Suomen Hammaslääkärilehti

Suun mikrobiologiaa mikrobiomin aikakaudella – milloin, miten ja miksi mikrobiologista diagnostiikkaa käytetään

Suomen Hammaslääkärilehti
2019;10(26):22-28
Inga Fröding ja Ellen Frandsen Lau

Uuden polven sekvensointimenetelmät ovat lisänneet tietoa suun mikrobistosta merkittävästi viime vuosikymmenen aikana. Nämä viljelystä riippumattomat menetelmät ovat mahdollistaneet myös vielä viljelemättömien bakteerien osoittamisen. Tähän ryhmään kuuluu noin puolet suun mikrobiston 700 bakteerilajista. Myös suun mykobiomi on osoittautunut huomattavasti aiemmin luultua monimuotoisemmaksi.

Meneillään on tutkimuksia sen selvittämiseksi, miten mikrobiston koostumus ja sen toiminnalliset ominaisuudet eroavat terveiden ja erilaisia sairauksia sairastavien välillä. Toistaiseksi ei vielä tiedetä, millä kaikin tavoin uutta tietoa mikrobistosta voitaisiin hyödyntää suun sairauksien hoidossa ja diagnostiikassa.

Viljely on edelleen eniten käytetty menetelmä sekä bakteeri- että sieni-infektioiden diagnostiikassa. Viljelyn etuna on, että se mahdollistaa useiden eri lajien tunnistamisen sekä antibioottiherkkyysmäärityksen. Parodontiittiin liittyvien bakteerien ja virusinfektioiden diagnostiikkaan on enenevässä määrin saatavilla nukleiinihapon osoitukseen perustuvia menetelmiä.

Mikrobiologinen diagnostiikka ei ole rutiininomaisesti tarpeen, mutta siitä voi olla hyötyä komplisoituneissa tai toistuvissa infektioissa sekä erotusdiagnostiikassa.

Uuden polven sekvensointiteknologian ansioista tiedetään, että suun mikrobisto on huomattavasti aiemmin luultua monimuotoisempi. Tällä tulee tulevaisuudessa todennäköisesti olemaan merkittäviä vaikutuksia suun infektioiden hoitoon ja mikrobilääkkeiden käyttöön. Tässä katsauksessa kuvataan viimeisintä suun mikrobistoon liittyvää tutkimustietoa sekä tarjotaan yleiskatsaus diagnostisen mikrobiologian käyttöaiheisiin ja tällä hetkellä käytössä oleviin menetelmiin.

Suun mikrobiomi

Mikrobiomilla tarkoitetaan kaikkialla ihmisen elimistössä olevia mikrobeja (1). Suun mikrobiomi koostuu bakteereista, sienistä, arkeista, viruksista ja alkueläimistä (2). Koko 1900-luvun jatkunut viljelymenetelmien ja biokemiallisten analyysien kehitys on hiljalleen paljastanut yhä lisää tietoa mikrobiston monimuotoisuudesta. Kuitenkin vasta sekvensointitekniikoiden kehityksen myötä suusta osoitettujen mikrobien kirjo on kasvanut räjähdysmäisesti, koska uudella tekniikalla voidaan tunnistaa sekä viljelykelpoiset että sellaiset lajit, joita ei toistaiseksi osata viljellä (ns. viljelemättömät) (3). Vuonna 2007 käynnistyi ihmisen mikrobiomia kartoittava hanke, The Human Microbiome Project (4), ja vuonna 2010 perustettiin ihmisen suun mikrobiomitietokanta, The Human Oral Microbiome Database (5). Bakteereja on tunnistettu pääasiassa sekvensoimalla 16S-ribosomaalista RNA:ta (16S rRNA), joka sisältää sekä kaikille bakteereille yhteisiä että eri lajien välillä vaihtelevia alueita (3). Suun bakteriomista on tähän Kliininen merkitys mennessä tunnistettu yli 700 lajia (ns. fylotyyppiä), joista noin puolet on sellaisia, joita ei osata toistaiseksi viljellä (6, 7).

Mikrobiomitutkimukset ovat osoittaneet, että mikrobisto voi erota merkittävästi sekä eri yksilöillä että suun eri alueilla. Tämän perusteella laaditun määritelmän mukaan on olemassa niin sanottu suun ”ydinmikrobiomi”, joka koostuu kaikilla tai valtaosalla ihmisistä esiintyvistä mikrobeista, sekä ”vaihteleva” osa, johon kuuluvien mikrobien esiintyvyys on pienempi (4).

Uuden polven sekvensointimenetelmiin perustuvissa kolmessa tutkimuksessa analysoitiin 16S-RNA-geenialuetta noin 200:n henkilön suusta peräisin olevista näytteistä. Niissä todettiin, että suun yleisimmät taksonit kuuluvat seuraaviin pääjaksoihin: Firmicutes (suvut Streptococcus, Veillonella, Granulicatella), Proteobacteria (suvut Neisseria, Haemophilus), Actinobacteria (suvut Corynebacterium, Rothia, Actinomyces), Bacteroidetes (suvut Prevotella, Capnocytophaga, Porphyromonas), Fusobacteria (suku Fusobacterium) ja Spirochaetes (suku Treponema) (2, 8–10). Usein todettuja, mutta toistaiseksi viljelemättömiä pääjaksoja ovat GN02, SR1 ja TM7 (2, 6).

