Chapter 3

1

Chương 3

CHƯƠNG

■

Vi sinh vật học nội nha

3

Vi sinh vật học nội nha ▲ José F. Siqueira Jr. và Isabela N. Rôças MỤC TIÊU HỌC TẬP Sau khi học xong bài này, sinh viên có khả năng: 1. Hiểu được căn nguyên vi sinh vật của bệnh viêm quanh chóp. 2. Miêu tả được các giai đoạn của quá trình xâm nhập tủy răng và mô quanh chân răng của vi sinh vật. 3. Nắm được các loại nhiễm trùng nội nha khác nhau và loài vi sinh vật gây bệnh chính của mỗi loại. 4. Hiểu được sự đa dạng của vi khuẩn trong ống tủy nhiễm trùng

5. Miêu tả được các yếu tố liên quan đến nhiễm trùng nội nha có triệu chứng 6. Hiểu được sinh thái học của khu hệ vi sinh vật nội nha và các đặc điểm của hệ sinh thái nội nha 7. Phân tích được vai trò của vi sinh vật đối với kết quả của điều trị nội nha 8. Hiểu được sự tiến triển và các yếu tố liên quan của nhiễm trùng ngoài chân răng

MỤC LỤC CĂN NGUYÊN VI SINH VẬT CỦA BỆNH VIÊM QUANH CHÓP CÁC CON ĐƯỜNG GÂY RA NHIỄM TRÙNG ỐNG TỦY Ống ngà Lộ tủy trực tiếp

Bệnh lý nha chu Đường tuần hoàn CÁC LOẠI NHIỄM TRÙNG NỘI NHA Nhiễm trùng trong chân răng Nhiễm trùng ngoài chân răng

KHU HỆ VI SINH VẬT NỘI NHA Nhiễm trùng trong chân răng nguyên phát Nhiễm trùng nội nha thứ phát/tái diễn Nhiễm trùng ngoài chân răng

CĂN NGUYÊN VI SINH VẬT CỦA BỆNH VIÊM QUANH CHÓP

Chương này sẽ trình bày các khía cạnh vi sinh vật học của nhiễm trùng nội nha.

Viêm quanh chóp là một bệnh l{ viêm do căn nguyên vi sinh vật, chủ yếu là hậu quả của nhiễm trùng hệ thống ống 1-3 tủy (Hình 3-1). Vai trò gây bệnh rõ ràng của các vi sinh vật đối với viêm quanh chóp đã được chứng minh gần 40 năm trước; nhiều vấn đề mới về vi sinh vật học của nhiễm trùng nội nha đã được nghiên cứu trong vòng một thập kỷ gần đây. Nhiễm trùng nội nha thường phát triển sau hoại tử tủy hoặc sau điều trị tủy. Mặc dù nấm và gần đây nhất là đơn bào và virus đã được phát hiện trong nhiễm trùng nội nha, nhưng vi khuẩn vẫn là loại vi sinh vật chủ yếu gây ra bệnh viêm quanh chóp. Các vi khuẩn đang chiếm lĩnh hệ thống ống tủy tiếp xúc với mô quanh chân răng thông qua lỗ chóp và các ống tủy bên. Hậu quả của sự tương tác giữa vi khuẩn và các cơ chế bảo vệ của cơ thể là phản ứng viêm ở mô quanh chân răng, tạo thuận lợi cho bệnh viêm quanh chóp tiến triển. Mục đích cuối cùng của điều trị nội nha là phòng được bệnh viêm quanh chóp hoặc tạo được các điều kiện thuận lợi để hàn gắn tổn thương mô quanh chân răng. Xét về căn nguyên vi sinh vật của viêm quanh chóp, lý do tại sao phải tiến hành điều trị nội nha đó là không thể đảm bảo chắc chắn rằng sẽ loại trừ được hoàn toàn sự nhiễm trùng đang xảy ra hay phòng được các vi sinh vật gây nhiễm hoặc tái nhiễm ống tủy và mô quanh chân răng.

CÁC CON ĐƯỜNG GÂY RA NHIỄM TRÙNG ỐNG TỦY

38

Trong điều kiện bình thường, tủy răng và ngà răng là vô trùng và biệt lập với các vi sinh vật nhờ lớp men và cement trên bề mặt. Khi tính toàn vẹn của những lớp bảo vệ này bị phá vỡ (ví dụ, hậu quả của sâu răng, vỡ hoặc rạn nứt răng do chấn thương, các thủ thuật nha khoa phục hồi, lấy cao răng và làm sạch chân răng, mòn răng-răng – attrition hay mài mòn răng – sabrasion) hay bị thiếu tự nhiên (ví dụ, kẽ hở ở đường nối men-cement ở bề mặt cổ răng). Hậu quả là, phức hợp ngà-tủy tiếp xúc với môi trường miệng và có nguy cơ bị nhiễm trùng bởi các vi sinh vật miệng. Vi sinh vật từ màng sinh học dưới lợi trong các bệnh lý nha chu hoặc từ máu trong nhiễm khuẩn huyết cũng có thể tới tủy thông qua lỗ chóp và các ống tủy bên. Các con đường chính gây nên nhiễm trùng tủy răng là các ống ngà, lộ tủy trực tiếp, bệnh lý nha chu và đường tuần hoàn (anachoresis).

Ống ngà Bất cứ lúc nào ngà bị lộ ra ngoài, tủy đều có nguy cơ bị nhiễm trùng do cấu trúc ống của lớp ngà có thể để cho vi sinh vật lọt qua. Tính thấm của lớp ngà tăng lên ở gần tủy

Chương 3

■

Vi sinh vật học nội nha

39

Hình 3-2 Hình ảnh dưới kính hiển vi điện tử quét cho thấy các vi khuẩn trong một tổn thương sâu răng. Lưu { sự hiện diện của nhiều loại hình thái vi khuẩn khác nhau.

