevotella denticola Lactobacillus gasseri Prevotella species Lactobacillus species ...

Kaz dentínu S. mutans Lactobacillus casei S. sanguinis Actinomyces israelii S. salivarius Actinomyces odontolyticus Lactobacillus rhamnosus Actinomyces naeslundii Lactobacillus acidophilus Rothia dentocariosa Lactobacillus pasacasei Propionibacterium Lactobacillus fermentum acidifaciens Atopobium species ...

Krčkový a koreňový kaz Actinomyces naeslundii S. mutans Actinomyces odontolyticus S. mitis Actinomyces viscosus S. intermedius Actinomyces species S. sanguinis Prevotella nigrescens Propionibacterium species Atopobium species Bifidobacterium denticum Olsenella species Enterococcus faecalis

Tab. 6: Mikrobiálne zloženie podľa lokalizácie zubného kazu (upravené)80

5.2 Ochorenia parodontu

Parodont je zložený z ďasien (lat. gingiva), zubného cementu (lat. cementum), ozubice (lat. periodoncium) a kosteného zubného lôžka.

48 ÚSTNE ZDRAVIE A ORÁLNY MIKROBIÓM

Ochorenia parodontu sú zápalové patologické stavy tkanív, ktoré môžeme rozdeliť do dvoch základných kategórii: gingivitída a parodontitída.10 Ochorenia sa ďalej delia podľa rozloženia lézie (lokalizovaná alebo generalizovaná), aktivity, závažnosti a priebehu ochorenia (akútna, chronická), veku pacienta (prepubertálna, juvenilná, adultná) a vzťahu k systémovým ochoreniam a vývojovým poruchám.17

Obr. 7 Porovnanie zdravého a chorého parodontu. (upravené)81

Etiológia ochorení parodontu je multifaktoriálna. Uplatňujú sa faktory zo strany hostiteľa, ale aj zo strany mikroorganizmov.17 K faktorom zo strany hostiteľa patria špecifické a nešpecifické obranné mechanizmy. Existuje tzv. teória rozpoznávaných vzorcov (pattern recognition theory), podľa ktorej slizničné lymfocyty vedia rozpoznávať nie len „cudzie od vlastného“, ale taktiež rozlišujú u cudzieho čo je viac a čo menej škodlivé. Ak kolonizuje vonkajšie parodontálne prostredie len malé množstvo mikróbov, tak je udržiavaná špecifická a nešpecifická imunita v kondícii. To sa prejaví regulovanou imunitnou odpoveďou a zdravým parodontom. Ak však nahromadené množstvo mikroorganizmov prekračuje tolerovanú hranicu, nastane intenzívná imunitná odpoveď vo forme zápalu, ktorý postupne stratí kontrolu a následne to prejde až k deštrukcii parodontu.17 Prítomnosť mikroorganizmov na rozvoj ochorení parodontu je nevyhnutná. Priamy vzťah medzi parodontitídou a zubným povlakom bol preukázaný už v roku 1965. Zubné tkanivá, ktoré boli vystavované nahromadeným povlakom vykazovali zápalové reakcie, ktoré sa zmiernili po pravidelnom odstraňovaní zubného povlaku.82 Biofilm, ktorý vzniká po niekoľkých hodinách po vyčistení sa spočiatku zhlukuje v okolí okraja ďasien. Vyvíjajúci sa biofilm uvoľňuje rôzne biologicky aktívne produkty, lipopolysacharidy (endotoxíny), chemotaktické peptidy, proteínové toxíny a organické kyseliny. Tie sa dostávajú do

49 ÚSTNE ZDRAVIE A ORÁLNY MIKROBIÓM gingiválneho epitelu a môžu spúšťať reakciu hostiteľa vedúcu ku gingivitíde a neskôr k parodontitíde.83 Pre gingivitídu, teda zápal ďasien je charakteristické krvácanie, opuch, zmena farby gingivy z ružovej na červenú a niekedy aj citlivosť až bolestivosť, napr. pri čistení zubov. Baktérie sú nevyhnutné pre iniciáciu a progresiu zápalových ochorení parodontu.84 S gingivitídou sú spojené najmä fakultatívne anaeróbne grampozitívne druhy, z ktorých dominujú streptokoky (Streptococcus anginosus, Peptoseptococcus micros) či aktinomycéty (Actinomyces naeslundii, Actinomyces viscosus), ale aj gramnegatívne druhy, najmä Fusobacterium nucleatum, Prevotella oris, Campylobacter, Veillonella parvula. U niektorých ľudí boli nájdené i potenciálne patogénne stafylokoky, Staphylococcus epidermidis, ktoré môžu byť príčinou lokálnych zápalov, napr. gingivitídy.85 Gingivitída môže postupne progredovať až do parodontitídy, ktorá zahŕňa nie len zápal ďasien, ale aj deštrukciu ozubice a časti alveolárnej kosti. Neliečená parodontitída vedie k deštrukcii všetkých podporných tkanív a nakoniec k strate zubov. S parodontitídou sú spojené parodontopatogénne druhy baktérii, ktoré delíme do piatich skupín podľa stupňa patogenity.

Komplex Zloženie Červený (G- pohyblivé anaeróby) Porphyromonas gingivalis, Bacteroides - najrizikovejšie bakteriálne druhy forsythus a Treponema denticola Fusobacterium nucleatum, Prevotella intermedia, Streptococcus constellatus, Oranžový (G+ a G- koky a tyčinky, aj Prevotella nigrescens, Eubacterium pohyblivé) nodatum, Peptostreptococcus micros Campylobacter rectus, Campylobacter gracilis Zelený (G+ a G- koky a tyčinky, Capnocytophaga, Campylobacter concilus, nepohyblivé) Eikenella corrodens, Actinobacillus actinomycetemcomitans sérotyp a,b Streptococcus mitis, Streptococcus Žltý (G+ fakultatívne koky) sanguis Streptococcus oralis

Fialový (G- koky a tyčinky) Actinomyces odontolyticus, Veillonella parvula Tab. 7: Rozdelenie baktérii podľa patogénnych vlastností do farebne označených komplexov podľa Sokranskeho18

Poškodenie parodontálnych tkanív závisí od stupňa virulencie, teda schopnosti baktérii poškodiť parodont. Parodontopatogénne baktérie produkujú enzýmy, napr. enzým proteáza, peptidáza, hyaluronidáza či kolagenáza. Enzým kolagenáza rozpúšťa kolagén ktorý tvorí 70–90%

50 ÚSTNE ZDRAVIE A ORÁLNY MIKROBIÓM obsahu parodontálnych väzov. Enzým kolagenáza je produkovaná najmä baktériou Porphyromonas gingivalis. Okrem toho patogénne baktérie škodia aj tým, že vytvárajú amoniak, sirovodík, indol, ale aj exotoxíny. Jedným z exotoxínov je leukotoxín, produkovaný najmä baktériou Aggregatibacter actinomycetemcomittans, ktorá ničí polymorfonukleárne granulocyty (neutrofilné, eozinofilné a bazofilné granulocyty). Gramnegatívne baktérie poškodzuje závesný aparát zubov produkciou lipopolysacharidov – endotoxínov nachádzajúcich sa v ich stene a vyvolávajú silnú zápalová reakciu.18

Stav Mikroorganizmy Zdravý parodont Streptococcus sanguis, Actinomyces viscosus, 75% G+ a 25% G- mikroorganizmov Streptococcus oralis Gingivitída Fusobacterium nucleatum, Porphyromonas 50% G+ a 50% G- gingivalis Neagresívna parodontitída Porphyromonas gingivalis, Fusobacterium 25% G+ a 75% G- nucleatum, Campylobacter recta, Eikonella corrodens, Prevotella intermedia, Peptostreptococcus micros, Eubacterium species, Spirochaete species Agresívna lokalizovaná Actinobacillus actinomycetemcomitans parodontitída 25% G+ a 75% G- (z toho 90% vysoko virulentné druhy) Agresívna generalizovaná Porphyromonas gingivalis parodontitída 25% G+ a 75% G- Nekrotizujúca ulcerózna gingivitída Treponema vincentii, Fusobacterium nucleatum, Prevotella intermedia, Candida species Tab. 8: Druhy mikroorganizmov prítomné pri typoch ochorení parodontu18

5.3 Periimplantačné ochorenia

Zubné implantáty sa bežne používajú ako náhrada chýbajúcich zubov. Dysbiotické mikrobiálne zloženie je zodpovedné za periimplantačné ochorenia ako je periimplantátová mukozitída a periimplantitída. Štúdie odhalili výskyt parodontálnych patogénov, ako napríklad Porphyromonas gingivalis, Tannerella gingivalis a Prevotella intermedia, ale aj Eubacterium minutum u periimplantitídy.86 Periimplantátová mukozitída je včasná prechodná fáza vývoja periimplantitídy, ktorá sa prejavuje zápalom okolia implantátu. Periimplantitída je infekčné ochorenie charakterizované nielen zápalom

51 ÚSTNE ZDRAVIE A ORÁLNY MIKROBIÓM tkanív obklopujúcich implantát, krvácaním pri vyšetrovaní, ale môže byť sprevádzané aj stratou kosti.86

5.4 Slizničné ochorenia

Orálny lichen planus, orálna leukoplakia patria medzi bežne vyskytujúce sa ochorenia sliznice úst.87 Dnes je už braná do úvahy i možnosť, že sú tieto ochorenia pravdepodobne spojené s orálnym mikrobiómom. Štúdia z roku 2016 poukázala, že pri slizničných ochoreniach zohrávajú baktérie dôležitú úlohu.88 Orálny lichen planus je charakterizovaný ako chronické mukokutánne ochorenie nejasnej etiológie, no ide pravdepodobne o imunologickú poruchu vytvorenú na zápalovom podklade.89 Pre orálny lichen planus sú typické biele polygonálne papulae rôznej veľkosti alebo drobné papulae vytvárajúce sieťovitú kresbu.89 Lézie majú tendenciu byť obojstranné. U ľudí s orálnym lichenom planus bolo nájdené vyššie zastúpenie niektorých skupín baktérii ako je napr. P. gingivalis, Solobacterium moorei, zatiaľ čo Haemophilus, Corynebacterium, Campylobacter vykazovali nižšiu početnosť. Celková štruktúra slinného mikrobiómu nebola významne ovplyvnená.90

