Suomen Hammaslääkärilehti

Suun mikrobiomi – päivitettyä tietoa suunterveyden ammattilaisille

Suomen Hammaslääkärilehti
2017;9(24):
M. Kilian, I. L. C. Chapple, M. Hannig, P. D. Marsh, V. Meuric, A. M. L. Pedersen, M. S. Tonetti, W. G. Wade ja E. Zaura

Artikkelissa esitetään yhteenveto terveyttä edistävän suun mikrobiomin hyödyistä suunterveydelle ja yleisterveydelle sekä katsaus ihmisten ja suun mikrobien rinnakkaiseen evoluutioon. Lisäksi tarkastellaan dysbioosiin liittyviä tekijöitä ja niiden merkitystä karieksen ja parodontiitin kannalta, sekä suun mikrobiomin tasapainon säilyttämiseen tähtääviä nykystrategioita, jotka on tarkoitettu hammaslääkärien ja potilaiden noudatettaviksi.

Ihmiselimistön mikrobit ovat miljoonien vuosien ajan kehittyneet rinnan ja eläneet enimmäkseen sopuisassa symbioosissa isäntiensä kanssa. Ihminen ei ole mikrobiomistaan erillinen kokonaisuus, vaan ne muodostavat yhdessä "superorganismin" eli holobiontin, jossa mikrobiomilla on fysiologian ja terveyden kannalta merkittävä rooli. Suussa on elimistön toiseksi monipuolisin mikrobiyhteisö, jonka muodostaa yli 700 hampaiden kovia pintoja ja suun limakalvon pehmytkudoksia kolonisoivaa bakteerilajia. Viime vuosien teknologisen kehityksen myötä suun mikrobiomin monimutkaiset salat ovat vähitellen alkaneet selvitä, ja sen merkityksestä sekä terveydelle että eri sairauksissa on saatu uutta tietoa. Nykypäivän elämäntavoista johtuvilla suun mikrobiomin häi-riöillä voi olla haitallisia vaikutuksia sekä yleisterveydelle että suunterveydelle. Dysbioosissa suun ekosysteemin herkkä tasapaino häiriintyy niin, että taudinaiheuttajabakteerit pääsevät lisääntymään, jolloin seurauksena on esimerkiksi karies, ientulehdus tai parodontiitti. Suunterveyden tehokkaan ylläpidon tai palauttamisen kannalta tasapainoisen mikrobiomin edistäminen on tärkeää niin hammaslääkärille kuin potilaallekin. Tämän artikkelin tarkoituksena on päivittää nykyistä tietämystä suun mikrobiomista sekä terveyteen että sairauksiin liittyen ja pohtia sen merkitystä tämän päivän hammashoidossa.

Muiden monisoluisten aitotumaisten eliöiden lailla ihminenkään ei ole autonominen organismi, vaan biologinen yksikkö, joka sisältää lukuisia mikrobisymbiontteja ja niiden genomeja (1). Elimistön sisällä ja kehon pinnalla elävät mikrobit muodostavat toiminnallisen elimen, jolla on keskeisen tärkeä merkitys elimistön terveyden ja fysiologian kannalta (kuva «»1). Yhdessä elimistön symbioottisen mikrobien kanssa ihminen muodostaa "superorganismin" eli holobiontin. Merkittävä osa tästä holobiontista koostuu mikrobeista, sillä niiden määrä on vähintään yhtä suuri kuin ihmiselimistön omien solujen määrä (2). Ihmisen elimistössä elävistä mikrobeista käytetään nimitystä mikrobiomi. Termin kehitti Nobel-palkittu Joshua Lederberg, ja se tarkoittaa "kommensaalisten, symbioottisten ja patogeenisten mikro-organismien muodostamaa ekologista yhteisöä, joka kirjaimellisesti elää ihmisen elimistössä ja jonka ratkaisevan tärkeä merkitys terveydelle ja sairauksissa on jäänyt lähes täysin vaille huomiota" (3).

Kuva 1.

Isännän ja mikrobiomin symbioosin myönteiset vaikutukset.

  • Ruuansulatuskanavan terveyden ylläpito
  • Vastustuskyky patogeenien kolonisaatiota vastaan
  • Sydän- ja verisuonijärjestelmän säätely
  • Antioksidanttivaikutus
  • Isännän ja mikrobiomin symbioosin myönteiset vaikutukset
  • Isännän puolustusmekanismien tukeminen
  • Metabolisen potentiaalin lisäys
  • Tulehdusta hillitsevät ominaisuudet

Uusien genomin tutkimuksessa käytettävien menetelmien, kuten uuden sukupolven sekvensoinnin (NGS) ja bioinformatiikan työkalujen kehittyminen on tuonut käyttöön erittäin tehokkaita välineitä, joiden avulla voidaan ymmärtää mikrobiomin merkitystä ihmisen terveydelle. Viime vuosikymmenen aikana käynnistettyjen hankkeiden, kuten Human Microbiome Projectin (4) ja ihmisen suoliston metagenomiikkaa selvittävän MetaHIT-hankkeen (5) avulla on saatu käyttöön ihmisen mikrobiomin selvittämisessä ja ymmärtämisessä tarvittavia resursseja ja asiantuntemusta. Tietämys lisääntyy edelleen suunnitteilla olevien hankkeiden avulla. Niitä ovat mm. vastikään Yhdysvalloissa julkistettu National Microbiome Initiative, joka toteutetaan Yhdysvaltain kansallisten viranomaisten, yliopistojen, hyväntekeväisyysjärjestöjen ja yksityisen sektorin yhteistyönä. Hankkeeseen osallistuvat tahot ovat yhdessä sitoutuneet rahoittamaan tutkimusta yli 500 miljoonalla dollarilla (6). Tutkimus on osoittanut, ettei ihmisen kolonisaatio ole tapahtunut sattumalta. Elimistössämme elävät mikrobit ovat kehittyneet ihmisen rinnalla miljoonien vuosien aikana tapahtuneessa koevoluutiossa. Mikrobiomin ja isännän välinen suhde on dynaaminen, ja siihen vaikuttavat monet nykyaikaiseen elämäntapaan liittyvät tekijät, kuten ruokavalio, tupakointi ja stressi, ja ne voivat muuttaa mikrobiomia ja sen ominaisuuksia. Seurauksena voi olla tila, jossa tämän herkän ekosysteemin tasapaino häiriintyy. Tilanteen korjaaminen ja tasapainon säilyttäminen terveyden suojelemiseksi ja sairauden ehkäisemiseksi edellyttää, ettei isäntää ja elimistön mikrobeja tarkastella erillisinä yksiköinä, vaan kokonaisuutena, eli holobionttina.

Suu on yksi elimistön voimakkaimmin kolonisoituja alueita. Suuontelossa on useita selkeästi erillisiä elinympäristöjä, joiden heterogeeniset mikrobieliöstöt muodostavat tärkeän linkin suun terveyden ja yleisterveyden välille. Tämän artikkelin tarkoituksena on päivittää hammashoidon ammattilaisten tietämystä suun mikrobiomin merkityksestä ihmisen terveydelle ja sairaudelle. Lisäksi tarkastellaan sitä, miten molekylääriset mikrobitunnistusmenetelmät ovat lisänneet asiaan liittyvää tietoa sekä pohditaan mahdollisia vaikutuksia kliiniseen työhön. Tekstissä käytetyt termit (lihavoitu) määritelmineen on koottu taulukkoon «Keskeiset termit ja niiden määritelmät.»1.

Taulukko 1. Keskeiset termit ja niiden määritelmät.
*Tässä artikkelissa.
TermiMääritelmä
16S-ribosomaalinen RNA (16S-rRNA)Prokaryooteissa eli esitumallisissa soluissa ribosomin pienen alayksikön muodostava RNA-molekyyli (pituudeltaan n. 1 500 nukleotidia). 16S-rRNA sisältää erittäin hyvin säilyneitä osia, jotka ovat yhteisiä kaikille prokaryooteille, sekä erittäin suurta vaihtelua ilmentäviä, vain tietyille lajeille tyypillisiä alueita.
BiofilmiSessiili eli paikoillaan kasvava, solunulkoisesta polymeeriaineksesta muodostuvan matriksin ympäröimä mikrobiyhteisö, joka koostuu joko alustaan tai toisiinsa kiinnittyneistä soluista (20).
BioinformatiikkaLaskennallisten menetelmien käyttö monimutkaisen biologisen tiedon kuten geneettisten koodien analysointiin.
KoevoluutioKeskenään vuorovaikutuksessa olevien lajien rinnakkainen kehitys.
Mikrobiyhteisön profilointiMonimutkaisten mikrobiyhteisöjen luokittelu niiden 16S-sRNA-sekvenssien perusteella.
DysbioosiTila, jossa mikrobiomipopulaation normaali rakenne on häiriintynyt, usein ulkoisten tekijöiden kuten sairauden tai lääkityksen takia (7).
EpigenetiikkaEpigenetiikka tutkii geenien ilmentymisessä esiintyviä periytyviä muutoksia, jotka eivät aiheudu DNA-sekvenssin muutoksista (95).
GeenimonistusGeenikopioiden monistaminen tutkimustarkoituksiin laboratoriomenetelmien avulla*. Geenin monistaminen tuottaa riittävän määrän kopioita geenin sekvensointia varten.
GeenisekvensointiLaboratoriomenetelmä DNA-molekyylin tarkan nukleotidijärjestyksen selvittämiseksi. Sen avulla tutkijat pystyvät tarkastelemaan tietyn DNA-segmentin (kuten 16S-rRNA-geenin) sisältämää geneettistä informaatiota.
HolobionttiIsännän ja sen kaikkien symbioottisten mikrobien muodostama kokonaisuus (1).
MetagenomiikkaMonimutkaisen eliöyhteisön genomin analysointi. Tyypillisesti tarkastelun kohteena ovat tietystä elinympäristöstä tai isännästä peräisin olevan näytteen sisältämät mikrobit. Metagenomi koostuu lukuisten yksittäisten mikrobien genomista (7).
MetatranskriptomiikkaMikrobiomin aktiivisten geenien ja mikrobilajien analysointi (96).
MikrobiomiMikrobien, niiden sisältämän geneettisen informaation sekä niiden vuorovaikutusympäristön muodostama kokonaisuus (7).
MikrobiotaKaikki elävät mikrobieliöt, joista mikrobiomi muodostuu (7).
Uuden sukupolven sekvensointimenetelmät (Next-generation sequencing, NGS)Useista uudenaikaisista, nopeista ja tehokkaista sekvensointimenetelmistä käytettävä yleisnimitys.
Operatiivinen taksonominen yksikkö (Operational taxonomic unit, OTU)Bakteerien 16S-rRNA -geenisekvenssien ryhmittely niiden samankaltaisuuden mukaan (7). Ryhmittelyn perusteena on yleensä 97 ja 99 %:n välillä oleva arvo.
FenotyyppiEliön havaittavissa olevat fyysiset ominaisuudet, kuten ulkonäkö, käytös tai kliininen presentaatio.
FylogenetiikkaEliöryhmien sisäistä polveutumishistoriaa selvittävä tutkimus.
FylotyyppiBakteeri, jonka sijoittuminen fylogeneettiseen sukupuuhun perustuu sen 16S-rRNA -sekvenssiin.
LajiYhtenäinen ja selkeä ryhmä bakteereja, jotka on eristetty, viljelty ja nimetty*.
SymbioosiKahden tai useamman lajin edustajien pitkäaikainen, läheinen yhteiselämä (1).

