Невидимые, но вездесущие. Простые, но способные принимать самые разные формы. Микроскопические, но иногда смертельные.
Микробы — самые настоящие невидимые хозяева Земли..
Слово «микробы» означает микро и bíos - жизнь. Микробы — это не научное определение под которое попадают все микроорганизмы (бактерии, одноклеточные, микрогрибки и т.п.) кроме вирусов, так как вирусы не жизнеспособны без живой клетки. Самые первые микробы возникли 3,5 млрд. лет назад, и в следующие 3 млрд. лет были единственными живыми существами на Земле.
В настоящее время, при всём многообразии высокоразвитой жизни, они продолжают доминировать. Хотя это и не очевидно, но вдумайтесь в цифры..
Общее количество микробов на коже и в теле человека в 10 раз больше, чем всего клеток тела человека. Микробов на немытых руках может быть несколько миллионов штук на 1 кв.см. Если выловить всю живность в морях и океанах, то 90% этой массы составят микробы. В почве содержится около 2 тонн бактерий на 1 гектар.
Любопытные факты о микробах.
- Ареал обитания бактерий очень широк. Их колонии обнаружены в сверхглубоких шахтах на глубине более 6 км., в атмосферу их «заносит» на высоту около 8 км. Предполагается, что они живут так же глубоко под морским дном.
- Для их размножения оптимальна температура от +10 до +55 °C, но некоторые их виды выживают при морозе -100°C, а другие размножаются при +110 и какое-то время могут «продержаться» при +140°C.
- В каждом взрослом человеке живёт около 2 кг. бактерий (!).
- При рождении в организме ребёнка практически нет бактерий, но они заселяются в него сразу же, прямо в момент рождения. Затем, при кормлении ребёнка молоком, в его кишечник попадает много микрофлоры, которая помогает пищеварению, поэтому грудное кормление полезней для новорождённых, чем искусственное.
- Из-за очень большой скорости обмена веществ бактерии могут размножаться с удивительной скоростью. При благоприятных условиях одна единственная кишечная палочка, например, могла бы дать потомство общим объёмом с пирамиду высотой около километра. А если дать полную свободу в размножении холерному вибриону, то за двое суток масса его потомства в несколько тысяч раз (!!!) превысила бы массу Земли.
- Микробы могут создавать самоорганизующиеся колонии, где одни и те же бактерии могут выполнять разные функции в зависимости от своего места. Такие колонии очень устойчивы и могут легко восстанавливаться при повреждениях. Скорее всего на заре эволюции жизни благодаря таким колониям произошёл переход от одноклеточной к многоклеточной жизни. То есть, фактически мы с вами представляем собой высокоразвитые колонии микроорганизмов, со сложным разделением функций её членов, где бактерии превратились в клетки единого организма.
Микробы на руках под микроскопом
Согласно последним исследованиям каждый из нас носит на руках свой персональный набор микроорганизмов, немного отличный от других. Этого «немного» достаточно, чтобы с помощью специальной экспертизы идентифицировать личность.
Микробы на коже. Фото в электронный микроскоп. Для справки — фотографии в электронный микроскоп в исходнике получаются чёрно-белые, затем их «раскрашивают» на компьютере.
Каждый раз, когда мы берём в руку стакан, или набираем текст на клавиатуре мы оставляем на этом предмете след из своего «персонального» набора микроорганизмов. Учёные из Университета штата Колорадо (США) во время показательного эксперимента смогли идентифицировать 9 разных человек по наборам бактерий на их компьютерных мышках, естественно, предварительно сделав соответствующий анализ кожи их рук.
Это открытие может быть полезно в криминалистике. То есть, в будущем полиция сможет определить преступника даже по размазанным отпечаткам пальцев или незначительным следам прикосновений кожи к предметам.
Подборка фотографий бактерий, сделанных в электронный микроскоп.
Нажав на изображение, можно просмотреть его в лучшем качестве.
Бактерии на языке человека.
Кишечная палочка, которая вызвала эпидемию в 2011 году в Европе. По официальным данным заразилось тогда 2200 человек, умерло — 22.
Бактерия Neisseria meningitidis.
Опасный возбудитель пищевых отравлений — Сальмонелла. Долгое время может выжить вне живых организмов. Даже в комнатной пыли продержится до 90 дней, в ожидании момента, когда вы дотронетесь до неё и забудете вымыть руки перед едой.