Lộ tủy trực tiếp Hình 3-1 Các vi sinh vật gây nhiễm trùng hệ thống ống tủy là tác nhân chủ yếu gây ra các dạng viêm quanh chóp khác nhau.

vì ở đây các ống ngà có đường kính lớn hơn và mật độ dày 4 đặc hơn. Phần ngà bị lộ có thể tiếp xúc với các vi sinh vật có trong các tổn thương sâu răng, trong nước bọt, hoặc trong các mảng bám được hình thành ngay trên vùng lộ ngà. Các ống ngà kéo dài suốt toàn bộ chiều dày của ngà răng và có hình nón ngược, với đường kính nhỏ nhất ở vùng ngoại 5 vi, gần lớp men răng hoặc cement (khoảng 0,9 µm). Đường kính nhỏ nhất này vẫn lớn hơn đường kính tế bào của hầu hết các loài vi khuẩn miệng, dao động trong khoảng 0,2 đến 0,7 µm. Do đó có người cho rằng khi lộ ngà, các vi khuẩn có thể tới tủy thông qua các ống ngà mà không gặp phải các trở ngại nào. Tuy nhiên, thực tế không phải như vậy. Vi khuẩn xâm nhập vào các ống ngà ở răng 6 chết (tủy chết) nhanh hơn răng sống (tủy còn sống). Ở răng sống, sự chuyển động ra ngoài của dịch ngà và các thành phần khác trong ống ngà ảnh hưởng đến tính thấm của lớp ngà và có thể gây cản trở các vi khuẩn xâm nhập vào ống ngà. Các yếu tố khác, như sự xơ cứng ngà bên dưới tổn thương sâu răng, lớp ngà sửa chữa, lớp mùn ngà, và sự tích tụ của các phân tử bảo vệ vật chủ trong ống ngà, cũng có thể giới hạn hay thậm chí ngăn cản quá trình xâm 4 nhập vào tủy của vi khuẩn qua các ống ngà. Do đó, khi tủy còn sống, sự lộ ngà không phải là một con đường quan trọng gây nhiễm trùng tủy, trừ khi chiều dày lớp ngà giảm rõ rệt và tính thấm của lớp ngà tăng lên đáng kể. Nếu tủy bị hoại tử, các ống ngà bị lộ ra sẽ trở thành con đường thực sự để vi khuẩn xâm nhập vào tủy.

Sự tiếp xúc trực tiếp giữa tủy răng với khoang miệng là con đường gây nhiễm trùng nội nha rõ ràng nhất. Sâu răng là nguyên nhân phổ biến nhất của lộ tủy, các thủ thuật nha khoa phục hồi hoặc chấn thương cũng có thể gây lộ tủy. Phần mô tủy bị lộ tiếp xúc trực tiếp với các vi sinh vật miệng có trong các tổn thương sâu răng, nước bọt, hoặc mảng bám tích tụ trên bề mặt vùng mô bị lộ đó (Hình 3-2). Hầu như chắc chắn, tủy bị lộ sẽ trải qua quá trình viêm, hoại tử và bị nhiễm trùng. Thời gian từ khi lộ tủy đến khi nhiễm trùng toàn bộ ống tủy là không thể đoán trước được, nhưng quá trình này thường diễn ra chậm.

Bệnh lý nha chu Các vi sinh vật nằm trên màng sinh học (biofilm) dưới lợi trong bệnh lý nha chu có thể tới tủy bằng con đường tượng tự với con đường mà các vi sinh vật trong ống tủy tới mô nha chu. Mặc dù các thay đổi do viêm và thoái hóa với các mức độ khác nhau có thể xảy ra ở tủy của các răng bị bệnh nha chu, tuy nhiên, người ta đã chứng minh rằng hoại tử tủy do bệnh lý nha chu chỉ xảy ra khi túi lợi bệnh lý tới được lỗ chóp, dẫn đến tổn thương không hồi phục 8 mạch máu chính của tủy. Khi tủy bị hoại tử, các vi sinh vật ở mô nha chu có thể tới hệ thống ống tủy qua các ống tủy bên, qua các ống ngà bị lộ (dễ dàng hơn do tủy chết) và qua lỗ chóp, từ đó gây ra nhiễm trùng (xem Chương 7).

Đường tuần hoàn Đường tuần hoàn là con đường mà vi sinh vật được vận chuyển trong máu hoặc bạch huyết tới một vùng mô tổn thương, ở đó, chúng rời khỏi mạch máu, đi vào vùng tổn thương, gây ra nhiễm trùng. Không có bằng chứng rõ ràng cho thấy con đường này là một con đường gây ra nhiễm trùng ống tủy. Người ta thấy rằng, không thể tìm được vi khuẩn ở ống tủy chưa trám khi gây nhiễm trùng thực

40

Chương 3

■

Vi sinh vật học nội nha

nghiệm dòng máu tới tủy, trừ khi đưa dụng cụ quá chóp trong lúc đang mắc nhiễm khuẩn huyết, làm tổn thương các mạch máu của mô nha chu và nhờ đó máu sẽ rò rỉ vào 9 ống tủy. Mặc dù đường tuần hoàn đã được đề nghị là cơ chế gây nhiễm trùng răng bị chấn thương trong trường 10 hợp thân răng (có vẻ) vẫn còn nguyên vẹn, nhưng có nhiều bằng chứng cho thấy rằng con đường chính gây nhiễm trùng tủy trong trường hợp này là lộ ngà do rạn nứt 11 men răng.

trong ống tủy. Các vi sinh vật có thể đi vào hệ thống ống tủy giữa các buổi hẹn do các vật liệu phục hồi tạm thời bị bong ra hoặc bị rò rỉ, do đứt gãy cấu trúc răng, và ở răng được tháo trống để dẫn lưu. Các vi sinh vật cũng có thể xâm nhập vào hệ thống ống tủy sau khi trám bít ống tủy do bong hoặc rò rỉ các vật liệu phục hồi tạm thời hay vĩnh viễn, đứt gãy cấu trúc răng, sâu răng tái diễn làm lộ vật liệu trám bít ống tủy, hoặc do trì hoãn trám vĩnh viễn.

