Бич XXI века: почему возникает кариес и как с ним справиться

Бактерии, ответственные за развитие кариозного процесса, были определены в начале XX века. Но, помимо инициатора начальной стадии кариеса, S. mutans, среди «провокаторов» ученые позднее обнаружили также несколько других видов стрептококков и лактобактерий, продолжающих процесс, и, кроме того, вид актиномицетов, ответственный за кариес корня зуба. То, что причиной неприятной болезни являются именно стрептококки, вполне логично. Микробы этого рода тысячелетиями присутствуют в пищеварительной системе человека и животных, обычно не причиняя никакого вреда. Таким образом, причины развития кариеса сегодня доподлинно известны.

Для поддержания собственной жизни стрептококки используют углеводы нашей пищи, разлагая их с рекордной по сравнению с другими бактериями скоростью и оставляя после этого спирты, альдегиды или кислоты. С появлением больших городов и общественного питания кариозная бактерия захватывала все больше «ртов», а триумфа стрептококк достиг после промышленной революции, когда рафинированный сахар, лимонады и другие продукты с высоким содержанием сахарозы — идеального для быстрой ферментации углевода — стали дешевыми и доступными. Тем самым, причины кариеса связаны и с социальными процессами, в частности - индустриализацией. Именно тогда зубной налет превратился для кариесогенных микробов в идеальную среду для паразитизма.

Чтобы понять, как появляется кариес, прежде всего нужно знать, что эмаль зубов примерно на 95% состоит из минерала — гидроксиапатита кальция Ca10 (PO4)6 (OH)2. Его шестиугольные кристаллы объединяются в призмы и обеспечивают прочность костей и зубов. Эмаль только одного резца содержит около 5 млн минеральных призм. В гидроксиапатите кальция и заключается причина кариеса зубов.

Как и все гидроксильные («щелочные») минералы, гидроксиапатит разрушается под действием кислот. Происходит это из-за нарушения пресловутого кислотно-щелочного баланса, известного всем по рекламе жевательных резинок. Когда в рот попадает кислота, например с глотком вина, наш организм пытается ее нейтрализовать, и кальций из эмали перекочевывает в слюну. А без кальция минеральные призмы рушатся как карточные домики. Если процесс повторяется, кислоты атакуют расположенный под эмалью дентин. Тогда в зубе появляется кариозная полость — каверна. Выходит, что причиной кариеса являются кислоты.

Особенно «страшны» простые органические кислоты, такие как уксусная, молочная и лимонная. Поэтому, когда мы пьем вино или едим апельсин, эмаль наших зубов обречена на частичное разрушение. Но кислоты появляются во рту и без апельсинов. Стрептококки зубного налета питаются углеводами, которые мы едим, а побочным продуктом их ферментации являются как раз агрессивные кислоты. Чем проще углевод, тем быстрее из него образуется кислота. А это значит, что чем чаще мы едим простые углеводы (глюкозу, фруктозу, сахарозу), тем больше прогрессирует кариес. Казалось бы, раз мы знаем причины кариеса, то лечение не должно составить труда.

Над причинами появления кариеса врачи задумались уже давно. Приблизительно механизм развития этой болезни описал американский ученый-стоматолог Уиллоби Миллер еще в конце XIX века, назвав его химико-паразитической теорией. Это означает, что, с одной стороны, появление кариеса — процесс химический, но без микробов-паразитов он бы не был таким масштабным или бы вовсе нейтрализовывался. Как утверждает заведующая кафедры профилактики кариеса МГСУ Эдит Кузьмина, в появлении кариеса виноваты три причины: зубной налет с бактериями, углеводистая пища и слабая устойчивость зубной эмали. Это значит, что может быть только три способа борьбы с кариесом: есть как можно меньше простых сахаров (легко ферментируемых углеводов), сделать зубную эмаль более устойчивой к разрушению и, наконец, избавить зубы от налета, в котором прячутся стрептококки.

Конечно, о том, что «от сладкого портятся зубы», люди знали давно, но доказать роль диеты в появлении кариеса удалось, только когда в ходе многочисленных независимых экспериментов было установлено, что стрептококки присутствуют в зубном налете и у людей, свободных от кариеса. Гипотезы причин возникновения кариеса зубов начали проверять на практике, с помощью исследований. Первый шаг в доказательстве «вины» сахара сделал датский профессор Фредерик фон дер Фер из Королевского стоматологического колледжа в Орхусе. В 1970 году фон дер Фер провел эксперимент, в котором группа добровольцев с хорошим состоянием зубной эмали полностью исключали гигиену рта — не чистили и не полоскали зубы после еды. Половина из них также несколько раз в день полоскала рот 50%-ным раствором сахарозы. Отсутствие гигиены увеличивало число бактерий в зубном налете, однако при сравнении состояния зубов тех, кто полоскал рот сладким раствором, с контрольной группой были обнаружены более явные признаки кариеса — деминерализация эмали и появление на ней пятен.

Почему кариес возникает сегодня почти у каждого? Если раньше, например, в не столь отдаленном XVIII веке, сахар был дорогим продуктом и появлялся в рационе далеко не каждого, то теперь, согласно стоматологическим опросам, большинство людей в России и многих других странах едят сладкое ежедневно. Как отмечает Эдит Кузьмина, важно не столько количество съеденного за раз сладкого, сколько частота его потребления.