А это — тот самый, ужасный и опасный зверь, вирус СПИДа.
Одноклеточный микроорганизм Cosmarium на фоне листика водоросли Sphagnum (увеличение 100х). Это фото в 2012 году заняло 6-е место на конкурсе микрофоторгафии «Small World Photomicrography Competition», который ежегодно проводит компания Nikon.
Ресничное одноклеточное Sonderia, которое питается более мелкими сине-зелёными водорослями, или цианобактериями. Увеличение 400х, 13-е мето на конкурсе «Photomicrography Competition 2012».
Коралловый песок под микроскопом. Среди частиц вулканических пород здесь видно огромное многообразие мелких организмов, фрагменты раковин и кораллов. Увеличение — 100х, 18-е место на конкурсе «Photomicrography Competition 2012».
Ещё Small World, от компании Nikon.
До встречи в следующем посте!
Кариес – это процесс разрушения зубов, протекающий при активном участии микроорганизмов полости рта. На рис.1-2 Вы можете увидеть, как выглядит кариес в полости рта и на распиле зуба.
Почему появляется кариес –
Согласно этой теории, причины возникновения кариеса следующие: в полости рта присутствуют кариесогенные микроорганизмы, которые при наличии в полости рта углеводов (которые содержатся в пищевых остатках, остающихся в полости рта после еды) начинают перерабатывать эти углеводы в органические кислоты. При воздействии такой кислоты на какой-либо участок поверхности зуба происходит разрушение сначала поверхностного слоя эмали, а потом и образование кариозной полости.
Т.е. главная причина кариеса – это неудовлетворительная гигиена полости рта. Скопления мягкого микробного зубного налета, твердого зубного камня и пищевых остатков при плохой гигиене смотрите на рис.3-5 .
Какие бактерии вызывают кариес зубов –
Бактерии вызывающие кариес – это прежде всего «Streptococcus mutans», и в некоторой степени «Streptococcus sanguis» и Актиномицеты. Здесь нужно отметить, что действие этих кариесогенных бактерий не у всех людей выражено одинаково: у некоторых людей активность этих микроорганизмов, а соответственно и их патогенное действие – больше, а у некоторых меньше. Эта разница связана с состоянием естественной защиты, сопротивляемостью организма.
Так, установлено, что у людей с ослабленным иммунитетом мягкий зубной налет образовывается более активно, чем у лиц с выраженным иммунитетом. Причем, если мягкий зубной налет еще можно снять обычной зубной щеткой, просто почистив зубы, то зубной камень снять самостоятельно уже нельзя. Зубной камень очень плотно прилежит к зубам, и удалить его можно только на приеме у стоматолога при помощи, например, ультразвука.
Мягкий зубной налет превращается в твердый зубной камень (зубные отложения) в течение нескольких дней, за счет пропитывания налета солями кальция. Следовательно, как только произошло образование зубного камня – отрицательное воздействие микроорганизмов продолжается уже постоянно (и днем, и ночью), даже если вы внезапно начали регулярно чистить зубы зубы после еды и тщательно вычищать мягкий зубной налет и пищевые остатки.
Дополнительные факторы, способствующие развитию кариеса –
Кроме основных факторов (кариесогенных микроорганизмов и пищевых остатков) в полости рта существуют и предрасполагающие причины к появлению кариеса, которые могут ускорить развитие кариеса. К ним относят:
- Низкая скорость и количество секреции слюны
–
слюноотделение способствует в некоторой степени смыванию пищевых остатков с зубов после еды. Так за сутки в норме должно вырабатываться около полутора-двух литров слюны. Если слюноотделение у человека низкое, то это предпосылка к более быстрому развитию кариеса.
- Нейтральный показатель кислотности слюны–
–
если слюна имеет щелочную среду, то она может в некоторой степени нейтрализовывать органические кислоты, вырабатываемые кариесогенными микробами. Если слюна имеет нейтральный показатель кислотности, то она не будет нейтрализовывать органические кислоты, разрушающие зубы.