Vaikka suun ydinmikrobiomista onkin jo nykyisin paljon tietoa, on tärkeää muistaa, että esimerkiksi huono suuhygienia, hammasproteesien käyttö, immunosuppressio, mikrobilääkkeet, sairaalahoito ja vuodepotilaana olo muuttavat merkittävästi suun mikrobiston koostumusta, jolloin esimerkiksi opportunistiset hengitysteiden taudinaiheuttajat ja stafylokokkilajit saavat jalansijaa (11, 12).

Suun mykobiomista on uuden polven sekvensointimenetelmin tunnistettu yli 75 sienisukua sienen ITS-alukkeiden (internal transcribed spacer) avulla (13, 14). Candida-lajit ovat olleet kyseisissä tutkimuksissa yleisimpiä löydöksiä (75–100 prosentilla terveistä henkilöistä). Muita yleisesti tavattuja sukuja ovat Cladosporium, Aureobasidium, Aspergillus, Fusarium, Cryptococcus (13, 14) ja Malassezzia (14).

Suun viromi koostuu sekä viruksista että bakteriofageista (15). Suun viromia koskevat metagenomiset tutkimukset ovat toistaiseksi harvinaisia. Tuoreessa tutkimuksessa todettiin, että ihmisen yleisimpiä DNA-viruksia ovat herpes- ja papilloomavirukset (Herpesviridae ja Papillomaviridae) (16).

Miten uuden polven sekvensointimenetelmät ovat muuttaneet käsitystämme suun mikrobistosta?

Uuden polven sekvensointimenetelmien tärkein anti on ollut suun mikrobiston ja sen geenivarannon valtavan monimuotoisuuden osoittaminen (3). Lisäksi on käynyt ilmi, että tietyn suun alueen mikrobisto voi vaihdella eri yksilöillä (10). Näin ollen on tarpeen selvittää, millainen on terveiden henkilöiden mikrobisto ja seurata pitkäaikaistutkimusten avulla mikrobiston muutosta henkilön sairastuessa. Näin voidaan selvittää, minkälaiset mikrobiston muutokset liittyvät sairauteen.

Rajoitetulla otoksella toteutettu poikkileikkaustutkimus tuo todennäköisesti esille eroja terveiden ja sairaiden henkilöiden mikrobistoissa, mutta sairastuneista henkilöistä todettavien mikrobien merkitys jäänee epävarmaksi suurista yksilöiden välisistä eroista johtuen.

Ihmisen genomihanke on osoittanut, ettei ihmisen perimä kata kaikkia elimistön toiminnan kannalta tarpeellisia geenejä (4). Normaali mikrobisto tarjoaa elimistön käyttöön paljon enemmän ihmisen hyvinvoinnin kannalta välttämättömiä geenejä, kuin tähän mennessä on arveltu. Ihminen ja ihmiselimistön mikrobit ovat kehittyneet rinnakkain, ja ne muodostavat yhdessä niinkutsutun ”superorganismin” (3). Rinnakkaisen evoluution ansiosta ihmisen immuunijärjestelmälle on kehittynyt sietokyky elimistön normaalia mikrobistoa kohtaan. Normaalimikrobiston ja ihmisen välinen suhde hyödyttää molempia osapuolia. Tätä suhdetta tulisi vaalia esimerkiksi tarpeetonta mikrobilääkkeiden käyttöä välttämällä.

Suun mikrobiston valtava monimuotoisuus on ennen kaikkea haudannut mikrobispesifisen sairauden käsitteen, joka oli pitkään vallalla sekä karieksen että parodontiitin osalta ja käynnisti mikrobilääkehoidon aikakauden erityisesti parodontiitin hoidossa. Marshin (17) (1994) esittämä ekologinen plakkihypoteesi toi esille aiempaa useampien suun mikrobien osuuden karieksen ja parodontiitin kehittymisessä. Se korostaa plakin muodostumisen merkitystä siinä, että suuhun kehittyy mikrobisto, joka horjuttaa tasapainon suhteessa isäntään (tilanne, josta käytetään nykyään nimitystä dysbioosi).

Lisätutkimuksia tarvitaan selvittämään suun mikrobiston toiminnallisia ominaisuuksia sekä sen bakteerien ja suun mikrobiomin muiden osatekijöiden välistä vuorovaikutusta.

Suun infektiot

Suun bakteeri- ja sieni-infektiot syntyvät yleensä kommensaalisten mikrobien aiheuttamina. Virusinfektiot ovat puolestaan joko akuutteja tartuntatauteja, kroonisia infektioita (esimerkiksi HIV) tai virusten (esimerkiksi herpes) endogeenisesta uudelleenaktivoitumisesta aiheutuvia infektioita.