Obr. 8 Orálny lichen planus91

Orálna leukoplakia je definovaná ako biela lézia na sliznici ústnej dutiny, ktorá sa nedá zotrieť. Leukoplakie môžu vznikať ako následok fajčenia, mechanického, tepelného, chemického a fyzikálneho dráždenia. Príčinou vzniku môže byť aj dlhodobý zápal vyvolaný baktériami či kvasinkami (napr. Candida albicans), ale tiež anemické a imunodeficitné stavy.92 Je známe, že má významný malígny potenciál. Podľa výsledkov pekingských vedcov sa u ľudí s orálnou leukoplakiou vyskytoval v slinách vo výrazne vyššom množstve Haemophilus a v zníženom

52 ÚSTNE ZDRAVIE A ORÁLNY MIKROBIÓM množstve Firmicutes. Dysplázia bola spojená so zvýšenými hladinami Fusobacteria, Leptotrichia spp. a Campylobacter concisus, čo vykazuje mikrobiotu podobnú mikrobiómu kolorektálneho karcinómu93

Obr. 9 Orálna leukoplakia94

5.5 Nádorové ochorenia

Nádor je tkanivová hmota alebo útvar, ktorý vzniká v dôsledku abnormálneho rastu alebo delenia buniek.95 Chronický a pretrvávajúci zápal prispieva k rozvoju nádorového ochorenia a môže mať predispozíciu ku karcinogenéze. Približne 15-20% ľudských nádorov je spôsobených zápalom vyvolaným mikróbmi.96 Orálny skvamocelulárny karcinóm je najbežnejším malígnym nádorom v ústnej dutine.97 Podľa štúdii v slinách pacientov s diagnostikovaným orálnym skvamocelulárnym karcinómom v porovnaní so zdravými jedincami boli hladiny určitých bakteriálnych druhov významne vyššie. Jedná sa o Capnocytophaga gingivalis, Prevotella melaninogenica a Streptococcus mitis.98 Biofilmy nachádzajúce sa na povrchu ústneho karcinómu mali výrazne vyšší počet určitých druhov v porovnaní so zdravým povrchom sliznice. Druhy izolované vo zvýšenom množstve boli Fusobacterium, Candida albicans, Veillonella, Prevotella, P. gingivalis, Actinomyces, Clostridium, Haemophilus, Enterobacteriaceae a Streptococcus species.99 Orálny mikrobióm sa môže tiež podieľať na nádoroch vzdialených orgánov. Orálne baktérie môžu lokálne aktivovať karcinogény súvisiace s alkoholom a fajčením, čo sú dva dobre známe rizikové faktory pre vznik rakoviny, alebo pôsobiť systémovo prostredníctvom chronického zápalu. Zatiaľ čo alkohol (etanol) sám o sebe nie je silne karcinogénny, orálne baktérie majú schopnosť konvertovať etanol na acetaldehyd – genotoxín, ktorý je uznávaný ľudský karcinogén.100 Po požití alkoholu je

53 ÚSTNE ZDRAVIE A ORÁLNY MIKROBIÓM jednak orálny, ale aj celý tráviaci trakt vystavený priamej karcinogénnej expozícii.101 Orálne baktérie môžu zohrávať úlohu aj pri zvýšenej aktivácii karcinogénnych nitrozamínov fajčením tabaku.102 Orálne mikróby aktivujú nitrozamín z tabakového dymu na jeho karcinogénny produkt.103 Fajčenie tiež zvyšuje produkciu acetaldehydu, čo potenciálne prispieva k interakciám alkoholu a fajčenia pri orálnej a gastrointestinálnej karcinogenéze.101 Úloha mikrobiómu pri malígnych zmenách v ústnej dutine je stále málo preskúmaná. Súčasná hypotéza tvrdí, že rizikové faktory, ako je fajčenie a alkohol, môžu indukovať mutácie k epiteliálnej dysplázii. K tomu dopomáhajú produkty orálnych baktérii, acetaldehyd a iné karcinogénne látky. Výsledné zmeny v expresii povrchových markerov epiteliálnych buniek môžu podporovať kolonizáciu mikroorganizmami ako sú Fusobaktérie či Candida albicans. Táto kolonizácia je však stále ovplyvňovaná orálnou hygienou. Prítomnosť týchto baktérii môže podmieniť rýchlosť progresie nádorového ochorenia.104

54 PREPOJENIE ORÁLNEHO MIKROBIÓMU SO SYSTÉMOVÝMI OCHORENIAMI

6 Prepojenie orálneho mikrobiómu so systémovými ochoreniami

„Ústa sú „zrkadlom zdravia alebo choroby“ a môžu byť skorým ukazovateľom ochorenia v iných tkanivách a orgánoch tela.“105

Koevolúcia smerujúca k harmonickému spolužitiu je platná len vtedy, ak mikróby zostávajú v ich prirodzenom prostredí a nerozširujú sa na iné miesta tela, kde môžu spôsobiť ochorenia. Napríklad dysbióza spôsobujúca parodontálne ochorenie môže pôsobiť ako spúšťač bakteriémie – systémového rozšírenia orálnych baktérii. Orálne mikróby zohrávajú úlohu pri mnohých systémových ochoreniach vrátane kardiovaskulárnych ochorení, reumatoidnej artritídy, nepriaznivých účinkov na tehotenstvo, kolorektálneho karcinómu, mozgových abscesov, pneumónie či cukrovky.5

Obr. 10 Orálny mikrobióm a systémové ochorenia (zdroj: vlastná brožúra)

6.1 Vplyv na kardiovaskulárny systém

Z hľadiska patogenézy kardiovaskulárnych ochorení sa tradične kladie dôraz na dyslipidémiu, teda skupinu metabolických ochorení, pre ktoré je charakteristická zvýšená koncentrácia lipidov v plazme. V súčasnosti sa berie do úvahy aj dysbióza v orálnom mikrobióme. Môže za to najmä parodontitída, ktorá je spojená so zvýšeným rizikom

55 PREPOJENIE ORÁLNEHO MIKROBIÓMU SO SYSTÉMOVÝMI OCHORENIAMI kardiovaskulárnych chorôb prostredníctvom systémového zápalu. Pacienti s parodontítídou sú vystavení baktériám a ich produktom, ktoré majú prístup do obehu priamo cez zapálené parodontálne tkanivá a nepriamo prostredníctvom slín cez gastrointestinálny trakt. To môže viesť k systémovým zápalovým a imunologickým reakciám. Parodontitída je spojená tiež s pretrvávajúcou endotoxémiou (prítomnosťou endotoxínov v krvi), ktorá je identifikovaná ako významný kardiometabolický faktor. Orálna dysbióza je prepojená so zvýšeným rizikom aterosklerózy, koronárnych tepien a mozgovej príhody. Parodontitída môže tiež ovplyvniť metabolizmus lipoproteínov a podieľať sa na zvýšenom ukladaní tzv. proaterogénnych lipidov. Môže sa tiež zúčastňovať na útlme tzv. antiaterogénnych procesoch, čím sa výrazne zvyšuje riziko vzniku aterosklerózy.106 Ateroskleróza, časté kardiovaskulárne ochorenie, je chronické ochorenie cievnej steny, spôsobené abnormálnym usádzaním lipidov, najmä cholesterolu v intime zväčša veľkých a stredných tepien. Tým sa cievy zužujú a obmedzuje sa prietok krvi. Ateroskleróza často vedie k trombóze a ischémii.107 V aterosklerotických plakoch boli objavené orálne mikróby vrátane Streptococcus, Veillonella, Porphyromonas gingivalis, Fusobacterium nucleatum, Tannerella forsythia.108 Ruptúra aterosklerotického plátu, ktorá sa podieľa na tvorbe trombu môže spôsobiť nestabilitu plaku. U ľudí s nestabilným aterosklerotickým plakom boli nájdené A. actinomycetemcomitans, P. gingivalis. U ľudí s trombom s akútnym infarktom myokardu bola detekovaná Treponema denticola.6 Bakteriémia je invázia baktérii do krvného obehu. Invazívna manipulácia v ústnej dutine u ľudí s poruchou imunitného systému, napr. pri extrakcii zubov, po hĺbkovom čistení či inom porušení tkanív, ale aj pri každodennej činnosti (ako je čistenie zubov), môžu spôsobiť bakteriémiu.109 K najdominantnejším druhom v krvi po zubných výkonoch sú S. mitis, S.oralis, S. Sanguinis, Peptostreptococcus micros, Veillonella parvula.110 Bakteriémia predstavuje rizikový faktor pre rozvoj vzdialených infekcii. Napríklad baktérie sú potenciálnym patogénnym faktorov pre rozvoj endokarditídy a tvorby trombov.111 Naopak, rovnováha v zložení orálneho mikrobiómu však môže vplývať aj pozitívne pre zdravie srdca. Orálne baktérie majú schopnosť − znížiť vysoký krvný tlak. Štúdie poskytujú dôkazy, že dusičnany (NO3 ) získavané zo stravy alebo z endogénnej produkcie sa akumulujú − v slinách a ústne mikróby ich redukujú na dusitany (NO2 ). Dusitan je prekurzor oxidu dusnatého (NO), ktorý je silný vazodilatátor a môže