CÁC LOẠI NHIỄM TRÙNG NỘI NHA

Các vi sinh vật có thể đề kháng lại các thủ thuật khử trùng và chịu đựng được các giai đoạn thiếu dinh dưỡng ở trong một ống tủy đã được sửa soạn sẽ gây ra nhiễm trùng trong chân răng dai dẳng, còn gọi là nhiễm trùng tái diễn. Các vi sinh vật có trong nhiễm trùng tái diễn là các vi sinh vật còn sót lại sau nhiễm trùng nguyên phát hoặc thứ phát. Khu hệ vi sinh vật ở đây thường có ít loài hơn nhiễm trùng nguyên phát, trong đó vi khuẩn vãng lai gram dương hoặc vi khuẩn 14-16 kỵ khí chiếm ưu thế. Nấm cũng có thể được tìm thấy với tần số cao hơn rõ rệt khi so sánh với nhiễm trùng 17 nguyên phát. Nhiễm trùng tái diễn và nhiễm trùng thứ phát phần lớn không thể phân biệt được trên lâm sàng, và có thể gây ra một số tình trạng, bao gồm rỉ viêm dai dẳng, triệu chứng dai dẳng, đau giữa các lần hẹn, và thất bại trong điều trị nội nha đặc trưng bởi một tổn thương viêm quanh chóp sau điều trị.

Nhiễm trùng nội nha có thể được phân loại theo vị trí giải phẫu (trong chân răng hay ngoài chân răng). Nhiễm trùng trong chân răng có thể được phân thành ba nhóm nhỏ hơn: nhiễm trùng nguyên phát, thứ phát và tái diễn, phụ thuộc vào thời điểm mà các vi sinh vật gây ra nhiễm trùng đã sinh sống ổn định bên trong ống tủy. Các thành phần của khu hệ vi sinh vật có thể thay đổi phụ thuộc vào các loại nhiễm trùng khác nhau và các dạng viêm quanh chóp khác nhau.

Nhiễm trùng trong chân răng Các vi sinh vật chiếm lĩnh hệ thống ống tủy gây ra nhiễm trùng trong chân răng, loại nhiễm trùng này có thể được phân nhóm thành nguyên phát, thứ phát và tái diễn.

Nhiễm trùng trong chân răng nguyên phát Các vi sinh vật ngay từ đầu xâm nhập và chiếm lĩnh mô tủy hoại tử gây ra nhiễm trùng trong chân răng nguyên phát, còn được gọi là nhiễm trùng khởi phát (virgin infection). Các vi sinh vật tham gia vào loại nhiễm trùng này có thể đã có mặt trong giai đoạn sớm của sự xâm nhập tủy, gây ra phản ứng viêm và hoại tử, hoặc chúng có thể đến sau hoại tử, tận dụng được các điều kiện môi trường thuận lợi bên trong ống tủy sau hoại tử tủy. Nhiễm trùng nguyên phát được đặc trưng bởi một hỗn hợp bao gồm 10 đến 30 loài vi 3 9 khuẩn và 10 đến 10 tế bào vi khuẩn trên một ống 2,12,13 tủy. Trong khu hệ vi sinh vật của nhiễm trùng nguyên phát, vi khuẩn kỵ khí chiếm ưu thế rõ rệt, tuy nhiên một số loài vi khuẩn vãng lai hoặc vi khuẩn vi khiếu khí cũng thường xuyên được tìm thấy trong nhiễm trùng trong chân răng nguyên phát.

Nhiễm trùng trong chân răng thứ phát Các vi sinh vật không có trong nhiễm trùng nguyên phát nhưng lại xâm nhập vào hệ thống ống tủy vào thời điểm nào đó sau can thiệp chuyên khoa gây ra nhiễm trùng trong chân răng thứ phát. Sự xâm nhập có thể xảy ra trong quá trình điều trị, giữa các buổi hẹn, hay thậm chí sau khi trám bít ống tủy. Các loài vi sinh vật liên quan có thể là vi sinh vật miệng hoặc không phải vi sinh vật miệng, phụ thuộc vào nguyên nhân gây nhiễm trùng. Nguyên nhân chính đưa vi sinh vật vào ống tủy trong quá trình điều trị bao gồm các mảng bám, cao răng hay sâu thân răng còn sót lại; rò đê cao su; hoặc sự nhiễm bẩn dụng cụ nội nha, dung dịch rửa hay các thuốc khác đặt

Nhiễm trùng trong chân răng tái diễn

Nhiễm trùng ngoài chân răng Nhiễm trùng ngoài chân răng được đặc trưng bởi sự xâm lấn và tăng sinh của các vi sinh vật trong mô viêm quanh chân răng, hầu hết các trường hợp đều là hậu quả của nhiễm trùng trong chân răng. Nhiễm trùng ngoài chân răng có thể phụ thuộc hoặc không không phụ thuộc vào nhiễm trùng trong chân răng. Dạng phổ biến nhất của nhiễm trùng ngoài chân răng có phụ thuộc vào nhiễm trùng trong chân răng là áp xe chóp cấp (Hình 3-3). Dạng phổ biến nhất của nhiễm trùng ngoài chân răng có thể không phụ thuộc vào nhiễm trùng trong chân răng là nhiễm trùng chóp do 18 xạ khuẩn (apical actinomycosis) (Hình 3-4, A và B). Câu hỏi nhiễm trùng ngoài chân răng có phụ thuộc vào nhiễm trùng trong chân răng hay không có mối liên quan đặc biệt với quan điểm điều trị bởi vì loại phụ thuộc vào nhiễm trùng trong chân răng có thể kiểm soát được bằng điều trị tủy, trong khi loại không phụ thuộc vào nhiễm trùng trong chân răng chỉ có thể điều trị được bằng phẫu thuật nội nha.