Hammasinfektiot ovat yleensä useiden mikrobilajien aiheuttamia sekainfektioita, ja niille on tyypillistä biofilmin muodostuminen (18). Mikrobilääkkeiden teho biofilmissä olevia bakteereja vastaan on heikentynyt (19). Tämän taustalla ovat biofilmin fysikokemialliset ominaisuudet, biofilmin bakteerien useisiin eri mekanismeihin perustuva sietokyky mikrobilääkkeille sekä mahdolliset bakteerien ilmentämät mikrobilääkeresistenssigeenit.

Toleranssilla tarkoitetaan sitä, että bakteerit eivät kasva bakterisidisen mikrobilääkkeen käytön aikana eivätkä toisaalta kuole, vaan säilyvät elossa ja jatkavat taas kasvua lääkkeen vaikutuksen päätyttyä. Mikrobilääkkeille vastustuskyvyn antavien geenien (esim. beetalaktamaasi) ilmentyminen voi heikentää mikrobilääkkeen tehoa siinä määrin, että se suojaa myös lähistöllä olevia, kyseiselle lääkkeelle herkkiä bakteereja. Liikkuvat resistenssigeenit voivat siirtyä biofilmissä bakteerista toiseen. Lisäksi biofilmin lepotilassa olevat bakteerit ovat puuttuvan aineenvaihdunnan takia vähemmän herkkiä mikrobilääkkeille.

Biofilmiin kohdistuva mekaaninen hoito on näin ollen biofilmiin liittyvien hammassairauksien ensisijainen hoitovaihtoehto. Mikrobilääkkeitä voidaan tarvittaessa käyttää tämän lisäksi, mutta niitä ei koskaan tulisi käyttää yksinään.

Näytteenoton ja diagnostiikan aiheet ja menetelmät

Hampaan märkäpesäkkeet

Komplisoitumattomissa tapauksissa pelkkä infektiopesäkkeen paikallishoito riittää yleensä yksinään hoidoksi eikä mikrobilääkkeistä ole merkittävää lisähyötyä (20, 21). Jos mikrobilääkkeitä käytetään, ne tulee valita kansallisten hoitosuositusten mukaisesti (21, 22).

Bakteeriviljelynäytteenotto märkäpesäkkeestä on suositeltava komplisoituneissa infektioissa eli silloin, kun on merkkejä infektion nopeasta paikallisesta leviämisestä tai systeemisen infektion merkkejä. Viljelyn avulla voidaan tällöin määrittää paiseen mikrobit ja niiden mikrobilääkeherkkyydet optimaalisen hoitotuloksen varmistamiseksi (taulukko 1 «»2).

Muita näytteenoton aiheita ovat sitkeät tai uusiutuvat infektiot, immuunipuutteisten tai hiljattain sairaalahoidossa olleiden tai mikrobilääkehoitoa saaneiden potilaiden infektiot, koska kyseisissä tilanteissa voi löytyä odottamattomia bakteerilajeja tai bakteerien herkkyys voi olla tavanomaisesta poikkeava (11, 23).

Näyte tulee ottaa aseptisesti ja erityistä huolellisuutta noudattaen, jotta infektiofokuksen ulkopuoliset limakalvon mikrobit eivät pääse kontaminoimaan näytettä (18, 24, 25):

  1. Näytteenottoalue desinfioidaan klooriheksidiinilla.
  2. Märkäpesäkkeestä tai juurikanavasta vedetään märkäeritettä steriiliin ruiskuun. Näyte siirretään aseptisesti sekä aerobisten että anaerobisten bakteerien kuljetukseen soveltuvaan kuljetusastiaan.
  3. Anaerobisten bakteerien viljelysaaliin parantamiseksi näyte kuljetetaan laboratorioon mahdollisimman nopeasti.

Näytettä ei tule ensisijaisesti ottaa ns. tikkunäytteenä, koska silloin bakteerikontaminaatiota infektiofokuksen ulkopuoliselta limakalvolta on usein mahdotonta välttää, ja viljelyssä todettavien lajien määrä jää yleensä vähäisemmäksi (24, 26).

Tyypillisiä löydöksiä paisenäytteissä ovat suun kommensaaliin mikrobistoon kuuluvat anaerobiset sekä fakultatiivisesti anaerobiset bakteerit (18, 24). Sekä viljelyn että molekulaaristen menetelmien perusteella yli 70 prosenttia paiseiden löydöksistä kuuluu Firmicutes- ja Bacteroidetes -pääjaksoihin (18). Lajitasolla yleisiä löydöksiä ovat Viridans-ryhmän streptokokit (Streptococcus anginosus, Streptococcus mitis), anaerobiset gramnegatiiviset sauvabakteerit kuten Prevotella-, Porphyromonas- ja Fusobacterium-lajit, sekä anaerobiset grampositiiviset kokkibakteerit, jotka kuuluvat sukuihin Parvimonas tai Peptostreptococci, sekä Eikenella corrodens (18, 24). Harvinaisissa tapauksissa voi myös löytyä beetahemolyyttisiä streptokokkeja, enterokokkeja, stafylokokkeja, enteerisiä sauvabakteereja sekä Pseudomonas- ja Candida-lajeja (24, 25, 27). Massaspektrometriamenetelmät ovat helpottaneet huomattavasti kiinteiltä kasvatusalustoilta eristettyjen bakteerien tunnistusta (28).