56 PREPOJENIE ORÁLNEHO MIKROBIÓMU SO SYSTÉMOVÝMI OCHORENIAMI inhibovať agregáciu krvných doštičiek. Dusitany hrajú dôležitú úlohu v regulácii krvného tlaku.112 Bolo dokázané, že orálne baktérie majú úlohu pri fyziologickej kontrole krvného tlaku.113 Toto tvrdenie bolo podporené zistením, že použitie chlórhexidínu zrušilo účinky dusičnanov v strave pri znižovaní krvného tlaku.114

6.2 Vplyv na gastrointestinálny systém

Orálny mikrobióm môže mať veľký vplyv na zdravie gastointestinálneho systému. Štúdie vykonané na zvieratách a ľuďoch naznačili, že orálne baktérie (napr. Porphyromonas gingivalis, Aggregatibacter actinomycetemcomitans) sa môžu premiestňovať do čreva, meniť črevný mikrobióm, spôsobovať črevnú dysbiózu, narúšať črevnú bariéru a pozmeniť imunitnú odpoveď. K tomu môže dôjsť aj napriek skutočnosti, že tráviaci trakt je hustejšie osídlený.115 Baktéria P. gingivalis dokáže byť odolná voči kyselinám, preto môže migrovať až do hrubého čreva a meniť v ňom funkcie.116 Zvýšené množstvo orálnych baktérii bolo nájdené napr. pri zápalových ochoreniach čriev, infekcii HIV, cirhóze pečene, nealkoholickej steatóze pečene či rakovine hrubého čreva.117 Zápalové ochorenia čriev zahŕňajú spektrum chorôb od ulceróznej kolitídy až po Crohnovu chorobu.118 Pre ulceróznu kolitídu je charakteristický chronický, povrchový zápal hrubého čreva.119 Crohnova choroba je chronické zápalové ochorenie, ktoré môže postihnúť celý tráviaci trakt od ústnej dutiny až po konečník. Najčastejšie zasahuje ileum, hrubé črevo a konečník. Na vývoji zápalových ochorení sa podieľajú nielen genetické a environmentálne faktory. Ukázalo sa, že dysbióza črevnej a orálnej mikrobioty je dôležitá v patogenéze týchto ochorení. S ochorením boli spojené orálne baktérie ako napr. Fusobacterium nucleatum a Campylobacter concisus.120 Kolorektálny karcinóm súvisí s vyššie spomenutými zápalovými ochoreniami. Preto nie je prekvapivé, že na rakovine hrubého čreva a konečníka sa môžu podieľať rovnaké mikroorganizmy. Vo vykonanej štúdii bola zistená vyššia hladina F. nucleatum v postihnutých tkanivách než bolo množstvo v zdravom tkanive hrubého čreva u tých istých pacientov.121 Nadbytok druhu Fusobacterium v kolorektálnom karcinóme bol pozitívne spojený s metastázovaním do lymfatických uzlín. Taktiež boli nájdené na sliznici kolorektálneho karcinómu mikroorganizmy ako Porphyromonas gingivalis, Peptostreptococcus a Mogibacterium.122

57 PREPOJENIE ORÁLNEHO MIKROBIÓMU SO SYSTÉMOVÝMI OCHORENIAMI

Nepriaznivý vplyv ústnych parodontopatogénnych baktérii na črevný mikrobióm bol potvrdený zlepšením stavu črevnej dysbiózy po parodontologickej liečbe.123 Parodontologická liečba môže byť preto účinná ako podporné opatrenie u pacientov so steatózou pečene.124

6.3 Vplyv na respiračný systém

Orálne baktérie, najmä parodontopatogénne, sa taktiež podieľajú na ochoreniach dýchacieho systému.125 Dolný dýchací trakt je zvyčajne chránený pred mikroorganizmami niekoľkými mechanizmami, vrátane silného kašľa, pohybom cílií (riasiniek) či sekréciou vrodených imunitných mediátorov.126 U fajčiarov, diabetikov, imunosuprimovaných ľudí, intubovaných pacientov, pacientov s predĺženým pobytom v nemocnici či ľudí s obštrukčnou pľúcnou chorobou môžu byť tieto mechanizmy narušené. To žiaľ často vedie ku získaniu komunitnej alebo nozokomiálnej pneumónie.127 Zatiaľ nie je známe či orálne baktérie majú kauzálnu úlohu pri ochoreniach dýchacieho ústrojenstva. Boli navrhnuté štyri mechanizmy, ktoré by vysvetľovali úlohu parodontálnych patogénov pri etiopatogenéze respiračných ochorení. 1.Došlo k aspirácii orálnych patogénov. V literatúre sa uvádza, že parodontálne patogény, P. gingivalis a A. actinomycetemcomitans, sú zapojené do aspiračnej pneumónie.128 Zubný povlak u hospitalizovaných ľudí s pneumóniou sa ukázal ako rezervoár pre P. aeruginosa, čo je respiračný patogén. To posilňuje myšlienku, že ústna dutina môže byť rezervoár pre patogény zodpovedné za aspiračnú pneumóniu u rizikových pacientov.129 2. Enzýmy spojené s parodontálnych ochorením môžu modifikovať sliznicu dýchacieho traktu. Podľa tejto hypotézy enzýmy modifikujú a podporujú priľnavosť a kolonizáciu respiračnými patogénmi a následným vdýchnutím spôsobujú infekciu. Platí, čím horšia ústna hygiena a slabší orálny stav, tým bude vyššia enzymatická aktivita a väčšia možnosť zmien na slizniciach. Tým sa zvyšuje adhézia a kolonizácia patogénov dýchaním.130 3. Hydrolytické enzýmy z parodontálneho ochorenia môžu zničiť protektívny slinný film, ktorý chráni pred patogénnymi baktériami. Tým je podporená možnosť aspirácie patogénov.

58 PREPOJENIE ORÁLNEHO MIKROBIÓMU SO SYSTÉMOVÝMI OCHORENIAMI

4. Prítomnosť veľkého množstva cytokínov a iných biologicky aktívnych látok, ktoré sú uvoľňované parodontálnymi tkanivami, môže modifikovať dýchací epitel a podporovať kolonizáciu patogénov.131

6.4 Vplyv na nervový systém

Chronické infekcie a zápalové ochorenia, ako je gingivitída a parodontitída, môžu ovplyvniť centrálny nervový systém. Zatiaľ neexistuje žiaden priamy dôkaz, ktorý by nasvedčoval, že orálne baktérie spôsobujú patológiu centrálnej nervovej sústavy. Napriek tomu existuje mnoho dôkazov, že orálne parodontálne patogény boli prítomné v mozgu. V mozgovomiechovom moku a vzorkách mozgu boli nájdené orálne anaeróby, ako napr. Treponema denticola a Porphyromonas gingivalis, F. nucleatum.132 Taktiež boli nájdené vyššie hladiny protilátok pre parodontálne patogény, A. actinomycetemcomitans, Tannerella forsythia.133 Anatomická a funkčná obrana chráni mozog. Preto musia baktérie a zápalové mediátory kolonizovať nervové a humorálne dráhy, aby sa dostali do CNS. V jedenástich prípadoch mozgového abscesu, nespôsobeného neurochirurgickým zákrokom alebo traumou, bolo odhalených šesť zdrojov z orálneho abscesu a tri prípady zo subgingiválnej mikrobioty.134 K ďalším neuropatológiám, ktoré by mohli mať súvis so zápalovým orálnym ochorením patrí mozgová príhoda a Alzheimerova choroba.135

6.5 Vplyv na endokrinný systém

Diabetes mellitus je jedno z najbežnejších chronických a závažných ochorení, ktorého výskyt rastie na celom svete. Základným prejavom je hyperglykémia. Vzniká v dôsledku nedostatku sekrécie inzulínu, zníženého účinku inzulínu alebo ich kombináciou. Diabetes sa delí na 2 hlavné typy: Diabetes mellitus 1. typu, ktorého príčinou je nedostatočná produkcia inzulínu spôsobená zápalom Langerhansových ostrovčekov pankreasu– inzulitídou. Druhým typom je diabetes mellitus 2. typu, ktorý vzniká v dôsledku inzulínovej rezistencie, zníženej citlivosti receptorov na inzulín. Hlavnou funkciou inzulínu je znížiť glykémiu (koncentrácia cukru v krvi) a zvýšiť využitie glukózy.133 Medzi parodontálnym ochorením a diabetom je obojstranný vzťah. Diabetes 1. aj 2. typu je rizikový faktor pre parodontitídu, pretože

59 PREPOJENIE ORÁLNEHO MIKROBIÓMU SO SYSTÉMOVÝMI OCHORENIAMI zhoršuje liečenie zápalu, čo vedie k urýchlenej deštrukcii parodontu. Parodontálny zápal naopak nepriaznivo ovplyvňuje kontrolu glykémie a prispieva k rozvoju diabetických komplikácii.136 Pretrvávajúca pokročilá hyperglykémia môže narušiť funkciu slinných žliaz, a tým aj zabezpečiť šírenie patogénnych mikroorganizmov a progresiu ochorení závesného aparátu zubov.137 Zvýšená hladina cytokínov a konečných produktov pokročilej glykácie negatívne vplýva a zvyšuje zápal v parodontálnych tkanivách.138 Pacienti s diabetom sú náchylnejší k dysbióze subgingiválneho mikrobiómu kvôli narušenej metabolickej a imunitnej regulácii. U ľudí s diabetom 1. a 2. typu je troj až štvornásobne zvýšené riziko vzniku parodontitídy. Je dokázané, že ťažká forma akútnej parodontitídy nepriaznivo ovplyvňuje kontrolu glykémie pri cukrovke a tiež hladinu glukózy v krvi u ľudí, ktorí cukrovku nemajú. Preto ťažká parodontitída predstavuje zvýšené riziko pre vznik diabetu II. typu.139 Podľa jednej štúdie bolo v supragingiválnom povlaku u diabetikov 2.typu zvýšená frekvencia paropatogénnych baktérii červeného a oranžového komplexu. To naznačuje, že pacienti s týmto typom ochorenia majú predispozíciu pre parodontopatogénny mikrobióm. Taktiež boli u diabetikov 1.typu nájdené vyššie množstvá P. gingivalis, A. actinomycetemcomitan, Campylobacter spp., Candida albicans140, Neisseria, Eikenella, Fusobacterium, Selenomonas, Veillonella parvula.141