Suun mikrobiomi: pohdintaa

Tämänhetkinen mikrobiomin biologista evoluutiota koskeva tietämys

On olemassa näyttöä siitä, että eri eläinlajien elimistössä elävät mikrobit ovat osallistuneet eläinten ruoansulatukseen vähintään 500 miljoonan vuoden ajan (7). Todisteena koevoluutiosta ovat monet samankaltaisuudet ihmisen ja muiden nisäkkäiden mikrobiomien välillä (8). Mikro-organismien ja ihmisen yhteiselon historia on esitetty kuvassa «»2. Koevoluution myötä on myös muodostunut pieniä mutta merkittäviä eroja eri etnisten ryhmien välille (9–12). Mikrobien geneettinen materiaali on seurannut mukana, kun ihmiskunta on vaeltanut syntysijoiltaan Afrikasta eri puolille maailmaa, ja sitä on käytetty ihmisten omien markkereiden rinnalla näiden maailmanlaajuisten kansainvaellusreittien selvittämisessä (11). Onkin mahdollista, että eri Helicobacter pylori -kantojen yksityiskohtainen tutkimus antaa tarkempaa tietoa ihmispopulaatioiden välisten erojen selvittelyyn kuin ihmisten omien geneettisten markkereiden vertailu (11).

Kuva 2. Mikro-organismien ja ihmisen yhteiselon historia: Mikro-organismien (siniset viivat) ja niiden isäntien (vihreät viivat) 1,5 miljardia vuotta kestänyt koevoluutio on johtanut yhteisadaptaatioon ja toiminnalliseen integraa-tioon. Tästä on osoituksena ihmisen ja useimpien ihmiskehon pintaa kolonisoivien mikro-organismien välinen suhde (Homo sapiens, punainen viiva).

Ympäristö on koko ihmisen evoluution ajan muovannut ihmiselimistön mikrobiomin koostumusta. Muutosvauhti on vain kiihtynyt neoliittisella kaudella, teollisen vallankumouksen aikana sekä modernilla aikakaudella (13). Tulen käyttöönotto, maanviljelyksen kehittyminen, prosessoidun ruoan saatavuuden lisääntyminen (raffinoitu sokeri mukaan lukien) teollisen vallankumouksen jälkeen, sekä antibioottien keksiminen ovat todennäköisesti kaikki omalta osaltaan vaikuttaneet ihmisen mikrobiomin koostumukseen (13).

Suun mikrobiomin muutokset aikojen saatossa

Sekä kivettyneet plakkinäytteet ajalta, jolloin ihmiset siirtyivät metsästys- ja keräilykulttuurista neoliittiseen kauteen, että teollisen vallankumouksen ajalta peräisin olevat näytteet ovat antaneet viitteitä siitä, että näiden evoluution kannalta merkittävien virstanpylväiden aikoihin mikrobiomin koostumus muuttui ja mikrobien diversiteetti väheni (14). On kuitenkin syytä muistaa, että erittäin vanhojen näytteiden mikrobiomin määritykseen liittyy rajoituksia verrattuna eläviä mikrobeja sisältäviin näytteisiin (15), ja löydösten tulkinnassa tuleekin olla varovainen. Raffinoidun sokerin käyttöönotto maanviljelyksen alkuaikoina sai aikaan sen, että tiettyjen suun bakteerien aineenvaihdunta alkoi vähitellen sopeutua ruokavaliossa maanviljelyksen myötä tapahtuneisiin muutoksiin. Esimerkiksi Streptococcus mutans pystyi menestyksellisesti kilpailemaan muita bakteerilajeja vastaan kehittämällä puolustusmekanismeja lisääntynyttä oksidatiivista stressiä kohtaan sekä resistenssiä oman uuden, tehokkaan hiilihydraattimetaboliansa happamia sivutuotteita kohtaan (16). Tämä sopeutuminen auttoi sitä vahvistamaan asemaansa suuontelossa yhdessä muiden happamuutta sietävien lajien kanssa. Teollisen vallankumouksen jälkeen ihmiset altistuvat myös aiempaa useammin raskasmetallien, desinfiointi-aineiden, biosidien ja antiobioottien kaltaisille aineille, jotka voivat hävittää tai heikentää monia mikro-organismeja ja toisaalta suosia sellaisia mikrobeja, joilla on resistenssiominaisuuksia (13). Kehittyneissä maissa suuhygieniakäytännöt muuttuivat 1800-luvun lopulla, lähinnä Willoughby Millerin vuonna 1890 julkaistun kirjan 'Micro-organisms of the human mouth' ansiosta. Kirja herätti maailmanlaajuista kiinnostusta hampaiden harjausta ja hammasvälien puhdistusta kohtaan (17). On todennäköistä, että sekin oli eräs merkittävä tekijä suun mikrobiomikoostumuksen muutoksen taustalla (18). Suun ekosysteemiin ovat myös osaltaan vaikuttaneet nykyajalle tyypillinen happamien juomien ja raffinoidun sokerin runsas käyttö sekä tupakointi (14), joiden seurausta ovat karieksen ja parodontiitin kaltaiset sairaudet.

Ihmisen mikrobiomi on monimutkainen ekologinen yhteisö?

Nykyään tiedetään, että ihmisen mikrobiomin muodostavat mikro-organismit (mikrobiota) eivät ole vain rinnakkain eläviä yksisoluisia organismeja, vaan ne muodostavat erittäin tarkoin säädeltyjä, rakenteellisesti ja toiminnallisesti järjestäytyneitä yhteisöjä, jotka kiinnittyvät elimistön eri pinnoille biofilmeinä (19). Eri lajien välillä esiintyy lisäksi sekä yhteistyötä että kilpailua, mikä vaikuttaa osaltaan ekologiseen vakauteen. Biofilmin bakteerit pystyvät viestimään keskenään. Tämä tapahtuu pieniä, diffusoituvia signaalimolekyylejä tuottamalla ja havainnoimalla sekä niihin vastaamalla. Tämä viestintä, josta käytetään nimitystä 'quorum sensing', edistää kolonisaatiota, biofilmin muodostumista, puolustautumista kilpailijoita vastaan sekä sopeutumista ympäristön muutoksiin (19). Biofilmin quorum sensing -viestinnällä on myös yhteyksiä bakteerien virulenssi- ja patogeenisuuspotentiaaliin. Näin ollen sillä on tärkeä merkitys bakteeri-infektioiden ymmärtämisen ja niiden hallinnan kannalta (19), koska se auttaa biofilmin mikro-organismeja parantamaan sietokykyään isännän puolustusmekanismeja ja antibiootteja vastaan (20).

Ihmisen endogeeniset mikrobiyhteisöt osallistuvat keskeisen tärkeisiin metabolisiin, fysiologisiin ja immunologisiin tehtäviin, joita ovat mm. seuraavat (21–24):

  • Isännän limakalvojen ja immuunipuolustuksen erilaistuminen ja kypsyminen
  • Ruoansulatus ja ravitsemus
  • Energiantuotanto
  • Aineenvaihdunnan säätely ja rasvan varastoinnin säätely?
  • Ympäristökemikaalien prosessointi ja detoksikaatio
  • Iho- ja limakalvoesteen toiminnan ylläpito
  • Immuunijärjestelmän kehittyminen ja säätely sekä sen reagointitavan hienosäätö, eli tulehdusta edistävien ja hillitsevien proses-sien välinen tasapaino
  • Taudinaiheuttajamikrobien invaasion ja kasvun ehkäisy (kolonisaatioresistenssi)

Mikrobiomin toiminnan ja koostumuksen häiriintymisellä voi olla terveyden kannalta merkittäviä vaikutuksia (7).

Mikrobiomin koostumus vaihtelee suuresti elimistön eri osien välillä, samoin eri yksilöiden välillä (25). Onkin esitetty, että suolistossa ja elimistön sisällä ja kehon pinnalla elävät mikrobieliöstöt eroavat eri ihmisillä niin paljon, että ne voisivat toimia yksilöllisenä "mikrobisormenjälkenä" (26). Geneettinen vaihtelu isäntien välillä on joka tapauksessa merkittävä syy mikrobiomissa ilmenevän vaihtelun taustalla, ja kaksosten suolistomikrobiomissa onkin todettu olevan enemmän samankaltaisuuksia kuin kaksosen ja vanhemman tai muun sisaruksen mikrobiomin välillä (27). Vaikka mikrobiomin koostumus siis vaihtelee eri yksilöillä, on tärkeää muistaa, että mikrobiomin toiminta on kokonaisuudessaan kuitenkin suhteellisen samanlaista (13).

Elimistön eri osissa elää selvästi erilaistuneita mikrobiyhteisöjä, koska eri alueiden/elinympäristöjen biologiset ja fyysiset ominaisuudet eroavat toisistaan (25). Kuczynski ym. osoittivat, että elimistön eri osissa on juuri niille spesifinen mikrobieliöstö: he pystyivät tunnistamaan näytteenottokohdan pelkästään kymmenen mikrobiaineistosta satunnaisesti valitun sekvenssin perusteella (28). Kaikkein suurinta vaihtelua esiintyy ruoansulatuskanavan ja suun bakteeripopulaatioissa (29).

Suun mikrobiomin erityispiirteitä?