On kiistanalaista, ovatko tietyt polymikrobisten paiseiden lajit erityisen patogeenisia ja tulisiko mikrobilääkitys suunnata vain niihin, vai ovatko kaikki bakteerit yhtä merkittäviä (18). On kuitenkin tärkeää muistaa, että viljelykelpoisten lajien lisäksi näytteet sisältävät myös hitaasti kasvavia, kasvuolosuhteiden suhteen vaativia ja harvalukuisia lajeja, jotka voivat jäädä kokonaan havaitsematta, sekä toistaiseksi viljelemättömiä lajeja.

Muut vakavat kaulan ja kasvojen infektiot

Kun epäillään osteomyeliittiä, aktinomykoosia, mykobakteeri-infektiota tai invasiivista sieni-infektioita, tarvitaan bakteeriviljelyä varten aseptisesti otettu kudosnäyte (koepala / ohut- tai paksuneulanäyte) tai märkäeriteaspiraationäyte. Mykobakteeri-infektioissa näyte otetaan tyhjään steriiliin putkeen. Lisäksi näitä infektioita epäiltäessä tulee aina ottaa kudosnäyte histopatologista tutkimusta varten tutkimusten diagnostisen herkkyyden ja tarkkuuden lisäämiseksi sekä erotusdiagnostisista syistä.

Mykobakteerit eivät kasva tavallisessa bakteeriviljelyssä käytettävässä elatusaineessa, eivätkä ne värjäydy tavanomaisesti bakteerien tunnistuksessa käytettävällä gramvärjäyksellä. Näytteet tutkitaan näin ollen käyttäen erityistä mykobakteeriviljelyä ja haponkestäville sauvoille tarkoitettua värjäystä sekä nukleiinihapon osoitusmenetelmää mykobakteerilajispesifeillä DNA-koettimilla. Actinomyces-infektion epäily tulee aina mainita lähetteessä, jotta laboratoriossa tiedetään käyttää selektiivistä elatusalustaa ja tavallista pidempää viljelyaikaa.

Invasiivisten sieni-infektioiden, kuten mukormykoosin, aspergilloosin, kryptokokkoosin ja histoplasmoosin, mikrobiologisessa diagnostiikassa käytetään erityisvärjäyksiä ja -elatusaineita sekä nukleiinihapon osoitusmenetelmiä. Tietyt sienet, kuten Aspergillus-lajit, ovat yleisiä ympäristökontaminantteja, ja siksi positiivisen löydöksen tulkinta edellyttää aina tarkkaa harkintaa.

Parodontiitti

Tärkein näytteenoton aihe on vaikea parodontiitti, joka ei ole vastannut tavanomaiseen hoitoon, suuhygienian taso ja muut mahdolliset parodontiittia komplisoivat seikat huomioiden. Näytteet otetaan paperinastatekniikalla. Näyte voidaan analysoida joko bakteeriviljelyllä tai nukleiinihapon osoitus- tai DNA-DNAhybridisaatio (checkerboard) -menetelmällä, missä parodontiittiin yhdistetyt bakteerit (esim. Porphyromonas gingivalis ja Aggregatibacter actinomycetemcomitans) tunnistetaan lajispesifien DNAkoettimien avulla (29). Nukleiinihapon osoitukseen perustuvilla menetelmillä tutkittavat näytteet voidaan helposti kuljettaa tutkittavaksi tyhjissä näyteputkissa. Bakteeriviljelyn käyttö mahdollistaa mikrobilääkeherkkyystestauksen. Tätä tarkoitusta varten paperinastat upotetaan anaerobiseen kuljetuselatusaineeseen. On syytä huomata, että spirokeetat eivät vakiomenetelmin ole viljeltävissä, joten viljelynäytteistä ei koskaan raportoida Treponema denticolaa; nukleiinihapon osoitusmenetelmin se on sen sijaan todettavissa.

Limakalvoinfektiot

Suun hiivasienitulehduksen eli sammaksen diagnoosi voidaan pääsääntöisesti tehdä kliinisin perustein. Paikalliset tai systeemiset immunosuppressiiviset olosuhteet sekä kommensaalisen bakteerimikrobiston häiriintyminen suosivat Candida-hiivasienen liikakasvua ja kliinisen infektion syntyä (30). C. albicans on suunäytteissä yleisin laji sekä viljelyettä molekylaarisin menetelmin tutkittuna (31, 32).

Näytteenotto on hyödyllistä, jos oireilu on toistuvaa tai jos hoitovaste on huono, samoin jos kysymyksessä on vaikeasti immuunipuutteinen potilas, jolla on systeemisen sieni-infektion riski. Sieniviljelyä sekä tarvittaessa herkkyystestausta varten otetaan näyte sivelynäytteenä tikulla tai raaputus- tai imupaperinäytteenä sairaalta limakalvoalueelta. Myös suun huuhtelunäyte tai sylkinäyte on mahdollinen. Jos oireiden epäillään syntyneen kontaktiärsytyksestä hiivalla kolonisoituneeseen hampaaseen tai esim. proteesiin, otetaan näyte näiden pinnalta. Candida-lajit ovat yleensä herkkiä klooriheksidiinille sekä polyeenija atsolisienilääkkeille. On kuitenkin syytä muistaa, että C. glabrata ja C. krusei ovat yleisesti resistenttejä atsoleille (30, 31).