Мы определили причины кариеса, поговорим о профилактике. В идеале стоматологи советуют есть сладкое как можно реже и заменять ферментируемые сахара — глюкозу, сахарозу и фруктозу — сорбитом, маннитом и ксилитом. Эти многоатомные спирты имеют сладкий вкус и часто используются как сахарозаменители (например, при диабете), а кариозные стрептококки просто не могут их утилизировать. Натуральный ксилит содержится в клубнике и моркови. А если отказаться от сладкого все же не получается, то лучше есть его не «в одиночку», а вместе с другой пищей — это снижает кариесогенность. Те же кислые яблоки, например, требуют обильного отделения слюны, а она разбавляет и, имея щелочную реакцию, частично нейтрализует кислоту, образующуюся во рту после ферментации сахарозы и глюкозы.

Если первый способ борьбы с кариесом — отказаться от сладкого — подходит не всем, то сделать эмаль зубов более устойчивой к кислотам куда проще. На сегодня единственным всемирно признанным и самым эффективным способом укрепления эмали все еще остается фторирование. Выявление причин кариеса эмали позволили стоматологии шагнуть вперед и разработать план лечения и способы избавления людей от этой болезни.

Впервые массово добавлять фториды в молоко для профилактики кариеса стали в школах и детских садах Швейцарии в 1953 году. Спустя 60 лет 95% зубных паст в мире содержат фториды. Если вы прочитаете состав своей зубной пасты, то, скорее всего, найдете в ней фторид натрия, монофторфосфат или аминофторид. А может быть, фторидов будет несколько. Это не искореняет кариес зубов, но устраняет причины, подготавливает к лечению. Механизм, с помощью которого все эти вещества помогают защищать зубы от кариеса, очень прост. Ионы фтора внедряются в кристаллическую решетку минеральных призм эмали, после чего ее растворимость в кислотах снижается.

С другой стороны, именно из-за фторидов зубную пасту рекомендуется использовать в количестве величиной с горошину, а не колбаски длиной во всю щетину зубной щетки, как показывают в телевизионной рекламе. Основная причина этого — опасность флюороза, или пересыщения эмали фтором. Нужно быть осторожным, иначе причины заболевания кариесом могут повлечь и другие проблемы со здоровьем.

Коварство фтора заключается в том, что, если его слишком много, он превращает гидроксиапатит эмали в другой, более хрупкий минерал, и зубы начинают буквально рассыпаться. На немного оставим разговор о причинах развития кариеса зубов и поговорим о вреде фтора. При этом фториды могут поступать в организм не только с зубной пастой — достаточно просто вдыхать их. Например, у людей, живущих рядом с активными вулканами и заводами, производящими плавиковую кислоту, флюороз встречается втрое чаще: вулканический пепел и отходы производств содержат фториды. Впервые об этом эффекте «передозировки» фтора рассказал еще римский поэт Марк Марциалл, описав зубы наложницы Александра Македонского как «крапчатые».

Чтобы сохранить зубы и избежать их разрушения от избытка фтора, достаточно просто следовать «правилу горошины» и не чистить зубы слишком часто — двух-трех раз в день вполне достаточно. У фторирования есть ярые противники, утверждающие, что зубная паста и обогащенное фторидом молоко — его можно купить и в России — вызывают целый букет опасных болезней вплоть до злокачественных опухолей. Но такие утверждения не подкреплены никакими достоверными данными. Да, фтор и его соединения — действительно ядовитые вещества. Выходит, что борьба с причинами кариеса могут повлечь за собой очень серьезные последствия?

Но здесь все дело в концентрациях: еще Парацельс (Филипп Ауреол Теофраст Бомбаст фон Гогенхайм), великий медикус и алхимик эпохи Возрождения, сформулировал афоризм, не потерявший актуальности за прошедшие пять веков: «Все есть яд и все есть лекарство; тем или иным его делает только доза». Чтобы отравиться фтором, нужно буквально съедать несколько тюбиков зубной пасты каждый день. Что касается молока с фторидом натрия, его суточная норма — стакан (200 мл), как указано на упаковке. Впрочем, у зубных паст с фторидами есть альтернатива. Прежде всего, пасты без фтора, укрепляющие эмаль за счет кальция или целых минеральных молекул — искусственного гидроксиапатита, предназначенные для детей, часто глотающих пасту, и людей, живущих в зоне риска. Профилактику кариеса можно проводить и такими пастами.

Изобрести вакцину от кариеса, заставив организм убивать болезнетворных стрептококков, являющихся основной причиной возникновения кариеса, — заветная мечта многих ученых. Ближе всего к избавлению человечества от звуков бормашины подошли китайские исследователи из Института вирусологии в Вухэне. В 2011 году они объявили об успешном испытании на крысах комбинированной ДНК-вакцины. Суть ее в том, что помимо ДНК самого стрептококка она содержит также и нуклеиновую кислоту другой бактерии — сальмонеллы. На сальмонеллу иммунитет реагирует активнее, расправляясь заодно и с кариесогенным стрептококком.

Но даже если прививка от кариеса и появится в арсенале стоматологов, вряд ли мы сможем забыть о пломбах и зубных протезах. Как объясняет один из ведущих эпидемиологов в мире, Дэниэл Смит из бостонского Института Форсайта, вакцина будет действительно эффективна, только если прививать ее детям в возрасте от года до двух — когда появляются первые молочные зубы, но зубной налет — сообщество бактерий — еще не успевает сформироваться. Тем самым, у детей можно будет заранее исключить основную причину кариеса.

У вакцины от кариеса есть еще одно слабое место. Даже если ей удастся побороть один вид стрептококка, вызывающего первые признаки болезни, другие виды бактерий, которые подключаются к разрушению зуба на разных стадиях, вполне могут переквалифицироваться в инициаторов. Поэтому стоматологи называют кариес зубов коварной инфекцией, бороться с которой можно и нужно пока традиционными способами: следить за диетой и регулярно посещать стоматолога. Ведь, в отличие от акул, которые в течение жизни могут обновить несколько тысяч зубов, мы, люди, теряем драгоценные зубы навсегда.