- Нарушение режима питания
–
одним из решающих факторов является частота употребления в пищу углеводов (сахарозы, глюкозы, фруктозы, лактозы и крахмала). Поэтому периодические перекусы между основными приемами пищи в виде печенья, конфет, булочек и т.д. (при условии отсутствия последующей немедленной чистки зубов) – приводит к развитию кариеса.
Чаще всего кариес образуется в следующих участках –
В первую очередь кариес образовывается в местах скопления мягкого зубного налета и зубных отложений, а также остатков пищи:
- Пришеечные области зубов
(рис.7) –
там в первую очередь скапливается мягкий микробный зубной налет.
- Межзубные промежутки
(рис.8) –
в этих промежутках застревают остатки пищи, которые невозможно вычистить зубной щеткой. Для этих целей необходимо использование , а большинство людей ей либо не пользуются совсем, либо пользуются нерегулярно.
- Фиссуры на жевательных поверхностях зубов
(рис.9) –
жевательные поверхности крупных зубов (моляров и премоляров), которые имеют глубокие неровности и борозды на поверхности, являющиеся хорошими местами для задержки пищевых остатков.
Факторы естественной защиты от кариеса –
С другой стороны существуют и факторы естественной защиты зубов от действия микроорганизмов. К ним можно отнести:
Так, низкое содержание Лизоцима в слюне или низкая минерализация эмали также могут содействовать развитию кариеса.
Формы кариеса –
В развитии кариозного процесса принято выделять 4 стадии, каждая из которых отражает глубину разрушения зуба.
В материалах рубрики использованы сообщения следующих иностранных изданий: "New Scientist" (Англия), "Bild der Wissenschaft", "Das Tier", "Illustrierte Wissenschaft" и "VDI-Nachrichten" (Германия), "Scientific American" (США).
Микробы гнездятся между вкусовыми сосочками языка.
На снимке, сделанном с помощью растрового электронного микроскопа, щель между зубами с микробным налетом.
Иногда чистить зубы приходится и слонам (снимок сделан на Цейлоне).
Во рту у каждого из нас настоящие джунгли, состоящие из сотен разного рода бактерий, простейших, грибков, вирусов. Производители зубных паст, щеток и прочих средств гигиены ротовой полости изображают это население как армию злодеев, а реклама создает впечатление, что избежать кариеса можно только под корень уничтожив эти джунгли. Однако действительность несколько сложнее.
Большинство этих микроорганизмов обитает во рту постоянно. В этом нет ничего удивительного. В среде их обитания круглый год тепло - около 37 градусов Цельсия, постоянно влажно и все время поступают питательные вещества. Кроме съестных припасов в рот нередко попадают посторонние предметы - пальцы, карандаши, авторучки и так далее, и каждый несет новые микробы. На каждом квадратном миллиметре ткани щек, в каждой складке десен, в каждой бороздке языка таятся живые организмы. Даже хорошо вычищенные зубы кишат миллиардами бактерий.
Большинство специалистов оценивают количество видов микроорганизмов, постоянно живущих в ротовой полости человека, в 200 - 500, из них изучены и названы только полсотни. Выглядят они весьма разнообразно: шары, овоиды, палочки, нечто вроде кукурузных початков, ершиков для бутылок, спирали, змейки... Они прикреплены к одному месту или плавают в слюне, вращая жгутиком, как пропеллером.
Несмотря на такое богатство видов, исследователи уже давно концентрируют свое внимание на одном виде бактерий - стрептококке изменчивом. Эта округлая бактерия, живущая только на зубах человека, открыта в 20-х годах. В 1956 году было обнаружено, что она способна расщеплять сахар, вырабатывая молочную кислоту, которая разъедает зубную эмаль, что ведет к кариесу.
Изучение всего сообщества микроорганизмов рта началось в Королевском стоматологическом колледже в Орхусе (Дания) в 1966 году. Одиннадцати добровольцам на три недели прикрепили к зубам съемные пластинки и запретили пользоваться зубной щеткой. Пластинки время от времени удаляли и исследовали под микроскопом. Ученые увидели, как на поверхности первоначально чистых пластинок появились микробы, как один вид сменял другой и наконец установилось такое же сообщество, как на окружающей пластинки поверхности зубов.
