リンデ歯周病学 歯周病

歯周感染症2-歯周病におけるディスバイオシス【リンデ歯周病学】

2020年7月1日

ポイント

微生物が複合して病因となる歯周病はディスバイオシスの理解が重要となる、と言っています。そして、その理解のための口腔内微生物研究が進歩してきたことについて書いてあります。

この項はDysbiosis of the oral microbiota in periodontal disease(歯周病におけるディスバイオシス)という標題になっていますが、「歯周病は単独の微生物ではなくてその複合体が病因と考えられるので、それはディスバイオシスあるいは共生マイクロバイオータの攪乱がその病因となる。」ということで、ディスバイオシスに対する説明はありません。微生物の研究に対する手技の進歩について解説が主なものになっています。

Clinical Periodontology and Implant Dentistry 第6版第10章“Periodontal infection(歯周感染症)”のDysbiosis of the oral microbiota in periodontal disease(193)の訳を掲載します。

コッホの原則

最初にルイパスツールによって発表され、その後ロバートコッホによって証明された感染症の基本的な原則は、単一特異的病因の疾患の原因となる微生物の同定に不可欠なフレームワークを提供しました。コッホの仮説は、その細菌を病原菌として特定するために満たすべき4つの基準を提供します:
(1) その微生物がいつもその疾患の病変部から常に検出されること
(2) その微生物はその疾患に限って証明されなければならないこと
(3) この微生物の純粋培養を感受性のある動物に接種したとき,元と同じ疾患が再現されること
(4) この微生物が病気にかかった実験宿主から再度分離され、元の微生物と同一であると同定されること
これらの原則は導入以来大幅な改訂が行われ、Falkow(1988)による分子解釈に更新されていますが、19世紀半ばから20世紀初頭にかけて、非常に多くの医学的に重要な感染症の原因物質の発見を支えました。コッホ自身もこれらの基準を結核菌と炭疽菌の原因物質である結核菌と炭疽菌の発見にそれぞれ適用しました。

The underlying principles of infectious disease, first enunciated by Louis Pasteur and subsequently proven by Robert Koch, provided the essential framework for the identification of microorganisms responsible for diseases of a monospecific etiology. Koch’s postulates provide four criteria which should be met in order to identify an infectious agent as a disease causing agent:(1)found in abundance in all organisms suffering from the disease, but not found in healthy organisms ;(2)isolated from a diseased organism and grown in pure culture ; (3) causes disease when the cultured microorganism is introduced into a healthy organism; and(4)re-isolated from the inoculated, diseased experimental host and identified as being identical to the original specific causative agent. Whilst these principles have undergone significant revisions since their introduction and have been updated in to a molecular interpretation by Falkow(1988), they underpinned the discovery of the causative agents of very many medically important infections throughout the mid-19th and early20th centuries. Koch himself applied these criteria to the discovery of mycobacterium tuberculosis and Bacillus anthracis-the causative agents of tuberculosis and anthrax,respectively.

 

歯周微生物叢の分析技術は変化している

ただし、微生物が複合して病因に関与する疾患の場合、基本的にはディスバイオシスあるいは正常な共生マイクロバイオータの攪乱があり、感染症を説明するのは難しくなります。 ここで、説明の正確さは複雑な微生物混合物の組成を定量的および定性的に決定するために利用可能な技術の有効性と密接に関連しています。 その意味で、私たちのマイクロバイオータの理解は、細菌の特性評価と同定のためのますます高度で高スループットな方法の導入と適用に続いて、時間の経過とともに段階的に変化しました。

However,in the case of diseases involving a complex microbial etiology, where the fundamental basis is one of dysbiosis, or perturbation of a normal commensal microbiota, the description of the infectious challenge is more demanding. Here, the accuracy of the description is intimately linked to the effectiveness of the technology available to quantitatively and qualitatively determine the composition of a complex microbial mixture. In that sense,our understanding of the periodontal microbiota has undergone sequential stepwise changes over time following the introduction and application of increasingly more sophisticated and higher throughput methods for bacterial characterization and identification.