Ihmisen suu ei ole paikalliselle mikrobiotalle homogeeninen ympäristö, vaan se tarjoaa mikrobien kolonisoitavaksi useita selvästi erillisiä elinympäristöjä (30), kuten hampaat, ientaskut, kiinnittynyt ien, kieli, posket, huulet sekä kova ja pehmeä suulaki. Kukin niistä muodostaa erittäin heterogeenisen ekologisen systeemin, joka tukee merkittävästi toisistaan poikkeavien mikrobiyhteistöjen kasvua (31). Koska suu on lämmin ja kostea, se toimii hyvänä kasvualustana monille mikro-organismeille, joille se tarjoaa myös isännästä peräisin olevia ravinteita, kuten syljen proteiineja, glykoproteiinia ja ientaskunestettä (32). Hampaat ovat ihmiselimistön ainoa luonnostaan hilseilemätön pinta, joten ne tarjoavat ainutlaatuisia mahdollisuuksia laajaan biofilmin muodostukseen ja tarjoavat mikrobeille "turvasataman" (33). Hampaiden paikkauksen, kruunutuksen ja silloituksen, irrotettavien proteesien ja implanttien myötä suuhun muodostuu uusia hilseilemättömiä pintoja, jotka voivat vaikuttaa biofilmin muodostumiseen ja koostumukseen (34–36).

Suuontelosta on tähän mennessä löydetty yli 700 prokaryootista taksonia, joista monet eivät ole eristettävissä tavallisin viljelymenetelmin (37). Noin 54 % näistä on asianmukaisesti nimettyjä lajeja, kun taas 14 % on vielä nimeämättä (mutta viljelty), ja 32 % tunnetaan vain viljelemättöminä fylotyyppeinä (37). Yksittäisen ihmisen elimistössä esiintyvien lajien määrän on kuitenkin arvioitu olevan pienempi. 26 tutkittavan yhdeksän eri suun alueen yksityiskohtainen tutkimus DNA-sekvensointitekniikalla paljasti, että jokaisella tutkittavalla oli suussaan keskimäärin 296 lajitason taksonia, ja kaikkiaan näiltä 26 tutkittavalta löytyi 557 taksonia (julkaisematon tieto; Dr. Floyd Dewhirst, henkilökohtaisesti välitetty tieto).

Normaalin mikrobiomin kehittyminen?

Synnytyksessä äidin mikrobeja siirtyy lapseen, joten synnytystapa (alatiesynnytys tai sektio) vaikuttaa siihen, millaisille mikro-organismeille lapsi altistuu elämänsä alussa (38). Synnytystavalla on vaikutusta myös suun mikrobiomin diversiteettiin myöhemmin siten, että alateitse syntyneillä lapsilla on kolme kuukautta syntymän jälkeen suussaan useampia taksoneja sektiolapsiin verrattuna (39). Myös ruokinta-menetelmällä on vaikutusta, sillä rintaruokituilla lapsilla suun Lactobacillus-kolonisaatio on kolmen kuukauden iässä suurempi kuin vastiketta saaneilla lapsilla (40). Hampaiden puhkeamisen myötä suuhun muodostuu mikrobikolonisaatiolle uusia pintoja, mikä on lapsen suun ekologian kannalta merkittävää (41). Kolmen vuoden ikään mennessä lapsen suun mikrobiomi on jo monipuolinen, ja kehitys jatkuu samansuuntaisena iän karttuessa (42). Pysyvien hampaiden puhkeaminen maitohampaiden tilalle muuttaa jälleen suun mikrobien elinympäristöä merkittävästi (31).

Terveen suun mikrobiomin ylläpito

Kun suun mikrobiomi on kehittynyt ja vakiintunut, sen ylläpidosta vastaavat sekä isäntään että mikrobeihin liittyvät muuttujat. Tähän liittyy prosesseja, joita ei vielä täysin tunneta. Elimistössä elävillä bakteereilla on sekä tulehdusta edistäviä että sitä hillitseviä vaikutuksia, jotka ovat keskeisen tärkeitä homeostaasin säilyttämisen kannalta runsaasti kolonisoiduilla alueilla, kuten suuontelossa (43). Suun limakalvon akuutit infektiot ovat voimakkaasta mikrobikolonisaatioista huolimatta suhteellisen harvinaisia isännän puolustusjärjestelmän ja sen mikrobisymbionttien välisen vuorovaikutuksen ansiosta (44). Isännän ja mikrobien välisen vuorovaikutuksen merkitys korostuu immunosuppressiopotilailla, joilla voi esiintyä hengenvaarallisia limakalvon ja suun virus- ja sieni-infektioita, joiden aiheuttajana ovat muut kuin suuperäiset lajit (45–47).

Sekä sylki että ientaskuneste tarjoavat mikrobeille niiden kasvuun tarvittavia ravinteita, ja molemmissa on myös vaikutukseltaan antimikrobiaalisia komponentteja (32, 48, 49). Syljen rooli suun terveyden edistäjänä on hyvin tunnettu (32). Sen lisäksi että sylki helpottaa pureskelua, nielemistä ja puhumista sekä auttaa ruoansulatusta, se myös sisältää tärkeitä entsyymejä ja proteiineja, jotka auttavat ylläpitämään mikrobiotan tasapainoa. Yhdessä millilitrassa sylkeä on todettu olevan jopa 108 mikro-organismia, joista suurin osa on peräisin suun limakalvoilta, kuten kielestä (50). Syljen komponentit ovat mikro-organismien tärkein ravinnonlähde, ja ne ovatkin tasapainoisen mikrobiomin edellytys. Monet syljen komponentit, kuten sekretorinen immunoglobuliini A, laktoferriini, laktoperoksidaasi, lysotsyymi, stateriini ja histatiinit säätelevät mikro-biomia sekä suoraan että epäsuorasti, ylläpitäen sen tasapainoa (32). Esimerkiksi laktoperoksidaasi katalysoi reaktion, jossa vetyperoksidista – joka on bakteeriaineenvaihdunnan tuote – ja syljen erittämästä tiosyanaatista muodostuu hypotiosyaniittia. Hypotiosyaniitti ehkäisee bakteerien glykolyysiä, joten sillä on suora antimikrobivaikutus (51). Toinen syljen komponentti, jolla on antimikrobivaikutus, on nitriitti, jota syntyy suun bakteerien muuntaessa ravinnon nitraatteja. Nitriitti pelkistyy edelleen typpioksidiksi, joka ehkäisee kariogeenisten bakteerien kasvua ja voi näin ollen suojata kariekselta (52).

Syljestä, ientaskunesteestä, suun lima-kalvolta ja bakteereista peräisin olevat proteiinit, entsyymit mukaan lukien, sekä lipidit ja muut komponentit (hiilihydraatit, nukleiinihapot) muodostavat pellikkelin, joka säätelee bakteerien kiinnittymistä hammas- ja epiteelipinnalle ja suojelee hampaan pintaa happohyökkäyksiä vastaan (53). Mikrobiomin tasapainon säätelyyn vaikuttavat entsyymit ovat kiinnittyneet pellikkeliin aktiivisessa muodostelmassa (54). Pellikkelin koostumus vaihtelee eri yksilöiden välillä, ja se käynnistää ja välittää bakteerien kiinnittymisen hampaan sileään pintaan eri vuorovaikutusmekanismien avulla.

Sen lisäksi että sylki auttaa ylläpitämään biofilmin kannalta suotuisaa elinympäristöä, se myös muovaa plakkikerrosta lukuisten biofilmin muodostumista ja toimintaa säätelevien proteiinien, kuten entsyymien ja glykoproteiinien, sekä mineraalien avulla (32, 55). Myös suun alueen (poskien ja kielen) lihasten liikkeet ja sylki irrottavat plakkibiofilmiä puheen ja pureskelun aikana.

Suun mikrobiomin karakterisointi

Suun mikrobiomin koostumuksen määrityksessä on käytetty useita perinteisiä menetelmiä, kuten mikroskopiaa, bakteeriviljelyä sekä entsyymi- ja immuunimäärityksiä (56–58). Kuvassa «»3 on esitetty, miten mikrobiologiset menetelmät ovat kehittyneet vuosien saatossa. Monet suun alueen bakteerit ovat kuitenkin oikukkaita ja hidaskasvuisia, joten niiden viljely edellyttää monimutkaisen kasvualustan käyttöä sekä tarkkojen ympäristövaatimusten ja pitkien inkubaatioaikojen noudattamista. Monet suussa esiintyvät bakteerilajit ovat selkeästi anaerobisia, ja niiden keruu, kuljetus ja inkubaatio vaativat erityistä huolellisuutta happialtistuksen välttämiseksi. Näytteiden kattava viljely on hankalaa, joten vain pieniä näytemääriä voidaan prosessoida. Selektiivisten bakteriologisten kasvualustojen käyttö on osoittautunut hyödylliseksi tutkittaessa tiettyjä mielenkiinnon kohteena olevia lajeja, mutta ne ovat toisaalta saattaneet vinouttaa suun alueen sairauksien mikrobietiologiaan liittyvää tietämystä. On mahdollista, että sairauksiin liittyvät ominaisuudet yhdistetään lajeihin, jotka menestyvät kyseisissä olosuhteissa, kun taas toiset jäävät huomaamatta.

Kuva 3. Mikrobiologisten menetelmien kehitys kautta aikojen.

Viljelystä riippumattomien menetelmien kehittyminen on parantanut merkittävästi mikro-organismien löytymistä, erityisesti sellaisten lajien, joita ei toistaiseksi pystytä viljelemään (57). Yleisin viljelystä riippumaton menetelmä perustuu yhteisön profilointiin 16S-ribosomaali-RNA (16S-rRNA) -geenien perusteella (57). Kaikissa prokaryooteissa on 16S-rRNA-geeni, joka sisältää juuri kullekin mikro-organismilajille ominaisia alueita, ja näitä voidaan käyttää lajien tunnistuksessa. 16S-rRNA-geenejä voidaan eristää heterogeenisistä näytteistä, minkä jälkeen geenit monistetaan ja sekvensoidaan. Sen jälkeen niitä voidaan verrata tietokantoihin, esimerkkinä Human Oral Microbiome Database (37). Se on vapaasti saatavilla oleva verkkopalvelu, joka yhdistää sekvenssidataa suuontelon mikro-organismien fenotyyppiä, fylogenetiikkaa ja kliinistä tietoa koskevaan dataan sekä kirjallisuudesta peräisin olevaan tietoon. Jos sekvenssille löytyy tietokannasta osuma, mikro-organismi voidaan tunnistaa. Jos osumaa ei löydy, sekvenssi voidaan lisätä tietokantaan uutena, aiemmin tuntemattomana fylotyyppinä.