KHU HỆ VI SINH VẬT NỘI NHA Các nghiên cứu sử dụng phương pháp nuôi cấy đã cho phép nhận ra được một số mầm bệnh nội nha. Gần đây, với sự trợ giúp của các kỹ thuật sinh học phân tử, người ta không những làm sáng tỏ được các phát hiện từ các nghiên cứu cổ điển, mà còn bổ sung thêm nhiều thông tin mới về khu hệ vi sinh vật liên quan đến các loại nhiễm trùng nội

Chương 3

■

Vi sinh vật học nội nha

41

A

Hình 3-3 Áp xe chóp cấp tính làm mặt bị phù mạnh. Đây là dạng phổ biến nhất của nhiễm trùng ngoài chân răng có phụ thuộc vào nhiễm trùng trong chân răng. (Courtesy Dr. Henrique Martins.)

nha khác nhau. Công nghệ sinh học phân tử đã cho phép nhận ra được các mầm bệnh giả định mới mà trước đây chưa bao giờ được tìm thấy trong các nhiễm trùng nội 12 nha. Hơn nữa, nhiều loài trước đây được coi là mầm bệnh giả định do tần số xuất hiện thấp khi nghiên cứu bằng phương pháp nuôi cấy đã được phát hiện với tần số tương tự hoặc cao hơn nhờ sinh học phân tử, củng cố vai trò của chúng đối với bệnh sinh của viêm quanh chóp. Như vậy, khu hệ vi sinh vật nội nha đã được xác định lại một cách rõ ràng hơn nhờ sinh học phân tử.

B Hình 3-4 Nhiễm trùng chóp xạ khuẩn. A, Các vi khuẩn tập trung lại trong một tổn thương viêm quanh chóp được bao phủ bởi biểu mô, gợi { đến hình ảnh của nhiễm trùng do xạ khuẩn. B, Độ phóng đại cao hơn cho thấy sự tập trung của các xạ khuẩn, được bao bọc bởi các tế bào viêm. (Courtesy Dr. Domenico Ricucci.)

Nhiễm trùng trong chân răng nguyên phát Các kỹ thuật nuôi cấy và sinh học phân tử phức tạp đã làm sáng tỏ rằng nhiễm trùng nội nha là nhiễm trùng do nhiều loại vi sinh vật, với sự ưu thế vượt trội của vi khuẩn kỵ khí bắt buộc trong nhiễm trùng nguyên phát. Các bằng chứng hiện nay cho thấy các vi khuẩn nội nha thuộc 8 trong 13 ngành vi khuẩn có trong miệng, cụ thể là Firmicutes, Bacteroidetes, Spirochaetes, Fusobacteria, Actinobacteria, 19-21 Proteobacteria, Synergistes, và TM7. Đáng chú { là sự phổ biến của các loài cho đến nay chưa nuôi cấy được – khoảng 40% đến 55% số khu hệ vi sinh vật nội nha có chứa 19,20 các loại vi khuẩn chưa nuôi cấy và phân lập được. Ngoài ra, thành phần vi khuẩn của khu hệ vi sinh vật nội 19,22 nha còn thay đổi giữa người này với người khác, điều này gợi ý rằng, viêm quanh chóp có một căn nguyên phức tạp, trong đó sự pha trộn các loại vi khuẩn có thể có vai trò

nhất định trong cơ chế gây bệnh. Bảng 3-1 liệt kê các giống vi khuẩn phổ biến trong nhiễm trùng nội nha, và Hình 3-5 cho thấy các nhóm vi khuẩn thường gặp nhất trong nhiễm trùng trong chân răng nguyên phát kèm theo các dạng viêm quanh chóp khác nhau.

Vi khuẩn gram âm Vi khuẩn gram âm là loại vi sinh vật phổ biến nhất trong nhiễm trùng nội nha nguyên phát. Các loài thuộc một vài giống vi khuẩn gram âm đã được phát hiện thường xuyên trong nhiễm trùng nguyên phát kèm theo các dạng viêm quanh chóp khác nhau, kể cả áp xe. Các giống này bao gồm Dialister (ví dụ, D. invisus và D. pneumosintes), Treponema (ví dụ, T. denticola và T. socranskii), Fusobacterium (ví dụ, F. nucleatum), Porphyromonas (ví dụ, P. endodont-

42

Chương 3

■

Vi sinh vật học nội nha

Bảng 3-1 Các giống vi khuẩn có trong nhiễm trùng nội nha VI KHUẨN GRAM ÂM Vi khuẩn kỵ khí

Vi khuẩn vãng lai

Trực khuẩn

Dialister Porphyromonas Tannerella Prevotella Fusobacterium Campylobacter Synergistes Catonella Selenomonas Centipeda

Vi khuẩn kỵ khí

Vi khuẩn vãng lai

Trực khuẩn

Capnocytophaga Eikenella Haemophilus

Cầu khuẩn

Veillonella Megasphaera

VI KHUẨN GRAM DƯƠNG

Actinomyces Pseudoramibacter Filifactor Eubacterium Mogibacterium Propionibacterium Eggerthella Olsenella Bifi dobacterium Slackia Atopobium Solobacterium Lactobacillus

Actinomyces Corynebacterium Lactobacillus

Cầu khuẩn

Neisseria

Micromonas Peptostreptococcus Finegoldia Peptoniphilus Anaerococcus Streptococcus Gemella

Streptococcus Enterococcus Granulicatella

Xoắn khuẩn

Treponema

alis và P. gingivalis), Prevotella (ví dụ, P. intermedia, P. nigrescens, và P. tannerae), và Tannerella (ví dụ, T. 19-21,23-41 forsythia). Các vi khuẩn gram âm khác được phát hiện với tần suất thấp hơn trong nhiễm trùng nguyên phát được liệt kê trong Bảng 3-1.