 

微生物群の理解は進歩している

これらの研究は、3世紀以上も前、1676年に当時発明された顕微鏡を使用してヒトの歯からのバイオフィルムの中の「生き物」を発見したAntonie van Leeuwenhoekによる細菌細胞のごく初期の記述に遡ります。 その間に、これらの微生物群の複雑さ、部位特異性、および環境に起因する性質に関する我々の理解は、微生物の同定および分類におけるそれぞれの技術的進歩と共に拡大してきました。その進歩には、固体培地上での標準化された培養技術の導入、嫌気性培養システムの開発、細菌同定のための非培養技術の導入、およびDNA-DNAハイブリダイゼーション、ポリメラーゼ鎖を用いた核酸分析による分子系統を使用した反応(PCR)、サンガーDNAシークエンシング、およびハイスループットパイロシーケンシングおよびメタゲノミクスにおけるより最近の開発(Wade2011)があります。これらの細菌培養および非細菌培養による研究は現在、人間の口腔内で発見されたすべての細菌種をリストアップしたヒト・マイクロバイオーム・データベース(http://www.Homd.org)の開発に至っています(Dewhirst et al。、2010)。 さらに最近では、定期的にヒトの口腔内に存在する細菌の代表的な口腔マイクロバイオームの系統発生的に精査された16S rDNAデータベースであるCORE(http://microbiome.osu.edu)(Griffen et al。、2011)もあります。

These studies extend back over three centuries to the very first description of bacterial cells by Antonie van Leeuwenhoek, who in1676 using the newly Invented microscope described the “animacules” in the biofilms from human teeth. In the intervening period, our understanding of the complexity,site specificity, and environmentally driven nature of these microbial communities has expanded with each technological advance in microbial identification and classification. Advances have accompanied the introduction of standardized cultural techniques on solid media, the development of anaerobic culture systems, the introduction of non-cultural techniques for bacterial identification, and the use of molecular phylogeny through nucleic acid analyses using DNA-DNA hybridization, the polymerase chain reaction(PCR),Sanger DNA sequencing, and the more recent developments in high throughput pyro-sequencing and metagenomics(Wade2011). These cultural and non-cultural investigations have now culminated in the development of the Human Oral Microbiome Database(http://www.Homd.org),Which lists all bacterial species found in the human mouth(Dewhirst et al.,2010),and more recently CORE(http://microbiome.osu.edu)(Griffen et al.,2011),a phylogenetically curated 16S rDNA database of the core oral microbiome representative of the bacteria which regularly reside in the human oral cavity.

Lindhe臨床歯周病学とインプラント・10章  periodontal infection-Dysbiosis of the oral microbiota in periodontal disease  p 193

 

“ Dysbiosis of the oral microbiota in periodontal diseases”以降の項目
Early microscopic and cultural microbiology investigations(初期の顕微鏡的および培養による微生物学研究)

Advent of anaerobic microbiologic techniques(嫌気性微生物学的に対する技術の出現)

Targeted microbiologic analyses Rise of specificity(対象を絞った微生物学的分析特異性の高まり)

・Cultural and immunochemical studyies(培養および免疫化学的研究)

・Nucleic acid-based techniques bacterial identification(核酸ベース技術による細菌の同定)

・Use of the DNA-DNA checkerboard methodology(DNA-DNAチェッカーボード手法の使用)

・PCR amplification of the 16SrRNA gene of periodontal bacteria(歯周細菌の16SrRNA遺伝子のPCR増幅)

Serologic analyses(血清学的分析)

Challenge of the unculturable bacteria(培養不可能なバクテリアへの挑戦)

The Human Oral Microbe Identification Microarray(人間の口腔微生物同定マイクロアレイ解析)

High throughput sequencing revolution(ハイスループットシーケンス革命)

Genetic variation(遺伝的変異)

Influence of a biofilm lifestyle(バイオフィルムのライフスタイルの影響)


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