Riepilogo I batteri orali influenzano direttamente lo stato patologico della carie dentale e delle malattie parodontali. Il microbiota orale dinamico coopera con l’ospite per riflettere le informazioni e lo stato dell’immunità e del metabolismo attraverso la comunicazione bidirezionale attraverso la cavità orale e gli organi sistemici. La cavità orale è una delle più importanti finestre di interazione tra il corpo umano e l’ambiente. Il microambiente in diversi siti della cavità orale ha diverse composizioni microbiche ed è regolato da segnali complessi, ospiti e fattori ambientali esterni. Questi processi possono influenzare o riflettere la salute umana perché alcuni stati di salute sembrano essere correlati alla composizione dei batteri orali e la distruzione della comunità microbica è correlata a malattie sistemiche. In questa recensione, discutiamo le prove emergenti ed entusiasmanti di connessioni complesse e importanti tra i microbi orali e molteplici malattie sistemiche umane, e il possibile contributo dei microrganismi orali alle malattie sistemiche. Questa revisione mira ad aumentare l’interesse per i microbi orali in tutto il corpo umano e anche a migliorare la comprensione del ruolo dei microbi orali nelle malattie sistemiche. La ricerca microbica in odontoiatria migliora potenzialmente la nostra conoscenza dei meccanismi patogenetici delle malattie orali e, allo stesso tempo, i continui progressi in questo campo di frontiera possono avere un impatto tangibile sulla salute umana. |
I cambiamenti del microbiota orale nello stato di malattie sistemiche sono graduali e ripetibili. Pertanto, i microbi orali possono riflettere la salute umana e lo stato della malattia in tempo reale e avere un valore importante nell’allarme precoce del rischio di malattia e nella previsione dell’effetto curativo.
Nella cavità orale umana sono colonizzati più di 700 tipi di microrganismi. Il microbioma orale è una delle comunità microbiche più importanti e complesse del corpo umano ed è anche una delle cinque priorità di ricerca (cavità orale, cavità nasale, vagina, intestino, pelle) dello Human Microbiome Project (HMP). Con il completamento del progetto sul microbioma umano, la comprensione dei microbi orali è diventata più approfondita e non si limita ad una maggiore comprensione del ruolo dei microrganismi orali nella carie, nelle malattie parodontali e in altre malattie orali.
L’ infiammazione della parodontite porta alla perdita dei tessuti connettivi e delle ossa. Nel tessuto connettivo, vicino all’epitelio della tasca parodontale, appare un’estesa infiltrazione di cellule infiammatorie. Si ritiene generalmente che questa infiammazione di basso grado possa compromettere la salute dell’intero corpo o peggiorare altre malattie sistemiche. Pertanto, nella popolazione generale, la parodontite cronica può essere un’importante fonte di infiammazione periferica invisibile. La parodontite è anche chiamata “malattia sistemica di basso grado”, che colpisce una varietà di malattie sistemiche.
In particolare, un’ampia serie di prove ha dimostrato che i batteri sono strettamente correlati allo sviluppo dei tumori negli ultimi due decenni. Ad esempio, il ruolo del papillomavirus umano nel cancro orale, dell’Helicobacter pylori nel cancro gastrico, della Chlamydia pneumoniae nel cancro del polmone, della Salmonella typhi nel cancro della cistifellea, dello Streptococcus bovis , del Bacteroides fragilis e soprattutto del patogeno parodontale Fusobacterium nucleatum nel cancro del colon. Questi studi hanno portato al possibile ruolo dei batteri nello sviluppo del tumore e i successivi risultati della ricerca forniscono alcune prove a sostegno.
Prove crescenti supportano l’associazione tra il microbioma orale e le malattie sistemiche umane. Questa associazione può essere attribuita alla capacità di molti microbi orali di influenzare il microambiente infiammatorio. Escludendo fattori sfavorevoli come l’attività fisica, una cattiva condizione orale è strettamente correlata all’indice corporeo malsano.
La ricerca clinica e di base sulla salute orale e sulle malattie sistemiche è diventata un punto di frontiera critico. In questo articolo, esaminiamo i progressi nella relazione tra microbi orali e malattie digestive, cancro, malattie cardiovascolari, morbo di Alzheimer, diabete, artrite reumatoide e parto pretermine.
Microbi orali e malattie infiammatorie intestinali
Gli adulti producono ogni giorno più di 1000 ml di saliva, che entra quasi tutta nel tratto gastrointestinale.
Pertanto, i microbi orali, in quanto importante serbatoio di microbi intestinali, svolgono un ruolo importante nel mantenimento della stabilità interna del microecosistema intestinale. I ceppi virulenti presenti nella cavità orale migrano nell’intestino attraverso il tratto digestivo o il sangue, influenzando il processo di molte malattie infiammatorie intestinali.
