5. biofilm Flashcards
1683, wie en wat
- Antoni v Leeuwenhoek
- Beschrijving tandplaque en aanwezige bacteriën
1889, wie en wat
- Miller
- chemo-parasitaire theorie v caries
- onderkent rol v tandplaque niet
wie en wanneer erkenden rol v tandplaque?
1897 - Williams
1898 - Black
1943, wie en wat
- Stephan en Miller
- pH meting in tandplaque
1954, wie en wat
- Orland e.a.
- Kiemvrije rat krijgt geen caries
definitie tandplaque/biofilm
microbiële samenleving op het tandoppervlak die zicht ontwikkelt als een biofilm, ingebed in een matrix van polymeren van bacteriën en speeksel.
samenstelling tandplaque/ biofilm (5)
(georganiseerd systeem met interactie tussen kiemen)
- 70% micro-organismen (>6000 soorten)
- bacteriële producten
- speekseleiwitten
- opgeloste stoffen van de voeding
- plaque vloeistof (mineralen uit tand, water, elektrolieten)
hoeveelheid biofilm is afhankelijk van (7)
- mh/ conditie vd gingiva
- suikergebruik
- speekselvloed
- antimicrobiële factoren v speeksel
- bacterie-aggregerende stoffen in speeksel
- samenstelling pellikel
- retentieplaatsen
samenstelling vd biofilm is afhankelijk van (4)
(locatie!! :)
- omgevingscondities
- nutriënten
- graad v bescherming tegen verwijderende krachten
- chemische factoren
kenmerken ss vd biofilm in pitten en fissuren (2 )
- 80% gram+ cocci (s. mutans, s. sanguis, lactobac.)
2. actinomyces
geef 3 voorbeelden van de gram+ cocci in de biofilm in pitten/fissuren
- S. mutans
- S. sanguis
- lactobacillen
kenmerken ss vd biofilm in approximale zones (4 )
- actinomyces
- gram -
- minder streptococci
- toename van S. mutans bij caries ontwikkeling
(streptococcus, neisseroa, prevotella)
kenmerken vd ss v biofilm op vrije tandoppervlakken (4)
- enkel goed klevende bacteriën (mechanische reiniging v wang en tong)
- S. mutans
- S. salivarius
- actinomyces
kenmerken ss v biofilm in cervicale zones (3)
- = meest complexe, meest dikke plaque
- actinomyces
- strikt anaëroben (belangrijk bij wortelcaries)
(streptococcus, fusobacterium, prevotella)
positieve eigenschap tandplaque =
kolonisatieresistentie
kolonisatieresistentie =
= verdediging voor exogene, pathogene kiemen
waar bevindt zich de grootste hoeveelheid biofilm? (2)
in beschermde zones:
- fissuren
- approximale vlakken
unieke eigenschappen tandplaque/biofilm (2)
- hoge mate tolerantie antimicrobiële agentia
2. hoge mate pathogeen
tandplaque gedurende het leven (4 )
- geboorte: vaginale flora moeder
- 1e residenten: (S. salivarius, - oralis, -mitis, prevotella)
- transiënte flora: darm/huidbacterien, lactob., s.mutans)
- doorbraak 1e tanden: s.mutans, -sanguis, actinomyces, fucsobacteriën
tandplaque, 1e residentie, bacteriesoorten (5)
- S. salivarius
- S. oralis
- S. mitis
- veillonella
- Prevotella
tandplaque, transiënte flora = (3)
- darm- en huidbacteriën
- lactobacillen
- S. mutans
tandplaque, bij doorbraak 1e tanden, flora = (5)
- S. mutans
- S. sanguis
- actinomyces
- spirocheten
- fusobacteriën
oorsprong vd kiemen (3)