Hyperplastista kandidiaasia epäiltäessä on tarpeen ottaa koepala histopatologista tutkimusta varten. Tämä voi olla tarpeen myös erotusdiagnostisista syistä. Kudosnäytteissä Candida-sienirihmat saadaan näkyviin erityisten värjäystekniikoiden, kuten PAS-värjäyksen (Periodic acid- Schiff) avulla.

Koska Candida-lajit kuuluvat suun normaaliin mikrobistoon, Candidan löytyminen sieniviljelyssä ei välttämättä ole merkki infektiosta. Tavanomaiset diagnostiset viljelymenetelmät antavat vain karkean arvion hiivasienen määrästä. Ne eivät siis pysty luotettavasti erottamaan kolonisaatiota infektiosta. Monet limakalvosairaudet, kuten punajäkälä tai levyepiteelikarsinooma, voivat kliinisesti muistuttaa kandidiaasia, ja toisaalta näissä sairauksissa sairas limakalvoalue voi olla Candidan kolonisoima. Siksi on tärkeää, että viljelylöydöksen lopullisen tulkinnan tekee potilasta hoitava kliinikko erotusdiagnostisesti tarvittavat seikat huolellisesti huomioiden.

Bakteerien osuutta limakalvoinfektioissa on todennäköisesti aliarvioitu. Erityisesti Staphylococcus aureusta ja beetahemolyyttisiä streptokokkeja on raportoitu potilailla, joilla on limakalvojen punoitusta, erosiivisia limakalvomuutoksia ja limakalvojen polttelua (33, 34). Yhdessä Candida-lajien kanssa ne ovat tavallisia löydöksiä myös suupielen tulehduksissa. Suupielen tulehduksen diagnoosi on ensisijaisesti kliininen. Tikkunäytteestä voidaan tarvittaessa tehdä sekä sieni- että bakteeriviljely, josta on apua paikallisen mikrobilääkityksen valinnassa.

Jos oireilevan potilaan näytteessä kasvaa runsaasti S. aureusta tai beetahemolyyttisiä streptokokkeja, on hoidoksi ensisijaisesti suositeltavaa käyttää kyseisiin bakteereihin tehoavia paikallishoitovalmisteita, kuten klooriheksidiiniä. Koliformiset bakteerit (esim. Escherichia coli ja Klebsiella-lajit) tai Pseudomonas-lajit ovat yleensä lyhytaikaisia limakalvojen kolonisoijia, eikä niiden ole osoitettu aiheuttavan mitään limakalvosairauksia, joten mikrobeihin tehoavan lääkityksen käyttö ei niiden osalta ole tarpeen (33).

Virusinfektiot

Herpes simplex- (HSV-1 ja -2), varicella- zoster- (VZV), sytomegalo- ja enterovirusten aiheuttamat infektiot ilmenevät suun limakalvolla rakkuloina tai haavaumina (35). Yleensä pelkkä kliininen diagnoosi riittää, mutta erotusdiagnostisista syistä voi näytteenotto olla joskus tarpeen. Näyte otetaan limakalvolöydöksestä tikkunäytteenä virusviljelyä, eri viruksille spesifien antigeenien osoitustutkimuksia tai nukleliinihapon osoitustutkimuksia varten. Erittäin herkkiä nukleiinihapon osoitusmenetelmiä käytettäessä tulee varmistaa, että potilasnäytteitä otetaan vain asianmukaisen kliinisen epäilyn perusteella. Muuten on olemassa riski, että esimerkiksi oireeton herpesvirusten erittyminen limakalvoille tulkitaan virheellisesti löydöksen tai oireen aiheuttajaksi.

Jos potilaalla epäillään Kaposin sarkoomaa tai suun karvaista leukoplakiaa, diagnoosia varten tarvitaan koepala histopatologista tutkimusta varten. Tätä voidaan täydentää kudosnäytteen immunohistokemiallisilla analyyseillä, joissa hyödynnetään spesifisiin virusproteiineihin kohdistuvia vasta-aineita tai in situ -hybridisaatiota eri viruksille spesifein koettimin.

Tähän mennessä on tunnistettu yli 200 ihmisen papilloomaviruksen (HPV) genotyyppiä. HPV:n tiedetään aiheuttavan suun syyliä ja kondyloomia (35) sekä fokaalista epiteelistä hyperplasiaa (HPV:n genotyypit 13 ja 32) (36), ja sitä on todettu myös osasta suuontelon ja erityisesti nielun levyepiteelisyöpiä ja tonsillakarsinoomia (onkogeeniset HPV-genotyypit, erityisesti HPV 16) (37). HPV-genotyypitys voidaan tarvittaessa tehdä limakalvolta otettavasta harjanäytteestä tai kudospaloista, mutta tämä ei ole tarpeen kuin joissain erityistilanteissa. Esim. limakalvon syylistä sitä ei ole tarpeen tehdä. HPV-diagnostiikkaa tehdään kuitenkin yhä lisääntyvässä määrin suunielun levyepiteelisyöpänäytteistä, koska syöpäkudoksen HPV-statuksella voi olla merkitystä sairauden hoidon ja potilaan ennusteen kannalta.

