Неспецифические

Лизоцим – мурамидаза является гликозидазой, механизм бактериостатического действия которой заключается в расщеплении гликозидной связи между остатками N-ацетилглюкозамина и N-ацетилмурановой кислоты в полисахаридных цепях муреина. Муреин является гетерополисахаридом в составе гликопротеина клеточной стенки бактерий. Нарушение его структуры приводит к изменению проницаемости мембраны, лизису и фагоцитозу поврежденных клеток. Заживление ран слизистых оболочек ротовой полости, имеющих контакт с большим количеством различных микроорганизмов, в том числе и патогенных, зависит от активности лизоцима слюны. У человека лизоцим , помимо слюны, обнаружен в слезах, молоке, на слизистой оболочке носа. Самый богатый источник лизоцима – белок куриного яйца.

Пероксидаза (лактопероксидаза). В ротовой жидкости присутствует небольшое количество пероксида водорода (Н₂О₂), который вырабатывают в основном аэробные бактерии. Н₂О₂ неферментативно разрушается с образованием супероксидного аниона. Образованный О₂^- атакует и вызывает гибель анаэробных микроорганизмов, которые не имеют ферментативной защиты от супероксидных анионов. Пероксидаза слюны также способствует образованию активных форм кислорода, которые, повреждая мембраны микроорганизмов, ингибируют их рост. Это способствует восстановлению расновесия между аэробами и анаэробами в ротовой полости. Такой путь образования активного кислорода оказывает в десятки раз более мощное антибактериальное действие, чем неферментативное разрушение пероксида.

Лактоферрин – железосвязывающий и антибактериальный белок. Снижает содержание железа в слюне, а значит и поступление его в бактериальную клетку. Это приводит к замедлению образования гемсодержащих ферментов, участвующих в энергетическом обмене бактерий. Недостаток АТФ тормозит развитие и колонизацию патогенной микрофлоры. Кроме того, лактоферрин способен напрямую взаимодействовать с липополисахаридом мембраны Escherichia coli и вызывать гибель микроорганизмов. Лактоферрин играет большую роль в иммунитете полости рта новорожденных. Они получают этот белок с грудным молоком матери в сочетании с секреторными иммуноглобулинами.

Особые защитные свойства проявляет sIgA. Формирование сложной структуры повышает устойчивость sIgA в протеолизу ферментами смешанной слюны и воздействию денатурирующих факторов, таких как температура, изменение рН и др. Секреторные иммуноглобулины:

• связывая бактерии и вирусы, предотвращают их адгезию на поверхности слизистой оболочки;

• Активируя систему комплемента, повреждают мембраны микроорганизмов и вызывают их гибель;

• Связывая вирусы, снижают адсорбцию и репродукцию вирусов в эпителиальных клетках слизистой оболочки;

• Снижая адгезию кариесогенного стрептококка на эмали зуба, препятствуют развитию кариеса.

Специфические

Специфические слюнные белки, характеризуются преобладанием одной или нескольких аминокислот. К ним относятся белки, богатые пролином (PRP), статхерины, гистатины и цистатины.

Белки, богатые пролином. Секреты околоушных и поднижнечелюстных желез содержат несколько видов белков, богатых пролином, которые составляют 70% всех белков секрета и подразделяются на кислые, основные и гликозилированные. Содержание в этих протеинах аминокислоты пролина варьирует от 20 до 40%. Кислые белки, присоединяя ионы кальция, приобретают способность с помощью С-концевых доменов связывать многочисленные микроорганизмы полости рта, особенно Actinomyces viscosus, образовывать микробные колонии зубного налёта, адсорбируясь на поверхности эмали зубов. Основные белки, богатые пролином, могут взаимодействовать с мембраной стрептококков, нарушать её проницаемость и вызывать гибель микроорганизмов.

Статхерины – фосфопротеины, богатые тирозином, присутствуют в секрете околоушных желез. Взаимодействуя с гидроксиапатитами эмали, статхерины образуют димеры, изменяют свою конформацию и приобретают способность связывать микроорганизмы.

Цистатины, одна из изоформ цистатинов ингибирует лизосомные ферменты – цистеиновые и сериновые протеазы, специфически связываясь в их активном центре.

Гистатины – их бактерицидное свойство основано на способности образовывать в клеточной мембране бактерий спиралевидную структуру, это увеличивает её проницаемость и вызывает гибель микроорганизмов. Наиболее активно эта защитная функция проявляется у гистатинов в отношении С.Albicans. Гистатины инактивируют протеазы, секретируемые микроорганизмами ротовой полости.

В качестве консервантов косметических средств применяют природные белки лактопероксидазу, лактоферрин и лизоцим. Объясните механизм их действия в качестве консервантов. Для этого:

а) укажите, в каком секрете присутствуют эти белки;

б) опишите строение каждого из названных белков и поясните механизм антибактериальной активности.