Perinteinen 16S-rRNA-geenisekvensointi oli kallis, työläs ja aikaa vievä menetelmä. Uuden sukupolven sekvensointimenetelmät kuten 454-pyrosekvensointi (joka on nykyisin jäämässä pois käytöstä) ja Illumina MiSeq ovat mahdollistaneet aiempaa huomattavasti suurempien näytemäärien prosessoinnin: yhden ainoan ajon aikana voidaan sekvensoida jopa 27 miljoonaa sekvenssiä (perinteisellä menetelmällä vastaava luku oli joitakin satoja). Kuvassa «»4 on tarkempi kuvaus uuden sukupolven sekvensointimenetelmistä. Uuden sukupolven sekvensointimenetelmien helppouden ja suhteellisen edullisen hinnan myötä on syntynyt valtavasti tietoa ja julkaisuja, mikä puolestaan on tuonut mukanaan tiedon analysointiin ja tulkintaan liittyviä haasteita. Uuden sukupolven sekvensointimenetelmiä käyttävissä tutkimuksissa on noudatettava äärimmäistä huolellisuutta, jottei joidenkin uuttopakkausten, reagenssien ja näytteenottovälineiden sisältämä DNA kontaminoi kliinisiä näytteitä, mikä voisi vaikuttaa merkittävästi tutkimustuloksiin (59, 60). Näistä riskeistä huolimatta voidaan todeta, että uuden sukupolven sekvensointimenetelmät ovat käyttökelpoinen työväline, joka mahdollistaa geneettisen materiaalin tutkimisen suurilla näytemäärillä, ja se on lisännyt merkittävästi suun mikrobiomia koskevaa tietämystä ja ymmärrystä.

Kuva 4. Uuden sukupolven sekvensointilinjaston kuvaus.

Muita viime aikoina käyttöön otettuja menetelmiä ovat metagenomiikka ja metatranskriptomiikka. Metagenomiikka antaa tietoa näytteen mikrobiyhteisön geneettisestä koostumuksesta, kun taas metatranskriptomiikka mahdollistaa aktiivisesti transkriboitujen geenien tutkimisen (61). Tekniset haasteet rajoittavat vielä toistaiseksi molempien menetelmien käyttöä, mutta jatkossa ne tarjoavat lupaavia mahdollisuuksia parantaa tietämystä suun mikrobiomin kollektiivisesta genomista ja sen metaboliasta.

Viljelystä riippumattomat menetelmät ovat tuoneet merkittävästi lisää tietoa mikrobin diversiteetistä. Viljely on kuitenkin välttämätöntä organismin ominaisuuksien ja potentiaalin selvittämiseksi. Tällä hetkellä jopa noin kolmasosa suun mikrobiomista tunnetaan vain 16SrRNA-geenisekvenssinsä perusteella (62), ja tutkijat pyrkivätkin jatkuvasti kehittämään uusia viljelymenetelmiä sellaisille mikro-organismeille, joita ei tällä hetkellä pystytä viljelemään (62). Tässä onkin edistytty: uusien mikrobilajien eristykseen ja viljelyyn on kehitetty uudenlainen menetelmä, jossa käytetään sideroforeja (eli bakteerien, sienten ja ruohojen kaltaisten mikro-organismien erittämiä pieniä, korkean affiniteetin omaavia, rautaa kelatoivia yhdisteitä) (62). Joidenkin isolaattien onnistunut viljely edellyttää ns. apulajien käyttöä. Tämä viittaa siihen, että ne ovat riippuvaisia quorum sensing -viestinnästä sekä ravitsemukseen ja/tai viestintään liittyvästä vuorovaikutuksesta muiden samaan biofilmiyhteisöön luonnostaan lukeutuvien bakteerien kanssa (62).

Yhdessä uusien molekyylibiologiaa ja bioinformatiikkaa hyödyntävien lähestymistapojen ja alati kasvavan tietojenkäsittelyn tehokkuuden kanssa näiden uudenlaisten viljelymenetelmien käyttö ei ainoastaan lisää suun mikrobiomia koskevaa tietämystä, vaan myös auttaa kehittämään terveyden ylläpitämiseen ja tiettyjen sairauksien hoitoon tähtääviä interventiostrategioita.

Suun mikrobiomin tasapainon häiriintyminen voi olla haitallista yleisterveydelle?

Suun mikrobiomi vaikuttaa suunterveyteen ja yleiseen hyvinvointiin (kuva 1), ja sen häiriintymisellä voi olla haitallisia terveysvaikutuksia. Tästä ovat esimerkkinä nitraattireduktaasia ilmentävät suun alueen bakteerit, joiden on osoitettu katalysoivan reaktiota, joka muuttaa ravinnosta peräisin olevia nitraatteja nitriitiksi. Nielemisen jälkeen syljen nitriitti muuttuu edelleen typpioksidiksi, joka laajentaa verisuonia voimakkaasti, ja jolla on antimikrobiaalisia vaikutuksia. Sillä on keskeinen rooli sydän- ja verisuoniterveyden ylläpitäjänä (63). Nitriitti stimuloi myös liman eritystä vatsassa (64). Kohtuullisella nitraatin saannilla on todettu olevan verenpainetta alentava, verihiutaleiden toimintaa ehkäisevä sekä endoteelin toimintahäiriötä vähentävä vaikutus (65). Hiljattain toteutettu tutkimus osoitti, että pitkäkestoinen nitraattien saanti ravinnosta paransi verisuonten toimintaa hyperkolesteromiapotilailla (66). Nämä parannukset liittyivät suun mikrobiomin muutoksiin, joissa nitriitin pelkistykseen kykenevien organismien osuus kasvoi (66). Vaikka ravinnosta saatavat nitraatit voivat siis edistää nitriittien muodostumista, typpioksidi voi toisaalta joutua kudoksissa kosketuksiin immuunisolujen tuottamien superoksidi-radikaalien kansa. Tällöin muodostuu peroksinitriittianioneja, joiden on arveltu aiheuttavan soluissa haitallisia vaikutuksia, kuten DNA-vaurioita (67). Nitraatin/nitriitin/typpioksidin terveysvaikutukset ovat edelleen jonkin verran kiistanalaisia. Useissa suppeissa tutkimuksissa on kuitenkin osoitettu, että klooriheksidiiniä sisältävän suuveden käyttö voi vähentää sekä syljen että plasman nitriittitasoa ja johtaa verenpaineen lievään kohoamiseen (68–70). Vaikka löydökset ovat sinänsä mielenkiintoisia, on syytä todeta, että ne tulee varmistaa laajemmissa tutkimuksissa ennen kuin asiasta voidaan tehdä lopullisia johtopäätöksiä.

Dysbioosi: suun mikrobiomi sairauden aikana?

Suuontelossa elävien mikrobilajien monimutkainen tasapaino on vastuussa normaalin eli terveen tilan (symbioosi) tai sairauteen liittyvän tilan (dysbioosi) ylläpidosta. Dysbioottisessa mikrobiomissa sen lajien tai taksojen diversiteetti ja suhteelliset osuudet ovat epätasapainossa (7). Suun mikrobiomin ja isännän välinen suhde on dynaaminen. Terveessä suussa mikrobiyhteisöjen koostumus on huomattavan vakaa (vakiinnuttuaan lapsuudessa), mutta biologiset muutokset voivat vaikuttaa yhteisöjen lajien väliseen tasapainoon (71). Tällaisia muutoksia ovat esim. ikään liittyvät fysiologiset muutokset tai murrosikään ja raskauteen liittyvät hormonaaliset muutokset, joihin terveet yksilöt yleensä sopeutuvat ilman, että niistä koituu haittaa suun terveydelle (72). Suun herkkä ekosysteemi voi kuitenkin toisinaan häiriintyä, jolloin seurauksena on dysbioottinen siirtymä ja biofilmin tasapainon tai diversiteetin häiriintyminen (73). Seurauksena on yhden tai useamman lajin nousu määräävään asemaan ja siihen liittyvä lisääntynyt sairastumisriski. Suun dysbioosin taustalla voi olla tekijöitä, joihin voidaan vaikuttaa. Näitä ovat esim. sylkirauhasen toimintahäiriöt (syljen erityksen ja/tai koostumuksen muutokset), huono suuhygienia, ientulehdus ja elämäntavat, ruokavalio ja tupakointi mukaan lukien (74, 75). Kuvassa «»5 on yhteenveto dysbioosiin vaikuttavista tekijöistä.

Kuva 5.

(a) Dysbioosin syitä; (b) Dysbioosimalli (Marshia (80) mukaillen).

Terveellä henkilöllä suurin osa bakteereista on symbioottisessa suhteessa isäntään. Yksinkertaisuuden vuoksi kyseiset mikro-organismit on merkitty kuvassa vihreällä. Potentiaalisesti kariogeenisiä tai parodontiittia aiheuttavia bakteereja (jotka on merkitty punaisella ja ympäröity katkoviivalla) on havaittu terveissä sijaintipaikoissa vähäisinä määrinä, jotka eivät ole kliinisesti merkittäviä. Ne voivat myös olla peräisin läheisiltä kumppaneilta (transmissio), mutta niiden määrä on edelleen erittäin vähäinen suhteessa terveyteen liittyvien bakteerien määrään. Sairauden aikana kariogeenisten tai parodontiittia aiheuttavien bakteerien määrä ja suhteellinen osuus kasvavat ja myös niiden biomassa saattaa kasvaa (erityisesti ientulehduksessa). On esitetty, että tämä edellyttää paikallisissa olosuhteissa tapahtuvaa muutosta (merkittävä ekologinen paine), joka muuttaa biofilmin bakteerien keskinäistä kilpailukykyä ja suosii uuteen ympäristöön parhaiten sopeutuneita lajeja. Sairauksien riittävän ja johdonmukaisen ehkäisyn kannalta on tärkeää tunnistaa valinnan taustalla olevat tekijät ja puuttua niihin.

Tätä nykyä on yleisesti hyväksyttyä, että myös terveillä alueilla on vähäisiä määriä bakteereja, joita on perinteisesti pidetty suun 'patogeeneinä', ja että suun sairaudet kehittyvät pikemminkin mikrobiomin luonnollisen tasapainon häiriintymisen kuin ulkopuolisen 'infektion' seurauksena (71). Dysbioosissa sairauteen liittyvien bakteerien osuus pääsee kasvamaan suuremmaksi kuin terveessä suussa, jonka biofilmistä ne yleensä muodostavat vain pienen ja harmittoman osan (71).

