>> LEDARE
>> TEMA: KOST OCH TANDHÄLSA
Munnens mikroflora
på gott och ont
I munmiljön samverkar saliv,
bakterier och slemhinna för att
upprätthålla en kroppsbarriär
och förhindra att sjukdomsalstrande mikroorganismer
får fotfäste. Dessutom finns
tändernas hårdvävnader. Alla
dessa fyra komponenter påverkas av individens näringsintag.
>> text: Gunnel Svensäter, professor,
Oral biologi, Odontologiska fakulteten,
Malmö högskola. Ingegerd Johansson,
professor, Institutionen för odontologi,
Umeå universitet. [email protected]
S
aliv är ett sekret från
spottkörtlarna som till 99,5
procent består av vatten.
Resterande andel utgörs av
mineraler, enzymer och andra proteiner och peptider inklusive muciner, det vill säga stora kolhydratrika
proteiner (glykoproteiner) som bildar
slem. Saliven innehåller också mer än
tio miljoner bakterier per milliliter.
Majoriteten av dessa bakterier sväljer
vi men en liten andel fastnar på slemhinnor och tänder där de förökar sig.
Undernäring hämmar
salivproduktion
Såväl spottkörtelbildningen som
den kontinuerliga salivproduktionen
kräver tillfredsställande näringsstatus.
Barn som växer upp med kronisk
undernäring och hämmad tillväxt har
mindre spottkörtlar och lägre salivsekretion (1).
Salivsekretionen är särskilt känslig för
individens vätskestatus, men brist på
protein, A- och B-vitaminer, zink och
järn kan också hämma mängden saliv
och påverka salivens bakteriereglerande proteiner och peptider. Därmed
påverkas också förutsättningarna för
bakterier att fästa till tänder och slemhinna. Salivpåverkan vid undernäring
har visats leda till flerfaldigt ökad risk
för kariesutveckling (2). I Sverige beror
dock minskad salivproduktion huvudsakligen av intag av vissa mediciner,
snarare än av undernäring.
Munnens slemhinnor är anpassade
till den lokala funktionen. I gommen och på tandköttet och tungan är
slemhinnan till exempel förhornad
(keratiniserad) för att tåla mekanisk
påverkan, exponering för värme och
kyla liksom mikrobiella exponeringar.
Kind-, läpp- och munbottenslemhinnan är däremot genomsläpplig
för små till medelstora molekyler,
till exempel nikotin och vissa läkemedelssubstanser.
Slemhinneceller
ställer höga krav
Munslemhinnans yttersta celler,
epitelcellerna, har en förhållandevis
»
Nordisk Nutrition 3 • 2009 15
>> TEMA: KOST OCH TANDHÄLSA
VIDHÄFTANDE
BAKTERIER
Figur 1. Illustration av hur munbakterier bildar mikrobiella biofilmer på tänder och munslemhinna.
Figur 2. Dentalt plack rikt på
extracellulära polysackarider.
© Jan Carlsson och Jan Egelberg (5).
Figur 3. Illustration av hur munbakteriers ämnesomsättning ändras och mjölksyra produceras i
samband med sockerintag.
variationer i elektrostatisk laddning
vid tandytan ger olika förutsättningar
för molekyler i saliven att binda in.
Saliv när bakterier
Bakterier i munnen växer på vävnadsytor, framför allt på tandemalj och
munslemhinna. De som förekommer
i "fri form" i saliven har en stark tendens att fastna på ytorna, som alltid är
täckta med salivproteiner.
Bakterierna förses kontinuerligt med
näringsämnen från saliven, egentligen
oavsett vad vi äter. De kan föröka sig på
vävnadsytan genom att utvinna energi
från till exempel salivens glykoproteiner. Resultatet blir en tät ansamling
av bakterier inbäddade i en blandning
av salivmolekyler och polysackarider,
en så kallad mikrobiell biofilm, som
bakterierna själva producerat (4).
Bakterierna kan också lämna biofilmen,
vilket resulterar i en saliv med hög
koncentration av bakterier (Figur 1).
Det är sedan länge välkänt att bakteriernas produktion av polysackarider
kan bli omfattande vid ett frekvent
sockerintag. I extrema fall kan det visa
sig som voluminösa plack på tänderna
(Figur 2) (5). På munslemhinnan
bildas också mikrobiella biofilmer
men dessa blir betydligt tunnare än på
tänderna eftersom slemhinnans celler,
med vidhäftade bakterier, ständigt
stöts bort och biofilmbildningen därmed måste starta om.