- verticale transmissie v primaire verzorger naar kind
- transmissie v anderen
- kolonisatie pas na doorbraak 1e tand (19-31 maanden)
window of infectivity =
(19-31 maanden)
tijdsperiode waarin de 1e werving van S. mutans plaatsvindt op een eerste of permanente tand
ontwikkeling van biofilm (5 fasen)
- pellikel
- eerste kolonisatie (0-24u): ionbruggen = reversiebel
- co-adhesie (4-24u): adhesines/ receptoren
- micro-kolonies
- climax biofilm
ontwikkeling van biofilm, eerste fase (3) =
= pellikel
- glycoproteïnen uit speeksel
- persoonsgebonden
- selectie
ontwikkeling v biofilm, 2e fase = (2)
= 1e kolonisatie (0-24u)
- Van der Waalskrachten
- ionbruggen
- > reversiebel
ontwikkeling v biofilm, 3e fase (3)
= co-adhesie/ secundaire kolonisatie (4-24u)
- adhesines op celwand mo
- binden aan receptoren op pellikel
- mo beïnvloeden verdere kolonisatie
groei vd biofilm
- toename reeds aanwezige bacteriën
- nieuwe bacteriën vanuit mondvloeistof
- vorming bacteriële producten (EPS)
- speeksel glycoproteïnen (agglutininen)
- zuurstofspanning daalt (anaerobe kiemen nemen toe)
- volgroeide plaque (10-14d)
EPS (+vorming) =
= extracellulaire polysacchariden
- > reservevoedsel
- > door samenkleving s.mutans + s.sanguis
wanneer climax biofilm =
na 10-14 dagen volgroeide plaque
2 voorbeelden anaerobe kiemen
- actinomyces
2. veillonella
naarmate biofilm matureert: (7)
- groeisnelheid mo vertraagt
- 3d structuur ontwikkelt
- ontwikkeling v/e matrix EPS
- synergistische interacties tussen mo
- antagonistische interacties
- cel-cel communicatie (aanpassen aan omgevingsfactoren)
- transfer v genetisch materiaal
functies EPS matrix = (4)
- structurele integriteit
- weerstand tegen omgevingsfactoren, uitdroging, aniti-microbiele agentia
- weerhoudt water, voedingsstoffen, enzymes
- kan penetratie van bep. stoffen beïnvloeden
synergistische (samenwerkende) interacties tussen mo bij: (3)
- afbraak v polymeren
- afbraak macromoleculen v gastheer
- EPS v 1 mo= substraat voor ander mo
antagonistische interacties (naarmate tandplaque matureert) (4)
- bacteriocines : verhinderen groei v andere mo
- zuren
- H2O2
- enzymes
IPS (en vorming) = (3)
= Intracellulaire polysacchariden
- gemaakt tijdens suikeraanbod
- reservevoedsel
- afgebroken wanneer suikervoorraad in plaque laag is (verlengde zuurstoot)
Ebden-Meyerhof-weg =
glucose wordt gesplitst tot pyrodruivenzuur
welke micro-organismen zijn sws altijd aanwezig in tandplaque? (2)
- actinomyces viscosus
2. S. mitis
biofilm en antimicorbiële tolerentie (5)
1 .verminderde penetratie
- inactivatie
- ongunstige omgevingsfactoren
- lage groeisnelheid
- expressie v nieuwe microbiële genotypes
homeostase en biofilm: (2)
- frequentt suikerverbruik verstoort de homeostase
2. zuurvormende bacteriën nemen toe (groeien sneller bij lagere pH)
suikeropname door bacterie, via: (2)
- diffusie (concentratiegadient)
2. actief transport (tegen concentratiegradient) -PTS
PTS, afkorting =
fosfotransferase transportsysteem
-> bijft bij lage pH’s werken.