Muutokset biofilmin muodostumisessa voivat johtaa dysbioottisten mikroympäristöjen kehittymiseen suun lukuisissa erillisissä elinympäristöissä. Hampaalle ominainen kovapintainen, hilseilemätön rakenne (sileät pinnat, kuopat ja uurteet, proksimaalipinnat ja paljastuneet juuripinnat) mahdollistaa huomattavien mikrobimäärien kertymisen hampaan pinnalle, johon muodostuu plakkibiofilmiä (76). Hampaan pinnan rakenteesta johtuen siihen kertyvä plakkibiofilmi ei irtoa itsestään. Onkin todennäköistä, että se on keskeinen dysbioosia edistävä tekijä puutteellisen syyhygienian tapauksessa, kun biofilmi säilyy ehjänä ja jää poistamatta.

Dysbioosi karieksen ja parodontiitin taustalla

Plakin ja hammassairauksien välisestä suhteesta on vuosien varrella esitetty erilaisia hypoteeseja (77). ‘Epäspesifinen plakkihypoteesi' (nonspecific plaque hypothesis, NSPH) sai alkunsa jo 1800-luvulla, mutta sitä kehiteltiin edelleen seuraavien sadan vuoden aikana. Aluksi hypoteesin oletuksena oli, että hammas-infektioiden aiheuttajana on plakin sisältämien bakteerien epäspesifinen liikakasvu. Hypoteesia laajennettiin sittemmin niin, että kiinnityskudosta tuhoavan parodontiitin katsottiin olevan seurausta subgingivaalialueen kolonisaatiosta, joka suosii plakin kertymiseen, ientulehdukseen ja ienperäiseen tulehdusnestevuotoon liittyvä ekologisia muutoksia. Nämä muutokset lisäävät mikro-organismien määrää ja muuttavat niiden suhteellisia osuuksia, mutta aktiivisissa kohdissa ei kuitenkaan ole todettu yhtään yksittäistä lajia, jota ei tavattaisi yleisesti myös inaktiivisissa kohdissa (78). Koska oletuksena oli, että mikä tahansa plakki voi aiheuttaa parodontiittia, pääteltiin että plakin epäspesifinen ja mahdollisimman tarkka mekaaninen poisto esimerkiksi harjauksen tai hammasvälien puhdistuksen avulla olisi paras tapa ehkäistä sairautta (77).

Laboratoriomenetelmien kehittyminen mahdollisti uusien lajien viljelyn niin, että ne pystyttiin eristämään ja tunnistamaan. 'Spesifinen plakkihypoteesi' syntyi, kun havaittiin, että kanamysiini tehosi erityisen hyvin kariekseen liittyviä lajeja kuten streptokokkeja vastaan. Hypoteesin oletuksena oli, että vain muutamilla suun mikrobiomin lajeilla on osuutta sairauden kehittymiseen, ja että sairaus (aluksi karies, myöhemmin parodontiitti) on hoidettavissa tai estettävissä näihin lajeihin kohdistuvalla antibiootilla (77, 79). Molempia sairauksia koskevien kliinisten tutkimusten tulokset ovat kuitenkin enimmäkseen olleet pettymyksiä käytännön hoitosovellusten ja pitkäaikaisen kliinisen hyödyn kannalta (77). Asiaa selittänee se jo aiemmin mainittu seikka, ettei suurta osaa mikro-organismeista pystytä viljelemään laboratorio-olosuhteissa. Tuloksia voi näin ollen vääristää se seikka, että tutkimuksissa on eristetty vain viljeltävissä olevia lajeja.

1980-luvulla kiinnostus epäspesifistä plakkihypoteesia kohtaan virisi uudelleen. Sen pohjalta esitettiin ekologinen plakkihypoteesi, jolla pyrittiin selittämään suun mikrobiotan, isännän muodostaman elinympäristön ja suun sairauksien välistä suhdetta (kuva «»5 B) (80). Paikallisen ympäristön merkittävät muutokset voivat muuttaa plakkibakteerien kilpailukykyä, minkä seurauksena uuteen ympäristöön parhaiten sopivien organismien määrä kasvaa (80). Tämän hypoteesin mukaan sairaus on ehkäistävissä paitsi mahdollisten patogeenien suoralla ehkäisyllä, myös vaikuttamalla niiden valinnan ja runsastumisen taustalla oleviin ympäristötekijöihin (80). Esimerkiksi karieksen tapauksessa lisääntynyt sokerin käyttö tai syljenerityksen väheneminen johtaa plakkibiofilmin muodostumiseen. Näin muodostunut plakki altistuu myös pitempään ja säännöllisemmin alhaiselle pH:lle. Tämä suosii organismeja, jotka tuottavat itse happoja ja/tai jotka sietävät paremmin happamia ympäristöjä, sellaisten bakteerien kustannuksella, jotka viihtyvät neutraaleissa olosuhteissa tai neutraloivat pH:ta (71, 81). Kuvassa «»6 on nykynäkemyksen mukainen malli, joka kuvaa isännän ja mikrobien välistä vuorovaikutusta karieksen patogeneesissä.

Kuva 6.

Nykytietämyksen mukainen malli isännän ja mikrobien välisestä vuorovaikutuksesta karieksen patogeneesissä (Soetia ja Zauraa sekä Takahashia mukaillen (97, 51).

Karieksessa hiilihydraatit fermentoituvat orgaanisiksi hapoiksi (esim. maitohapoksi), mikä alentaa pH:ta paikallisesti. Seurauksena on hampaan pinnan demineralisaatio, mikä puolestaan suosii tehokkaita happoa tuottavia ja sitä sietäviä bakteereja (dysbioosi). Terveessä suussa metabolinen prosessi on monimutkaisempi ja tasapainoisempi. Syljen proteiinit ja glykoproteiinit hajoavat, jolloin syntyy emäksiä, jotka neutraloivat syntyneitä happoja. Biofilmi käy vuorokauden kuluessa läpi useita pH-syklejä, joiden tuloksena on kiilteen de- tai remineralisaatio (kaaviossa sitä kuvaa ionien virtaus kiilteestä ulos ja sisään). Jos biofilmissä on fluori-ioneja, F- sitoutuu kiilteen pintakerrokseen remineralisaatiovaiheen aikana, mikä hidastaa demineralisaatiota happohyökkäyksen aikana. Jos riskitekijöiden määrä nousee liian suureksi (esim. jos pH:n neutralisaatioon ei ole riittävästi aikaa liian tiheiden välipalojen takia, plakin fluori-, kalsium- ja fosfaattisaturaatio on liian alhainen, tai syljen määrä on vähäinen), demineralisaatio ylittää remineralisaation, jolloin seurauksena on mineraalien menetys ja ajan myötä kiillevaurio.

Ekologista plakkihypoteesia muokattiin edelleen lisäämällä siihen olettamus, että tietyt vähäisinä määrinä esiintyvät mikrobipatogeenit voivat aiheuttaa tulehdussairauksia häiritsemällä isännän immuunipuolustusta ja muuttamalla mikrobiotan koostumusta, mikä johtaa ientulehduksen ja parodontiitin kehittymiseen. Kuvassa «»7 on nykykäsityksen mukainen malli, joka kuvaa isännän ja mikrobien välistä vuorovaikutusta ientulehduksen ja parodontiitin patogeneesissä (82). Biofilmin kertyminen laukaisee ientulehduksen, mutta biofilmi ei kuitenkaan itsessään riitä parodontiitin kehittymiseen. Nykyisin tiedetään, että immuunivasteen välittäjien ja biofilmin väliset monimutkaiset vuorovaikutussuhteet ovat välttämätön edellytys, jotta ientulehdus etenee parodontiitiksi (82). Dysbioottinen mikrobiyhteisö häiritsee isännän vastetta, joten suurin osa kudosvaurioista on seurausta tilanteeseen sopimattomasta ja hallitsemattomasta tulehdustilasta (82–84). Biofilmin kertymisestä aiheutuva paikallinen tulehdus lisää ravinteikkaan ientaskunesteen määrää ja voi aiheuttaa verenvuotoa. Se estää hapensaannin tulehduskohdassa, mikä puolestaan suosii anaerobisten mikrobien kasvua (71). Parodontaalialueen tulehdukselliset muutokset muodostavat ihanteellisen ympäristön ientaskun anaerobisille ja proteiineista riippuvaisille bakteereille. Seurauksena on, että symbioottisen mikrobiomin tilalle kehittyy dysbioosi (71). Tulehduksen aikaansaamat sulkulaarisen epiteelin mikroskooppiset haavaumat aiheuttavat veren (ja sen myötä raudan) tihkumista ientaskuun. Tämän seurauksena syntyvissä olosuhteissa parodontiittiin yhdistetyt lajit kuten Porphyromonas gingivalis ja Aggregatibacter actinomycetemcomitans kasvavat ja kukoistavat (85, 86). Dysbioottinen mikrobiota aiheuttaa parodontaalikudoksen tuhoutumisen isännän häiriintyneen immuunivasteen kautta, ja kudoksen tuhoutuminen tarjoaa bakteereille lisää ravinteita (87). Bakteerit ovat evoluution myötä sopeutuneet hyödyntämään tulehdusperäisiä ravinteita, mikä edistää entisestään dysbioosia ja kudosvaurioita. Seurauksena on itseään ruokkiva patogeeninen noidankehä (87).

Kuva 7.

Parodontiitin patogeneesi (Meylea ja Chapplea (82) mukaillen, kehitetty Pagenin ja Kornmanin klassisen mallin (98) pohjalta).

Kliiniseen terveyteen kuuluvat lievät tulehdusmuutokset, jotka ylläpitävät elimistön "terveyttä edistävää" parodontaalimikrobiotaa. Suhde on symbioottinen, eli isäntä elää sovussa mikrobiensa kanssa. Jos biofilmi saa kertyä rauhassa eikä sitä säännöllisin väliajoin rikota/poisteta, tietyt patogeeniset bakteerit pääsevät vallalle, ja seurauksena on "alkava dysbioosi". Esimerkiksi Porphyromonas gingivalis vaatii kasvaakseen hemirautaa, jonka avulla se pystyy vakiinnuttamaan asemansa ja edistämään dysbioosin kehittymistä. Lisääntyvän paikallisen tulehduksen myötä se saa tarvitsemaansa rautaa ienverenvuodosta. Ientulehduksessa isännän vaste pysyy kohtuullisena, mutta biofilmin kypsymisen myötä tulehdustila ei enää parane yhtä helposti ja se muuttuu krooniseksi, mikä tukee dysbioosia. Useista perinnöllisistä, ympäristöön ja elintapoihin liittyvistä tekijöistä riippuen ientulehdus etenee parodontiitiksi joillakin potilailla, joilla on siihen alttius. Parodontiitin taustalla on isännän ylimitoitettu tulehdusvaste, joka aiheuttaa suurimman osan kudosvaurioista ja edistää edelleen dysbioosia, jolloin krooninen, tuhoava tulehdus ei pääse paranemaan. Tästä seuraa noidankehä, joka ylläpitää epätasapainoa. Symbioosi on kuitenkin palautettavissa säännöllisellä ja huolellisella biofilmin poistolla, joka auttaa taltuttamaan tulehduksen. DAMP – damage-associated molecular pattern (vaurioon liittyvä molekyylimalli); fMLP – f-Met-Leu-Fe; GCF – gingival crevicular fluid (ientaskuneste); LPS – lipopolysakkaridi; MMP – matriksimetalloproteinaasi; PMN – neutrofiilinen polymorfonukleaarinen leukosyytti.