6.6 Vplyv na tehotenstvo

Všeobecný pojem nepriaznivé výsledky tehotenstva (adverse pregnancy outcomes, APO) zahŕňa predčasný pôrod, nízku pôrodnú hmotnosť, potrat, mŕtvo narodené dieťa či novorodeneckú sepsu. Zistilo sa, že nepriaznivé výsledky tehotenstva súvisia nielen s vaginálnym, ale aj s orálnym mikrobiómom. Tehotné ženy s APO majú vyššie hladiny orálnych baktérii: P. gingivalis, Bacterioides forsythus, Campylobacter rectus a F. nucleatum. Špeciálne nepriaznivo pôsobí F. nucleatum, pretože dokáže prechádzať hematogénne cez placentu.142 Práve táto baktéria bola nájdená v placentárnych a fetálnych tkanivách vrátane plodovej vody, plodových membrán, pupočníkovej krvi, novorodeneckých žalúdočných šťavách či v pľúcach u dieťaťa s novorodeneckou sepsou, predčasne i mŕtvo narodeného.143,144 Mikroorganizmy zo subgingiválneho povlaku matky sa môžu premiestniť do placenty a plodu, čo spôsobuje akútny zápal, ktorý môže viesť k zániku plodu.142

60 PREPOJENIE ORÁLNEHO MIKROBIÓMU SO SYSTÉMOVÝMI OCHORENIAMI

6.7 Vplyv na imunitný systém

Reumatoidná artritída je časté a závažné ochorenie postihujúce kĺby, ktoré sa vyskytuje vo všetkých vekových kategóriách. Ochorenie je multifaktoriálnej etiológie. Pre chorobu je typický chronický zápal, ktorý je iniciovaný a udržiavaný autoimunitnými mechanizmami.145 Už dlhší čas je známe, že autoimunitná reakcia na citrulinované proteíny, v ktorých je pozmenená aminokyselina arginín na neesenciálny citrulín, je podstatou reumatoidnej artritídy. Citrulinované proteíny spolu s inými autoantigénmi (napr. vimentín a fibronogén) a protilátkami tvoria proti nim imunokomplexy, ktorých výsledkom je chronický zápal.146 Na citrulinácii, čiže eliminácii arginínových zvyškov, sa podieľa enzým peptidylarginíndeimináza. Jediným organizmom, ktorý je známy produkciou tohto enzýmu je orálna patogénna baktéria P. gingivalis. Ukázalo sa, že ochorenia vyvolané P. gingivalis predchádzajú vzniku reumatoidnej artritídy a autoprotilátky proti citrulinovaným proteínom sú vyššie pri agresívnej parodontitíde.147 Početné klinické štúdie poukazujú na potenciálnu súvislosť medzi reumatoidnou artritídou a chronickou parodontitídou.148 Dve štúdie uviedli, že liečba parodontitídy znížila závažnosť reumatoidnej artritídy.149,150 Štúdia z roku 2012 naznačila, že organizmy sa môžu premiestňovať z ústnej dutiny do synovia – tekutiny väzivového kĺbového puzdra. Podľa nej dvaja pacienti v reumatoidnou artritídou a parodontitídou mali identický bakteriálny druh Fusobacterium nucleatum nájdené v synoviálnej tekutine a aj vo vzorkách zubného povlaku.151

RIEŠENIA PRE DOSIAHNUTIE ROVNOVÁHY

7 Riešenia pre dosiahnutie rovnováhy

Vzťah medzi hostiteľom a mikrobiómom je mimoriadne dynamický. Vytvorenie vyváženého vzťahu je pre ich vzájomný prospech. Udržiavanie rovnováhy ekosystému ústnej dutiny ovplyvňuje mnoho faktorov, ktorými sa zaoberá 4. kapitola. Hoci nemáme v silách ovplyvniť faktory ako sú obranné mechanizmy, stres, vek či hormonálne zmeny, vyvážený stav dokážeme dosiahnuť stravovaním, ukončením fajčenia, dobrou orálnou hygienou, fluoridáciou, parodontoterapiou, prebiotikami, probiotikami a stálym vzdelávaním sa v orálnom zdraví.

7.1 Strava

Strava je jedným z najúčinnejších spôsobov ako ovplyvniť mikrobióm. Tá by mala obsahovať všetky potrebné živiny od sacharidov, esenciálnych mastných kyslín, bielkovín a minerálov. V strave by sme sa mali zamerať na vyšší obsah rastlinných potravín. Začlenenie niektorých živín na rastlinnej báze (ovocie, zelenina strukoviny, tofu a orechy) môže pomôcť vytvoriť vyváženejšie prostredie pre ústnu dutinu a celkové zdravie. Pri zvýšenom riziku či výskyte zubného kazu by sa mal obmedziť príjem fermentovateľných sacharidov a kyselín v strave. Záleží od množstva, frekvencie, resp. času, počas ktorého sacharidy a kyseliny strávia v ústnej dutine a od lepivosti potravín. Platí, čím je cukor dlhšie v ústach, tým má dlhší kontakt s baktériami, preto dochádza k vyššej tvorbe kyselín. Pôsobenie kyselín trvá po jedle 20 minút, preto neustála konzumácia sladkostí a popíjanie sladených nápojov spôsobuje neustále riziko. Čím sa potravina viac lepí (napr. sušené ovocie, čokoláda, cukríky, sušienky...), tým sa lepšie a dlhšie udržia na zuboch. Pre dospelého je odporúčaná maximálna dávka 90 g jednoduchých sacharidov na deň. Potravinám, ktorým by sme sa nemali vyhýbať sú mlieko a mliečne výrobky. Hoci mlieko obsahuje sacharid laktózu, kvôli obsahu vápnika a fosforu sa vplyv malého množstva laktózy neprejaví. Mlieko sa považuje za nekariogénnu potravinu. Za kariostatické potraviny sa považujú syry, ktoré dokážu znížiť riziko kazu prítomnosťou fosforu, vápnika, kaseínu a ich textúrou. Žuvaním sa podporuje tvorba slín, v slinách sa zvyšuje obsah vápnika a dochádza k úprave kyslého prostredia a podpore remineralizácie skloviny.152

63 RIEŠENIA PRE DOSIAHNUTIE ROVNOVÁHY

7.2 Probiotiká

Probiotiká predstavujú látky priaznivo pôsobiace na orálny mikrobióm. Probiotiká sú zámerne použité živé mikroorganizmy na obnovenie normálnej mikroflóry.153 Konzumácia fermentovaných mliečnych výrobkov s obsahom probiotických kmeňov, najmä kmeňov rodov Lactobacillus a Bifidobacterium podporuje nielen gastointestinálne, ale aj orálne zdravie udržiavaním rovnováhy ekosystému.154 Probiotiká sú živými mikroorganizmami, ktoré pri podávaní adekvátneho množstva poskytujú hostiteľovi prínos.155 Probiotiká majú potenciál na modifikáciu ústneho mikrobiómu a sú účinné pri prevencii a liečbe chorôb ústnej dutiny spojené s dysbiózou.156 Jedným z prípravkov je napr. ProDentis, prípravok obsahujúci Lactobacillus reuteri.

7.3 Fluoridy

Už v 50. rokoch 20. storočia bolo známe, že je nutné používať fluoridy a to zo štyroch dôvodov: 1. Inhibujú bakteriálnu aktivitu 2. Inhibujú demineralizáciu 3. Podporujú remineralizáciu 4. Sú schopné tvoriť rezervoár.16 Fluoridové ióny nie sú schopné vniknúť cez bakteriálnu stenu v izolovanej forme (F–) . Avšak v kyslom prostredí sa F– viaže s vodíkom (H+) za vzniku kyseliny fluorovodíkovej (HF), ktorá ľahko difunduje do bakteriálnych buniek, kde sa rozpadá a uvoľňuje fluoridové ióny. Tie interferujú s enzymatickou výbavou baktérii, čo môže viesť k zániku bunky.16 Preto je na mieste využívať fluoridačné preparáty či už vo forme pást, gélov, ústnych vôd alebo poprípade lakov.

7.4 Xylitol

Pôsobenie xylitolu, nesacharidového sladidla, je nepriame. Podporuje remineralizáciu znížením počtu baktérii a znížením bakteriálnej aktivity,

64 RIEŠENIA PRE DOSIAHNUTIE ROVNOVÁHY

čím pomáha vytvárať prostredie pre optimálnu remineralizáciu. Keďže baktérie metabolizujú xylitol veľmi ťažko, znižuje sa produkcia kyselín. Konzumácia xylitolových produktov je vhodná v každom veku. Existujú rôzne xylitolové žuvačky či cukríky. Na to, aby mal xylitol pozitívny efekt je potrebná 5-6g dávka trikrát denne.16

ZÁVER

8 Záver

Orálny mikrobióm zásadne ovplyvňuje ústne a celkové zdravie človeka. Jeho vplyv môže byť pozitívny i negatívny. Negatívny vplyv je často následkom zmien v prostredí spôsobených určitými faktormi. Sú faktory, ktoré odvrátiť dokážeme a iné nie. Medzi neovplyvniteľné patrí vek, obranné mechanizmy či hormonálne zmeny. Veľká väčšina faktorov je taká, ktorú našťastie vieme ovplyvniť, ako je príjem živín, fajčenie, primeraná dentálna hygiena a čiastočne i socio-ekonomický status. Preto je veľmi dôležité, aby práca dentálneho hygienika spočívala v podaní všetkých potrebných informácii o rizikách a riešeniach. Podľa WHO je zubný kaz celosvetovo najrozšírenejšie ochorenie.157 Ochorenia ako je zubný kaz či zápal ďasien sa týka takmer každého človeka minimálne raz za život. Bakalárska práca ponúka súhrn poznatkov o orálnom mikrobióme ako súčasti ľudského tela, jeho úlohe, ale aj o zložení rôznych biotopov úst. Poskytuje prehľad o ochoreniach prejavujúcich sa v ústach či vzdialenejších miestach tela. Vysvetľuje prepojenia ochorení s mikroorganizmami orálneho mikrobiómu. Súčasťou bakalárskej práce je brožúra, ktorá poskytuje jednoducho podané informácie tejto problematiky o tom, čo je orálny mikrobióm, ako ovplyvňuje zdravie človeka, aké ochorenia môžu byť s ním spojené a čo v prípade dysbiózy robiť. Preto môže slúžiť aj ako informačný materiál pre ordinačné využitie. Hoci už v 17. storočí Anton van Leeuwenhoek ako prvý nahliadol a skúmal zubný povlak prostredníctvom mikroskopu a ľudia v priebehu desaťročí naďalej objavovali a zdokonaľovali technológie. Každým rokom sa zvyšuje počet objavov, výskumov a teórii, no problematika orálneho mikrobióm, jeho vplyvu na orálne a celkové zdravie je v súčasnosti stále aktuálnou témou v oblasti skúmania.

