Аннотация
Заболевания пародонта являются одной из актуальных проблем современной стоматологии, требующей необходимых мер
повышения эффективности профилактики и терапии. Одним из решений данной задачи является применение пробиотиков
для полости рта на основе Lactobacillus spp.
Цель работы — идентификация и изучение биологических свойств Lactobacillus spp., выделенных у пациентов с диагнозом
пародонтит и выбор штаммов-кандидатов для пробиотиков ротовой полости.
Материал и методы. Обследованы пациенты стоматологического профиля с диагнозом пародонтит лёгкой и средней степени тяжести, материал взят из пародонтальных карманов. Идентификацию до рода и вида проведена с помощью микробиологических методов и масс-спектрометрии, исследована адгезия выделенных штаммов к буккальному эпителию, их антагонизм к условным патогенам, анализ биоплёнок, формируемых на инертных поверхностях.
Результаты. Выделено 9 штаммов лактобактерий, представленные двумя морфологическими типами, идентифицируемые
как L. fermentum и L. casei. Исследование позволило оценить антимикробную активность выделенных штаммов Lactobacillus
spp. по отношению к условно-патогенным культурам P. aeruginosa и S. aureus, адгезивную способность к буккальным эпителиоцитам человека, способность к образованию биоплёнок, что определяет колонизационную резистентность слизистой
оболочки полости рта.
Обсуждение. Установлено, что наилучшей биоплёнкообразующей способностью характеризовался штамм L. fermentum 7. Достаточно высокие показатели биоплёнкообразования отмечались у L. casei 2, L. casei 3, L. fermentum
1. Относительно слабой способностью к формированию биоплёнок характеризовались изоляты L. fermentum 6 и
L. casei 9. Исходя из полученных результатов, изоляты лактобацилл, имеющие высокую способность к биоплёнкообразованию, одновременно характеризовались и высокой адгезивной способностью к буккальному эпителию.
Заключение. Исследованные штаммы можно рассмотреть в качестве кандидатов при создании пробиотических препаратов для повышения эффективности лекарственной терапии при лечении пародонтита, особое внимание при дальнейших
исследованиях следует обратить на штамм L. fermentum 7
Annotation
Periodontal diseases are one of the pressing problems of modern dentistry, requiring the necessary measures to increase the effectiveness
of prevention and therapy. One solution to this problem is the use of probiotics for the oral cavity based on Lactobacillus spp.
The purpose of this work wasidentification and study of the biological properties of Lactobacillus spp. isolated from patients diagnosed
with periodontitis and selection of candidate strains for oral probiotics.
Material and methods. Dental patients diagnosed with mild to moderate periodontitis were examined; material was taken from
periodontal pockets. Identification to genus and species was carried out using microbiological methods and mass spectrometry, the
adhesion of isolated strains to the buccal epithelium, their antagonism to conditional pathogens was studied, and biofilms formed on
inert surfaces were analyzed.
Result. 9 strains of lactobacilli were isolated, represented by two morphological types, identified as L. fermentum and L. casei. The
study made it possible to evaluate the antimicrobial activity of the isolated strains of Lactobacillus spp. in relation to opportunistic
cultures P. aeruginosa and S. aureus, adhesive ability to human buccal epithelial cells and the ability to form biofilms, which determines
the colonization resistance of the oral mucosa. It was found that the strain L. fermentum 7 had the best biofilm-forming ability. Quite
high rates of biofilm formation were also observed in L. casei 2, L. casei 3, L. fermentum 1. The isolates L. fermentum 6 and L. casei
9 had a relatively weak ability to form biofilms. Based on the results obtained, lactobacilli isolates that had a high ability for biofilm
formation were simultaneously characterized by a high adhesive ability to the buccal epithelium. The studied strains can be considered
as candidates for the creation of probiotic preparations to increase the effectiveness of drug therapy in the treatment of periodontitis,
special attention in further research should be paid to the strain L. fermentum 7.
Key words: Lactobacillus spp.; probiotics; periodontitis; oral microbiome
Список литературы
ЛИТЕРАТУРА
1. Devine D.A., Marsh P.D., Meade J. Modulation of host responses by
oral commensal bacteria. J. Oral. Microbiol. 2015; 7: 26941. DOI:
10.3402/jom.v7.26941.
2. Хабибуллина А.Р., Тимофеева А.В. Микробиом дентальной
бляшки человека. Современные проблемы науки и образования.
2017; 3: 155.