Vi khuẩn gram dương Mặc dù vi khuẩn gram âm kỵ khí là loại vi sinh vật phổ biến nhất trong nhiễm trùng nguyên phát, một số vi khuẩn gram dương cũng được phát hiện thường xuyên trong hỗn hợp vi sinh vật nội nha, nhiều loài trong số đó có tần suất xuất hiện cao tương đương các loài vi khuẩn gram âm phổ biến nhất. Các giống vi khuẩn gram dương thường gặp trong nhiễm trùng nguyên phát bao gồm Pseudoramibacter (ví dụ, P. alactolyticus ), Filifactor (ví dụ, F. alocis ), Micromonas (ví dụ, M. micros), Peptostreptococcus (ví dụ, P. anaerobius), Streptococcus (ví dụ, S. anginosus group), Actinomyces (ví dụ, A. israelii), Olsenella (ví dụ, O. uli), và Propionibacterium (ví dụ, P. propionicum và P. ac20,34,42-48 nes). Các vi khuẩn gram dương khác hiếm gặp hơn trong nhiễm trùng trong chân răng nguyên phát được chỉ ra ở Bảng 3-1.

Các phylotype cho đến nay chưa nuôi cấy được Các nghiên cứu bằng phương pháp sinh học phân tử đã cho thấy răng một số phylotype vi khuẩn có thể tham gia vào nhiễm trùng nội nha. Phylotype là một đơn vị phân loại dành cho các loài chưa nuôi cấy và phân lập được, chỉ dựa trên một chuỗi gen quy định cho rRNA của ribosom 16S. Các phylotype chưa nuôi cấy được thuộc các giống Synergistes, Dialister, Prevotella, Solobacterium, Olsenella, Eubacterium, và Megasphaera, cũng như các phylotype thuộc họ Lachnospira-ceae đã được phát hiện thường xuyên trong các mẫu xét nghiệm lấy từ nhiễm trùng nội nha nguyên phát. Những phylotype này trước đây không được thừa nhận là có vai trò trong bệnh sinh của viêm quanh chóp. Thực tế là chưa nuôi cấy và phân lập được không có nghĩa là chúng không quan trọng.

Các loại vi sinh vật khác trong nhiễm trùng nội nha Các loại vi sinh vật không phải vi khuẩn cũng thỉnh thoảng được tìm thấy trong nhiễm trùng nội nha. Nấm là vi sinh vật nhân thực thỉnh thoảng vẫn gặp trong nhiễm trùng 35,51 nguyên phát. Cổ khuẩn (Archaea) là một nhóm sinh vật

Chương 3 Viêm quanh chóp mạn tính

43

Vi sinh vật học nội nha

■

Viêm quanh chóp cấp tính

Áp xe chóp cấp tính

Treponema denticola Dialister invisus Porphyromonas endodontalis Tannerella forsythia Pseudoramibacter alactolyticus Dialister pneumosintes Filifactor alocis Porphyromonas gingivalis Propionibacterium propionicum Treponema socranskii Streptococcusspecies Peptostreptococcus micros Catonella morbi Treponema parvum Treponema maltophilum Veillonella parvula Olsenella uli Fusobacterium nucleatum Campylobacter rectus Campylobacter gracilis Synergistesclone B A121 Eikenella corrodens Enterococcus faecalis Prevotella nigrescens Synergistesc l one B H017 Treponema lecithinolyticum Prevotella intermedia Centipeda periodontii 0

25

50

75

100 0

25

50

75

100

0

25

50

% % Hình 3-5 Xác suất phát hiện vi khuẩn trong nhiễm trùng nội nha nguyên phát ở răng bị các dạng viêm quanh chóp khác nhau. Các số liệu thu thập được từ các nghiên cứu sử dụng một kỹ thuật sinh học phân tử của các tác giả.

nhân sơ rất đa dạng, khác biệt với vi khuẩn, hiện nay chưa phát hiện được loài nào gây bệnh cho người. Một nghiên cứu đã phát hiện ra cổ khuẩn sinh methan trong ống tủy 52 của răng bị viêm quanh chóp mãn tính. Virus không phải là tế bào mà là các tiểu phần không thể tự thực hiện quá trình chuyển hóa của chúng. Bởi vì virus ký sinh bắt buộc trong tế bào vật chủ phù hợp để có thể nhân lên, nên chúng không thể tồn tại trong ống tủy khi tủy bị hoại tử. Người ta thấy rằng virus chỉ xuất hiện trong ống tủy khi tủy vẫn còn sống và chưa bị viêm trên các bệnh nhân bị nhiễm 53 virus gây suy giảm miễn dịch ở người (HIV). Ngoài ra, cytomegalovirus (CMV) và virus Epstein-Barr (EBV) đã được 54 phát hiện trong các tổn thương viêm quanh chóp, nơi mà các tế bào vật chủ chưa bị hoại tử còn nhiều.

Nhiễm trùng có triệu chứng Người ta đã từng cho rằng, khả năng xuất hiện triệu chứng tăng lên khi các loài vi khuẩn nào đó tham gia vào khu hệ vi 2,19,26,47 sinh vật nội nha gây ra nhiễm trùng. Tuy nhiên, trên cùng một loài, tần số xuất hiện ngang nhau giữa các ca có 23,24,27,29,55 triệu chứng và không có triệu chứng. Điều này củng cố cho quan điểm một số yếu tố khác có thể ảnh hưởng tới sự tiến triển của các triệu chứng, không phải chỉ có yếu tố sự có mặt của một loài gây bệnh giả định nào đó. Các yếu tố này bao gồm sự khác biệt trong độc tính giữa

75

100

%

các chủng trong cùng một loài, số lượng loài tham gia và sự tương tác giữa chúng, số lượng tế bào vi khuẩn (sinh khối), các tín hiệu môi trường điều chỉnh mức độ ảnh hưởng của các độc tính, sức đề kháng của vật chủ, và sự nhiễm virus 56 herpes kèm theo. Sự phối hợp một số hoặc tất cả các yếu tố trên (thay vì một yếu tố duy nhất) có thể làm tăng khả năng xuất hiện và cường độ của các triệu chứng.