POUŽITÉ ZDROJE

Použité zdroje

1. Kilian M, Chapple IL, Hanning M, Marsh PD. The oral microbiome - an update for oral healthcare professionals. Br Dent J. 2016;221(10):657-666. doi:10.1038/sj.bdj.2016.865 2. Kilian M. The oral microbiome - friend or foe? Eur J Oral Sci. 2018;126 Suppl 1:5-12. doi:10.1111/eos.12527 3. ÚSTNA DUTINA AKO CHARAKTERISTICKÝ EKOSYSTÉM. http://patfyz.medic.upjs.sk/SSTUDMAT/ORALPAFYEKOSYST.pdf. Accessed December 5, 2019. 4. Bacteriology of Humans: An Ecological Perspective | Wiley. Wiley.com. https://www.wiley.com/en- cz/Bacteriology+of+Humans%3A+An+Ecological+Perspective-p- 9781405161657. Accessed December 8, 2019. 5. Han YW, Wang X. Mobile microbiome: oral bacteria in extra-oral infections and inflammation. J Dent Res. 2013;92(6):485-491. doi:10.1177/0022034513487559 6. He J, Li Y, Cao Y, Xue J, Zhou X. The oral microbiome diversity and its relation to human diseases. Folia Microbiol (Praha). 2015;60(1):69- 80. doi:10.1007/s12223-014-0342-2 7. Dethlefsen L, McFall-Ngai M, Relman DA. An ecological and evolutionary perspective on human-microbe mutualism and disease. Nature. 2007;449(7164):811-818. doi:10.1038/nature06245 8. Turnbaugh PJ, Ley RE, Hamady M, Fraser-Liggett C, Knight R, Gordon JI. The human microbiome project: exploring the microbial part of ourselves in a changing world. Nature. 2007;449(7164):804-810. doi:10.1038/nature06244 9. Li M, Wang B, Zhang M, et al. Symbiotic gut microbes modulate human metabolic phenotypes. Proc Natl Acad Sci U S A. 2008;105(6):2117-2122. doi:10.1073/pnas.0712038105 10. Ništiar, F. Ústna dutina ako charakteristický ekosystém. http://patfyz.medic.upjs.sk/SSTUDMAT/ORALPAFYEKOSYST.pdf. Accessed January 7, 2020. 11. Cho I, Blaser MJ. The Human Microbiome: at the interface of health and disease. Nat Rev Genet. 2012;13(4):260-270. doi:10.1038/nrg3182 12. Colin A. Jones. The Smile Revolution: In Eighteenth-Century Paris. Oxford University Press; 2014. 13. Cornejo OE, Lefébure T, Pavinski Bitar PD, et al. Evolutionary and Population Genomics of the Cavity Causing Bacteria Streptococcus

69 POUŽITÉ ZDROJE

mutans. Mol Biol Evol. 2013;30(4):881-893. doi:10.1093/molbev/mss278 14. Miller WD. The Micro-Organisms of the Human Mouth: The Local and General Diseases Which Are Caused by Them. Basel, New York: S. Karger; 1973. 15. Adler CJ, Dobney K, Weyrich LS, et al. Sequencing ancient calcified dental plaque shows changes in oral microbiota with dietary shifts of the Neolithic and Industrial revolutions. Nat Genet. 2013;45(4):450-455, 455e1. doi:10.1038/ng.2536 16. Seydlová M. Pedostomatologie. prvé. Praha: Mladá fronta a.s.; 2015. 17. Votava M, Broukal Z, Vaněk J. Lékařská Mikrobiologie pro Zubní Lékaře.; 2007. http://www.medvik.cz/link/MED00158154. Accessed December 15, 2019. 18. Eva Kovaľová, Tatiana Klamárová, Alica Müller. Orálna hygiena IV. prvé. Prešov: Prešovská univerzita v Prešove; 2012. 19. Samaranayake L, Matsubara VH. Normal Oral Flora and the Oral Ecosystem. Dent Clin North Am. 2017;61(2):199-215. doi:10.1016/j.cden.2016.11.002 20. Ashley FP, Gallagher J, Wilson RF. The occurrence of Actinobacillus actinomycetemcomitans, Bacteroides gingivalis, Bacteroides intermedius and spirochaetes in the subgingival microflora of adolescents and their relationship with the amount of supragingival plaque and gingivitis. Oral Microbiol Immunol. 1988;3(2):77-82. doi:10.1111/j.1399-302X.1988.tb00086.x 21. Okada H, Kuhn C, Feillet H, Bach J-F. The ‘hygiene hypothesis’ for autoimmune and allergic diseases: an update. Clin Exp Immunol. 2010;160(1):1-9. doi:10.1111/j.1365-2249.2010.04139.x 22. Pařízková E. Imunologická nezralost novorozence a kojence. Alergie Suppl. March 2002:14. 23. Floyd E. Dewhirst, Tuste Chen. The Human Oral Microbiome. J Bacteriol. 2010;192(19):5002-5017. doi:10.1128/JB.00542-10 24. Paster BJ, Boches SK, Galvin JL, et al. Bacterial diversity in human subgingival plaque. J Bacteriol. 2001;183(12):3770-3783. doi:10.1128/JB.183.12.3770-3783.2001 25. Huang R, Li M, Gregory RL. Bacterial interactions in dental biofilm. Virulence. 2011;2(5):435-444. doi:10.4161/viru.2.5.16140 26. Quorum sensing and bacterial social interactions in biofilms. - PubMed - NCBI. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22736963. Accessed December 28, 2019. 27. Biofilms: survival mechanisms of clinically relevant microorganisms. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11932229. Accessed

70 POUŽITÉ ZDROJE

December 28, 2019. 28. Jenkinson HF, Lamont RJ. Oral microbial communities in sickness and in health. Trends Microbiol. 2005;13(12):589-595. doi:10.1016/j.tim.2005.09.006 29. Avila M, Ojcius DM, Yilmaz O. The oral microbiota: living with a permanent guest. DNA Cell Biol. 2009;28(8):405-411. doi:10.1089/dna.2009.0874 30. Krom BP, Kidwai S, Ten Cate JM. Candida and other fungal species: forgotten players of healthy oral microbiota. J Dent Res. 2014;93(5):445-451. doi:10.1177/0022034514521814 31. Bäumler AJ, Sperandio V. Interactions between the microbiota and pathogenic bacteria in the gut. Nature. 2016;535(7610):85-93. doi:10.1038/nature18849 32. Lee YK, Mazmanian SK. Has the microbiota played a critical role in the evolution of the adaptive immune system? Science. 2010;330(6012):1768-1773. doi:10.1126/science.1195568 33. Oral Microbiome and Nitric Oxide: the Missing Link in the Management of Blood Pressure. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28353075. Accessed December 17, 2019. 34. Marsh PD. Dental plaque: biological significance of a biofilm and community life-style. J Clin Periodontol. 2005;32 Suppl 6:7-15. doi:10.1111/j.1600-051X.2005.00790.x 35. Blew RD. On the Definition of Ecosystem. Bull Ecol Soc Am. 1996;77(3):171-173. 36. Oral cavity contains distinct niches with dynamic microbial communities. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24800728. Accessed December 28, 2019. 37. Clapham, W. B., Jr. Natural Ecosystems. Macmillan USA; 1983. 38. From focal sepsis to periodontal medicine: a century of exploring the role of the oral microbiome in systemic disease. - PubMed - NCBI. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27426277. Accessed December 18, 2019. 39. Kumar PS. From focal sepsis to periodontal medicine: a century of exploring the role of the oral microbiome in systemic disease. J Physiol. 2017;595(2):465-476. doi:10.1113/JP272427 40. Marsh P. Oral Microbiology. 3Rev e. edition. London ; New York: Springer; 1992. 41. Structure, function and diversity of the healthy human microbiome. Nature. 2012;486(7402):207-214. doi:10.1038/nature11234 42. Marsh P, Lewis M, Williams D, Martin M. Oral Microbiology - 5th

