人は体内にいるときには無菌の状態に守られていますが、、出生するとすぐに細菌にさらされ、体の各部位で細菌(700種類とも言われています)が住み着いてゆきます。
人の皮膚の表面には1平方C㎡当たり10000個の細菌が、口のプラーク1gには10の11乗の細菌塊が、そして糞便ではその1/3近くが細菌で構成されています。
食後に歯の周囲に付いたプラークは、食べ物の小さい欠片と考えますが、≪歯のカス=プラーク=細菌の塊≫と言う事になります。
最近では、歯周病と糖尿病・動脈硬化・心内膜炎そして低体重児との関係が、次第に明らかになってきました。
歯周病菌が、人間の口の中を住家としたことは、そこが生存しやすく子孫を残しやすい場所だったということになります。
口の中を漂っている細菌を浮遊菌と言いますが、このよう状態の細菌は少なく、通常は、歯、歯肉、舌や咽頭に付着して生存しています。
歯周病菌は、膜状の形となって歯と歯肉の境(歯肉溝、歯周ポケット)に付着しています、これをバイオフィルムと言います。
最近のリサーチでは、細菌同士はお互いに会話ができて、それぞれに繁殖する場所を決め、また、産生する毒素や生体から受ける攻撃に対しての防御を獲得することができることが、分かってきました。
成熟した、バイオフィルムは細菌の大きな塊となり、歯面にしっかりと付着してゆきます。
さらに、その表面には、ヌルヌルした膜をつくり、免疫や外部からの細菌の攻撃を防いでいます。
この膜は莢膜多糖体で作られているため、体の免疫が非自己として認識することが
できませんので、抗体を作って攻撃することができません。
また、抗生物質などの抗菌剤は、バイオフィルムの中まで浸透することができないので、服用しても
効果がありません。
以上の事柄を、詳しく記載致しますと、下記のようになります。
バイオフィルムの始まりは、浮遊菌が歯の表面に付着して 、運動を停止して増殖を繰り返しながら、次第に大きくなって集落(コロニー)を作ります。
コロニーを作るようになると、細菌はQSシグナルを産生するようになります。
QSシグナルは、QS(Quorum Sensing System)システムのことで、細菌がお互いに会話をして、それぞれ自分達の密度をお互いに調節したり、病原性に関するまざまな因子の、走化性・毒素産生・莢膜形成・抗菌剤に対する抵抗性などを自己誘導して獲得してゆきます。
バイオフィルはム成熟すると、きのこ状になり、水を通すチャンネルを作り、それを介して栄養物を取り入れ
自分達の環境を破壊する老廃物を排出する共同体に成長します。
バイオフィルムには、その周囲を取り囲む、ヌルヌルの膜があります。
これは、菌体外で合成するる莢膜多糖体で、糖衣(Glycocalyx)と呼ばれ、ムコイド(mucoid)や菌体外重合体物質(extracellular polymeric substance、EPS)などとも呼ばれ、外からの攻撃に対してバイオフィルムを防御しています。
私たちの体には外部から侵入する非自己を排除する防衛機能の免疫が備わっていますが、バイオフィルム作る物質は多糖体で非自己として認識されにく、免疫学的応答は作用しません。
食細胞が関連する免疫的応答も、バイオフィルム表面の菌体を食べるのみで、バイオフィルム全体を
食菌することはできません。
また、抗菌薬は、浮遊菌には有効なのですが、バイオフィルム内部に浸透することはできませんので
その効果が発揮できません。