3. Царёв В.Н., Николаева Е.Н., Ипполитов Е.В. Пародонтопатогенные бактерии – основной фактор возникновения и развития пародонтита. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2017; 5: 101-12. DOI: 10.36233/0372-9311-2017-5-101-12.
4. Ruan Q., Guan P., Qi W., Li J., Xi M. et al. Porphyromonas gingivalis
regulates atherosclerosis through an immune pathway. Front Immunol. 2023; 14:1103592. DOI: 10.3389/fimmu.2023.1103592.
5. Гимранова И.А., Хакимова Л.Р., Акмалова Г.М., Газизуллина Г.Р.
Современные методы диагностики заболеваний пародонта: возможности и перспективы (обзор литературы). Клиническая лабораторная диагностика. 2023; 68(9): 570-7. DOI: 10.51620/0869-
2084-2023-68-9-570-577.
6. Lamont R.J., Koo H., Hajishengallis G. The oral microbiota: dynamic communities and host interactions. Nat. Rev. Microbiol. 2018;
16:745-59. DOI: 10.1038/s41579-018-0089-x
7. Kolenbrander P.E., Palmer R.J.Jr., Periasamy S., Jakubovics N.S.
Oral multispecies biofilm development and the key role of cell-cell
distance. Nat. Rev. Microbiol. 2010; 8: 471-80. DOI: 10.1038/nrmicro2381.
8. Shi B., Chang M., Martin J., Mitreva M., Lux R., Klokkevold P. et
al. Dynamic changes in the subgingival microbiome and their potential for diagnosis and prognosis of periodontitis. mBio. 2015;
6(1):e01926-14. DOI: https://doi:10.1128/mBio.01926-14.
9. Laleman I., Teughels W. Probiotics in the dental practice: a review.
Quintessence Int. 2015; 46(3): 255-64. DOI: 10.3290/j.qi.a33182
10. Джафаров Э.М., Эдишерашвили У.Б., Долгалев А.А., Гаража
С.Н., Шульга Г.С. Перспективы применения пробиотиков при лечении заболеваний пародонта. Обзор литературы. Главный врач
Юга России. 2022; 3 (84): 25-30.
11. Inchingolo F., Inchingolo A.M., Malcangi G., De Leonardis N., Sardano R., Pezzolla C. et al. The benefits of probiotics on oral health:
systematic review of the literature. Pharmaceuticals. 2023; 16(9):
1313. DOI: 10.3390/ph16091313.
12. Воробьёв А.А., Быков А.С., Бойченко М.Н. Медицинская микробиология, вирусология и иммунология: Учебник для студентов
медицинских вузов. 3-е изд. М.: Медицинское информационное
агентство; 2022. ISBN 978-5-9986-0478-2.
13. Биктимерова О.О., Рединова Т.Л., Зорин А.Ю. Изменение клинических и иммунологических показателей полости рта у пациентов с хроническим генерализованным пародонтитом при лечении
пробиотиками. Тихоокеанский медицинский журнал. 2014; 3 (57):
34-6.
14. Di Cosola M., Cazzolla A.P., Charitos I.A., Ballini A., Inchingolo F.,
Santacroce L. Candida albicans and oral carcinogenesis. A brief review. Journal of Fungi. 2021;7(6): 476. DOI: 10.3390/jof7060476.
15. Vazquez-Munoz R., Thompson A., Sobue T., Dongari-Bagtzoglou
A. A prebiotic diet modulates the oral microbiome composition and
results in the attenuation of oropharyngeal candidiasis in mice. Microbiol. Spectr. 2023: e0173423. DOI: 10.1128/spectrum.01734-23.
16. Sarmento É.G., Cesar D.E., Martins M.L., de Oliveira Góis E.G.,
Furtado Martins E.M., da Rocha Campos A.N. et al. Effect of probiotic bacteria in composition of children’s saliva. Food Res. Int. 2019;
116:1282-8. DOI: 10.1016/j.foodres.2018.10.017.
17. Inchingolo F., Martelli F.S., Gargiulo Isacco C., Borsani E., Cantore
S., Corcioli F. et al. chronic periodontitis and immunity, towards the
implementation of a personalized medicine: a translational research
on sene single nucleotide polymorphisms (SNPs) linked to chronic
oral dysbiosis in 96 caucasian patients. Biomedicines. 2020; 8:115.
DOI: 10.3390/biomedicines8050115.