Karieksessa hiilihydraatit fermentoituvat orgaanisiksi hapoiksi (esim. maitohapoksi), mikä alentaa pH:ta paikallisesti. Seurauksena on hampaan pinnan demineralisaatio, mikä puolestaan suosii tehokkaita happoa tuottavia ja sitä sietäviä bakteereja (dysbioosi). Terveessä suussa metabolinen prosessi on monimutkaisempi ja tasapainoisempi. Syljen proteiinit ja glykoproteiinit kataboloituvat, jolloin syntyy emäksiä, jotka neutraloivat mahdollisesti syntyneet hapot. Biofilmi käy vuorokauden kuluessa läpi useita pH-syklejä, joiden tuloksena on kiilteen de- tai remineralisaatio (kaaviossa sitä kuvaa ionien virtaus kiilteestä ulos ja sisään). Jos biofilmissä on fluori-ioneja, F- sitoutuu kiilteen pintakerrokseen remineralisaatiovaiheen aikana, mikä hidastaa demineralisaatiota happohyökkäyksen aikana. Jos riskitekijöiden määrä nousee liian suureksi (esim. jos pH:n neutralisaatioon ei ole riittävästi aikaa liian tiheiden välipalojen takia, plakin fluori-, kalsium- ja fosfaattisaturaatio on liian alhainen, tai syljen määrä on vähäinen), demineralisaatio ylittää remineralisaation, jolloin seurauksena on mineraalin määrän väheneminen ja ajan myötä kiillevaurio.

Se miten paljon biofilmin kertyminen edesauttaa parodontiitin kehittymistä vaihtelee yksilöllisen (82) riskiprofiilin mukaan. Niillä potilailla, joilla ei ole alttiutta parodontiittiin, vaste ientulehdukseen on oikein mitoitettu, ja se paranee itsestään. Parodontiitille alttiilla potilailla lukuisat epigeneettiset tai potilaasta riippuvat tekijät (tupakka, alkoholi, ruokavalio, huonossa tasapainossa oleva diabetes, stressi) voivat laukaista ylimitoitetun mutta silti tehottoman, kroonisen ja parantumattoman tulehduksen hampaan kiinnityskudoksissa (82). Tilanne korostuu entisestään diabeteksessa, johon liittyy tulehdusvasteeseen vaikuttavan aineenvaihdunnan säätelyn häiriintyminen. Seurauksena on vakava tulehdustila, joka entisestään kiihdyttää kudosvaurioita ja hampaan kiinnityksen tuhoutumista (82).

Vaikka tällä hetkellä on yleisesti tiedossa, että elimistön mikrobiyhteisöjen välillä tapahtuu tiettyjä muutoksia sairauksiin liittyen, on vielä avoinna, onko olemassa jokin tietty "terve määrä" näitä bakteereja joka pysyy muuttumattomana yksilöstä toiseen (88), vai vaihteleeko määrä eri ihmisillä riippuen isännän immuunivasteen aktivaatio- ja/tai deregulaatiokynnyksestä.

Suun dysbioosin systeemiset seuraukset?

Tasapainoiseen rinnakkaiseloon johtava koevoluutio toimii vain silloin, kun mikrobit pysyvät omassa luonnollisessa elinympäristössään, eivätkä kulkeudu muualle elimistöön, missä ne voivat aiheuttaa sairauksia. On todennäköistä, että bakteremian laukaiseva parodontiitti edesauttaa suun alueen bakteerien pääsyä elimistöön, minkä vuoksi hyvä suuhygienia on keskeisen tärkeää bakteerien kokonaisaltistuksen hallinnan kannalta (89, 90). Suun patogeenien ja systeemisten vaikutusten välisestä yhteydestä saatiin näyttöä hiljattain eläintutkimuksessa, jossa todettiin, että suun kautta annettu P. gingivalis vaikutti suoraan suolen mikrobiomin koostumukseen ja eri kudoksissa ja elimissä ilmeneviin tulehdusmuutoksiin (91). Suun alueen bakteereilla on arveltu olevan osuutta lukuisissa systeemisissä sairauksissa, mukaan lukien sydän- ja verisuonitaudit, nivelreuma, raskauteen liittyvät ongelmat, aivoinfarkti, tulehdukselliset suolistosairaudet ja kolorektaalisyöpä, hengitystietulehdus, aivokalvotulehdus tai aivopaise, keuhko-, maksa- tai pernapaise, umpilisäkkeen tulehdus, keuhkokuume ja diabetes (30, 58, 90, 92, 93).

Vakiintuneen käsityksen mukaan vaikea parodontiitti haittaa diabetespotilaiden sokeritasapainon hallintaa sekä vaikuttaa haitallisesti verensokeriin myös henkilöillä, joilla ei ole diabetesta. Vaikea parodontiitti lisää tyypin 2 diabeteksen riskiä, minkä lisäksi parodontiitin vaikeusasteen ja diabeteskompilaatioiden välillä on suora ja annosriippuvainen riippuvuus (92). Lisätutkimus on kuitenkin tarpeen, jotta voitaisiin todeta, onko parodontaalialueen mikrobiotalla suoraa vaikutusta diabetekseen.

Suuontelon ja sen mikrobiomin analyysi voi olla käyttökelpoinen työkalu sellaisten systeemisten sairauksien diagnosoinnissa, joihin liittyy parodontaalioireita. Mikrobitaakan rajoittamiseen tähtäävä hyvä suuhygienia on tärkeää, jotteivät mikrobit pääse leviämään muualle elimistöön (90).

Johtopäätökset

Holobiontin aiempaa parempi ymmärtäminen - seuraukset kliiniseen työhön nyt ja tulevaisuudessa

Suun mikrobiomin muodostava monipuolinen mikrobiyhteisö on luonnostaan hienosäädetty suojelemaan meitä taudeilta, ja sen vuoksi sen luonnollisen diversiteetin säilyttäminen on erittäin tärkeää. Nykyaikainen elämäntapa voi häiritä suun mikrobiomin luonnollista tasapainoa, ja kliinisessä työssä tavoitteena tulisikin olla symbioottisen tasapainon palauttaminen kaikin tarvittavin keinoin, jotka soveltuvat käyttöön yksittäisen potilaan tapauksessa. Näin ollen on ratkaisevan tärkeää, että sekä potilaat että terveydenhoidon ammattilaiset sisäistävät suun tasapainoisen mikrobiomin käsitteen ja sen tärkeyden niin suun kuin koko elimistönkin terveyden kannalta. Hoitokäynteihin tulisi sisältyä ehkäisysuunnitelma, kuten suuhygieniaan, ruokavalioon ja tupakointiin liittyvää neuvontaa. Terveyden ylläpidon tulisi olla sekä hoitohenkilökunnalle että potilaalle ensimmäinen vaihtoehto sairauden hoidon sijaan. Suunterveyden ammattilaiset voivat toteuttaa tämän antamalla potilaille elämäntapasuosituksia sekä tehokkaaseen plakinhallintaan liittyviä neuvoja. Niiden avulla hampaiden biofilmi pysyy suun terveyttä ylläpitävällä tasolla. Tämä lähestymistapa säilyttää suussa olevan mikrobiotan suotuisat ominaisuudet, kun liiallisesta plakin kertymisestä aiheutuva hammassairauksien riski vähenee.

Dysbioositilanteessa hoidon tavoitteena tulee olla häiriintyneen tasapainon palauttaminen hyvän suuhygienian sekä sitä tukevien elämäntapamuutosten (ruokavalio, tupakoinnin lopettaminen) avulla. Suun sairauksien hoidossa tulisi välttää sattumanvaraisesti valittujen antibioottikuurien käyttöä. Näin voidaan suojella suun alueen hyödyllisiä bakteereja ja välttää antibioottiresistenssin kehittymistä. Karieksen hallintaan tulisi paikallisen fluorin käytön lisäksi sisältyä myös toimia, jotka vähentävät suun happamuutta. Näitä ovat sokeripitoisten ja happamien (myös sokerittomien) juomien käytön vähentäminen sekä hapon tuotantoa plakissa vähentävien ja/tai emäksen tuotantoa edistävien tuotteiden käyttö. Parodontiitti-potilaiden hoitostrategian tavoitteena tulisi olla kertyneen biofilmin vähentäminen plakin mekaanisen poiston avulla, jotta tilanne palautuu tasolle, jossa suunterveys säilyy hyvänä. Tämä vähentää tulehdusta ja ientaskunesteen tuotantoa, mikä edistää tasapainoisen mikrobiomin muodostumisen kannalta suotuisaa mikroympäristöä. Potilaille tulee tarvittaessa antaa myös tupakoinnin lopetukseen ja diabeteksen hallintaan liittyvää neuvontaa.

Hiljattain pienellä otoksella toteutettu tutkimus osoitti, että kroonisen parodontiitin pitkän aikavälin kliinistä lopputulosta ennustaa paremmin lähtötason subgingivaalimikrobiomi kuin antibioottihoito (94). Vaikka ennustearvon yksityiskohtien varmistamiseksi tarvitaan vielä lisätutkimusta, havainto korostaa suun mikrobiomin keskeistä vaikutusta paitsi sairauteen, myös tapaan, jolla suun kudokset reagoivat.

Tämänhetkinen tietämyksemme tästä nopeasti kehittyvästä tieteenalasta tukee ajatusta, että kliinisessä työssä painopisteen tulisi siirtyä perinteisestä karieksen ja parodontiitin hoitoon tähtäävästä mikrobiotan eliminoinnista proaktiiviseen suunterveyden hoitoon, jossa holobionttia tarkastellaan ekologisesta näkökulmasta. On mahdollista, että tulevaisuudessa kehitetään yksilöllisiä mikrobiomin ja isännän vasteen arviointimenetelmiä riskipotilaiden varhaiseksi tunnistamiseksi, sekä henkilökohtaisesti räätälöityä hoitoja suun terveen mikrobiomin palauttamiseksi dysbioositilanteen jälkeen. Tämä avaa mielenkiintoisia kehitysnäkymiä, joilla on toteutuessaan suora vaikutus potilaiden kliiniseen hoitoon.