Через восемь часов после чистки зубов они уже кишат стрептококками, есть также некоторое количество палочковидных актиномицетов. Через день зубы покрыты плотным слоем этих "первопоселенцев", и к ним добавляются длинные палочковидные и нитевидные организмы, среди которых фузобактерии, вырабатывающие дурно пахнущие соединения серы. Затем появляются скопления стрептококков в форме кукурузных початков. Если еще дольше не чистить зубы, размножаются особые зубные спирохеты. Через три недели картина микробного сообщества успокаивается, перемены оканчиваются, бактерии покрывают поверхность зубов слоем толщиной в два десятка клеток (15 микрон).
Американский микробиолог Пейдж Кофилд задался вопросом: откуда попадают микробы в рот новорожденных младенцев? Он брал у детей и их матерей пробы слюны на протяжении пяти лет и сравнивал ДНК имеющихся в слюне микробов. Кофилд обнаружил, что источником микробов служит мать ребенка. Оказалось, что почти у каждого из нас во рту живет свой собственный штамм стрептококка изменчивого, и только мать и ребенок, как правило, имеют одинаковый штамм. Из 34 детей 24 имели тот же штамм, что и их матери, а 10 имели штаммы неизвестного происхождения (кстати, многие из этих десяти вскармливались искусственно). Видимо, микробы, полученные в младенческом возрасте, остаются во рту на всю жизнь. Установившаяся с младенчества колония микроорганизмов защищает свою территорию, как стая обезьян в тропическом лесу.
Сравнение микрофлоры рта у супругов показало, что их микробы различны (хотя некоторые виды бактерий, способствующих развитию болезней десен, передаются при поцелуях). Из 300 семейных пар штаммы зубных микробов совпали только у одной пары.
Более того, сравнение ДНК ни в одном случае не показало, что кто-либо из детей мог заразиться ротовой микрофлорой от отца. Этого нет даже у тех 10 детей из 34, кто имел штаммы, отличные от материнских.
Кофилд предполагает, что дело даже не столько в более тесном и частом контакте ребенка с матерью, чем с отцом, сколько в участии иммунной системы. Еще до рождения, а потом с материнским молоком ребенок получает антитела матери. По мнению Кофилда, эти антитела не реагируют на те микробы, с которыми мать прожила всю свою жизнь, и это отсутствие иммунной реакции передается и ребенку. Когда при кормлении или поцелуях он получает материнские зубные микроорганизмы, его иммунная система не сопротивляется им.
Многообещающие опыты проводит микробиолог из Флоридского университета Джефф Хиллмен. Сначала он нашел штамм стрептококка изменчивого, который подавляет конкурирующие штаммы, выделяя специальное вещество. Затем Хиллмен подверг этот штамм генетическим манипуляциям и добился того, что способность вырабатывать это антимикробное вещество усилилась, а способность выделять кислоту, разрушающую зубы, исчезла совсем. Ученый заразил этим стрептококком молодых крыс и посадил их на диету с высоким содержанием сахара. В отличие от крыс с обычной микрофлорой рта, получавших ту же диету, у подопытных животных зубы остались здоровыми. Сейчас Хиллмен добивается разрешения провести опыты на людях. Он говорит, что одна прививка таких измененных микроорганизмов защитит зубы от кариеса на всю жизнь.
Традиционный подход к гигиене рта - пытаться уничтожить все микроорганизмы. Но это неверно, некоторые из них выполняют полезную функцию, останавливая проникновение более вредоносных микроорганизмов.
Серия микроснимков, сделанных специалистами Научной фотолаборатории в Лондоне,
более чем наглядно демонстрирует, что творится у нас во рту. Снимки были сделаны
при помощи электронного микроскопа и затем раскрашены для того чтобы выделить
отдельные элементы.
Бактерии, образующие зубной налет, при тысячекратном увеличении.
Зубной налет (увеличение в 400 раз) - представляет собой биопленку, образованную
колонизирующими бактериями, которые пытаются присоединиться к поверхности зуба. 
А это тот же зубной налет при увеличении в 10 000 раз. 
Молочный зуб. Большая часть человеческих зубов образована из дентина - вещества, обволакивающего полость, в которой находятся мягкая соединительная ткань, кровеносные сосуды и нервы. Затем коронку зуба покрывает эмаль (на фото выше белая) - более крепкое и минерализированное вещество, защищающее дентин от кислот во рту. В корне зуба дентин защищен веществом под названием цемент (розовый), который служит средством, с помощью которого периодонтальные связки могут присоединяться к зубу для стабильности.