71 POUŽITÉ ZDROJE

Edition. Churchill livingstone; 2009. https://www.elsevier.com/books/oral-microbiology/marsh/978- 0-443-10144-1. Accessed February 7, 2020. 43. Azelmat J, Larente JF, Grenier D. The anthraquinone rhein exhibits synergistic antibacterial activity in association with metronidazole or natural compounds and attenuates virulence gene expression in Porphyromonas gingivalis. Arch Oral Biol. 2015;60(2):342-346. doi:10.1016/j.archoralbio.2014.11.006 44. Niklander S, Veas L, Barrera C, et al. Risk factors, hyposalivation and impact of xerostomia on oral health-related quality of life. Braz Oral Res. 2017;31. doi:10.1590/1807-3107bor-2017.vol31.0014 45. Kreth J, Liu N, Chen Z, Merritt J. RNA regulators of host immunity and pathogen adaptive responses in the oral cavity. Microbes Infect Inst Pasteur. 2015;17(7):493-504. doi:10.1016/j.micinf.2015.03.003 46. García-Peña C, Álvarez-Cisneros T, Quiroz-Baez R, Friedland RP. Microbiota and Aging. A Review and Commentary. Arch Med Res. 2017;48(8):681-689. doi:10.1016/j.arcmed.2017.11.005 47. Magda FERES, Flavia TELES, Luciene Cristina FIGUEIREDO. The subgingival periodontal microbiota in the aging mouth. Periodontol 2000. October 2016:30–53. doi:10.1111/prd.12136. 48. Markou E, Eleana B, Lazaros T, Antonios K. The Influence of Sex Steroid Hormones on Gingiva of Women. Open Dent J. 2009;3:114- 119. doi:10.2174/1874210600903010114 49. Soory M. Bacterial steroidogenesis by periodontal pathogens and the effect of bacterial enzymes on steroid conversions by human gingival fibroblasts in culture. J Periodontal Res. 1995;30(2):124-131. doi:10.1111/j.1600-0765.1995.tb01261.x 50. Soory M. Targets for steroid hormone mediated actions of periodontal pathogens, cytokines and therapeutic agents: some implications on tissue turnover in the periodontium. Curr Drug Targets. 2000;1(4):309-325. doi:10.2174/1389450003349119 51. Duran-Pinedo AE, Solbiati J. The effect of the stress hormone cortisol on the metatranscriptome of the oral microbiome. Npj Biofilms Microbiomes. 2018;4(1):1-4. doi:10.1038/s41522-018-0068-z 52. Stress and autoimmunity. - PubMed - NCBI. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21094920. Accessed January 27, 2020. 53. Marcovecchio ML, Chiarelli F. The effects of acute and chronic stress on diabetes control. Sci Signal. 2012;5(247):pt10. doi:10.1126/scisignal.2003508 54. Akcali A, Huck O, Tenenbaum H, Davideau JL, Buduneli N.

72 POUŽITÉ ZDROJE

Periodontal diseases and stress: a brief review. J Oral Rehabil. 2013;40(1):60-68. doi:10.1111/j.1365-2842.2012.02341.x 55. Gur TL, Worly BL, Bailey MT. Stress and the Commensal Microbiota: Importance in Parturition and Infant Neurodevelopment. Front Psychiatry. 2015;6. doi:10.3389/fpsyt.2015.00005 56. Kortikotropín. In: Wikipédia. ; 2018. https://sk.wikipedia.org/w/index.php?title=Kortikotrop%C3%AD n&oldid=6729179. Accessed January 27, 2020. 57. Jentsch HFR, März D, Krüger M. The effects of stress hormones on growth of selected periodontitis related bacteria. Anaerobe. 2013;24:49-54. doi:10.1016/j.anaerobe.2013.09.001 58. Genco RJ, Ho AW, Kopman J, Grossi SG, Dunford RG, Tedesco LA. Models to evaluate the role of stress in periodontal disease. Ann Periodontol. 1998;3(1):288-302. doi:10.1902/annals.1998.3.1.288 59. Huang C, Shi G. Smoking and microbiome in oral, airway, gut and some systemic diseases. J Transl Med. 2019;17(1):225. doi:10.1186/s12967-019-1971-7 60. Cigarettes harbor many pathogenic bacteria. ScienceDaily. November 2009. https://www.sciencedaily.com/releases/2009/11/091119121300. htm. Accessed February 23, 2020. 61. Shchipkova AY, Nagaraja HN, Kumar PS. Subgingival microbial profiles of smokers with periodontitis. J Dent Res. 2010;89(11):1247-1253. doi:10.1177/0022034510377203 62. Hugoson A, Rolandsson M. Periodontal disease in relation to smoking and the use of Swedish snus: epidemiological studies covering 20 years (1983-2003). 2011;38(9). doi:10.1111/j.1600- 051X.2011.01749.x 63. Johnson GK, Hill M. Cigarette smoking and the periodontal patient. J Periodontol. 2004;75(2):196-209. doi:10.1902/jop.2004.75.2.196 64. MDDr. KAROLÍNA FLORYKOVÁ, Dr. Mgr. PETER SVOBODA. Chemická kontrola plaku. ANGIS. http://www.angisrevue.cz/revue/archiv/cislo/detail/102/. Accessed January 30, 2020. 65. Maida CA, Marcus M, Spolsky VW, Wang Y, Liu H. Socio-behavioral predictors of self-reported oral health-related quality of life. Qual Life Res Int J Qual Life Asp Treat Care Rehabil. 2013;22(3):559-566. doi:10.1007/s11136-012-0173-z 66. Nascimento GG, Leite FRM, Conceição DA, Ferrúa CP, Singh A, Demarco FF. Is there a relationship between obesity and tooth loss and edentulism? A systematic review and meta-analysis. Obes Rev Off

73 POUŽITÉ ZDROJE

J Int Assoc Study Obes. 2016;17(7):587-598. doi:10.1111/obr.12418 67. Vedin O, Hagström E, Budaj A, et al. Tooth loss is independently associated with poor outcomes in stable coronary heart disease. Eur J Prev Cardiol. 2016;23(8):839-846. doi:10.1177/2047487315621978 68. Greenblatt AP, Salazar CR, Northridge ME, et al. Association of diabetes with tooth loss in Hispanic/Latino adults: findings from the Hispanic Community Health Study/Study of Latinos. BMJ Open Diabetes Res Care. 2016;4(1):e000211. doi:10.1136/bmjdrc-2016- 000211 69. Schröder SL, Richter M, Schröder J, Frantz S, Fink A. Socioeconomic inequalities in access to treatment for coronary heart disease: A systematic review. Int J Cardiol. 2016;219:70-78. doi:10.1016/j.ijcard.2016.05.066 70. Bernabé E, Kivimäki M, Tsakos G, et al. The relationship among sense of coherence, socio-economic status, and oral health-related behaviours among Finnish dentate adults. Eur J Oral Sci. 2009;117(4):413-418. doi:10.1111/j.1600-0722.2009.00655.x 71. Kim YH, Han K, Vu D, Cho K-H, Lee SH. Number of remaining teeth and its association with socioeconomic status in South Korean adults: Data from the Korean National Health and Nutrition Examination Survey 2012-2013. PLOS ONE. 2018;13(5):e0196594. doi:10.1371/journal.pone.0196594 72. Kim Y-H, Kim D-H, Lim KS, et al. Oral health behaviors and metabolic syndrome: the 2008-2010 Korean National Health and Nutrition Examination Survey. Clin Oral Investig. 2014;18(5):1517-1524. doi:10.1007/s00784-013-1112-2 73. Gao L, Xu T, Huang G, Jiang S, Gu Y, Chen F. Oral microbiomes: more and more importance in oral cavity and whole body. Protein Cell. 2018;9(5):488-500. doi:10.1007/s13238-018-0548-1 74. Scannapieco FA. The oral microbiome: Its role in health and in oral and systemic infections. Clin Microbiol Newsl. 2013;35(20):163-169. doi:10.1016/j.clinmicnews.2013.09.003 75. Filoche S, Wong L, Sissons CH. Oral biofilms: emerging concepts in microbial ecology. J Dent Res. 2010;89(1):8-18. doi:10.1177/0022034509351812 76. Edwardsson S. Characteristics of caries-inducing human streptococci resembling Streptococcus mutans. Arch Oral Biol. 1968;13(6):637-646. doi:10.1016/0003-9969(68)90142-8 77. Sampaio-Maia B, Caldas IM, Pereira ML, Pérez-Mongiovi D, Araujo R. The Oral Microbiome in Health and Its Implication in Oral and

74 POUŽITÉ ZDROJE

Systemic Diseases. Adv Appl Microbiol. 2016;97:171-210. doi:10.1016/bs.aambs.2016.08.002 78. Gross EL, Leys EJ, Gasparovich SR, et al. Bacterial 16S Sequence Analysis of Severe Caries in Young Permanent Teeth. J Clin Microbiol. 2010;48(11):4121-4128. doi:10.1128/JCM.01232-10 79. Law V, Seow WK, Townsend G. Factors influencing oral colonization of mutans streptococci in young children. Aust Dent J. 2007;52(2):93-100; quiz 159. doi:10.1111/j.1834- 7819.2007.tb00471.x 80. Tanner ACR, Kressirer CA. Understanding Caries From the Oral Microbiome Perspective. J Calif Dent Assoc. 2016;44(7):437-446. 81. Wikimedia Commons contributors. File:Depiction of a Periodontitis patient.png. In: Wikimedia Commons, the free media repository.; 2019. https://commons.wikimedia.org/w/index.php?title=File:Depiction _of_a_Periodontitis_patient.png&oldid=370768055. Accessed February 14, 2020. 82. Loe H, Theilade E, Jensen SB. EXPERIMENTAL GINGIVITIS IN MAN. J Periodontol. 1965;36:177-187. doi:10.1902/jop.1965.36.3.177 83. Kornman KS, Page RC, Tonetti MS. The host response to the microbial challenge in periodontitis: assembling the players. Periodontol 2000. 1997;14:33-53. doi:10.1111/j.1600- 0757.1997.tb00191.x 84. Teles R, Teles F, Frias-Lopez J, Paster B, Haffajee A. Lessons learned and unlearned in periodontal microbiology. Periodontol 2000. 2013;62(1):95-162. doi:10.1111/prd.12010 85. Zawadzki PJ, Perkowski K, Starościak B, et al. Identification of infectious microbiota from oral cavity environment of various population group patients as a preventive approach to human health risk factors. Ann Agric Environ Med AAEM. 2016;23(4):566-569. doi:10.5604/12321966.1226847 86. Zheng H, Xu L, Wang Z, et al. Subgingival microbiome in patients with healthy and ailing dental implants. Sci Rep. 2015;5. doi:10.1038/srep10948 87. de Araújo MF, Etchebehere RM, de Melo MLR, et al. Analysis of CD15, CD57 and HIF-1α in biopsies of patients with peri-implantitis. Pathol Res Pract. 2017;213(9):1097-1101. doi:10.1016/j.prp.2017.07.020 88. Hu X, Zhang Q, Hua H, Chen F. Changes in the salivary microbiota of oral leukoplakia and oral cancer. Oral Oncol. 2016;56:e6-8. doi:10.1016/j.oraloncology.2016.03.007 89. Markovská N. Diagnostika a liečebné možnosti lichen planus ústnej