Immuunipuutteiset henkilöt ovat alttiita Kaposin sarkoomalle, Epstein–Barrvirusinfektioon liittyvälle suun karvaiselle leukoplakialle sekä sytomegaloviruksen aiheuttamille limakalvon haavaumille. Myös epätavallisen vaikea tai laaja-alainen HSV-, VZV- tai HPV-infektio voi olla merkki puutteellisesta immuunipuolustuksesta. Jos aiemmin terveellä henkilöllä todetaan kyseisiä infektioita, tulee asiaa selvittää tarkemmin esim. HIV-infektion tai muiden immuunipuutoksen syiden poissulkemiseksi.

Lähetteen kirjoittaminen

Suun bakteeri- ja sieninäytteet ovat diagnostisesti haastavia. Näytteissä on lähes aina useita eri löydöksiä, jotka edustavat suun kommensaalista mikrobistoa sekä terveillä että sairailla henkilöillä. Siksi on erityisen tärkeää toimittaa laboratoriolle kaikki tarvittavat tiedot sekä viljelyolosuhteiden että löydösten raportoinnin optimoimiseksi.

Keskeisiä tietoja ovat näytteen tyyppi (esim. limakalvonäyte, koepala tai märkäeritteen aspiraatti), erityisesti jotain tiettyä bakteeri- tai sienilajia koskeva kliininen epäily sekä kliininen diagnoosi. Laboratorio tekee lähetteen perusteella päätöksen näytteen kasvatusolosuhteista. Märkäerite- ja syvänäytteitä kasvatetaan sekä anaerobisissa että aerobisissa olosuhteissa, kun taas suun limakalvon pinnalta otettuja näytteitä viljellään vain aerobisissa olosuhteissa. Kun kliininen diagnoosi ja näytteen tyyppi ovat tiedossa, laboratorio voi käyttää selektiivisiä elatusaineita lisäämään tiettyjen bakteerien, mm. Prevotella-, Fusobacterium-, Tannerella- ja Actinomyces-lajien tai parodontiitissa Aggregatibacter actinomycetemcomitansin löydettävyyttä.

Lähetteellä on ratkaiseva vaikutus siihen, miten löydökset raportoidaan. Suun kommensaalisten bakteerien löytyminen limakalvon pinnalta otetusta näytteestä kertoo, ettei alueella ole patogeenisia mikrobeja. Sama löydös normaalisti steriililtä alueelta, kuten luusta tai hammasytimestä, puolestaan osoittaa, että steriili kudos on kommensaalisten suun mikrobien kolonisoima tai infektoima. Ensin mainitussa tapauksessa laboratorio yleensä ilmoittaa, että kyseessä on normaali löydös, kun taas jälkimmäisessä tapauksessa ilmoitetaan runsaslukuisena esiintyvät bakteerilajit tai -ryhmät ja näiden mikrobilääkeherkkyys. Limakalvonäytteistä ilmoitetaan erillisinä mikrobilääkeherkkyyslöydöksinä vain kommensaalisista bakteereista eroavat bakteerilajit sekä runsas Candida-kasvu. Jos viljelyä tarvitaan parodontiitin takia, näyte tulee lähettää suun mikrobiologiaan erikoistuneeseen laboratorioon.

Yhteenveto

Suun mikrobiston valtava monimuotoisuus ja sairauksiin liittyvät biofilmit vaikuttavat suun infektioiden hoitoon. Mikrobiologisten näytteiden otto on aiheellista vakavissa ja tavanomaisesti tehoavaksi tunnettuun hoitoon huonosti vastaavissa tapauksissa. Viljely on tällä hetkellä yleisin suun bakteeri- ja sieni-infektioiden dianostiikassa käytettävä menetelmä, kun taas nukleiinihappo- osoitusmenetelmiä käytetään laajasti virologisessa diagnostiikassa. Viljelyn suurin etu molekyylimenetelmiin verrattuna on, että se mahdollistaa bakteerien ja sienten mikrobilääkeherkkyyden tutkimisen.

Vaikka laboratoriovastauksia ei olisi vielä saatavana, kun akuutin infektion hoito mikrobilääkkeillä aloitetaan, jo akuutissa vaiheessa otettu viljelynäyte auttaa suuntaamaan hoitoa uudelleen, mikäli vaste on huono. Yleisesti ottaen viljelynäytteiden ottaminen ja tutkiminen mahdollistaa lisäksi paikallisen mikrobilääkeherkkyystilanteen seuraamisen. Laboratorioiden tulisikin sen vuoksi kerätä jatkuvasti hammasinfektioissa yleisimmin esiintyvien bakteerien mikrobilääkeherkkyyttä koskevaa tietoa. Se on mikrobilääkkeitä koskevien hoitosuositusten laatimisen kannalta keskeisen tärkeää.

