<i>Streptococcus mutans</i>と<i>Porphyromonas gingivalis</i>のpHと成長にグルコース濃度が及ぼす影響  [in Japanese] Effect of Glucose Concentration on the pH and Growth of <i>Streptococcus mutans</i> and <i>Porphyromonas gingivalis</i>  [in Japanese]

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 目的 : 口腔環境は栄養, pH, 酸素濃度が随時変化して, これらの要因は口腔内細菌の異種間競争と抑制に大きく影響している. また糖尿病患者では, 通常血糖値の者と比較して重度歯周炎になるという報告が散見される. しかし, 糖尿病患者における, すなわち高グルコース濃度が複合コロニーに与える影響についての報告は少ない. 慢性歯周炎は主に歯周病原細菌の一つである<i>Porphyromonas gingivalis</i>が関与しているが, <i>P. gingivalis</i>は単体での歯表面への強固な接着能を有していないことから, コロニー形成初期に必要となる歯表面への接着能に優れた<i>Streptcoccus mutans</i>のような菌の存在が重要である. 本研究では, 高血糖モデルのグルコース濃度が<i>S. mutans</i>と<i>P. gingivalis</i>の単一培養もしくは共培養のコロニー形成に及ぼす影響について評価した. <br> 材料と方法 : 試供菌株として<i>S. mutans</i> (ATCC 25175), <i>P. gingivalis</i> (ATCC 33277) を用いた. 各菌の48時間培養液を吸光度600nmの分光度が0.3になるように調整し, グルコース濃度 (5.5, 8, 12, 24mmol/<i>l</i>) に調整したBHI培地にて, <i>S. mutans</i>単一培養, <i>P. gingivalis</i>単一培養, <i>S. mutans</i>と<i>P. gingivalis</i>共培養を48時間行い, その後の培地内のpHと細菌増殖について評価した. <br> 結果 : 高グルコース環境下で, <i>S. mutans</i>単一培養では培地内pHの著明な低下と細胞増殖を示した. しかし, <i>P. gingivalis</i>単一培養では培地内pHと増殖の変化は認めなかった. 共培養条件下では, 両細菌単一培養時に比べて細菌数は増加したが, グルコース濃度が上がるにつれて増殖は抑制された. <br> 結論 : 糖尿病患者では免疫能低下・易感染性のため急性炎症を生じやすい. しかしながら, 口腔内細菌に関してコロニー形成能は増強されるが, 慢性歯周炎の原因菌の一つである<i>P. gingivalis</i>の活動性の著明な増加は認めなかった. 重篤な糖尿病患者では, 多菌種が存在する口腔内において口腔内細菌数が増加せず, 慢性歯周炎原因細菌<i>P. gingivalis</i>は減少する可能性を示唆した. つまり, 糖尿病患者における慢性歯周炎は, 細菌因子より宿主因子のほうが大きく関与しているのではないかと推測される.

 Purpose: Periodontitis is a chronic inflammatory disease caused by oral bacterial infection. In particular, <i>Porphyromonas gingivalis</i> is one of the principal bacteria involved in chronic periodontitis even though it does not have the ability to adhere firmly to tooth surfaces. On the other hand, <i>Streptococcus mutans</i> has the ability to adhere to tooth surfaces and colonize. The prevalence, progression, and severity of periodontitis all increase in individuals with diabetes mellitus. However, the effects of glucose on <i>S. mutans</i> and <i>P. gingivalis</i> have not yet been clearly evaluated. This study aimed to evaluate the effect of glucose on individuals and combinations of these bacteria involved in dental colony formation.<br> Materials and methods: <i>S. mutans</i> was precultured on brain-heart infusion medium, and <i>P. gingivalis</i> was precultured on Trypticase Soy Broth supplemented with vitamin K, hemin, and dried yeast extract and grown at 37°C under anaerobic conditions. After preculture, <i>S. mutans</i>, <i>P. gingivalis</i>, and both strains (cocultivation) were diluted to an OD<sub>600</sub> of 0.3 in brain-heart infusion supplemented with glucose (5.5, 8, 12 or 24 mmol/<i>l</i>) for 48 h at 37°C under anaerobic conditions. The pH of the culture medium and the bacterial growth were analyzed.<br> Results: High environmental glucose concentration led to a decrease in the culture pH and an increase in <i>S. mutans</i> growth. Under cocultivation, the total growth of <i>S. mutans</i> and <i>P. gingivalis</i> was greater than when either species was cultured individually, but the total decreased at higher glucose concentrations.<br> Conclusion: The study suggested that high glucose concentration increased the growth of carious bacteria involved in initial colony formation. However, the periodontal pathogenic bacteria were not affected. Thus, many types of oral bacteria might not show increased growth and <i>P. gingivalis</i> growth is decreased by glucose concentration in severely diabetic patients. In summary, it is suggested that chronic periodontal disease in patients with severe diabetes mellitus depends more on the contribution of host factors than bacterial factors.


  • The Japanese Journal of Conservative Dentistry

    The Japanese Journal of Conservative Dentistry 58(6), 510-517, 2015

    The Japanese Society of Conservative Dentistry


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