Здесь показан эмалеобразующий слой клетки (голубой), поверхность зуба (желтая) и дентин (красный). Потеря эмали или цемента обнажает дентин - пористое вещество с микроскопическими каналами, называющимися дентинными канальцами, которые соединяют пульпу, что приводит к чувствительности зуба. 
Желтым показан налет на поверхности зуба. Кислота представляет собой отходы, образованные во время пищеварительного процесса бактерий. Она деминерализует зуб, создавая кариозные полости, которые необходимо заполнить или которые могут привести к потере зуба
Резец с дуплом или потерей минералов, вызванной кислотным бактериальным «мусором». В данном случае кариес образовался на боковой стороне зуба (между двумя зубами) и на линии десны (между коронкой - желтым - и корнем), возможно, из-за недостатка чистки зубной нитью или от ее неправильного использования. 
Бактерии на десне. Накопление зубного налета может привести к заболеваниям десны,
например гингивиту или пародонтиту. 
Поверхность человеческого зуба (окрашено желтым), ковер сферических бактерий (окрашено голубым)
и кровеносные сосуды (окрашено красным). 
Щетинки зубной щетки. Они стираются и изнашиваются со временем, сокращая эффективность зубной щетки.
Менять зубную щетку нужно как минимум каждые 3-4 месяца. Однако износ может различаться у разных
людей в зависимости от их привычки чистить зубы. При необходимости зубную щетку стоит менять раньше. 
Щетинка зубной щетки, покрытая зубным налетом. После чистки зубов зубную щетку нужно тщательно промыть горячей водой, чтобы убрать все остатки зубной пасты или частички зубного налета и бактерий. Она должна сушиться в положении стоя на открытом воздухе. В закрытых контейнерах больше влаги, которая способствует развитию микроорганизмов.
Зубной налет на щетинках использованной зубной щетки при увеличении в 750 раз. 
Межзубные ершики (как на фото) имеют мелкие головки со щетинками, созданные для чистки промежутков между зубами. Ваш дантист может посоветовать вам использовать межзубной ершик, однако он не заменяет зубную нить. 
Более детальный вид щетинок использованного межзубного ершика, покрытого зубным налетом.
Коронка молочного зуба. Его корень расслоился в результате процесса, известного как временная
резорбция зуба. Это было вызвано давлением со стороны растущего постоянного зуба.
Налетообразующие бактерии при увеличении в 1000 раз.
Бактерии, образующие налет.
Бактерии, образующие налет, при увеличении в 8000 раз. 
Помимо прочих применений, бормашины (на фото) также используются для удаления мягких тканей и бактерий с налета перед подготовкой к пломбированию, иначе под пломбой может начать образовываться новый налет.
Кончик бормашины.
Кристаллы фосфата кальция, используемые для реминерализации зуба после потери минералов из-за бактерий.
Зубной штифт
Человек не способен увидеть бактерии у себя во рту, но может ощутить их присутствие в виде неприятных симптомов, которые развиваются в результате их жизнедеятельности: дурного запаха и противного привкуса, налета на слизистой, жжения, зуда. Бактерии считаются главной причиной разрушения зубов и воспаления десен. Какие микроорганизмы создают микрофлору полости рта человека и как поддерживать ее в норме, тем самым предотвращая развитие стоматологических заболеваний, расскажет статья.
Особенности микрофлоры во рту
Ротовая полость считается наиболее обсемененным бактериями отделом организма. На слизистой обитает более 160 видов микроорганизмов.
Постоянной стерильности в ротовой полости добиться невозможно. Даже если использовать мощные антибактериальные средства, спустя некоторое время на слизистой вновь будут обнаружены бактерии. Они попадают сюда с пищей, водой, воздухом, заносятся из других отделов организма, задерживаются и активно размножаются в благоприятных для этого условиях: во рту тепло (здесь практически всегда температура 37 градусов), постоянно влажно, имеется достаточное количество кислорода и питательных веществ, уровень рН оптимален. К тому же микробы находят множество «укромных» местечек во рту, куда не всегда проникает зубная щетка: в складках слизистой, в межзубных пространствах, между сосочками языка.
Зубной налет - это скопление бактерий и остатков пищи, которую они перерабатывают.
