Column ประจำ
Sponsor

แบคทีเรียหน้าใหม่ในรูฟันผุของเด็กน้อย เชื้อสเตรปโตคอคคัส ซอบรินัส (Streptococcus sobrinus)

โดย : ผศ.ทพญ. ดร. เข็มทอง มิตรกูล, ทพญ. บุณฑริกา อัครพิพัฒน์กุล
Tags : ผศ.ทพญ. ดร. เข็มทอง มิตรกูล , ทพญ. บุณฑริกา อัครพิพัฒน์กุล , Streptococcus sobrinus

โรคฟันผุในเด็กเล็ก(Early Childhood Caries) เป็นโรคฟันผุที่มีรูปแบบการทำลายล้างเนื้อฟันที่รุนแรง(destructive formof tooth decay) โดยสาเหตุหลักที่ก่อให้เกิดโรคคือเชื้อแบคทีเรียในแผ่นคราบจุลินทรีย์(dental plaque) หรือไบโอฟิล์ม(biofilm)

เชื้อแบคทีเรียก่อโรคฟันผุ ที่เราทุกคนคุ้นเคยกันคือเชื้อในกลุ่มMutans Streptococci (MS) ซึ่งแบ่งออกเป็น 5 species และ 8 serotypes (การแบ่งย่อยของ subspecies ตามความแตกต่างของโปรตีนผิวเซลล์ หรือ surface antigen) จาก a ถึง h2 ได้แก่ Streptocoocuscricetus (serotype a) Streptococcus rattus (serotype b) S. mutans (serotype c, e และ f) S. sobrinus (serotype d และ g) และ Streptococcus downei (serotype h) โดยเชื้อในกลุ่มนี้ที่เป็นสาเหตุหลักของฟันผุ คือ Streptococcus mutans และจากผลการศึกษาแสดงว่า Streptococcus sobrinus 1 จัดเป็น เชื้อแบคทีเรียหลักตัวใหม่ที่เกี่ยวพันกับโรคฟันผุ

มีรายงานแสดงว่า เชื้อทั้งสองนี้สามารถส่งผ่านจากผู้ปกครองหรือคนใกล้ชิดไปสู่เด็ก และจะก่อให้เกิดโรคฟันผุในเด็กเล็ก หากเชื้อทั้งสองนี้ สามารถตั้งถิ่นฐาน (early colonization) ในช่องปากของเด็กอย่างรวดเร็วหรือมีอัตราการเพิ่มขึ้นของเชื้อในระดับสูงอย่างต่อเนื่อง1 และแม้ว่า S. sobrinus จะพบได้ในปริมาณที่น้อยกว่า S. mutans แต่จากการศึกษาที่ผ่านมาได้ชี้ให้เห็นว่าการพบเชื้อทั้งสองชนิดนี้ในแผ่นคราบจุลินทรีย์มีความสัมพันธ์กับการพัฒนาของโรคฟันผุในเด็กเล็ก 3-5 นอกจากเชื้อทั้งสองชนิดที่กล่าวถึงแล้ว เชื้อในกลุ่ม non-mutans Streptococcus Lactobacillus ActinomycesBifidobacterium และ Veillonella 1 ก็อาจมีความเกี่ยวข้องกับการเกิดโรคฟัน

S. sobrinus เป็นเชื้อที่มีรูปร่างทรงรี(spherical shape) เป็นแบคทีเรียแกรมบวกที่ไม่เคลื่อนที่(nonmotile) เป็นแบคทีเรียแบบไม่ต้องพึ่งพาออกซิเจนทั้งหมด(facultative anaerobic bacterium) มีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับเชื้อ S. mutans เชื้อทั้งสองสามารถเพาะเลี้ยงได้ในห้องปฏิบัติการ โดยมีลักษณะทางสัณฐานวิทยา(phenotypic) บนอาหารเลี้ยงเชื้อที่ใกล้เคียงกันทำให้ยากต่อการแยกแยะเชื้อทั้งสองนี้ออกจากกันในห้องปฏิบัติการ

เนื่องจาก S. sobrinus แตกต่างจาก S. mutans ค่อนข้างมาก ทั้งในลักษณะทางชีวเคมีและปัจจัยความรุนแรง(virulence factors) ดังนั้น การศึกษาโดยใช้วิธีเพาะเชื้อ จึงทำให้พบปริมาณของ S. sobrinus ได้น้อยกว่าการตรวจด้วยวิธีทางพันธุกรรมซึ่งให้ผลการตรวจที่ละเอียดมากกว่าด้วยสาเหตุนี้ ทำให้ในช่วงแรกของการศึกษาที่ใช้วิธีเพาะเชื้อนั้น มีรายงานการพบS.sobrinusไม่มากนัก