Unilever on tukenut käsikirjoituksen laatimisessa käytettyä ulkopuolista apua (Dr. Kristina Standeven, MediTech Media UK).

Sidonnaisuudet:

MK on pitänyt aiheesta tieteellisiä alustuksia Unileverin rahoituksella. ILCC on saanut tutkimusrahoitusta useilta suunterveydenhoitotuotteita valmistavilta yrityksiltä, mukaan luettuna Unilever. MH on toiminut asiantuntijana ja saanut tutkimusrahoitusta useilta suunterveyden ja hammashoitotuotteita valmistavilta yrityksiltä. PDM on toiminut asiantuntijana ja pitänyt esityksiä useiden suunterveyden hoitotuotteita valmistavien yrityksien rahoittamissa konferensseissa. VM on saanut tutkimusrahoitusta useilta suunterveyden hoitotuotteita valmistavilta yrityksiltä. AMLP on toiminut asiantuntijana ja saanut tutkimusrahoitusta useilta suunterveyden hoitotuotteita valmistavilta yrityksiltä. MST on saanut tutkimusrahoitusta ja konsulttipalkkioita useilta suunterveyden hoitotuotteita valmistavilta yrityksiltä. WGW on toiminut asiantuntijana ja saanut tutkimusrahoitusta useilta suunterveyden hoitotuotteita valmistavilta yrityksiltä. EZ on saanut tutkimusrahoitusta useilta suunterveyden hoitotuotteita valmistavilta yrityksiltä.

Alkuperäinen julkaisu: The oral microbiome – an update for oral health care professionals. British Dental Journal 2016; 221(10): 657–66.

M. Kilian
Department of Biomedicine, Faculty of Health, Aarhus University, Wilhelm Meyers allé 4, DK-8000, Aarhus C, Denmark
kilian@biomed.au.dk
I. L. C. Chapple
School of Dentistry, Institute of Clinical Sciences, College of Medical and Dental Sciences, University of Birmingham, Birmingham, UK
M. Hannig
Clinic of Operative Dentistry, Periodontology and Preventive Dentistry, Saarland University, Homburg, Germany
P. D. Marsh
School of Dentistry, University of Leed, Leeds, UK
V. Meuric
CHU Rennes; EA 1254 Microbiologie Risques infectieux, Université de Rennes 1, Rennes, France
A. M. L. Pedersen
Section of Oral Medicine, Clinical Oral Physiology, Oral Pathology and Anatomy, Department of Odontology, Faculty of Health and Medical Sciences, University of Copenhagen, Denmark
M. S. Tonetti
European Research Group on Periodontology, Genova, Italia
Department of Periodontology, The University of Hong Kong, SAR Hong Kong, China
W. G. Wade
Barts and The London School of Medicine and Dentistry, Queen Mary University of London, UK
E. Zaura
Department of Preventive Dentistry, Academic Centre for Dentistry Amsterdam, University of Amsterdam
Vrije Universiteit Amsterdam, Gustav Mahlerlaan 3004, 1081 LA, Amsterdam, the Netherlands
Käännös: Anna Vuolteenaho

