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歯垢形成
歯面に細菌が付着する様式には3つのパターンがある。細菌と歯面の距離が近くなると引き合って細菌が付着する疎水作用(ファンデルワース力)、陰性に荷電する細菌表面と歯面との間に陽性イオンのカルシウムが介在して引き合う静電気的作用、細菌表面の付着のための特別な分子とそれを受容する歯面表面のレセプターによる付着。また、細菌が分泌する菌体外多糖体により歯面に付着することもある。 * * * バイオフィルムとは、微生物が、確固たる硬い表面でサバイバルするための存在形式の一つ。 より詳しく見てみると、 * * * 早期定着菌の種類 ●Streptococcus gordonii ● Streptococcus oralis ● Streptococcus sanguinis ●Acinomyces naeslundii ● Actinomyces viscosus 歯垢の形成機序 ●獲得被膜(ペリクル)の形成 ●初期歯垢の形成 ●歯垢の成熟化 Micro-colonies 後期定着微生物(Late colonizers) 異種微生物の凝集 菌体外マトリックスの増加 共凝集?共接着(Coadhesion) 唾液 歯垢の成熟化 歯垢の成熟化 ●異種の微生物どうしの共凝集 ●菌体外マトリックスの産生 異種の細菌どうしの共凝集 菌体外マトリックスの産生 菌体外へ多量の多糖体を産生 菌体外多糖体へ細菌が凝集 菌体外マトリックス;微生物が与えられた場に定着するために産生する粘着性物質 複数の細菌種と共凝集することが知られている細菌 ●Streptococcus oralis ● Streptococcus gordonii ● Actinomyces viscosus ○Fusobacterium nucleatum ○Porphyromonas gingivalis ●早期定着菌でもあるので初期歯垢と成熟歯垢をつなぐ細菌種 ○後期定着菌 成熟歯垢に見られるコーンコブ 比較的大きな桿菌を軸にして周囲に球菌が付着した状態をコーンコブ(トウモロコシの穂軸)状と表現し、これが成熟歯垢の特徴の一つである 歯肉縁上と縁下歯垢の違い 歯肉縁上 歯冠部 唾液 歯冠部 歯肉 歯根部セメント質 a b c 歯肉縁下歯垢には歯根部セメント質に付着するもの(a)、歯肉溝液内で浮遊するもの(b)、歯肉に付着するもの(c)の3つに分けられ、いずれにしても歯肉溝液の影響を受ける 歯肉の毛細血管から血清成分が歯肉溝液として滲出 歯肉縁下 歯垢の組成 菌体外マトリックスとして おもに多糖体=菌体外多糖体 菌体外多糖体グルカン、フルクタン 基質となるスクロース グルコース フルクトース グルカン グルコース重合体 フルクタン フルクトース重合体 成熟歯垢 ●配管システムのようなものが形成される ●微生物どうしの関わりあいがある 成熟した歯垢は細菌の共同体となり生態系の構成員となる 歯垢内に形成される配管システム バイオフィルム バイオフィルムの特徴 ●液体が流れる通路(チャンネル)を持つ。 ●内部の微生物の代謝活性は低く冬眠状態である。 ●バイオフィルムから離れた浮遊菌は活性が高い。 ●バイオフィルム内で微生物どうしで情報を交換 する。 ●バイオフィルム内の微生物を攻撃するものに 抵抗する 微生物どうしの関わりあい 共生;Symbiosis 微生物どうしの関わりあい 拮抗;Antagonism 歯垢はバイオフィルム バイオフィルムを構成するもの ●微生物の集団 ●菌体外マトリックス (糖衣;glycocalyx) 自然界に広く存在するバイオフィルムとは固相と液相の界面に形成される微生物と菌体外マトリックスの集合体 バイオフィルムとしての歯垢 液相としての唾液 固相としての歯面 菌体外マトリックス 多種多様な微生物種 バイオフィルムの特徴 ●液体が流れる通路(チャンネル)を持つ。 ●内部の微生物の代謝活性は低く冬眠状態である。 ●バイオフィルムから離れた浮遊菌は活性が高い。 ●バイオフィルム内で微生物どうしで情報を交換 する。 ●バイオフィルム内の微生物を攻撃するものに 抵抗する バイオフィルムを制御する クオラムセンシング クオラムセンシングとは自分と同種の 細菌の生息密度を感知して、それに応じて物質の産生をコントロールとともに情報を交換する機構がある! クオラムセンシングを行う細菌は細胞内でオートインデューサーと呼ばれる物質を産生している オートインデューサー バイオフィルム内の細菌が少数の場合;細胞内で産生されたオートインデューサーは細胞外に拡散し結果的に細胞内濃度が低くなる→オートインデューサーによる物質産生を促す働きは弱い
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