รายงานโดย Zhou และคณะ5 พบว่าความชุกและปริมาณของ S. mutans และ S. sobrinus สูงขึ้นอย่างมีนัยสำคัญในเด็กเล็กที่มีโรคฟันผุอย่างรุนแรงเมื่อเทียบกับเด็กที่ปราศจากโรคฟันผุ ค่าเฉลี่ยของคะแนนดัชนีฟัน ผุ ถอน อุด(DMFT) ในเด็กที่พบทั้ง S. mutans และ S. sobrinus นั้น จะสูงกว่า ในเด็กที่พบเพียง S. mutans อย่างมีนัยสำคัญ

ผลการศึกษาโดยการแยกเชื้อ S.mutans และ S.sobrinus พบว่า S.mutans มีความหลากหลายทางพันธุกรรม(genetic diversity) มากกว่า S.sobrinus และพบว่า S.mutans ที่แยกจากเด็กคนละคนกัน จะมีลักษณะเฉพาะทางพันธุกรรมหรือ genetic fingerprints ต่างกัน5 Kozaiและคณะ6 ในขณะทีลักษณะทางพันธุกรรมของ S.sobrinus ที่แยกได้จากเด็กที่มาจากต่างครอบครัว กลับมีความคล้ายคลึงกัน ประเด็นที่สำคัญคือ เด็กเล็กที่มีโรคฟันผุอย่างรุนแรง จะมี genotype ของ S.mutans และ S.sobrinus หลากหลายกว่ากว่าเด็กที่ปราศจากโรคฟันผุสอดคล้องกับรายงายของ Huang และคณะ7 ชี้ให้เห็นว่า S.mutans จากผู้ใหญ่ที่มีฟันผุจะมีความหลากหลายทางพันธุกรรม(genotypes) ที่มากกว่าผู้ใหญ่ที่ไม่มีโรคฟันผุ

นอกจากนี้ งานวิจัยของ De Soet และคณะ แสดงให้เห็นว่า S. sobrinus นั้น มีค่าความเป็นกรด(acidogenic) สูงกว่า S. mutans ในการทดลองแบบ in vitro8 และรายงานโดย Kohler และคณะพบว่า S. sobrinus สายพันธุ์ที่พบในคนผลิตกรดได้สูงกว่า S. mutans 4 อย่างไรก็ดี การพบ S. sobrinus ในช่องปากนั้น สัมพันธ์กับโรคฟันผุอย่างรุนแรงในเด็กเท่านั้น ทั้งนี้ การทำงานของเอนไซม์ cell-associated glucosyltransferase ที่สร้างจาก S. sobrinus นั้นส่งผลต่อผลของ total glucosyltransferase activity มากกว่า S. mutans 4 นอกจากนี้ S. sobrinus ยังมีความสามารถในการผลิตกรดที่ระดับ pH ต่ำกว่าได้มากกว่า S. mutans ด้วย

แม้ว่าจะความหลากหลายทางพันธุกรรม(genotypes) ของ S. mutans และ S. sobrinus แต่ลักษณะทางพันธุกรรมบางลักษณะเท่านั้น ที่สามารถใช้เป็นตัวหลัก(dominance) และมีคุณสมบัติ cariogenic ที่ดี และมีบทบาทสำคัญในกระบวนการโรคฟันผุมากกว่าลักษณะอื่นๆนอกจากนี้ Alaluusua และคณะ 9ยังพบว่า ความหลากหลายของ genotypes ของ S. mutans ส่งผลต่อความสามารถในการสังเคราะห์ polysaccharide ของ S. mutans ซึ่งเราสามารถใช้ความแตกต่างนี้ ในการบ่งชี้ความรุนแรงของ S. mutans ที่แยกได้จากเด็กที่มีโรคฟันผุเมื่อเทียบเชื้อที่แยกได้จาเด็กที่ปราศจากฟันผุ และมีรายงานแสดงว่า บาง genotype ของ S. mutans ในเด็กที่มีโรคฟันผุนั้น มีความสามารถสังเคราะห์กลูแคนที่ไม่ละลายน้ำได้ดีกว่า เชื้อที่ได้จากเด็กที่ไม่มีโรคฟันผุ9

