Чому людство страждає від карієсу, і чи можна з цим боротися

У тому, що зуби атакувала стійка і важко знищувана інфекція, частково винне саме людство. Сьогодні більшість стоматологів дотримуються версії про те, що кариесогенная бактерія - Streptococcus mutans - перекочувала в ротову порожнину зі шлунка 10? 15 тисяч років тому, коли перші племена наших предків перейшли на землеробство і скотарство, закинувши полювання, і почали споживати менше білків (м'яса) і більше вуглеводів (злаків, овочів і молочних продуктів). Як не дивно, інфекційну природу карієсу вдалося достовірно встановити менш ніж півстоліття тому.

Бактерії, відповідальні за розвиток каріозного процесу, були визначені на початку XX століття. Але, крім ініціатора початковій стадії карієсу, S. mutans, серед «провокаторів» вчені пізніше виявили також декілька інших видів стрептококів і лактобактерій, які продовжують процес, і, крім того, вид актиноміцетів, відповідальний за карієс кореня зуба. Те, що причиною неприємної хвороби є саме стрептококи, цілком логічно. Мікроби цього роду тисячоліттями присутні в травній системі людини і тварин, як правило, не заподіюючи ніякої шкоди.

Для підтримки власного життя стрептококи використовують вуглеводи нашої їжі, розкладаючи їх з рекордною у порівнянні з іншими бактеріями швидкістю і залишаючи після цього спирти, альдегіди або кислоти. З появою великих міст і громадського харчування кариозная бактерія захоплювала все більше «ротів», а тріумфу стрептокок досяг після промислової революції, коли рафінований цукор, лимонади і інші продукти з високим вмістом сахарози - ідеального для швидкої ферментації вуглеводу - стали дешевшими і доступнішими. Саме тоді зубний наліт перетворився для каріесогенних мікробів в ідеальне середовище для паразитизму.

механізм руйнування

Щоб зрозуміти, як з'являється карієс, перш за все потрібно знати, що емаль зубів приблизно на 95% складається з мінералу - гідроксиапатиту кальцію Ca10 (PO4) 6 (OH) 2. Його шестикутні кристали об'єднуються в призми і забезпечують міцність кісток і зубів. Емаль тільки одного різця містить близько 5 млн мінеральних призм.

Як і всі гідроксильні ( «лужні») мінерали, гідроксиапатит руйнується під дією кислот. Відбувається це через порушення горезвісного кислотно-лужного балансу, відомого всім по рекламі жувальних гумок. Коли в рот потрапляє кислота, наприклад з ковтком вина, наш організм намагається її нейтралізувати, і кальцій з емалі перекочовує в слину. А без кальцію мінеральні призми руйнуються як карткові будиночки. Якщо процес повторюється, кислоти атакують розташований під емаллю дентин. Тоді в зубі з'являється каріозна порожнина - каверна.

Особливо «страшні» прості органічні кислоти, такі як оцтова, молочна і лимонна. Тому, коли ми п'ємо вино або їмо апельсин, емаль наших зубів приречена на часткове руйнування. Але кислоти з'являються в роті і без апельсинів. Стрептококи зубного нальоту харчуються вуглеводами, які ми їмо, а побічним продуктом їх ферментації є якраз агресивні кислоти. Чим простіше вуглевод, тим швидше з нього утворюється кислота. А це значить, що чим частіше ми їмо прості вуглеводи (глюкозу, фруктозу, сахарозу), тим більше прогресує карієс.

Приблизно механізм розвитку цієї хвороби описав американський вчений-стоматолог Уіллобі Міллер ще в кінці XIX століття, назвавши його хіміко-паразитичної теорією. Це означає, що, з одного боку, поява карієсу - процес хімічний, але без мікробів-паразитів він би не був таким масштабним або б зовсім нейтралізувати. Як стверджує завідувач кафедри профілактики карієсу МГСУ Едіт Кузьміна, в появі карієсу винні три причини: зубний наліт з бактеріями, вуглеводна їжа і слабка стійкість зубної емалі.