Sockerchock stressar bakterier
Den fria sockermängden i saliven är
mycket låg och bakterier i dentala
s
s
o
t
o
p
B
n
m
d
c
s
c
i
v
m
16 Nordisk Nutrition 3 • 2009
b
v
u
>> TEMA: KOST OCH TANDHÄLSA
Mikrobiella biofilmer
Figur 4. Relationen mellan mikroflorans sammansättning i dentala biofilmer hos friska och personer med karies. Hos friska domineras biofilmen av bakterier som inte är syratoleranta (gröna
celler). Genom bakteriers syraproduktion, framförallt av mjölksyra, resulterar frekvent sockerintag i en ogynnsam ekologi i form av lågt pH i plackmiljön (röd omgivning). Om biofilmmiljön
är sur under en längre period kan syratoleranta bakterier (röda celler) konkurrera ut de bakterier som inte är toleranta mot syra. Detta förhållande innebär en risk för karies.
biofilmer utvinner istället socker från
till exempel kolhydratkedjor i de stora glykoproteinerna i saliven. Ättiksyra, etanol och myrsyra produceras
av många olika munbakterier vid låga
sockerkoncentrationer, framförallt av
streptokocker som också dominerar
biofilmen på tänderna.
I samband med intag av kolhydrater kan sockerkoncentrationen
öka 1 000 gånger. Det finns då en
risk, från bakteriers synvinkel, att
nedbrytningsprodukter från sockret
ansamlas i bakterien, med försämrad
funktion av bakterien som följd. Till
skillnad från många andra bakterier
har vanliga munbakterier lärt sig att
hantera dessa svängningar i mängden
tillgängligt socker och reglerar snabbt
sin ämnesomsättning till den nya
situationen (8). Den klassiska vägen
att bryta ner socker till mjölksyra via
glykolysen blir mer effektiv och stora
mängder mjölksyra bildas vid sockerintag (Figur 3).
Mjölksyra bildas av många munbakterier och spelar en nyckelroll för
det pH-fall i biofilmen som uppkommer omedelbart efter ett sockerintag.
Om detta sker ofta kan miljön i biofilmen bli sur, omkring pH 5, under
en längre period.
Eftersom bakterier tar seden dit de
kommer och har en uttalad förmåga
att anpassa sig till sin närmiljö kan
resultatet bli en ökning av andelen
syratoleranta bakterier. Det finns
laboratoriestudier på streptokocker
från munnen som visar att en 30 minuters chock på pH-nivån 5,5 startar
en anpassningsprocess i bakterien,
som resulterar i syratoleranta och
generellt sett mer stresståliga varianter av de aktuella bakterierna. Än så
länge finns dock begränsade kunskaper om de cellulära mekanismer som
leder fram till denna anpassning.
Ekologisk plackhypotes
Uppfattningen om den mikrobiella
orsaken till karies har ändrats flera
gånger de senaste decennierna. Under
1980-talet dominerade paradigmet
att karies orsakades av en specifik
bakteriegrupp, nämligen mutansstreptokockerna. Senare visade kliniska studier att karies finns även hos personer
som helt saknar mutansstreptokocker.
Rön under 1990-talet har gett stöd för
att även många andra typer av syratoleranta streptokocker är den mikrobiella orsaken till karies (10).
Idag tillämpas en så kallad ekologisk plackhypotes som förklaringsmodell av karies. I denna modell
lyfter man fram det starka samband
som finns mellan biofilmmiljön och
mikroflorans sammansättning. I fallet
karies ger en sockerrik diet eller lågt
salivflöde upphov till en sur biofilmmiljö genom bakteriers syraproduktion. Detta kan i en förlängning leda
till en förskjutning av mikroflorans
sammansättning mot en stor andel
syratoleranta bakterier (11).
När miljön i biofilmen blir sur
Mer än 60 procent av alla infektioner som drabbar människan
orsakas av bakterier som växer
på ytan av någon av kroppens
vävnader eller på en implantatyta. Karies och tandlossning hör
till de vanligaste och mest kostsamma infektionerna orsakade
av sådana bakterier. Mikroorganismer som växer i på dessa ytor,
i så kallade mikrobiella biofilmer,
uttrycker andra egenskaper
än fria bakterier som växer i
näringslösning. Till exempel kan
uttrycket av sjukdomsframkallande egenskaper vara betydligt
starkare i biofilmer. Mikroorganismer i biofilmer är även mer
stresståliga och mer motståndskraftiga mot antibiotika och
antimikrobiella medel, däribland
antibiotika (1).