75 POUŽITÉ ZDROJE

sliznice. Čes Stomatol. 2013;Praktické zubní lékařství(113):3-6. 90. Wang K, Lu W, Tu Q, et al. Preliminary analysis of salivary microbiome and their potential roles in oral lichen planus. Sci Rep. 2016;6:22943. doi:10.1038/srep22943 91. Lichen Planus Treatment | Dr Tim Poate, London. http://www.oralmedicinelondon.co.uk/conditions-treated/oral- medicine/lichen-planus/. Accessed March 10, 2020. 92. Riznič A, Konečná A, Ďurovič E. Leukoplakia slizníc ústnej dutiny. Čes Stomatol. 2017;Praktické zubní lékařství(117):19-25. 93. Amer A, Galvin S, Healy CM, Moran GP. The Microbiome of Potentially Malignant Oral Leukoplakia Exhibits Enrichment for Fusobacterium, Leptotrichia, Campylobacter, and Rothia Species. Front Microbiol. 2017;8:2391. doi:10.3389/fmicb.2017.02391 94. White Patches in Mouth | Dr Tim Poate, London. http://www.oralmedicinelondon.co.uk/conditions-treated/oral- medicine/white-patches/. Accessed March 10, 2020. 95. Cooper GM. Elements of Human Cancer. 1st edition. Boston: Jones & Bartlett Learning; 1992. 96. Allavena P, Garlanda C, Borrello MG, Sica A, Mantovani A. Pathways connecting inflammation and cancer. Curr Opin Genet Dev. 2008;18(1):3-10. doi:10.1016/j.gde.2008.01.003 97. Bagan J, Sarrion G, Jimenez Y. Oral cancer: clinical features. Oral Oncol.2010;46(6):414-417.doi:10.1016/j.oraloncology.2010.03.009 98. Mager DL, Haffajee AD, Devlin PM, Norris CM, Posner MR, Goodson JM. The salivary microbiota as a diagnostic indicator of oral cancer: a descriptive, non-randomized study of cancer-free and oral squamous cell carcinoma subjects. J Transl Med. 2005;3:27. doi:10.1186/1479-5876-3-27 99. Nagy KN, Sonkodi I, Szöke I, Nagy E, Newman HN. The microflora associated with human oral carcinomas. Oral Oncol. 1998;34(4):304-308. 100. Re-evaluation of some organic chemicals, hydrazine and hydrogen peroxide. Proceedings of the IARC Working Group on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans. Lyon, France, 17-24 February 1998. IARC Monogr Eval Carcinog Risks Hum. 1999;71 Pt 1:1-315. 101. Salaspuro M. Acetaldehyde: a cumulative carcinogen in humans. Addict Abingdon Engl. 2009;104(4):551-553. doi:10.1111/j.1360- 0443.2009.02546.x 102. Yang L, Ganly I, Morris L. Relevance of Microbiome to Cigarette Smoking and Oral Cancer. In: ResearchGate. ; 2011.

76 POUŽITÉ ZDROJE

https://www.researchgate.net/publication/266764119_Relevanc e_of_Microbiome_to_Cigarette_Smoking_and_Oral_Cancer. Accessed February 16, 2020. 103. Verna L, Whysner J, Williams GM. N-nitrosodiethylamine mechanistic data and risk assessment: bioactivation, DNA-adduct formation, mutagenicity, and tumor initiation. Pharmacol Ther. 1996;71(1-2):57-81. doi:10.1016/0163-7258(96)00062-9 104. Healy CM, Moran GP. The microbiome and oral cancer: More questions than answers. Oral Oncol. 2019;89:30-33. doi:10.1016/j.oraloncology.2018.12.003 105. National Institute of Dental and Craniofacial Research (U.S.)., United States. Oral Health in America: A Report of the Surgeon General. Rockville, Md.: U.S. Public Health Service, Dept. of Health and Human Services; 2000. https://catalog.hathitrust.org/Record/004141321. Accessed February 16, 2020. 106. Pietiäinen M, Liljestrand JM, Kopra E, Pussinen PJ. Mediators between oral dysbiosis and cardiovascular diseases. Eur J Oral Sci. 2018;126 Suppl 1:26-36. doi:10.1111/eos.12423 107. Ross R. Atherosclerosis--an inflammatory disease. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/9887164. Accessed February 17, 2020. 108. Figuero E, Sánchez-Beltrán M, Cuesta-Frechoso S, et al. Detection of periodontal bacteria in atheromatous plaque by nested polymerase chain reaction. J Periodontol. 2011;82(10):1469-1477. doi:10.1902/jop.2011.100719 109. Poveda-Roda R, Jiménez Y, Carbonell E, Gavaldá C, Margaix-Muñoz MM, Sarrión-Pérez G. Bacteremia originating in the oral cavity. A review. Med Oral Patol Oral Cirugia Bucal. 2008;13(6):E355-362. 110. Forner L, Larsen T, Kilian M, Holmstrup P. Incidence of bacteremia after chewing, tooth brushing and scaling in individuals with periodontal inflammation. J Clin Periodontol. 2006;33(6):401-407. doi:10.1111/j.1600-051X.2006.00924.x 111. Herzberg MC, Meyer MW. Effects of oral flora on platelets: possible consequences in cardiovascular disease. J Periodontol. 1996;67(10 Suppl):1138-1142. doi:10.1902/jop.1996.67.10s.1138 112. Lundberg JO, Carlström M, Larsen FJ, Weitzberg E. Roles of dietary inorganic nitrate in cardiovascular health and disease. Cardiovasc Res. 2011;89(3):525-532. doi:10.1093/cvr/cvq325 113. Kapil V, Haydar SMA, Pearl V, Lundberg JO, Weitzberg E, Ahluwalia A. Physiological role for nitrate-reducing oral bacteria in blood

77 POUŽITÉ ZDROJE

pressure control. Free Radic Biol Med. 2013;55:93-100. doi:10.1016/j.freeradbiomed.2012.11.013 114. Govoni M, Jansson EA, Weitzberg E, Lundberg JO. The increase in plasma nitrite after a dietary nitrate load is markedly attenuated by an antibacterial mouthwash. Nitric Oxide Biol Chem. 2008;19(4):333-337. doi:10.1016/j.niox.2008.08.003 115. Olsen I, Yamazaki K. Can oral bacteria affect the microbiome of the gut? J Oral Microbiol. 2019;11(1). doi:10.1080/20002297.2019.1586422 116. Walker MY, Pratap S, Southerland JH, Farmer-Dixon CM, Lakshmyya K, Gangula PR. Role of oral and gut microbiome in nitric oxide-mediated colon motility. Nitric Oxide Biol Chem. 2018;73:81- 88. doi:10.1016/j.niox.2017.06.003 117. Atarashi K, Suda W, Luo C, et al. Ectopic colonization of oral bacteria in the intestine drives TH1 cell induction and inflammation. Science. 2017;358(6361):359-365. doi:10.1126/science.aan4526 118. Khor B, Garder A, Xavier RJ. Genetics and pathogenesis of inflammatory bowel disease. Nature. 2011;474(7351):307–317. doi:10.1038/nature10209. 119. Ford AC, Moayyedi P, Hanauer SB. Ulcerative colitis. BMJ. 2013;346:f432. doi:10.1136/bmj.f432 120. Strauss J, Kaplan GG, Beck PL, et al. Invasive potential of gut mucosa-derived Fusobacterium nucleatum positively correlates with IBD status of the host. Inflamm Bowel Dis. 2011;17(9):1971- 1978. doi:10.1002/ibd.21606 121. Castellarin M, Warren RL, Freeman JD, et al. Fusobacterium nucleatum infection is prevalent in human colorectal carcinoma. Genome Res. 2012;22(2):299-306. doi:10.1101/gr.126516.111 122. Chen W, Liu F, Ling Z, Tong X, Xiang C. Human intestinal lumen and mucosa-associated microbiota in patients with colorectal cancer. PloS One. 2012;7(6):e39743. doi:10.1371/journal.pone.0039743 123. Bajaj JS, Matin P, White MB, et al. Periodontal therapy favorably modulates the oral-gut-hepatic axis in cirrhosis. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 2018;315(5):G824-G837. doi:10.1152/ajpgi.00230.2018 124. Yoneda M, Naka S, Nakano K, et al. Involvement of a periodontal pathogen, Porphyromonas gingivalis on the pathogenesis of non- alcoholic fatty liver disease. BMC Gastroenterol. 2012;12:16. doi:10.1186/1471-230X-12-16 125. Azarpazhooh A, Leake JL. Systematic review of the association between respiratory diseases and oral health. J Periodontol.