Це означає, що може бути тільки три способи боротьби з карієсом: їсти якомога менше простих цукрів (легко ферментуючих вуглеводів), зробити зубну емаль більш стійкою до руйнування і, нарешті, позбавити зуби від нальоту, в якому ховаються стрептококи.

Гірка солодка правда

Звичайно, про те, що «від солодкого псуються зуби», люди знали давно, але довести роль дієти в появі карієсу вдалося, тільки коли в ході численних незалежних експериментів було встановлено, що стрептококи присутні в зубному нальоті і у людей, вільних від карієсу. Перший крок в доказі «провини» цукру зробив датський професор Фредерік фон дер Фер з Королівського стоматологічного коледжу в Орхусі. У 1970 році фон дер Фер провів експеримент, в якому група добровольців з хорошим станом зубної емалі повністю виключали гігієну рота - не чистили і не полоскали зуби після їжі.

Половина з них також кілька разів на день полоскала рот 50% -ним розчином сахарози. Відсутність гігієни збільшувало число бактерій в зубному нальоті, однак при порівнянні стану зубів тих, хто полоскав рот солодким розчином, з контрольною групою були виявлені більш явні ознаки карієсу - демінералізація емалі і поява на ній плям.

Якщо раніше, наприклад, в не настільки віддаленому XVIII столітті, цукор був дорогим продуктом і з'являвся в раціоні далеко не кожного, то тепер, згідно стоматологічним опитуваннями, більшість людей в Росії і багатьох інших країнах їдять солодке щодня. Як зазначає Едіт Кузьміна, важливо не стільки кількість з'їденого за раз солодкого, скільки частота його споживання.

В ідеалі стоматологи радять їсти солодке якомога рідше і замінювати ферментіруемие цукру - глюкозу, сахарозу та фруктозу - сорбітом, манітом і ксилітом. Ці поліспирти мають солодкий смак і часто використовуються як цукрозамінники (наприклад, при діабеті), а каріозні стрептококи просто не можуть їх утилізувати. Натуральний ксиліт міститься в полуниці і моркви. А якщо відмовитися від солодкого все ж не виходить, то краще їсти його не "поодинці», а разом з іншою їжею - це знижує кариесогенность. Ті ж кислі яблука, наприклад, вимагають рясного відділення слини, а вона розбавляє і, маючи лужну реакцію, частково нейтралізує кислоту, що утворюється в роті після ферментації сахарози і глюкози.

дволикий фторид

Якщо перший спосіб боротьби з карієсом - відмовитися від солодкого - підходить не всім, то зробити емаль зубів більш стійкою до кислот куди простіше. На сьогодні єдиним всесвітньо визнаним і найефективнішим способом зміцнення емалі все ще залишається фторування.

Вперше масово додавати фториди в молоко для профілактики карієсу стали в школах і дитячих садах Швейцарії в 1953 році. Через 60 років 95% зубних паст в світі містять фториди. Якщо ви прочитаєте склад своєї зубної пасти, то, швидше за все, знайдете в ній фторид натрію, монофторфосфат або амінофторид. А може бути, фторидів буде кілька. Механізм, за допомогою якого всі ці речовини допомагають захищати зуби від карієсу, дуже простий. Іони фтору впроваджуються в кристалічну решітку мінеральних призм емалі, після чого її розчинність в кислотах знижується.

З іншого боку, саме через фторидів зубну пасту рекомендується використовувати в кількості завбільшки з горошину, а не ковбаски довжиною у всю щетину зубної щітки, як показують в телевізійній рекламі. Основна причина цього - небезпека флюорозу, або пересичення емалі фтором.

Підступність фтору полягає в тому, що, якщо його занадто багато, він перетворює гідроксиапатит емалі в інший, більш крихкий мінерал, і зуби починають буквально розсипатися. При цьому фториди можуть надходити в організм не тільки з зубною пастою - досить просто вдихати їх. Наприклад, у людей, що живуть поруч з активними вулканами і заводами, що виробляють плавиковий кислоту, флюороз зустрічається втричі частіше: вулканічний попіл і відходи виробництв містять фториди. Вперше про цей ефект «передозування» фтору розповів ще римський поет Марк Марціалл, описавши зуби наложниці Олександра Македонського як «краплисті».