Precis som i tarmen är miljön
i munnen steril före födseln
och etableringen av den orala
biofilmen, det vill säga munnens
bakterieflora, startar när barnet
föds fram. Vilka bakterier som
etablerar sig och i vilken ordning
etableringen sker avgörs av vilka
bakterier barnet exponeras för,
vilken kost barnet får, eventuell
användning av antibakteriella
ämnen och det försvar barnet
har. En etablerad mikrobiell biofilm kan liknas vid ett samhälle
där individer (bakterier) hjälper
varandra att bryta ner och utvinna energi ur komplexa salivmolekyler. Mikrofloran i munnens
biofilm är mycket komplex och
hittills har mer än 500 olika arter
identifierats. Floran är mycket
stabil trots den stress den utsätts
för genom födan, tandkrämer,
munsköljmedel, förändringar i
salivflöde och hormonnivåer.
Det finns en framväxande
bild av hur olika arter samverkar och hur enskilda bakteriers
fysiologiska funktion påverkas
av såväl andra bakterier som av
lokala miljöfaktorer i biofilmen.
I princip gäller detsamma för hur
mikrobiella biofilmer bildas och
fungerar i luftvägar, urinvägar,
tarmkanal och på implantat.
Referens
1. Costerton JW, et al. Bacterial
biofilms: A common cause of
persistent infections. Science 1999;
284: 1318-22.
»
Nordisk Nutrition 3 • 2009 17
>> TEMA: KOST OCH TANDHÄLSA
anpassar också sig många bakterier
till den nya situationen och erövrar
syratolerans. Dessa anpassade bakterier klarar sig bättre i en sur miljö
och kommer att växa och producera
syror i snabbare takt än bakterier som
inte är syratoleranta (Figur 4).
Förebyggande åtgärder mot karies
har under lång tid varit inriktade på
att avlägsna mutansstreptokocker.
Troligen kommer modern förebyggande behandling av karies att
handla mer om att behålla en neutral
pH-miljö i biofilmen liksom att med
hjälp av nya ’antimikrobiella medel’
hindra de mekanismer som ansvarar
för bakteriers anpassning och omställning till en sur biofilmmiljö (6).
Utmaningen består i att behålla
den normala mikrofloran samti-
18 Nordisk Nutrition 3 • 2009
digt som man förhindrar bakteriers
uttryck av sjukdomsframkallande
egenskaper, till exempel syratolerans
i fallet karies. Nya kliniska kariesstudier har till exempel visat positiva
resultat med en kombination av
fluor och vissa potentiellt probiotiska
bakterier. ••
Referenser
1. Johansson I, et al. Salivary flow and dental
caries in Indian children suffering from chronic
malnutrition. Caries Res 1992; 26: 38-43.
2. Alvarez JO. Nutrition, tooth development,
and dental caries. Am J Clin Nutr 1995; 61:
410S-416S.
3. Cate JM, et al. 2008. Chemical interactions
between the toth and oral fluids. In Dental caries. The disease and its clinical management.
2nd ed. Fejerskov O and Kidd E, editors.
Blackwell Munksgaard, Oxford.
4. Marsh PD. Dental plaque: biological significance of a biofilm and a community life-style. J
Clin Periodontol 2005; 32: 7.15.
5. Carlsson J, Egelberg J. Effect of diet on early
plaque formation in man. Odontol Revy 1965;
16: 112-25.
6. Scheie AA, Petersen FC. The biofilm concept:
Consequences for future prophylaxis of oral diseases? Crit Rev Oral Biol Med 2004; 15: 4-12.
8. Bowden GH, Hamilton IR. Survival of oral
bacteria. Crit Rev Oral Biol Med 1998; 9:
54-84.
9. Quivey RG Jr, et al. Adaptation of oral
streptococci to low pH. Adv Microb Physiol.
2000; 42: 239-74.
10. Beighton D. The complex oral microflora
of high-risk individuals and groups and its role
in the caries process. Community Dent Oral
Epidemiol. 2005; 33: 248-55.
11. Marsh PD. Dental plaque as a microbial
biofilm. Caries Res 2004; 38: 204-11.