La malattia infiammatoria intestinale (IBD) è una malattia globale, soprattutto nei paesi sviluppati, anche la prevalenza nei paesi in via di sviluppo aumenta di anno in anno, la prevalenza in Cina è di circa 3,44 ogni 100.000 persone. Si ritiene che le malattie infiammatorie croniche intestinali aspecifiche, la cui eziologia non è ben compresa, siano determinate da fattori genetici e ambientali. Anche il microbioma intestinale svolge un ruolo importante durante le IBD. Allo stesso tempo, studi recenti hanno trovato una correlazione tra microbi orali e IBD.
Microbi orali e malattie del fegato
Esiste una differenza significativa tra la flora della lingua dei pazienti con cancro al fegato e delle persone sane. La flora orale dei pazienti con cancro al fegato è più diversificata e la composizione della flora è significativamente diversa da quella delle persone sane, e Bacillus, Leptotrichia, Actinomyces e Campylobacter hanno un’abbondanza maggiore, mentre Haemophilus, Streptococcus e Pseudomonas hanno un’abbondanza inferiore.
Molti studi clinici hanno dimostrato che la parodontite è un fattore di rischio per il fegato grasso non alcolico e P. gingivalis svolge un ruolo importante nel decorso del fegato grasso non alcolico. È stata riscontrata invasione di microrganismi orali nell’intestino di pazienti con cirrosi epatica. L’invasione di P. gingivalis nell’intestino può modificare la composizione del microbioma intestinale, aumentare la permeabilità della mucosa intestinale e la resistenza all’insulina, portare alla diffusione dei batteri intestinali nel fegato e aumentare il contenuto di trigliceridi nel tessuto epatico. .
Batteri e tumori orali
Numerose evidenze scientifiche dimostrano che i microbi orali svolgono un ruolo importante nella proliferazione, invasione e metastasi del tumore. I microrganismi orali possono agire direttamente sulla comparsa e sullo sviluppo dei tumori attraverso alcune citochine e percorsi o promuovere la formazione, il deterioramento e la metastasi dei tumori regolando la risposta immunitaria tra i tumori e l’organismo.
I microbi orali che svolgono un ruolo in questo possono essere utilizzati come potenziali biomarcatori per lo studio dei tumori orali e per rilevare lo sviluppo del cancro orale. Una profonda comprensione del meccanismo di interazione tra microbi orali e tumori faciliterà la progettazione di successivi nuovi farmaci mirati. Ciò svolgerà un ruolo importante nella diagnosi, nel trattamento e nella prognosi dei pazienti affetti da cancro orale in futuro.
Sono state descritte associazioni tra disturbi del microbiota orale e cancro a cellule squamose della cavità orale, cancro esofageo, cancro del pancreas e cancro del colon-retto.
Microbi orali e malattie cardiovascolari
Per malattie cardiovascolari si intendono le malattie che si verificano nel cuore e nel sistema circolatorio vascolare, tra cui la malattia coronarica, l’endocardite e l’infarto del miocardio. L’aterosclerosi (SA) è un importante processo patologico della malattia coronarica. È strettamente correlato alla proliferazione delle cellule muscolari lisce vascolari e ai cambiamenti funzionali delle cellule intimali vascolari. La principale manifestazione patologica dell’AS è la deposizione di lipidi sull’endotelio vascolare delle arterie grandi e medie, con la formazione di placche o scaglie aterosclerotiche sparse, con conseguente restringimento del lume arterioso.
Molti studi trasversali, analisi di casi e indagini epidemiologiche hanno rilevato che la parodontite è un importante fattore di rischio per le malattie cardiovascolari. L’epitelio gengivale nelle tasche parodontali dei pazienti con parodontite è soggetto a deterioramento, il che aiuta i batteri a entrare nel sistema circolatorio sistemico, portando a batteriemia o colonizzazione ectopica in altri organi del corpo.
I batteri legati alla malattia parodontale possono distruggere l’immunità del corpo, stimolare le cellule a produrre fattori infiammatori come IL-1β, IL-6, TNF-α ed entrare nella circolazione sanguigna dal tessuto parodontale danneggiato, causando infiammazione e danno endoteliale vascolare e la formazione di placche aterosclerotiche.
Dopo il trattamento della parodontite, la proteina C-reattiva , che è un indicatore del miglioramento dello stato infiammatorio sistemico, era significativamente ridotta nel siero del paziente, così come anche alcuni altri fattori infiammatori sierici erano significativamente ridotti. Pertanto, lo stato di infiammazione parodontale è direttamente correlato ai fattori infiammatori presenti nel siero.