Sinh thái học của khu hệ vi sinh vật nội nha Một ống tủy với tủy bị hoại tử cung cấp một không gian cho sự xâm nhập của vi khuẩn và tạo ra một môi trường ẩm ướt, ấm áp, giàu dinh dưỡng và kỵ khí, bảo vệ vi khuẩn trước các cơ chế phòng ngự của vật chủ do mức độ tưới máu của vi tuần hoàn trong mô hoại tử rất hạn chế. Do đó, ống tủy hoại tử có thể coi là một môi trường vô cùng thuận lợi cho vi khuẩn phát triển và có thể thừa nhận rằng, đối với hầu hết các loài vi khuẩn miệng, chiếm lĩnh mô tủy không phải là một công việc khó khăn. Mặc dù hơn 700 nhóm vi khuẩn khác nhau đã được phát hiện trong khoang miệng và miệng của mỗi người có thể chứa khoảng 100 57 đến 200 nhóm, chỉ một lượng hạn chế vi khuẩn trong số này được tìm thấy trong một ống tủy nhiễm trùng. Điều này cho thấy, áp lực chọn lọc đã xảy ra trong hệ thống ống tủy, thúc đẩy một số loài vi khuẩn phát triển, và kìm hãm 58 sự phát triển của một số loài khác. Các nhân tố sinh thái

44

Chương 3

■

Vi sinh vật học nội nha

chủ chốt ảnh hưởng tới thành phần của khu hệ vi sinh vật trong ống tủy hoại tử bao gồm phân áp oxy và khả năng oxy hóa khử, loại và số lượng chất dinh dưỡng sẵn có, và sự tương tác giữa các vi khuẩn. Phân áp oxy và khả năng oxy hóa khử Nhiễm trùng ống tủy là một quá trình động lực học, và các loài vi khuẩn khác nhau sẽ chiếm ưu thế ở các giai đoạn khác nhau của quá trình nhiễm trùng. Trong thời kz đầu tiên của quá trình nhiễm trùng tủy, các vi khuẩn vãng lai 59 chiếm ưu thế. Sau một vài ngày hoặc một vài tuần, lượng oxy trong ống tủy cạn kiệt do hoại tử tủy và bị tiêu thụ bởi vi khuẩn vãng lai. Một môi trường kỵ khí với khả năng oxy hóa khử thấp được hình thành, rất thuận lợi cho sự tồn tại và phát triển của vi khuẩn kỵ khí bắt buộc. Thời gian trôi qua, điều kiện vô ôxy ngày càng trở nên rõ rệt, đặc biệt là ở một phần ba chóp của ống tủy, và do đó, vi khuẩn kỵ khí sẽ chiếm ưu thế hơn so với vi khuẩn vãng lai trong khu hệ vi sinh vật. Các chất dinh dưỡng sẵn có Trong hệ thống ống tủy, vi khuẩn có thể tận dụng các nguồn dinh dưỡng sau: (1) mô tủy hoại tử, (2) protein và glycoprotein từ dịch mô và dịch rỉ thấm vào hệ thống ống tủy qua lỗ chóp và các ống tủy bên, (3) các thành phần của nước bọt có thể lọt vào ống tủy, và (4) các sản phẩm chuyển hóa của các vi khuẩn khác. Bởi vì số lượng chất dinh dưỡng nhiều nhất có trong ống tủy chính, bộ phận lớn nhất của hệ thống ống tủy, nên người ta cho rằng phần lớn vi khuẩn gây nhiễm trùng, đặc biệt là các loài kỵ khí khó nuôi cấy nằm ở khu vực này. Vào các giai đoạn muộn hơn của quá trình nhiễm trùng, các điều kiện dinh dưỡng trở nên thuận lợi hơn cho các vi khuẩn chuyển hóa peptid và acid amin phát triển. Sự tương tác giữa các vi khuẩn Sự phát triển của một loài vi khuẩn nào đó trong ống tủy còn chịu ảnh hưởng bởi sự tương tác với các loài khác. Tương tác dương tính (cộng sinh và hội sinh) sẽ làm tăng khả năng sống sót của các loài vi khuẩn. Ngược lại, tương tác âm tính (cạnh tranh và đối kháng) sẽ hạn chế sự phát triển của chúng.

Hình 3-6 Sự nhiễm trùng nặng nề của thành ống tủy chủ yếu bởi cầu khuẩn, nhưng cũng có thể thấy một số trực khuẩn nhỏ. Cầu khuẩn đang xâm nhập vào ống ngà. (Theo Siqueira JF, Jr., Rôças IN, Lopes HP: Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod 93:174, 2002.)

Hình 3-7 Các cầu khuẩn nằm trong các ống ngà cách ống tủy chính khoảng 300 µm. Có thể thấy các vi khuẩn đang phân chia bên trong ống ngà. (Theo Siqueira JF, Jr., Rôças IN, Lopes HP: Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod 93:174, 2002.)

Các kiểu phân bố của vi sinh vật Để hiểu rõ hơn về quá trình bệnh l{ và để có chiến lược điều trị khử trùng hiệu quả, cần phải hiểu được giải phẫu học của sự nhiễm trùng (ví dụ, cách phân bố các tế bào vi sinh vật trong mô nhiễm trùng). Vi khuẩn trong hệ thống ống tủy có thể tồn tại ở dạng những tế bào phù du (tự do) lơ lửng trong pha lỏng của ống tủy chính và dần dần tích tụ vào thành ống tủy, đôi khi tạo nên những màng sinh học 60,61 (biofilm) nhiều lớp. Ở nhiễm trùng ống tủy lâu ngày, các vi sinh vật nhân lên, lan rộng khắp toàn bộ hệ thống ống tủy. Các ống tủy phụ và nhánh tủy nối với ống tủy chính có thể bị bít kín do các tế bào vi khuẩn, chúng sắp xếp chủ yếu theo cấu trúc 62 màng sinh học. Các vi khuẩn tích tụ dày đặc trên thành ống tủy thường xâm nhập vào các ống ngà (Hình 3-6).

