細菌…じゃなく最近よく聞くバイオフィルムって何?


「バイオフィルム」という言葉を聞いたことはありませんか?
ここでは口腔バイオフィルムに焦点をしぼって書きたいと思います。



バイオフィルムとは?
歯のバイオフィルム
バイオフィルムの成り立ち
バイオフィルムはどうやったら除去できるのか



バイオフィルムとは?

みなさんは台所の三角コーナーを触ってぬるっとした気持悪い感触を経験したことがありますよね。
このぬるっとした野郎がバイオフィルムです。
日本語では菌膜と呼ばれ、正体は微生物の集合体である。
これらは台所だけでなく川の石の上、花瓶の内部、コンタクトレンズ、歯の上などあちこちで見られる。


地球環境の大部分は浮遊細菌ではなくバイオフィルムを作って生きていることがわかりました。
バイオフィルムは人間の生活環境において必ずしも悪者とは限らず、有益な場合もあります。
たとえば、汚水処理プラントはみずから汚物を除去するためにバイオフィルムを利用します。
しかし、ほとんどの場合バイオフィルムは人間の生活にとって都合のよい存在ではありません。
バイオフィルムは水道管のパイプを腐食させ、水フィルターを詰まらせ、医療用インプラントの周囲に炎症を起こさせ、虫歯や歯周病の原因になります。




歯のバイオフィルム

ここでは口腔バイオフィルムに限定して話したいと思います。

歯垢(プラーク)とバイオフィルムはちがう
同じものかと思っている方もいらっしゃるようですが、厳密にいうと違います。
歯垢とは一般に虫歯や歯周病の原因となる細菌の塊で、
一方の口腔バイオフィルムは様々なタイプの微生物がお互いに協力し、生活しているコミュニティ(社会)のようなものである。

バイオフィルムは厄介者
一般にいう歯垢(プラーク)はブラッシングで除去できます。
これに対し口腔バイオフィルムはブラッシングでは容易に除去する事ができない上に、抗生物質や洗口剤でも死滅する事は困難です。
台所の三角コーナーのぬめりならハイターにつけるだけで取れるんですがねぇ…。(^_^;




歯のバイオフィルムができるまで

朝の歯磨きで歯をつるつるに磨き終えたとたんに、歯面には新たなバイオフィルムの準備が始まります。
歯のバイオフィルムは要約すると以下の5つのステージで成熟し、完成します。


第1ステージ 歯の表面のペリクル形成
歯を磨いたあと、歯の表面に付く最初の物質はじつは細菌ではなく唾液中の有機物です。
これをペリクルと呼んでいます。
牛乳を飲んだあとにコップに白い膜ができますよね。それと同じようなものとお考えください。


第2ステージ 初期定着菌群の定着
歯の表面はかなり粗造な形をしています。
歯はフラクタル表面といって、数学的には無限の表面積をもつ 凸凹が形成されています。
数学的には無限の表面積を持つ凸凹が存在すると、表面荷電が生じます。
しかしペリクルが歯の表面にできているので、歯の表面に存在する過剰の表面荷電は中和されます。

このような理由で、電気的な働きで雑然とでたらめに細菌が付着されることがなくなり、
細菌はペリクルを構成する特定のたんぱく質にレセプターとアドベジンの関係で理路整然と結合するようになります。
アドベジンは細菌細胞壁の表面に存在する特別なたんぱく質です。

細菌は宿主細胞やペリクルのレセプターに結合してから、細胞表面や歯の表面でコロニーを作るようになります。
何かに結合しないとコロニーが作れないのです。
ペリクルのたんぱく質のレセプターに付着してコロニーを作り始めるのが、初期定着菌群と呼ばれる特定の口腔の常在菌です。


第3ステージ 後期定着菌群の出現
初期定着菌群によるコロニーが歯面に形成されると、ペリクルは隠れて見れなくなってきます。
次に、初期定着菌群の細菌表面の表層たんぱく質をレセプターとして、それに対するアドベジンを持つ細菌群が増殖します。
すると次から次にレセプターとアドベジンの関係で理路整然と細菌が定着・増殖していきます。
このようにして、第3ステージでは後期定着菌群によるコロニーができあがります。


第4ステージ 粘着性多糖体”スライム”の形成
バイオフィルム細菌は細胞外高分子物質である粘着性多糖体を合成する力があります。
粘着性多糖体が形成されると、歯垢はぬるりとした”スライム”になります。
このスライムの中で初期定着菌群と後期定着菌群が結合し、歯の表面にのりができたように細菌が接着しています。

さらに、これらの多糖体は微量栄養素を捕捉し、細菌を洗口剤やはみがき剤に含まれている殺菌・消毒剤の攻撃から保護します。
この粘着性多糖体をグリコカリックスと呼んでいます。
グリコカリックスは細菌の付着を容易にするばかりでなく、微量栄養素を唾液から捕捉し濃縮する作用を行います。
グリコカリックスが形成された第4ステージ以降では、ハブラシで取ろうとしても全く歯が立ちません。


第5ステージ バイオフィルムの成熟から歯石の形成へ

スライムの形成により歯の特定の部位から移動しなくなった細菌群は、そのまま何年でも生き続けます。
成熟しているバイオフィルムはそれぞれが異なる微生物種から構成され、複雑で、代謝的に協同的なコミュニティ(社会)となっています。
異なる菌種の細菌がバイオフィルムの中で親密に生活し、お互いに助け合って、食糧を融通し助け合いながら殺菌・消毒剤の攻撃や抗生物質に抵抗していきます。
また、定期的に細菌を放出して別の歯にコロニーを作ります。
バイオフィルムの中で遺伝子交換が起こり、薬物耐性遺伝子が異なる菌種に拡散することも知られています。
さらにバイオフィルムが成熟して厚みを増すにつれて、細菌の中にはバイオフィルムから剥がれ落ちるものが出てきます。
一部は石灰化して歯石にもなったりします。




バイオフィルムはどうやったら除去できるのか

前述どおり自分で歯磨きして洗口剤を使って…では取れないわけで、
ここはプロにお任せするしかないです。つまり歯医者さんに機械で取ってもらうということです。
この清掃方法をプロに機械的に清掃してもらうという意味で、 "Professional Mechanical Tooth Cleaning" を略してPMTCと呼んでいます。
見たところPMTCのやり方は、正直いって歯科医院によってぜんぜん違います。

たぶんこういうのをするのでは?という項目をあげますと
○歯垢の染めだし
○ブラシのついた回転マシンで専用の歯磨きをつけて掃除する。
○塩水と空気の勢いで汚れを吹き飛ばす機械で清掃する。(これやってもらったことありますが、めちゃしょっぱいです。)
○歯石除去、ルートプレーニング(歯ぐきより下の奥深くのところまで歯石をとり、滑らかにする)
○フッ素塗布

なお、PMTCは定期的に歯医者さんに通って行わないと効果が期待できないと言われました。
また、並行して歯垢が増えやすい食生活や生活習慣(禁煙、規則正しい食生活、ブラッシング)を改善することも大切なポイントです。
バイオフィルム感染症に対抗するには、定期的な管理以外に勝る予防法はない、だそうです。(^_^;





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