(voor suikeropname door bacterie)
-> in streptococcen, actinomyceten en lactobacillen
PTS, werking =
(fosfotransferase transportsysteem)
- in streptococcen, actinomyceten en lactobacillen
- brengt suikers actief naar binnen
- PTS voor glucose en fructose altijd aanwezig
(4. opname suiker gecontroleerd door afbraak)
wat kun je zeggen over de bacteriële veroorzakers v caries? (3)
- onmogelijk om 1 soort aan te wijzen
- s.mutans: caries initiatie
- lactobacillen: caries progressie
(!) Cariogene eigenschappen van S. mutans (5)
- productie v hechting-bepalende factoren
- productie v reservevoedsel (IPS en EPS)
- suikertransport (PTS)
- zuurproductie (glycolyse)
- zuurbestendigheid
productie v hechting-bepalende factoren (cariogene eigenschappen s.mutans) (3)
- antigeen I/II: = celwandantigeen, hecht aan pellikel
- glycosyltransferase (GTF) = enzym verantwoordelijk v hechting aan glucoseplymeren en productie v EPS
- Glucan binding protein (GBP) : hechting glucoseolymeren
GTF + functie =
= glucosyltranferase
-> enzym verantwoordelijk voor hechting aan glycosepolymeren en productie van EPS
GBP + functie =
= glucan binding protein
-> hechting aan glucosepolymeren
productie van reservevoedsel (cariogene eigenschappen s.mutans) =
= EPS en IPS (intra- en extracellulaire polysacchariden)
-> reservevoedsel waardoor zuurproductie langer doorgaat als er geen suiker meer aanwezig is
waardoor kunnen mutans streptococcen nog metabool actief zijn bij pH’s waarbij andere streptococcen dit niet meer zijn?
doordat het PTS (fosfo-transferase-systeem) bij lage pH’s blijft werken
zuurproductie (cariogene eigenschappen s.mutans) =
= glycolyse
-> door glycolyse kan met name S.mutans zeer veel zuur produceren in relatief korte tijd
(bij ph=6 produceren zij meer zuur dan andere mondbacterien)
verklaar zuurbestendigheid (cariogene eigenschappen s.mutans) =
S. mutans kunnen nog groeien bij pH’s<5: de meeste andere plaquebacteriën zijn dan niet meer metabool actief.
(bij pH<4 stoppen ook s. mutans met groeien)
waarom is een groot aantal lactobacillen in speeksel gecorreleerd met de progressie v diepe dentine laesies? (2)
- zuurvorming
2. zuurbestendigheid
locatie voornamelijke kolonisatie v lactobacillen?
tongrug
wat is het verband tussen biofilm en tijd?
- alleen oude biofilm is schadelijk;
- > biofilm van 2-3 dagen oud: pH voldoende dalen om glazuur op te lossen. - weinig personen zijn in staat om tandplaque volledig te verwijderen bij poetsen
plaquevloeistof =
= interbacteriële waterige fase van plaque met daarin opgeloste stoffen
samenstelling plaquevloeistof = (3)
- > afhankelijk v metabole activiteit v bacteriën
1. toxines, antigenen, eiwitten, EPS
2. plaquebuffers (fosfaat, carbonaat, eitwitten, ammoniumion..)
3. fluorreservoir
welke factoren zorgen na zuurstoot voor de langzame stijging vh pH? (remineralisatie) (5)
- suiker raakt op
- zuur diffundeert uit plaque
- buffering door plaquevloeistof
- speekselbuffers diffunderen in de plaque
- plaquebacteriën produceren minder sterke zuren
(6. productie van ammonia door plaquebacteriën)
kenmerken plaquevloeistof
- milieu waarin bacteriën verblijven en groeien
- milieu waarin de de- en remineralisatie plaatsvindt
- samenstelling afhankelijk v metabole activiteit v bacteriën
plaquevloeistof vs speeksel (3)
- plaquevloeistof bezit een 2x zo grote buffercapaciteit dan rustend speeksel.
- ss verschilt in hoge mate
- plaquevloeistof bevat veel hogere fluorideconcentratie, dan speeksel: fluorreservoir
stephan-curve =
een pH-curve die gedurende 30 minuten regelmatig wordt gemeten (1-2 min) op tandplaque na een spoeling met 2% sucrose