Щоб зберегти зуби і уникнути їх руйнування від надлишку фтору, досить просто слідувати «правилу горошини» і не чистити зуби занадто часто - двох-трьох разів на день цілком достатньо. У фторування є затяті противники, які стверджують, що зубна паста і збагачене фторидом молоко - його можна купити і в Росії - викликають цілий букет небезпечних хвороб аж до злоякісних пухлин. Але такі твердження не підкріплені ніякими достовірними даними. Так, фтор та його сполуки - дійсно отруйні речовини.

Але тут вся справа в концентраціях: ще Парацельс (Філіп Ауреол Теофраст Бомбаст фон Гогенхайма), великий медикус і алхімік епохи Відродження, сформулював афоризм, що не втратив актуальності за минулі п'ять століть: «Все є отрута і все є ліки; тим чи іншим його робить тільки доза ». Щоб отруїтися фтором, потрібно буквально з'їдати кілька тюбиків зубної пасти кожен день. Що стосується молока з фторидом натрію, його добова норма - стакан (200 мл), як зазначено на упаковці.

Втім, у зубних паст з фторидами є альтернатива. Перш за все, пасти без фтору, які зміцнюють емаль за рахунок кальцію або цілих мінеральних молекул - штучного гідроксиапатиту, призначені для дітей, часто ковтають пасту, і людей, що живуть в зоні ризику.

Вакцина від карієсу

Винайти вакцину від карієсу, змусивши організм вбивати хвороботворних стрептококів, - заповітна мрія багатьох вчених. Найближче до позбавлення людства від звуків бормашини підійшли китайські дослідники з Інституту вірусології в Вухене. У 2011 році вони оголосили про успішне випробування на щурах комбінованої ДНК-вакцини. Суть її в тому, що крім ДНК самого стрептокока вона містить також і нуклеїнових кислот іншої бактерії - сальмонели. На сальмонелу імунітет реагує активніше, розправляючись заодно і з каріесогенним стрептококом.

Але навіть якщо щеплення від карієсу і з'явиться в арсеналі стоматологів, навряд чи ми зможемо забути про пломби і зубних протезах. Як пояснює один з провідних епідеміологів в світі, Деніел Сміт з університету Бостона Інституту Форсайта, вакцина буде дійсно ефективна, тільки якщо прищеплювати її дітям у віці від року до двох - коли з'являються перші молочні зуби, але зубний наліт - спільнота бактерій - ще не встигає сформуватися .

У вакцини від карієсу є ще одне слабке місце. Навіть якщо їй вдасться побороти один вид стрептокока, що викликає перші ознаки хвороби, інші види бактерій, які підключаються до руйнування зуба на різних стадіях, цілком можуть перекваліфікуватися в ініціаторів. Тому стоматологи називають карієс підступною інфекцією, боротися з якою можна і потрібно поки традиційними способами: стежити за дієтою і регулярно відвідувати стоматолога. Адже, на відміну від акул, які протягом життя можуть оновити кілька тисяч зубів, ми, люди, втрачаємо дорогоцінні зуби назавжди.

«Шкідливий» гормон

Вченими встановлено, що поширеність карієсу серед чоловіків зазвичай нижче, ніж серед жінок. Це пов'язано з прямою залежністю між рівнем естрогену в крові і мікробної мікрофлорою порожнини рота. Перші прямі кореляції в дослідах з щурами отримані в середині минулого століття в Університеті Індіани. Дослідники помітили, що швидкість розвитку карієсу збільшується з підвищенням рівня естрогенів у самців, а також у самок, як звичайних, так і оваріектомірованних (позбавлених яєчників). У той же час рівень чоловічих гормонів - андрогенів - особливого впливу на стан зубів не виявив. Десятки досліджень підтвердили зв'язок рівня жіночих гормонів і ймовірності розвитку карієсу. Поки точний механізм впливу естрогенів на здоров'я зубів не вивчений, але передбачається, що слина містить чутливі до естрогену Иммунореактивность білки, які регулюють кількість каріесогенних мікробів в роті.