78 POUŽITÉ ZDROJE

2006;77(9):1465-1482. doi:10.1902/jop.2006.060010 126. Kumar PS. Oral microbiota and systemic disease. Anaerobe. 2013;24:90-93. doi:10.1016/j.anaerobe.2013.09.010 127. Rello J, Diaz E. Pneumonia in the intensive care unit. Crit Care Med. 2003;31(10):2544-2551. doi:10.1097/01.CCM.0000089928.84326.D2 128. Bartlett JG, Gorbach SL, Finegold SM. The bacteriology of aspiration pneumonia. Am J Med. 1974;56(2):202-207. doi:10.1016/0002- 9343(74)90598-1 129. Didilescu AC, Skaug N, Marica C. Respiratory pathogens in dental plaque of hospitalized patients with chronic lung diseases. Clin Oral Investig. 2005;9(3):141-147. doi:10.1007/s00784-005-0315-6 130. Gibbons R, Hay D, Childs W, Davis G. Role of cryptic receptors (cryptitopes) in bacterial adhesion to oral surfaces. 107S 14S. Arch Oral Biol. 1990;(35). 131. Gomes-Filho IS, Passos JS, Cruz SS da. Respiratory disease and the role of oral bacteria. J Oral Microbiol. 2010;2(1):5811. doi:10.3402/jom.v2i0.5811 132. Riviere GR, Riviere KH, Smith KS. Molecular and immunological evidence of oral Treponema in the human brain and their association with Alzheimer’s disease. Oral Microbiol Immunol. 2002;17(2):113-118. doi:10.1046/j.0902-0055.2001.00100.x 133. Rokyta R. Fyziologie. tretie. Praha: Galén; 2016. 134. Mueller AA, Saldamli B, Stübinger S, et al. Oral bacterial cultures in nontraumatic brain abscesses: results of a first-line study. Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod. 2009;107(4):469-476. doi:10.1016/j.tripleo.2008.09.035 135. Karol Ramírez Chan DDS Ms. Possible Link Between Chronic Periodontal Disease and Central Nervous System Pathologies. Odovtos - Int J Dent Sci. 2014;(16):25-33. doi:10.15517/ijds.v0i16.20325 136. Lalla E, Papapanou PN. Diabetes mellitus and periodontitis: a tale of two common interrelated diseases. Nat Rev Endocrinol. 2011;7(12):738-748. doi:10.1038/nrendo.2011.106 137. Negrato CA, Tarzia O. Buccal alterations in diabetes mellitus. Diabetol Metab Syndr. 2010;2:3. doi:10.1186/1758-5996-2-3 138. Wu Y-Y, Xiao E, Graves DT. Diabetes mellitus related bone metabolism and periodontal disease. Int J Oral Sci. 2015;7(2):63- 72. doi:10.1038/ijos.2015.2 139. Chapple ILC, Genco R, working group 2 of the joint EFP/AAP workshop. Diabetes and periodontal diseases: consensus report of

79 POUŽITÉ ZDROJE

the Joint EFP/AAP Workshop on Periodontitis and Systemic Diseases. J Periodontol. 2013;84(4 Suppl):S106-112. doi:10.1902/jop.2013.1340011 140. Sardi JCO, Duque C, Camargo GACG, Hofling JF, Gonçalves RB. Periodontal conditions and prevalence of putative periodontopathogens and Candida spp. in insulin-dependent type 2 diabetic and non-diabetic patients with chronic periodontitis--a pilot study. Arch Oral Biol. 2011;56(10):1098-1105. doi:10.1016/j.archoralbio.2011.03.017 141. Casarin RCV, Barbagallo A, Meulman T, et al. Subgingival biodiversity in subjects with uncontrolled type-2 diabetes and chronic periodontitis. J Periodontal Res. 2013;48(1):30-36. doi:10.1111/j.1600-0765.2012.01498.x 142. Han YW, Fardini Y, Chen C, et al. Term stillbirth caused by oral Fusobacterium nucleatum. Obstet Gynecol. 2010;115(2 Pt 2):442- 445. doi:10.1097/AOG.0b013e3181cb9955 143. Gonzales-Marin C, Spratt DA. Maternal oral origin of Fusobacterium nucleatum in adverse pregnancy outcomes as determined using the 16S-23S rRNA gene intergenic transcribed spacer region. J Med Microbiol. 2013;62(Pt 1):133-144. doi:10.1099/jmm.0.049452-0 144. Wang X. Comparative microbial analysis of paired amniotic fluid and cord blood from pregnancies complicated by preterm birth and early-onset neonatal sepsis. 2013. doi:10.1371/journal.pone.0056131. 145. Rovenský J. REUMATOIDNÁ ARTRITÍDA – KLINICKÝ OBRAZ, DIAGNOSTIKA A LIEČBA. Solen. 2008;(5):6-13. 146. Cloutier N, Tan S, Boudreau LH, et al. The exposure of autoantigens by microparticles underlies the formation of potent inflammatory components: the microparticle-associated immune complexes. EMBO Mol Med. 2013;5(2):235-249. doi:10.1002/emmm.201201846 147. Hendler A, Mulli TK, Hughes FJ, et al. Involvement of autoimmunity in the pathogenesis of aggressive periodontitis. J Dent Res. 2010;89(12):1389-1394. doi:10.1177/0022034510381903 148. Dissick A, Redman RS, Jones M, et al. Association of periodontitis with rheumatoid arthritis: a pilot study. J Periodontol. 2010;81(2):223-230. doi:10.1902/jop.2009.090309 149. Al-Katma MK, Bissada NF, Bordeaux JM, Sue J, Askari AD. Control of periodontal infection reduces the severity of active rheumatoid arthritis. J Clin Rheumatol Pract Rep Rheum Musculoskelet Dis. 2007;13(3):134-137. doi:10.1097/RHU.0b013e3180690616

80 POUŽITÉ ZDROJE

150. Ortiz P, Bissada NF, Palomo L, et al. Periodontal therapy reduces the severity of active rheumatoid arthritis in patients treated with or without tumor necrosis factor inhibitors. J Periodontol. 2009;80(4):535-540. doi:10.1902/jop.2009.080447 151. Témoin S, Chakaki A, Askari A, et al. Identification of oral bacterial DNA in synovial fluid of patients with arthritis with native and failed prosthetic joints. J Clin Rheumatol Pract Rep Rheum Musculoskelet Dis. 2012;18(3):117-121. doi:10.1097/RHU.0b013e3182500c95 152. Dolinská S, Tomečková V. Biochemické zloženie zubov a vplyv rôznych chemických prvkov na ich štruktúru. Čes Stomatol. 2017;(117):13-23. 153. Kokešová A. Imunomodulační účinky probiotik v klinické praxi. Pediatr Praxi. 2009;10(3):169-174. 154. Laleman I, Teughels W. Probiotics in the dental practice: a review. Quintessence Int Berl Ger 1985. 2015;46(3):255-264. doi:10.3290/j.qi.a33182 155. Report of a Joint FAO/WHO Working Group on Drafting Guidelines for the Evaluation of Probiotics in Food. London Ontario, Canada April 30 and May 1, 2002; 2002. 156. Persson GR. Immune responses and vaccination against periodontal infections. J Clin Periodontol. 2005;32(s6):39-53. doi:10.1111/j.1600-051X.2005.00800.x 157. WHO | Sugars and dental caries. WHO. http://www.who.int/oral_health/publications/sugars-dental- caries-keyfacts/en/. Accessed March 30, 2020. .

PRÍLOHA A

Zadanie bakalárskej práce

Masarykova univerzita Lékařská fakulta Katedra dentální 2019

ZADÁNÍ BAKALÁŘSKÉ PRÁCE

Autor/autorka práce: Slávka Pisarčiková Studijní program: Dentální hygiena

Název tématu: Vplyv orálneho mikrobiómu na zdravie človeka

Řešený problém: Ústna dutina je jedným z najkomplikovanejšie osídlených miest tela. Behom miliónov rokov sa v ústach vytvoril zložitý ekosystém žijúci za určitých podmienok v symbióze s bunkami tela. Už nepatrná zmena podmienok pre život mikroorganizmov spôsobí zmenu štruktúry orálneho mikrobiómu. Vtedy dôjde ku premnoženiu určitých patogénnych mikroorganizmov, ktoré vedú ku vzniku rôznych ochorení nielen ústnej dutiny. Cieľom tejto bakalárskej práce je poukázať na dôležitosť orálneho ekosystému ako celku, poukázať na faktory, ktoré menia orálny mikrobióm a odhaliť jeho pozitívny, ale aj negatívny dopad na ľudské zdravie.

Rozsah práce: 25 - 45 strán textu bez príloh

Datum zadání bakalářské práce: 29. 5. 2019

Termín odevzdání bakalářské práce: duben 2020

……………………………………. ……………………………………. Slávka Pisarčiková Mgr. Bc. Petr Svoboda, Ph.D. Řešitelka Vedoucí práce

83 PRÍLOHA A

84 PRÍLOHA B

Brožúra

85 PRÍLOHA B

86 PRÍLOHA B

87 PRÍLOHA B

88 PRÍLOHA B

parodontitída, 48, 59 A pH, 33 pneumónia, 58 adherencia, 37, 40 Prevotella intermedia, 52 ateroskleróza, 56 probiotiká, 64

B Q baktérie, 19, 20, 23, 36, 46 quorum sensing, 23 biofilm, 23, 30, 40, 49 S Č S. mutans, 20, 22, 36, 37, 43 červený komplex, 25, 50 sacharóza, 36, 46 slina, 31, 33, 37 D symbióza, 24 systém diabetes mellitus, 59 endokrinný, 59 dysbióza, 24, 55 gastrointestinálny, 57 imunitný, 61 E kardiovaskulárny, 55 nervový, 59 ekosystém, 25 respiračný, 58

F T fluoridy, 43, 64 Tannerella, 51 tehotenstvo, 60 I teplota, 34 imunitný systém, 22, 25, 39 V K virulencia, 47 komenzálovia, 27 X kortizol, 39 xylitol, 36, 64 M Z mikrobióm, 19, 23, 27, 33 mikroorganizmy zubný kaz, 45 komenzálne, 42 rezidentné, 24, 27 Ž tranzientné, 27 živiny endogénne, 35 P exogénne, 36 P. gingivalis, 25, 29, 30, 34, 39, 41, 51, 52, 53, 56, 57, 59, 61