Microbi orali e malattia di Alzheimer
La relazione tra i microbi orali e il morbo di Alzheimer ha attirato l’attenzione delle persone a lungo termine. Ricerche e studi clinici hanno fornito alcune prove della relazione causale tra parodontite e malattia di Alzheimer. In uno studio di coorte longitudinale, 152 soggetti di età compresa tra 50 e 70 anni sono stati seguiti per 20 anni . I risultati hanno rilevato che la gravità della parodontite e il livello di cognizione sono in una relazione inversa nei soggetti con meno di 10 denti mancanti.
Un altro studio longitudinale di coorte sull’invecchiamento di 144 soggetti ha mostrato che le persone con il gene APOE-ε4 e meno denti hanno un declino cognitivo più rapido rispetto alle persone senza questi due rischi. Inoltre, uno studio di coorte longitudinale ha condotto un sondaggio di 32 anni su 597 individui di sesso maschile. I risultati hanno mostrato che la perdita dei denti, la profondità delle tasche parodontali e il grado di perdita di osso alveolare sono legati al deterioramento cognitivo, soprattutto quando hanno più di 45 anni.
Esiste una relazione bidirezionale tra parodontite cronica e malattia di Alzheimer. A causa della mobilità limitata e della scarsa igiene orale nei pazienti con malattia di Alzheimer, favorisce l’accumulo di infiammazione del tessuto parodontale e alla fine porta alla perdita dei denti. Poiché la perdita dei denti influisce sulla dieta e sullo stato nutrizionale del paziente, può peggiorare la memoria del paziente e altre funzioni del sistema nervoso. Questi sono stati confermati in esperimenti su animali. Pertanto, la relazione e il meccanismo di interazione tra parodontite e malattia di Alzheimer necessitano di essere ulteriormente studiati.
Microbi orali e diabete
Il diabete è una malattia endocrina e metabolica comune causata da carenza di insulina, compromissione della funzionalità delle isole pancreatiche o compromissione dell’azione biologica dell’insulina. Il diabete con scarso controllo della glicemia è un fattore di rischio per la malattia parodontale e la parodontite è la sesta complicanza principale del diabete.
Rispetto ai pazienti non diabetici, il rischio di parodontite cronica nei pazienti diabetici aumenta da 2 a 3 volte . Le alterazioni patologiche del diabete possono aggravare e accelerare l’insorgenza e lo sviluppo dell’infiammazione parodontale, e un controllo efficace della parodontite ha un effetto fondamentale sul controllo della glicemia. I microbi orali nelle tasche parodontali dei pazienti affetti da parodontite hanno interazioni complesse con il sistema immunitario umano, provocando un’infiammazione cronica continua.
Rispetto ai pazienti con parodontite non diabetici , la struttura comunitaria del microbioma sottogengivale dei pazienti diabetici e con parodontite ha subito cambiamenti significativi e una varietà di batteri tra i due si è arricchita in modo differenziale. I microrganismi orali possono innescare la resistenza all’insulina influenzando l’infiammazione immunitaria e lo stress ossidativo nel corpo, influenzando il processo del diabete. I microbi orali possono influenzare l’insorgenza e lo sviluppo del diabete regolando l’omeostasi immunitaria sistemica. Lo stress ossidativo è un percorso importante per la difesa immunitaria dell’ospite e l’uccisione microbica.
Nello stato di parodontite, gli agenti patogeni parodontali entrano nella circolazione sanguigna direttamente o indirettamente, il che può causare batteriemia e colonizzare l’estremità distale del corpo, inducendo così un’infiammazione sistemica. Lo stato infiammatorio sistemico causato dalla parodontite è diverso dall’invasione diretta dei batteri. Gli agenti patogeni orali infiammatori e legati alla parodontite hanno maggiori probabilità di essere gli iniziatori dell’infiammazione sistemica .
I pazienti con parodontite hanno livelli elevati di mediatori infiammatori sistemici, come la proteina c-reattiva, la pentassina-3 e il fibrinogeno. Durante un intervento di trattamento parodontale attivo, questi biomarcatori dell’infiammazione sistemica possono essere significativamente sottoregolati. 173 Pertanto, la flora orale alterata dei pazienti con parodontite può non solo mediare lo stato infiammatorio parodontale ma può anche influenzare lo stato infiammatorio sistemico del corpo distale.