Лизоцим – мурамидаза является гликозидазой, механизм бактериостатического действия которой заключается в расщеплении гликозидной связи между остатками N-ацетилглюкозамина и N-ацетилмурановой кислоты в полисахаридных цепях муреина. Муреин является гетерополисахаридом в составе гликопротеина клеточной стенки бактерий. Нарушение его структуры приводит к изменению проницаемости мембраны, лизису и фагоцитозу поврежденных клеток. Заживление ран слизистых оболочек ротовой полости, имеющих контакт с большим количеством различных микроорганизмов, в том числе и патогенных, зависит от активности лизоцима слюны. У человека лизоцим , помимо слюны, обнаружен в слезах, молоке, на слизистой оболочке носа. Самый богатый источник лизоцима – белок куриного яйца.

Пероксидаза (лактопероксидаза). В ротовой жидкости присутствует небольшое количество пероксида водорода (Н₂О₂), который вырабатывают в основном аэробные бактерии. Н₂О₂ неферментативно разрушается с образованием супероксидного аниона. Образованный О₂^- атакует и вызывает гибель анаэробных микроорганизмов, которые не имеют ферментативной защиты от супероксидных анионов. Пероксидаза слюны также способствует образованию активных форм кислорода, которые, повреждая мембраны микроорганизмов, ингибируют их рост. Это способствует восстановлению расновесия между аэробами и анаэробами в ротовой полости. Такой путь образования активного кислорода оказывает в десятки раз более мощное антибактериальное действие, чем неферментативное разрушение пероксида.

Лактоферрин – железосвязывающий и антибактериальный белок. Снижает содержание железа в слюне, а значит и поступление его в бактериальную клетку. Это приводит к замедлению образования гемсодержащих ферментов, участвующих в энергетическом обмене бактерий. Недостаток АТФ тормозит развитие и колонизацию патогенной микрофлоры. Кроме того, лактоферрин способен напрямую взаимодействовать с липополисахаридом мембраны Escherichia coli и вызывать гибель микроорганизмов. Лактоферрин играет большую роль в иммунитете полости рта новорожденных. Они получают этот белок с грудным молоком матери в сочетании с секреторными иммуноглобулинами.

У взрослых людей ген остеопротегерина эксперессирован во многих тканях, например в сердце, легких, почках, костях, печени, плаценте, мозге. Однако, у женщин при возрастном остеопорозе снижается синтез и секреция этого гликопротеина. Какую роль играет этот белок в метаболизме костной ткани? Для ответа на вопрос:

а) опишите регуляцию синтеза и секреции этого белка клетками костной ткани;

б) представьте схему, объясняющую роль белка в регуляции ремоделирования;

в) объясните причины снижения синтеза и секреции остеопротегерина при данных формах остеопороза.

А) Остеопротегерин - остеокласт-ингибирующий фактор - является структурным аналогом рецептора_rankl на мембране остеокласта. Остеопротегерин, связывая RANKL, снижает его активирующее действие на преостеокласты (рис.11.39).

Б)

В) С возрастом ↓уровень эстрогенов в крови, ↓синтез OPG, а с наступлением менопаузы вообще прекращается. Активированные остеокласты резорбируют больший объем кости, а остеобласты не успевают устранять следы разрушения и развивается остеопороз.

________________________________________________________________________

У детей, проживающих в районах, где в питьевой воде содержится более 2 мг/л фтора, наблюдается флюороз. Почему избыток фтора вызывает флюороз? При ответе:

а) укажите, где в основном содержится фтор в организме;

б) напишите схему реакции образования фторсодержащих апатитов;

в) объясните влияние фтора на структуру эмали у детей этих районов.

а) в поверхностном слое эмали – 5 г/кг.

б) Ca₁₀ (PO₄)₆(OH)₂ + F^- → Ca₁₀ (PO₄)₆ F(OH) + OH^-

Ca₁₀ (PO₄)₆ F(OH) + F^- → Ca₁₀ (PO₄)₆ F₂ + OH^-

С образованием новых фтористых соединений меняется кристаллическая решетка, повышается её плотность, уменьшается пространство между кристаллами, снижается проницаемость эмали. Повышается устойчивость эмали к кариесу и неблагоприятным воздействиям, например снижению рН слюны. В эмали содержится около 0,66% фторапатитов. Количество их уменьшается в направлении от поверхности эмали к эмалево-дентинной границе. В более глубоких слоях эмали содержание фтора в апатитах снижается, но возрастает количество карбонатапатитов.

в) поступление в эмаль высоких концентраций фтора приводит к образованию фторида кальция (CaF₂), практически нерастворимого вещества, которое быстро исчезает с поверхности зубов при pH>7,0. Вместе с фтором эмаль теряет ионы кальция. Избыточное содержание F^- в воде и почве сопровождается разрушением апатитов зубов и вызывает флюороз.