Kirjallisuutta

  1. Bordenstein SR, Theis KR. Host biology in light of the microbiome: ten principles of holobionts and hologenomes. PLoS Biol 2015; 13: e1002226.
  2. Sender R, Fuchs S, Milo R. Are we really vastly outnumbered? Revisiting the ratio of bacterial to host cells in humans. Cell 2016; 164(3): 337–40.
  3. Lederberg J, Mccray A. 'Ome sweet 'omics – a genealogical treasury of words. Scientist 2001; 15(7): 8–10.
  4. Turnbaugh P J, Ley R E, Hamady M. ym. The human microbiome project. Nature 2007; 449: 804–10.
  5. MetaHIT Consortium (Metagenomics of the Human Intestinal Tract consortium). 2016. [http://www.sanger.ac.uk/resources/downloads/bacteria/metahit/]. Haettu 11/2016.
  6. The White House Office of Science and Technology Policy. Fact sheet: Announcing the National Microbiome Initiative. 2016. [https://www.whitehouse.gov/sites/whitehouse.gov/files/documents/OSTP%20National%20Microbiome%20Initiative%20Fact%20Sheet.pdf]. Haettu 11/2016.
  7. Cho I, Blaser M J. The human microbiome: at the interface of health and disease. Nat Rev Genet 2012; 13(4): 260–70.
  8. Blaser M J. Who are we? Indigenous microbes and the ecology of human diseases. EMBO Rep 2006; 7(10): 956–60.
  9. Haubek D, Ennibi O K, Poulsen K. ym. Risk of aggressive periodontitis in adolescent carriers of the JP2 clone of Aggregatibacter (Actinobacillus) actinomycetemcomitans in Morocco: a prospective longitudinal cohort study. Lancet 2008; 371(9608): 237–42.
  10. Ravel J, Gajer P, Abdo Z. ym. Vaginal microbiome of reproductive-age women. Proc Natl Acad Sci U S A 2011; 108 (Suppl 1): 4680–7.
  11. Rinaldi A. Tiny travel companions. As microorganisms have accompanied mankind‘s journeys around the globe, they could help scientists to unravel our past. EMBO Rep 2007; 8: 121–5.
  12. Rylev M, Kilian M. Prevalence and distribution of principal periodontal pathogens worldwide. J Clin Periodontol 2008; 35(8 Suppl): 346–61.
  13. Gillings MR, Paulsen IT, Tetu SG. Ecology and evolution of the human microbiota: Fire, farming and antibiotics. Genes (Basel) 2015; 6(3): 841–57.
  14. Adler C J, Dobney K, Weyrich LS. ym. Sequencing ancient calcified dental plaque shows changes in oral microbiota with dietary shifts of the Neolithic and Industrial revolutions. Nat Genet 2013; 45(4): 450–5.
  15. Costalonga M, Herzberg MC. The oral microbiome and the immunobiology of periodontal disease and caries. Immunol Lett 2014; 162(2): 22–38.
  16. Cornejo O E, Lefebure T, Bitar P D. ym. Evolutionary and population genomics of the cavity causing bacteria Streptococcus mutans. Mol Biol Evol 2013; 30(4): 881–93.
  17. American Dental Association. History of Dentistry Timeline. 2016. [http://www.ada.org/en/abouttheada/adahistoryandpresidentsoftheada/ada¬historyofdentistrytimeline]. Haettu 11/2016.
  18. Marsh PD. Controlling the oral biofilm with antimicrobials. J Dent 2010; 38(Suppl 1): S11–5.
  19. Li Y H, Tian X. Quorum sensing and bacterial social interactions in biofilms. Sensors (Basel) 2012; 12(3): 2519–38.
  20. Donlan RM, Costerton JW. Biofilms: survival mechanisms of clinically relevant microorganisms. Clin Microbiol Rev 2002; 15(2): 167–93.
  21. Donohoe DR, Garge N, Zhang X. ym. The microbiome and butyrate regulate energy metabolism and autophagy in the mammalian colon. Cell Metab 2011; 13(5): 517–26.
  22. Krajmalnik-Brown R, Ilhan ZE, Kang DW, DiBaise JK. Effects of gut microbes on nutrient absorption and energy regulation. Nutr Clin Pract 2012; 27(2): 201–14.
  23. Relman DA. The human microbiome: ecosystem resilience and health. Nutr Rev 2012; 70(Suppl 1): S2–9.
  24. Relman DA. The human microbiome and the future practice of medicine. JAMA 2015; 314(11): 1127–8.
  25. Costello EK, Lauber CL, Hamady M. ym. Bacterial community variation in human body habitats across space and time. Science 2009; 326(5960): 1694–7.
  26. Franzosa EA, Huang K, Meadow JF. ym. Identifying personal microbiomes using metagenomic codes. Proc Natl Acad Sci U S A 2015; 112(22): E2930-8.
  27. Turnbaugh P J, Hamady M, Yatsunenko T. ym. A core gut microbiome in obese and lean twins. Nature 2009; 457(7228): 480–4.
  28. Kuczynski J, Costello EK, Nemergut DR. ym. Direct sequencing of the human microbiome readily reveals community differences. Genome Biol 2010; 11(5): 210.
  29. Human Microbiome Project Consortium. A framework for human microbiome research. Nature 2012; 486(7402): 215–21.
  30. Dewhirst F E, Chen T, Izard J. ym. The human oral microbiome. J Bacteriol 2010; 192(19): 5002–17.
  31. Xu X, He J, Xue J. ym. Oral cavity contains distinct niches with dynamic microbial communities. Environ Microbiol 2015; 17(3): 699–710.
  32. van't Hof W, Veerman EC, Nieuw Amerongen AV, Ligtenberg AJ. Antimicrobial defense systems in saliva. Monogr Oral Sci 2014; 24: 40–51.
  33. Marsh PD, Devine DA. How is the development of dental biofilms influenced by the host? J Clin Periodontol 2011; 38 (Suppl 11): 28–35.
  34. Busscher HJ, Rinastiti M, Siswomihardjo W, van der Mei HC. Biofilm formation on dental restorative and implant materials. J Dent Res 2010; 89(7): 657–65.
  35. Hannig C, Hannig M. The oral cavity - a key system to understand substratum-dependent bioadhesion on solid surfaces in man. Clin Oral Investig 2009; 13(2): 123–39.
  36. Øilo M & Bakken V. Biofilm and dental biomaterials. Materials 2015; 8(6): 2887–900.
  37. Human Oral Microbiome Database (HOMD). 2016. [http://www.homd.org/]. Haettu 4/2016.
  38. Dominguez-Bello MG, Costello EK, Contreras M. ym. Delivery mode shapes the acquisition and structure of the initial microbiota across multiple body habitats in newborns. Proc Natl Acad Sci U S A 2010; 107(26): 11971–5.
  39. Lif H P, Harnevik L, Hernell O. ym. Mode of birth delivery affects oral microbiota in infants. J Dent Res 2011; 90(10): 1183–8.
  40. Holgerson PL, Vestman N R, Claesson R. ym. Oral microbial profile discriminates breast-fed from formula-fed infants. J Pediatr Gastroenterol Nutr 2013; 56(2): 127–36.
  41. Sampaio-Maia B, Monteiro-Silva F. Acquisition and maturation of oral microbiome throughout childhood: An update. Dent Res J (Isfahan) 2014; 11(3): 291–301.
  42. Crielaard W, Zaura E, Schuller AA. ym. Exploring the oral microbiota of children at various developmental stages of their dentition in the relation to their oral health. BMC Med Genomics 2011; 4: 22.
  43. Devine D A, Marsh P D, Meade J. Modulation of host responses by oral commensal bacteria. J Oral Microbiol 2015; 7: 26941.
  44. Zaura E, Nicu EA, Krom BP, Keijser BJ. Acquiring and maintaining a normal oral microbiome: current perspective. Front Cell Infect Microbiol 2014; 4: 85.
  45. Petti S, Polimeni A, Berloco PB, Scully C. Orofacial diseases in solid organ and hematopoietic stem cell transplant recipients. Oral Dis 2013; 19(1): 18–36.
  46. Soga Y, Maeda Y, Ishimaru F. ym. Bacterial substitution of coagulase-negative staphylococci for streptococci on the oral mucosa after hematopoietic cell transplantation. Support Care Cancer 2011; 19(7): 995–1000.
  47. Diaz P I, Hong B Y, Frias-Lopez J. ym. Transplantation-associated long-term immunosuppression promotes oral colonization by potentially opportunistic pathogens without impacting other members of the salivary bacteriome. Clin Vaccine Immunol 2013; 20(6): 920–30.
  48. Grant M M, Creese AJ, Barr G. ym. Proteomic analysis of a noninvasive human model of acute inflammation and its resolution: the twenty-one day gingivitis model. J Proteome Res 2010; 9(9): 4732–44.
  49. Barnes V M, Teles R, Trivedi H M. ym. Acceleration of purine degradation by periodontal diseases. J Dent Res 2009; 88(9): 851–5.
  50. Marsh P D, Do T, Beighton D, Devine D A. Influence of saliva on the oral microbiota. Periodontol 2000 2016; 70(1): 80–92.
  51. Takahashi N. Oral microbiome metabolism: From "Who are they?" to "What are they doing?". J Dent Res 2015; 94(12): 1628–37.
  52. Doel J J, Hector MP, Amirtham CV. ym. Protective effect of salivary nitrate and microbial nitrate reductase activity against caries. Eur J Oral Sci 2004; 112(5): 424–8.
  53. Siqueira W L, Custodio W, McDonald EE. New insights into the composition and functions of the acquired enamel pellicle. J Dent Res 2012; 91(12): 1110–8.
  54. Hannig C, Hannig M, Attin T. Enzymes in the acquired enamel pellicle. Eur J Oral Sci 2005; 113(1): 2–13.
  55. Amerongen AV, Veerman EC. Saliva – the defender of the oral cavity. Oral Dis 2002; 8(1): 12–22.
  56. Krishnan K, Chen T, Paster BJ. A practical guide to the oral microbiome and its relation to health and disease. Oral Dis 2016; 23(3): 275-86.
  57. Zarco MF, Vess TJ, Ginsburg GS. The oral microbiome in health and disease and the potential impact on personalized dental medicine. Oral Dis 2012; 18(2): 109–20.
  58. Pedersen AM. (toim.). Oral infections and general health: from molecule to chairside. Vol. 1. Springer International Publishing, 2016.
  59. Salter SJ, Cox MJ, Turek EM. ym. Reagent and laboratory contamination can critically impact sequence-based microbiome analyses. BMC Biol 2014; 12(1): 87.
  60. van der Horst J, Buijs MJ, Laine ML. ym. Sterile paper points as a bacterial DNA-contamination source in microbiome profiles of clinical samples. J Dent 2013; 41(12): 1297–301.
  61. Gilbert JA, Hughes M. Gene expression profiling: metatranscriptomics. Methods Mol Biol 2011; 733: 195–205.
  62. Vartoukian S R, Adamowska A, Lawlor M. ym. In vitro cultivation of ‘unculturable' oral bacteria, facilitated by community culture and media supplementation with siderophores. PLoS One 2016; 11: e0146926.
  63. Kapil V, Webb AJ, Ahluwalia A. Inorganic nitrate and the cardiovascular system. Heart 2010; 96(21): 1703–9.
  64. Lundberg JO, Gladwin MT, Ahluwalia A. ym. Nitrate and nitrite in biology, nutrition and therapeutics. Nat Chem Biol 2009; 5(12): 865–9.
  65. Lundberg J O, Carlstrom M, Larsen FJ, Weitzberg E. Roles of dietary inorganic nitrate in cardiovascular health and disease. Cardiovasc Res 2011; 89(3): 525–32.
  66. Velmurugan S, Gan JM, Rathod KS. ym. Dietary nitrate improves vascular function in patients with hypercholesterolemia: a randomized, double-blind, placebo-controlled study. Am J Clin Nutr 2016; 103(1): 25–38.
  67. Chapple I L, Matthews JB. The role of reactive oxygen and antioxidant species in periodontal tissue destruction. Periodontol 2000 2007; 43: 160–232.
  68. Woessner M, Smoliga J M, Tarzia B. ym. A stepwise reduction in plasma and salivary nitrite with increasing strengths of mouthwash following a dietary nitrate load. Nitric Oxide 2016; 54: 1–7.
  69. Kapil V, Haydar SM, Pearl V. ym. Physiological role for nitrate-reducing oral bacteria in blood pressure control. Free Radic Biol Med 2013; 55: 93–100.
  70. Govoni M, Jansson E A, Weitzberg E, Lundberg JO. The increase in plasma nitrite after a dietary nitrate load is markedly attenuated by an antibacterial mouthwash. Nitric Oxide 2008; 19: 333–7.
  71. Marsh PD, Head DA, Devine DA. Ecological approaches to oral biofilms: control without killing. Caries Res 2015; 49 (Suppl 1): 46–54.
  72. Zaura E, ten Cate JM. Towards understanding oral health. Caries Res 2015; 49 (Suppl 1): 55–61.
  73. Gross EL, Leys EJ, Gasparovich SR. ym. Bacterial 16S sequence analysis of severe caries in young permanent teeth. J Clin Microbiol 2010; 48(11): 4121–8.
  74. Marsh PD, Head DA, Devine DA. Prospects of oral disease control in the future – an opinion. J Oral Microbiol 2014; 6: 26176.
  75. Wu J, Peters B A, Dominianni C. ym. Cigarette smoking and the oral microbiome in a large study of American adults. ISME J 2016; 10(10): 2435-46.
  76. Marcotte H, Lavoie MC. Oral microbial ecology and the role of salivary immunoglobulin A. Microbiol Mol Biol Rev 1998; 62(1): 71–109.
  77. Rosier BT, De Jager M, Zaura E, Krom BP. Historical and contemporary hypotheses on the development of oral diseases: are we there yet? Front Cell Infect Microbiol 2014; 4: 92.
  78. Theilade E. The non-specific theory in microbial etiology of inflammatory periodontal diseases. J Clin Periodontol 1986; 13(10): 905–11.
  79. Loesche WJ. Clinical and microbiological aspects of chemotherapeutic agents used according to the specific plaque hypothesis. J Dent Res 1979; 58(12): 2404–12.
  80. Marsh PD. Are dental diseases examples of ecological catastrophes? Microbiology 2003; 149(Pt 2): 279–94.
  81. Liu Y L, Nascimento M, Burne RA. Progress toward understanding the contribution of alkali generation in dental biofilms to inhibition of dental caries. Int J Oral Sci 2012; 4(3): 135–40.
  82. Meyle J, Chapple I. Molecular aspects of the pathogenesis of periodontitis. Periodontol 2000 2015; 69(1): 7–17.
  83. Darveau R P. Periodontitis: a polymicrobial disruption of host homeostasis. Nat Rev Microbiol 2010; 8(7): 481–90.
  84. Williams RC, Jeffcoat MK, Kaplan ML. ym. Flurbiprofen: a potent inhibitor of alveolar bone resorption in beagles. Science 1985; 227(4687): 640–2.
  85. Bramanti TE, Holt SC. Roles of porphyrins and host iron transport proteins in regulation of growth of Porphyromonas gingivalis W50. J Bacteriol 1991; 173(22): 7330–9.
  86. Hajishengallis G. Immunomicrobial pathogenesis of periodontitis: keystones, pathobionts, and host response. Trends Immunol 2014; 35(1): 3–11.
  87. Hajishengallis G. The inflammophilic character of the periodontitis-associated microbiota. Mol Oral Microbiol 2014; 29(6): 248–57.
  88. Schwarzberg K, Le R, Bharti B. ym. The personal human oral microbiome obscures the effects of treatment on periodontal disease. PLoS One 2014; 9(1): e86708.
  89. Forner L, Larsen T, Kilian M, Holmstrup P. Incidence of bacteremia after chewing, tooth brushing and scaling in individuals with periodontal inflammation. J Clin Periodontol 2006; 33(6): 401–7.
  90. Han Y W, Wang X. Mobile microbiome: oral bacteria in extra-oral infections and inflammation. J Dent Res 2013; 92(6): 485–91.
  91. Arimatsu K, Yamada H, Miyazawa H. ym. Oral pathobiont induces systemic inflammation and metabolic changes associated with alteration of gut microbiota. Sci Rep 2014; 4: 4828.
  92. Chapple IL, Genco R. Diabetes and periodontal diseases: consensus report of the Joint EFP/AAP Workshop on Periodontitis and Systemic Diseases. J Clin Periodontol 2013; 40(Suppl 14): S106–12.
  93. de Pablo P, Chapple IL, Buckley CD, Dietrich T. Periodontitis in systemic rheumatic diseases. Nat Rev Rheumatol 2009; 5: 218–24.
  94. Bizzarro S, Laine ML, Buijs MJ. ym. Microbial profiles at baseline and not the use of antibiotics determine the clinical outcome of the treatment of chronic periodontitis. Sci Rep 2016; 6: 20205.
  95. Slatkin M. Epigenetic inheritance and the missing heritability problem. Genetics 2009; 182(3): 845–50.
  96. Bikel S, Valdez-Lara A, Cornejo-Granados F. ym. Combining metagenomics, metatranscriptomics and viromics to explore novel microbial interactions: towards a systems-level understanding of human microbiome. Comput Struct Biotechnol J 2015; 13: 390–401.
  97. de Soet JJ, Zaura E. Caries: een oplosbare ecologische catastrofe? Quality Practice Mondhygiene 2016; 8(3): 7–11.
  98. Page RC, Kornman KS. The pathogenesis of human periodontitis: an introduction. Periodontol 2000 1997; 14(1): 9–11.