Microbi orali e artrite reumatoide
L’artrite reumatoide è una malattia infiammatoria autoimmune con artrite polisinoviale simmetrica cronica e lesioni extra-articolari come principali manifestazioni cliniche. I pazienti con artrite reumatoide hanno una maggiore incidenza di parodontite e sono spesso accompagnati da un’infiammazione parodontale più grave. Il trattamento efficace della malattia parodontale ha un effetto positivo sul controllo dell’artrite reumatoide. Vale la pena notare che l’artrite reumatoide e la parodontite presentano fattori di rischio simili , come il polimorfismo allelico HLA-DRB1 dell’antigene leucocitario umano e il fumo.
Entrambi hanno manifestazioni patologiche simili, come infiammazione cronica e riassorbimento osseo mediato da IL-1, TNF-α e metalloproteinasi della matrice. Pertanto, riteniamo che l’artrite reumatoide e la parodontite possano avere cause immunoinfiammatorie simili . Poiché la parodontite è una risposta immunoinfiammatoria indotta da un’infezione microbica orale, si ipotizza che l’infezione microbica orale possa essere coinvolta nel processo patologico dell’artrite reumatoide come fattore ambientale. Negli ultimi anni, con il continuo approfondimento della ricerca, anche il relativo meccanismo della relazione tra microbi orali e artrite reumatoide ha acquisito continuamente nuove conoscenze.
Microbi orali e nascita pretermine
La nascita prematura è il parto di un feto con meno di 37 settimane complete di gravidanza o 259 giorni di gestazione.
I neonati nati in questo periodo con un peso compreso tra 1000 e 2499 ge con organi corporei immaturi sono considerati bambini prematuri. Circa il 35% delle morti neonatali nel mondo sono legate alla nascita pretermine. Anche se i bambini prematuri sopravvivono, possono verificarsi complicazioni come ritardo mentale, vista e udito anormali, che aumentano gravemente il peso sulla famiglia e sulla società. Tuttavia, le ragioni della nascita pretermine sono sconosciute e ci sono molti incentivi che ne rendono difficile la prevenzione e il trattamento.
Alcuni microrganismi orali comuni sono stati rilevati nella placenta, indicando che il meccanismo del parto pretermine può essere esplorato dalle condizioni orali delle donne in gravidanza.
I risultati del sequenziamento metagenomico dei campioni microbici placentari hanno mostrato che la composizione del microbioma placentare è più simile al microbioma orale rispetto a quello della vagina, dell’intestino e del tratto respiratorio. Sulla base di ciò, si ipotizza che i batteri nella microecologia orale possano colonizzare la placenta e che i loro fattori di virulenza possano produrre effetti patologici sulla placenta locale e indurre un parto prematuro. La differenza nella composizione del microbiota orale nel sito placentare tra parto pretermine e parto a termine può portare a esiti avversi della gravidanza come il parto pretermine.
Conclusioni e prospettive
La relazione tra la struttura e la funzione dei microbi orali e l’equilibrio tra salute e malattia umana sta diventando sempre più chiara. Il rapido sviluppo della tecnologia di sequenziamento ad alto rendimento e della tecnologia bioinformatica ha permesso di studiare in modo completo la composizione dei microbi orali. Poiché il corpo umano è un “supercomplesso” composto da cellule umane e microrganismi, i microrganismi, come secondo genoma che influisce sulla salute umana, possono stabilirsi nel e sul corpo umano.
Essendo una parte importante del microbioma umano, il microbioma orale è sistemico e specifico della comunità.
Tuttavia, rispetto al microbioma intestinale, lo studio del microbioma orale è ancora agli inizi. Molti studi si sono concentrati sulla scoperta della diversità microbica e pochi hanno affrontato l’impatto della funzione della comunità, del background genetico dell’ospite, dello stile di vita e degli eventi della funzione biologica sul microbiota orale. La mancanza di questi dati ha fortemente influenzato la comprensione globale della comunità microbica orale da parte delle persone.
Come trasformare efficacemente i big data biologici in metodi di diagnosi e trattamento clinici con valore applicativo pratico e quindi fornire ai pazienti servizi medici efficaci e personalizzati, ci sono ancora molti problemi che devono essere risolti urgentemente. Il continuo sviluppo della tecnologia metagenomica e della tecnologia di sequenziamento ad alto rendimento ha notevolmente ampliato la comprensione umana della relazione tra microbioma orale e malattie sistemiche.
La microbiologia orale è passata dallo studio della patogenicità dei singoli batteri alla relazione tra equilibrio microecologico orale e malattie sistemiche . Comprendere i meccanismi specifici che mantengono e regolano l’equilibrio microecologico orale è di grande importanza per la prevenzione e il trattamento delle malattie orali e anche delle malattie sistemiche umane.
