歯垢の微生物生態とその健康・疾病における意義

Microbial ecology of dental plaque and its significance in health and disease.

抄録

歯垢は歯に自然に形成され、外来種のコロニー形成を防ぐことで宿主に有益である。歯垢の細菌組成は、定期的な環境変化にさらされるにもかかわらず、比較的安定している。この安定性（微生物のホメオスタシス）は、相乗的および拮抗的な微生物相互作用の動的バランスによるところが大きい。しかし、ホメオスタシスは崩壊し、微生物叢のバランスが崩れ、その結果、疾病に罹りやすくなる。例えば、プラークが低いpHに頻繁にさらされると、酸に敏感な種が抑制され、ミュータンス連鎖球菌や乳酸菌のような酸性の生理機能を持つ生物が選択されるようになる。同様に、歯肉縁のプラーク蓄積は、炎症性宿主反応と歯肉隙間液の流量を増加させる。歯肉縁下の微生物叢は、グラム陽性菌中心から、偏性嫌気性、非糖化性グラム陰性菌の増加により構成されるようになる。疾病の予防や治療には、病原体を標的とするだけでなく、恒常性の破綻を引き起こすプロセスに干渉することが重要であると考えられている。つまり、砂糖の摂取に伴う酸の産生は、フッ化物、代替甘味料、低濃度の抗菌剤によって減少し、酸素供給剤や酸化還元剤によって歯周ポケットのEhが上昇し、偏性嫌気性菌の増殖や代謝が阻害される可能性があるのである。これらの見解を修正した仮説（生態学的プラーク仮説）により，健康と疾病におけるプラーク微生物叢と宿主の関係を説明し，疾病予防のための新しい戦略を見いだした．

Dental plaque forms naturally on teeth and is of benefit to the host by helping to prevent colonization by exogenous species. The bacterial composition of plaque remains relatively stable despite regular exposure to minor environmental perturbations. This stability (microbial homeostasis) is due in part to a dynamic balance of both synergistic and antagonistic microbial interactions. However, homeostasis can break down, leading to shifts in the balance of the microflora, thereby predisposing sites to disease. For example, the frequent exposure of plaque to low pH leads to inhibition of acid-sensitive species and the selection of organisms with an aciduric physiology, such as mutans streptococci and lactobacilli. Similarly, plaque accumulation around the gingival margin leads to an inflammatory host response and an increased flow of gingival crevicular fluid. The subgingival microflora shifts from being mainly Gram-positive to being comprised of increased levels of obligately anaerobic, asaccharolytic Gram-negative organisms. It is proposed that disease can be prevented or treated not only by targeting the putative pathogens but also by interfering with the processes that drive the breakdown in homeostasis. Thus, the rate of acid production following sugar intake could be reduced by fluoride, alternative sweeteners, and low concentrations of antimicrobial agents, while oxygenating or redox agents could raise the Eh of periodontal pockets and prevent the growth and metabolism of obligately anaerobic species. These views have been incorporated into a modified hypothesis (the "ecological plaque hypothesis") to explain the relationship between the plaque microflora and the host in health and disease, and to identify new strategies for disease prevention.