18. Invernici M.M., Furlaneto F.A.C., Salvador S.L., Ouwehand A.C.,
Salminen S., Mantziari A. et al. Bifidobacterium animalis subsp Lactis
HN019 presents antimicrobial potential against periodontopathogens
and modulates the immunological response of oral mucosa in
periodontitis patients. PLoS One. 2020; 15: e0238425. DOI: 10.1371/
journal.pone.0238425.
19. Janiani P., Ravindran V. Comparative evaluation of the antimicrobial
effects of probiotic milk and probiotic powder on the salivary
Streptococcus mutans counts and the plaque scores in children aged
3-6 years: A randomized controlled trial. Dent. Med. Probl. 2022;
59(1):99-104. DOI: 10.17219/dmp/139731.
20. Lee D.-S., Kim M., Nam S.-H., Kang M.-S., Lee S.-A. Effects of Oral
Probiotics on subjective halitosis, oral health, and psychosocial health
of college students: a randomized, double-blind, placebo-controlled
study. Int. J. Environ. Res. Public Health. 2021; 18: 1143. DOI:
10.3390/ijerph18031143.
21. Staszczyk M., Jamka-Kasprzyk M., Kościelniak D., CienkoszStepańczak B., Krzyściak W., Jurczak A. Effect of a short-term
intervention with Lactobacillus salivarius probiotic on early childhood
caries-an open label randomized controlled trial. Int. J. Environ. Res.
Public Health. 2022; 19: 12447. DOI: 10.3390/ijerph191912447.
22. Хакимова Л.Р., Потапова С.М., Ахметова Л.Р., Гимранова И.А.
Изучение биологических свойств аутоштаммов Lactobacillus spp.
для создания пробиотиков. Клиническая лабораторная диагностика. 2023; 68 (8): 480-8. DOI: 10.51620/0869-2084-2023-68-
8-480-488.
23. Бойцов А.Г., Рищук С.В., Ильясов Ю.Ю., Гречанинова Т.А. Адгезия лактобактерий к клеткам вагинального и буккального эпителия. Вестник Санкт-Петербургской медицинской академии им.
И.И. Мечникова. 2004; 4 (5):191-3.
24. O’Toole G.A., Kolter R. Initiation of biofilm formation in Pseudomonas fluorescens WCS365 proceeds via multiple, convergent signalling
pathways: a genetic analysis // Mol. Microbiol. 1998; 28: 449-61.
25. Вершинина З. Р., Чубукова О. В., Никоноров Ю. М., Хакимова Л.
Р., Лавина А. М., Каримова Л. Р. и др. Влияние сверхэкспрессии
гена rosR на образование биоплёнок бактериями Rhizobium leguminosarum. Микробиология. 2021; 90(2):191-203. DOI: 10.31857/
S0026365621020154.
26. Jamal M., Ahmad W., Andleeb S., Jalil F., Imran M., Nawaz M.A. et
al. Bacterial biofilm and associated infections. J. Chin. Med. Assoc.
2018; 81: 7-11. DOI: 10.1016/j.jcma.2017.07.012.
27. Vasiee A., Falah F., Mortazavi S.A. Evaluation of probiotic potential of autochthonous lactobacilli strains isolated from zabuli yellow
kashk, an Iranian dairy product. J. Appl. Microbiol. 2022; 133: 3201-
14. DOI: 10.1111/jam.15772.
28. Barzegari A., Kheyrolahzadeh K., Khatibi S.M.H., Sharifi S., Memar
M.Y., Vahed S.Z. The battle of probiotics and their derivatives against
biofilms. Infect. Drug. Resistance. 2020; 13: 659-72. DOI: 10.2147/
IDR.S232982.
29. Gou H.-Z., Zhang Y.-L., Ren L.-F., Li Z.-J., Zhang L. How do intestinal probiotics restore the intestinal barrier? Front. Microbiol. 2022;
13: 929346. DOI: 10.3389/fmicb.2022.929346.
30. Mathipa M.G., Thantsha M.S. Probiotic engineering: towards development of robust probiotic strains with enhanced functional properties and for targeted control of enteric pathogens. Gut. Pathog. 2017;
9: 28. DOI: 10.1186/s13099-017-0178-9.
31. Batoni G., Catelli E., Kaya E., Pompilio A., Bianchi M., Ghelardi E. et
al. Antibacterial and antibiofilm effects of lactobacilli strains against
clinical isolates of Pseudomonas aeruginosa under conditions relevant to cystic fibrosis. Antibiotics (Basel). 2023; 12(7):1158. DOI:
10.3390/antibiotics12071158.