Đường kính của ống ngà đủ lớn để cho phép phần lớn các vi khuẩn miệng lọt vào, và sự nhiễm trùng ống ngà được thấy ở hầu hết các răng có tổn thương viêm quanh chóp. Mặc dù thường thì vi khuẩn chỉ xâm nhập được một đoạn ngắn bên trong ống ngà, nhưng cũng có các vi khuẩn đạt 61 tới khoảng 300µm ở một số răng (Hình 3-7). Do hiệu quả của điều trị nội nha phụ thuộc vào việc loại trừ nguyên nhân gây viêm quanh chóp, nên để lập được các chiến lược khử trùng có hiệu quả nhằm loại bỏ hoàn toàn các nhiễm trùng nội nha, cần phải xem xét đến các kiểu phân bố của si sinh vật. Các vi sinh vật ở dạng những tế bào phù du ở ống tủy chính có thể dễ dàng tiếp cận và loại bỏ bởi các dụng cụ và các chất sử dụng trong

Chương 3

quá trình điều trị. Tuy nhiên, các vi sinh vật ở trong màng sinh học dính vào thành ống tủy hoặc nằm ở các nhánh tủy, ống tủy bên, và ống ngà sẽ khó loại trừ hơn và có thể phải cần đến các chiến lược điều trị đặc biệt.

Nhiễm trùng nội nha thứ phát/tái diễn Phần lớn răng đã được điều trị tủy mà vẫn bị các tổn thương viêm quanh chóp dai dẳng đều được chứng minh 15,16,63,64 là có một nhiễm trùng trong chân răng. Các vi sinh vật có trong răng đã được điều trị tủy có thể là những vi sinh vật chịu đựng được ảnh hưởng của các thủ thuật khử trùng trong ống tủy (nhiễm trùng trong chân răng tái diễn) hoặc chúng có thể xâm nhập vào ống tủy sau khi trám bít do vi rò thân răng (nhiễm trùng trong chân răng thứ phát). Trên thực tế, hiệu quả điều trị có nguy cơ giảm mạnh khi vẫn còn vi sinh vật trong ống tủy vào thời điểm trám 65,66 bít. Các vi sinh vật còn sót lại muốn gây ra các tổn thương viêm quanh chóp dai dẳng, chúng phải thích nghi với môi trường đã bị biến đổi do điều trị, hấp thu được dinh dưỡng trong môi trường nghèo nàn, chịu đựng được tác dụng khử trùng của các vật liệu trám, đạt đủ số lượng và bộc lộ các độc tính đủ để duy trì được phản ứng viêm quanh chân răng, và có thể dễ dàng xâm nhập vào mô quanh chân răng để gây bệnh.

Các vi khuẩn ở giai đoạn trám bít ống tủy Các thủ thuật khử trùng kỹ lưỡng đôi khi cũng có thể không loại trừ được hoàn toàn vi khuẩn trong ống tủy, mà sẽ chọn lọc ra các vi khuẩn có sức đề kháng cao nhất trong khu hệ vi sinh vật. Vi khuẩn gram âm, vốn phổ biến ở nhiễm trùng trong chân răng nguyên phát, thường bị loại trừ sau điều khi trị nội nha. Phần lớn các nghiên cứu trong lĩnh vực này đã nhận thấy tần suất xuất hiện cao hơn của vi khuẩn gram dương (ví dụ, streptococci, lactobacilli, Enterococcus faecalis, O. uli, M. micros, P. alactolyticus, và các loài trong giống Propionibacterium) ở các mẫu xét nghiệm 66-70 sau khi sửa soạn và sau khi băng thuốc. Điều này ủng hộ cho quan điểm vi khuẩn gram dương có sức đề kháng cao hơn đối với các phương pháp khử trùng và có khả năng thích nghi với các điều kiện môi trường khắc nghiệt trong ống tủy sau khi sửa soạn và băng thuốc.

■

45

Vi sinh vật học nội nha

Bảng 3-2 Các vi sinh vật được phát hiện ở răng đã điều trị tủy có viêm quanh chóp tái diễn Nhóm

Enterococcus faecalis Pseudoramibacter alactolyticus Propionibacterium propionicum Filifactor alocis Dialister pneumosintes Streptococcus spp. Tannerella forsythia Dialister invisus Campylobacter rectus Porphyromonas gingivalis Treponema denticola Fusobacterium nucleatum Prevotella intermedia Candida albicans Campylobacter gracilis Actinomyces radicidentis Porphyromonas endodontalis Micromonas micros Synergistes dòng miệng BA121 Olsenella uli

Xác suất (%)*

77 55 50 48 46 23 23 14 14 14 14 10 10 9 5 5 5 5 5 5

Số liệu theo Siqueira JF, Jr., Rôças IN: Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod 97:85, 2004; Siqueira JF, Jr., Rôças IN: J Clin Microbiol 43:3314, 2005. *Tỷ lệ số trường hợp chứa mỗi nhóm.

bao gồm sức đề kháng với các thuốc đặt trong ống tủy và khả năng tạo màng sinh học, xâm nhập các ống ngà, và 75-79 chịu đựng được sự thiếu dinh dưỡng kéo dài. Các loài thuộc giống Streptococcus và một số loài kỵ khí thường được tìm thấy trong nhiễm trùng nguyên phát, như P. alactolyticus, P. propionicum, F. alocis, T. forsythia, D. pneumosintes, và D. invisus cũng có thể có trong nhiễm 15,16,21,64 trùng trong chân răng thứ phát/tái diễn (Bảng 3-2).