Около 30 видов бактерий составляют резидентную (постоянную) микрофлору полости рта. В норме на протяжении длительного периода видовое разнообразие постоянной микрофлоры у конкретного человека остается неизменным. Меняется только количество представителей определенного вида микроорганизмов.
Постоянная микрофлора полости рта влияет на развитие двух самых распространенных стоматологических заболеваний – кариеса и пародонтита. Симптомы болезни проявляются при нарушении равновесия в постоянной микрофлоре под влиянием ряда факторов. По результатам исследований, около 95% людей всего земного шара имеют симптомы кариеса.
В то же время постоянная микрофлора принимает участие в протекании жизненно важных процессов. При участии нормальной микрофлоры полости рта происходит первичное переваривание продуктов, полезные вещества из них начинают усваиваться. Микрофлора также влияет на иммунитет человека. Этим объясняется необходимость детального изучения бактерий во рту человека.
Состав постоянной микрофлоры
То, сколько бактерий во рту у человека, является числом непостоянным. Кроме того, распределены колонии микроорганизмов на слизистых также неодинаково. Больше всего их на спинке языка и поверхности зубов. Именно здесь интенсивнее всего скапливается мягкий микробный налет. В одном грамме налета насчитывается около 300 миллиардов микроорганизмов. Для сравнения, в 1 миллилитре слюны их содержится всего около 900 миллионов.
Постоянную микрофлору образуют различные микроорганизмы: бактерии, грибы, простейшие, вирусы. Среди них больше всего бактерий, причем почти 90% из них являются анаэробными, то есть такими, которые могут жить в бескислородной среде.
На заметку: как .
Еще один вид бактерий – коринебактерии. Они могут провоцировать развитие гнойного воспаления, например, при .
Пресловутые грибы Кандида во рту могут приводить к необходимости лечения или кандидамикоза. Эти грибы обитают не только на слизистых рта, но и в кишечнике, на кожных покровах. Грибы Кандида имеют более ста разновидностей, среди которых наиболее распространенными представителями нормальной микрофлоры считаются С. Albicans. Их можно обнаружить у 4 из 10 здоровых людей.
Дисбактериоз: как предотвратить проблему?
Микрофлора полости рта в норме у каждого человека индивидуальна. Ее видовой состав и количество представителей может меняться, приводя к развитию патологии. При увеличении числа патогенных микроорганизмов во рту говорят о дисбактериозе. На фоне нарушения баланса микрофлоры развиваются различные заболевания полости рта: кариес, гингивит, стоматит, глоссит, пародонтит и др.
Так как избавиться от бактерий во рту полностью невозможно, главной мерой профилактики дисбактериоза становится поддержание хорошей микрофлоры и снижение вероятности размножения плохих бактерий. Для роста числа патогенов в полости рта должны быть созданы благоприятные условия:
- наличие пищи (углеводы);
- плохая гигиена.
Чистота полости рта - залог ее здоровья.
То есть для предотвращения размножения патогенов нужно, наоборот, тщательно следить за чистотой ротовой полости и не допускать скапливания в ней пищевых остатков.
Важную роль в предотвращении дисбактериоза играет выработка слюны. При ее достаточном количестве происходит самоочищение ротовой полости от остатков пищи. Если же слюнные железы функционируют неправильно, слюны вырабатывается мало.
Твердая пища в рационе (свежие овощи и фрукты) содействует естественному механическому очищению полости рта от остатков пищи. Развитию дисбактериоза способствует преобладание в рационе мягких продуктов, частички которых легко прилипают к зубам, задерживаются в складках слизистой и на поверхности языка.
Важную роль в профилактике дисбактериоза играет гигиена полости рта. Зубы нужно чистить дважды в день, применяя флосс или ирригатор для очищения межзубного пространства. Налет, скапливающийся на языке, нужно снимать специальным скребком.
После каждой чистки зубов и приема пищи нужно ополаскивать зубы специальными жидкостями. Приобрести их можно в аптеке или магазинах с косметическими средствами. Выбирая, чем полоскать рот от бактерий, стоит знать, что средства, содержащие антибактериальные компоненты, нельзя применять на постоянной основе. Если пользоваться ими более двух недель подряд, можно спровоцировать дисбактериоз.