ในปัจจุบันวิธีทางการตรวจสอบทางพันธุกรรม เช่น วิธีวิเคราะห์เชื้อเชิงปริมาณ(real-time PCR) ที่สามารถหาปริมาณของเชื้อแบคทีเรียนั้นๆได้จากส่วนของสายพันธุกรรมได้รับการพัฒนาและสามารถตรวจสอบแยกแยะระหว่าง S. mutans และ S. sobrinus ได้ โดยการตรวจหายีน glucosyltransferase(gtfB และ gtfT) ซึ่งมีรหัสการสร้าง(encode) เอนไซม์ที่สังเคราะห์กลูแคนที่ไม่ละลายน้ำจากน้ำตาลซูโครส

จากการศึกษาของ Zhou และคณะ ที่ใช้ชุดไพรเมอร์ของยีน gtfT ใน S. sobrinus 5 พบว่าอย่างน้อยร้อยละ 37 ของกลุ่มเด็กที่ปราศจากฟันผุสามารถพบ S. sobrinus (ร้อยละ 12) หรือพบทั้ง S. mutans และ S. sobrinus (ร้อยละ 26) แม้ว่า S. sobrinus จะพบน้อยกว่า S. mutans แต่มีหลักฐานว่าถ้าพบ S. sobrinus ในน้ำลายจะมีความเสี่ยงเพิ่มในการเกิดโรคฟันผุ

Hirose และคณะรายงานว่า กระบวนการของโรคฟันผุบนพื้นผิวเรียบมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับความชุกของ S.sobrinus ในน้ำลายมากกว่า S. mutans 11 นอกจากนี้ Tanner และคณะ แสดงให้เห็นว่าปริมาณเชื้อพื้นฐาน(baseline counts) ของ S. sobrinus ใน เด็ก 2-6 ปีที่มีฟันผุเกิดขึ้นซ้ำอีกสูงกว่าอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับเด็กที่ไม่มีโรคฟันผุเกิดซ้ำอีก 12 และผลการศึกาาของ Choi และคณะ ด้วยวิธีวิเคราะห์เชื้อเชิงปริมาณ(real-time PCR) พบว่า S. mutans ถูกตรวจพบเป็นร้อยละ 100 ของกลุ่มเด็กที่มีโรคฟันผุ และร้อยละ 80 ของเด็กที่ปราศจากโรคฟันผุ ในขณะที่ตรวจพบ S. sobrinus ร้อยละ 8.6, 42.9 และ 60 ในเด็กที่ปราศจากโรคฟันผุ กลุ่มเด็กที่มีโรคฟันผุในเด็กเล็ก(ECC) และกลุ่มเด็กที่มีโรคฟันผุในเด็กเล็กอย่างรุนแรง(S-ECC) ตามลำดับ 13

สำหรับการศึกษาในเด็กไทย โดย Saraithong และคณะ พบว่า ระดับความรุนแรงของโรคฟันผุในเด็กเล็กมีความสัมพันธ์อย่างมีนัยสำคัญกับปริมาณของเชื้อ S. mutans และ S. sobrinus 4 จากการศึกษาของ Akapapipatkul ด้วยวิธีวิเคราะห์เชื้อเชิงปริมาณเพื่อหาเชื้อในแผ่นคราบจุลินทรีย์ที่สร้างขึ้นภายใน 4 ชม.(initial plaque) และแผ่นคราบจุลินทรีย์ที่มีอายุข้ามคืน(overnight plaque) พบว่าอัตราส่วนของ S. sobrinus ต่อปริมาณของแบคทีเรียทั้งหมดในช่องปากสูงขึ้น เมื่อทำการตรวจสอบด้วยไพรเมอร์ที่จำเพาะต่อ เชื้อที่อาจพบแผ่นคราบจุลินทรีย์ที่สร้างขึ้นภายใน 4 ชม

ในกลุ่มเด็กที่มีโรคฟันผุอย่างรุนแรงนั้นสูงกว่ากลุ่มเด็กที่ปราศจากโรคฟันผุอย่างมีนัยสำคัญ(Mann-Whitney U test p < 0.001) และในแผ่นคราบจุลินทรีย์ที่มีอายุข้ามคืนอัตราส่วนของ S. sobrinus ต่อปริมาณของแบคทีเรียทั้งหมดในช่องปากที่สามารถค้นหาได้ด้วยไพรเมอร์ที่ใช้ในกลุ่มเด็กที่มีโรคฟันผุอย่างรุนแรงนั้นสูงกว่ากลุ่มเด็กที่ปราศจากโรคฟันผุอย่างมีนัยสำคัญ(Mann-Whitney U test p < 0.001, รูปที่ 2 A, B) โดยปริมาณเชื้อ S. sobrinus มีความสัมพันธ์ทางบวกกับคะแนนดัชนี DMFT อัตราส่วนของ S. sobrinus ต่อปริมาณของแบคทีเรียทั้งหมดในช่องปากที่สามารถค้นหาได้ด้วยไพรเมอร์ที่ใช้สัมพันธ์เชิงบวกกับคะแนนดัชนี DMFT14