On mahdollista, että uuden polven sekvensoinnista tulee jatkossa olemaan hyötyä myös suun mikrobiologisessa diagnostiikassa. Nämä menetelmät voivat tulevaisuudessa johtaa kustannustehokkaisiin molekulaaristen diagnostisten menetelmien käyttöönottoon sekä mikrobien että niiden resistenssigeenien tunnistuksessa kliinisissä mikrobiologian laboratorioissa. Näillä menetelmillä saatavien tulosten tulkinnan ja käytännön hoitopäätösten tekemisen avuksi tarvitaan kuitenkin lisätutkimusta terveiden ja sairaiden henkilöiden mikrobiston eroista.

Oral microbiology in the microbiome era – when, how and why to perform microbiological diagnostics

Knowledge on the oral microbiota has increased greatly over the past decade after the introduction of high-throughput sequencing technologies. These culture-independent technologies have enabled the detection of the “as yet” uncultured bacterial species that make up about half of the 700 species identified in the oral microbiome. Similarly, the oral mycobiome has been shown to be much more diverse than previously expected. Currently, studies are underway to clarify the differences between the microbiome in health and disease with regard to both the species involved and the functional properties of the microbiome. The implications for disease management and diagnostics still remain undetermined.

Culture is still the preferred diagnostic method both for bacterial and fungal infections. The benefit of using culture is that it enables the identification of multiple species and antimicrobial susceptibility testing. Nucleic acid detection methods have become increasingly available for the detection of a number of suspected periodontal pathogens, as well as for the diagnostics of viral infections. Microbiological diagnostics is not routinely needed, but it may be helpful in complicated or refractory infections and in differential diagnostics.

Kirjoittajat
Hannamari Välimaa
LT, kliininen opettaja, suun mikrobiologian erikoishammaslääkäri, kliinisen mikrobiologian erikoislääkäri
Helsingin yliopisto ja HYKS, suu- ja leukasairauksien klinikka
hannamari.valimaa@helsinki.fi
Inga Fröding
Consultant in clinical microbiology (Svenska: Biträdande överläkare) MD
Department of Clinical microbiology, Karolinska University Hospital, Stockholm, Sweden and Department of Laboratory medicine, Karolinska Institutet, Stockholm, Sweden
Ellen Frandsen Lau
Associate professor Dr. odont., PhD.
Section of Periodontology, Department of Dentistry and Oral Health, Faculty of Health, Aarhus University, Denmark.
Käännös: Anna Vuolteenaho