Khu hệ vi sinh vật ở răng đã được điều trị tủy

Nhiễm trùng ngoài chân răng

Khu hệ vi sinh vật ở răng đã điều trị tủy nhưng vẫn có các tổn thương viêm quanh chóp dai dẳng gồm ít loài vi sinh vật hơn so với nhiễm trùng nguyên phát, trung bình từ 1 15,16 đến 3 loài trên một ống tủy. E. faecalis là một cầu khuẩn vãng lai kỵ khí gram dương thường được tìm thấy ở răng đã được điều trị tủy với xác suất dao động trong 14-16,64,71,72 khoảng 30% đến 90% trường hợp. Răng đã được điều trị tủy có xác suất mang E. faecalis nhiều hơn 9 lần so 71 với trường hợp nhiễm trùng nguyên phát. Candida là một loài nấm chỉ đôi khi gặp trong các nhiễm trùng nguyên phát, nhưng xác suất phát hiện trong các nhiễm trùng thứ phát/dai dẳng dao động từ 3% đến 18% trường 14-16,51,73,74 hợp. Cả E. faecalis và C. albicans đều có một số thuộc tính giúp chúng tồn tại trong ống tủy sau điều trị,

Phản ứng viêm quanh chóp được hình thành là để đáp ứng với nhiễm trùng trong chân răng, và trong hầu hết các trường hợp, nó ngăn cản được các vi sinh vật xâm nhập vào mô quanh chân răng. Tuy nhiên, trong một số trường hợp đặc biệt, các vi sinh vật có thể vượt qua hàng rào phòng ngự này và gây ra một nhiễm trùng ngoài chân răng. Dạng phổ biến nhất của nhiễm trùng ngoài chân răng là áp xe chóp cấp tính. Tuy nhiên, có một dạng khác của nhiễm trùng ngoài chân răng, không giống với áp xe chóp cấp, thường được đặc trưng bởi sự vắng mặt của các triệu chứng triệu chứng biểu hiện ra ngoài. Dạng này gồm có sự tụ tập của các vi sinh vật trong mô quanh chân răng bằng cách, hoặc bám chặt vào mặt ngoài chóp dưới dạng cấu

46

Chương 3

■

Vi sinh vật học nội nha

80

trúc màng sinh học , hoặc tạo thành các đám xạ khuẩn 81 dính với nhau bên trong tổn thương viêm. Người ta cho rằng, các vi sinh vật nằm ở ngoài chân răng là một trong các nguyên nhân làm cho các tổn thương viêm quanh chóp tồn tại dai dẳng mặc dù đã điều trị tủy một cách kỹ 82 lưỡng. Nhiễm trùng ngoài chân răng có thể phụ thuộc hoặc 18 không phụ thuộc vào nhiễm trùng trong chân răng. Ví dụ, Sự hiện diện của một đường rò thường cho biết có vi khuẩn ở ngoài chân răng. Phần lớn các đường rò tự đóng lại sau khi điều trị tủy hợp lý, thực tế này gợi ý một nhiễm trùng ngoài chân răng được thúc đẩy và phụ thuộc vào nhiễm trùng trong chân răng. Ngoài ra, áp xe chóp cấp phần lớn cũng phụ thuộc vào nhiễm trùng trong chân răng. Một khi nhiễm trùng trong chân răng đã được kiểm soát bởi điều trị tủy hoặc nhổ răng và dẫn lưu mủ đã hoàn tất, nhiễm trùng ngoài chân răng sẽ được giải quyết nhờ các cơ chế phòng ngự của vật chủ và thường giảm bớt. Nhiễm trùng chóp do xạ khuẩn là một thực thể bệnh học gây ra bởi một số loài thuộc giống Actinomyces và loài P. propionicum và là ví dụ điển hình của nhiễm trùng ngoài chân răng không phụ thuộc vào nhiễm trùng trong chân răng. Do không phụ thuộc vào nhiễm trùng trong chân răng nên nhiễm trùng chóp do xạ khuẩn chỉ điều trị được bằng 18,83 phẫu thuật quanh chân răng. Ngoại trừ nhiễm trùng chóp xạ khuẩn và các trường hợp có đường rò, người ta vẫn còn tranh cãi về việc các tổn thương viêm quanh chóp không triệu chứng có có neo giữ vi khuẩn trong thời gian rất lâu vượt quá sự xâm lấn mô * ban đầu được hay không. Tỷ lệ nhiễm trùng ngoài chân 60,84 răng ở răng chưa điều trị tủy theo các tài liệu là thấp, phù hợp với khả năng thành công cao của điều trị tủy 85 không cần phẫu thuật. Thậm chí ở các răng đã điều trị tủy bị các tổn thương dai dẳng, trong đó xác suất có vi khuẩn ngoài chân răng là cao hơn, nhưng khả năng chữa khỏi vẫn 85 cao sau khi điều trị nội nha lại đã cho thấy rằng nguyên nhân chính của bệnh l{ sau điều trị tủy nằm trong hệ thống ống tủy, đặc trưng cho một nhiễm trùng trong chân răng 14-16,64 thứ phát hoặc tái diễn. Dựa vào điều này, người ta có thể cho rằng hầu hết nhiễm trùng ngoài chân răng xảy ra ở răng đã được điều trị tủy thực ra là được thúc đẩy bởi một nhiễm trùng trong chân răng.

Câu hỏi Lượng giá Cuối chương có ở Phụ lục B hoặc DVD THAM KHẢO *

Sự xâm lấn mô ban đầu: Vi khuẩn xâm lấn vào mô sẽ bị cơ chế miễn dịch tại mô đó chặn đứng và loại trừ. Đó chính là sự xâm lấn mô ban đầu. Nếu vi khuẩn mạnh hơn sự bảo vệ của mô thì chúng có thể đồn trú tại đó lâu hơn sự xâm lấn mô ban đầu (beyond initial tisue invasion).