โดยสรุปถึงตอนนี้ดูเหมือนว่าการเกิดโรคฟันผุนั้น นอกจาก S. mutans ที่เราคุ้นเคยกันมานานแล้ว จะมีแบคทีเรียหน้าใหม่ถูกค้นพบว่ามีส่วนเกี่ยวพันกับการเกิดโรคฟันผุด้วย จึงขอรายงานมาให้ท่านๆทราบ (ด้วยวิทยาการสมัยนี้ เผื่อคนไข้ที่ทันสมัยมาสอบถาม ท่านผู้อ่านจะได้ตอบรับได้อย่างเหมาะสมและมีวิชาการอ้างอิงนะคะ)

References:

  1. Tanzer JM, Livingston J, Thompson AM. The microbiology of primary dental caries in humans. J Dent Educ2001;65:1028–37.
  2. De Soet JJ, van Steenbergen TJM, de Graaff J. Review Article. Streptococcus sobrinus: taxonomy, virulence and pathogeniciti. AlpeAdriaMicrobiol J. 1992; 3127-46.
  3. Saraithong P, Pattanaporn K, Chen Z, et al. Streptococcus mutans and Streptococcus sobrinus colonization and caries experience in 3- and 5-year-old Thai children. Cli Oral Invest. 2015
  4. Kohler B, Lundberg AB, Birkhed D, Papapanou PN. Longitudinal study of intrafamilialmutans streptococci ribotypes. Eur J Oral Sci 2003; 111: 383–9.
  5. Zhou Q, Qin X, Qin M, Ge L. Genotypic diversity of Streptococcus mutans and Streptococcus sobrinus in 3-4-year-old children with severe caries or without caries. Int J Paediatr Dent. 2011; 21(6): 422-31.
  6. Kozai K, Nakayama R, Tedjosasongko U et al. Intrafamilial distribution of mutans streptococci in Japanese families and possibility of father-to-child transmission. MicrobiolImmunol 1999; 43: 99–106.
  7. Huang X, Liu T, Chen G. Typing of Streptococcus mutans (serotype C) by arbitrarily primed polymerase chain reaction. Zhonghua Kou Qiang Yi XueZaZhi 2001; 36: 281–284.
  8. De Soet JJ, van Loveren C, Lammens AJ, et al. Differences in cariogenicity between fresh isolates of Streptococcus sobrinus and Streptococcus mutans. Caries Res 1991;25:116-22.
  9. Alaluusua S, Myllarniemi S, Kallio M. Streptococcus mutans infection level and caries in a group of 5-year-old children. Caries Res. 1989;23(3):190-4.
  10. Klein MI, Flo´ rio FM, Pereira AC, Ho¨ fling JF, Gonc¸alves RB. Longitudinal study of transmission, diversity, and stability of Streptococcus mutans and Streptococcus sobrinus genotypes in Brazilian nursery children. J ClinMicrobiol 2004; 42: 4620–4626
  11. Hirose H, Hirose K, Isogai E, Miura H, Ueda I. Close association between Streptococcus sobrinus in the saliva of young children and smooth-surface caries increment. Caries Res 1993;27:292-97
  12. Tanner ACR, Mathney JMJ, Kent RL, Chalmers NI, Hughes CV, Loo CY, et al. Cultivable Anaerobic Microbiota of Severe Early Childhood Caries. Journal of Clinical Microbiology. 2011;49(4):1464-74.
  13. Choi EJ, Lee SH, Kim YJ. Quantitative real-time polymerase chain reaction forStreptococcusmutans and Streptococcus sobrinus in dental plaque samples and its association with earlychildhood caries. Int J Paediatr Dent. 2009;19(2):141-7.
  14. Akapapipatkul B. Quantitative Analysis ofStreptococcussobrinus and Streptococcus mutans in Child’s Initial and Mature Plaque: Mahidol University; 2015.

บทความอื่นๆ ที่เกี่ยวข้อง

??????????? thaidentalmag.com