Kirjallisuutta

  1. Lederberg J, McCray AT. ‘Ome sweet ‘omics – a genealogical treasury of words. Scientist 2001; 15(8): 8–10. 2.
  2. Wade WG. The oral microbiome in health and disease. Pharmacol Res 2013; 69(1): 137–43.
  3. Kilian M, Chapple IL, Hannig M, Marsh PD, Meuric V, Pedersen AM. ym. The oral microbiome – an update for oral healthcare professionals. Br Dent J 2016; 221(10): 657–66.
  4. Turnbaugh PJ, Ley RE, Hamady M, Fraser- Liggett CM, Knight R, Gordon JI. The human microbiome project. Nature 2007; 449(7164): 804–10.
  5. Chen T, Yu WH, Izard J, Baranova OV, Lakshmanan A, Dewhirst FE. The Human Oral Microbiome Database: a web accessible resource for investigating oral microbe taxonomic and genomic information. Database (Oxford) 2010; baq013.
  6. Dewhirst FE, Chen T, Izard J, Paster BJ, Tanner AC, Yu WH. ym. The human oral microbiome. J Bacteriol 2010; 192(19): 5002–17.
  7. Human Oral Microbiome Database (HOMD). 2018. [http://www.homd.org]. Haettu 4/2018.
  8. Aas JA, Paster BJ, Stokes LN, Olsen I, Dewhirst FE. Defining the normal bacterial flora of the oral cavity. J Clin Microbiol 2005; 43(11): 5721–32.
  9. Zaura E, Keijser BJ, Huse SM, Crielaard W. Defining the healthy "core microbiome" of oral microbial communities. BMC Microbiol 2009; 9: 259-2180-9-259.
  10. Segata N, Haake SK, Mannon P, Lemon KP, Waldron L, Gevers D. ym. Composition of the adult digestive tract bacterial microbiome based on seven mouth surfaces, tonsils, throat and stool samples. Genome Biol 2012; 13(6): R42-2012-13-6-r42.
  11. Tada A, Hanada N. Opportunistic respiratory pathogens in the oral cavity of the elderly. FEMS Immunol Med Microbiol 2010; 60(1): 1–17.
  12. O'Donnell LE, Smith K, Williams C, Nile CJ, Lappin DF, Bradshaw D. ym. Dentures are a reservoir for respiratory pathogens. J Prosthodont 2016; 25(2): 99–104.
  13. Ghannoum MA, Jurevic RJ, Mukherjee PK, Cui F, Sikaroodi M, Naqvi A. ym. Characterization of the oral fungal microbiome (mycobiome) in healthy individuals. PLoS Pathog 2010; 6(1): e1000713.
  14. Dupuy AK, David MS, Li L, Heider TN, Peterson JD, Montano EA. ym. Redefining the human oral mycobiome with improved practices in amplicon-based taxonomy: discovery of Malassezia as a prominent commensal. PLoS One 2014; 9(3): e90899.
  15. Baker JL, Bor B, Agnello M, Shi W, He X. Ecology of the oral microbiome: Beyond bacteria. Trends Microbiol 2017; 25(5): 362– 74.
  16. Wylie KM, Mihindukulasuriya KA, Zhou Y, Sodergren E, Storch GA, Weinstock GM. Metagenomic analysis of double-stranded DNA viruses in healthy adults. BMC Biol 2014; 12: 71-014-0071-7.
  17. Marsh PD. Microbial ecology of dental plaque and its significance in health and disease. Adv Dent Res 1994; 8(2): 263–71.
  18. Siqueira JF,Jr, Rocas IN. Microbiology and treatment of acute apical abscesses. Clin Microbiol Rev 2013; 26(2): 255–73.
  19. Lebeaux D, Ghigo JM, Beloin C. Biofilmrelated infections: bridging the gap between clinical management and fundamental aspects of recalcitrance toward antibiotics. Microbiol Mol Biol Rev 2014; 78(3): 510–43.
  20. Kumari S, Mohanty S, Sharma P, Dabas J, Kohli S, Diana C. Is the routine practice of antibiotic prescription and microbial culture and antibiotic sensitivity testing justified in primary maxillofacial space infection patients? A prospective, randomized clinical study. J Craniomaxillofac Surg 2018; 46(3): 446–52.
  21. Martins JR, Chagas OL,Jr, Velasques BD, Bobrowski AN, Correa MB, Torriani MA. The use of antibiotics in odontogenic infections: What is the best choice? A systematic review. J Oral Maxillofac Surg 2017; 75(12): 2606.e1-2606.e11.
  22. Wang J, Ahani A, Pogrel MA. A five-year retrospective study of odontogenic maxillofacial infections in a large urban public hospital. Int J Oral Maxillofac Surg 2005; 34(6): 646–9.
  23. Kuriyama T, Nakagawa K, Karasawa T, Saiki Y, Yamamoto E, Nakamura S. Past administration of beta-lactam antibiotics and increase in the emergence of beta-lactamase- producing bacteria in patients with orofacial odontogenic infections. Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod 2000; 89(2): 186–92.
  24. Robertson D, Smith AJ. The microbiology of the acute dental abscess. J Med Microbiol 2009; 58(Pt 2): 155–62.
  25. Dahlén G. Etiologi och mikrobiologisk diagnostik av orala infektioner. Information från läkemedelsverket 2014;(1):32–5.
  26. Lewis MA, MacFarlane TW, McGowan DA. A microbiological and clinical review of the acute dentoalveolar abscess. Br J Oral Maxillofac Surg 1990; 28(6): 359–66.
  27. Hjelm K, Grönholm L, Richardson R. Hammasperäisten paiseiden mikrobiologia. S Hammaslääkäril 2012; (10): 28–37.
  28. Barba MJ, Fernandez A, Oviano M, Fernandez B, Velasco D, Bou G. Evaluation of MALDI-TOF mass spectrometry for identification of anaerobic bacteria. Anaerobe 2014; 30: 126–8.
  29. Hajishengallis G. Immunomicrobial pathogenesis of periodontitis: keystones, pathobionts, and host response. Trends Immunol 2014; 35(1): 3–11.
  30. Rautemaa R, Ramage G. Oral candidosis – clinical challenges of a biofilm disease. Crit Rev Microbiol 2011; 37(4): 328–36.
  31. Samaranayake LP, Keung Leung W, Jin L. Oral mucosal fungal infections. Periodontol 2000 2009; 49: 39–59.
  32. Diaz PI, Hong BY, Dupuy AK, Strausbaugh LD. Mining the oral mycobiome: methods, components, and meaning. Virulence 2017; 8(3): 313–23.
  33. Dahlen G. Bacterial infections of the oral mucosa. Periodontol 2000 2009; 49: 13–38. 34. McCormack MG, Smith AJ, Akram AN, Jackson M, Robertson D, Edwards G. Staphylococcus aureus and the oral cavity: an overlooked source of carriage and infection? Am J Infect Control 2015; 43(1): 35–7.
  34. McCormack MG, Smith AJ, Akram AN, Jackson M, Robertson D, Edwards G. Staphylococcus aureus and the oral cavity: an overlooked source of carriage and infection? Am J Infect Control 2015; 43(1): 35–7.
  35. Fatahzadeh M. Oral manifestations of viral infections. Atlas Oral Maxillofac Surg Clin North Am 2017; 25(2): 163–70.
  36. Said AK, Leao JC, Fedele S, Porter SR. Focal epithelial hyperplasia – an update. J Oral Pathol Med 2013; 42(6): 435–42.
  37. Syrjanen S. The role of human papillomavirus infection in head and neck cancers. Ann Oncol 2010; 21 Suppl 7: vii243–5.