Microbial communities in the root canal system and gingival sulcus in patients with asymptomatic chronic apical periodontitis: a cross-sectional study

Cover Page


Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription or Fee Access

Abstract

BACKGROUND: Existing data on the microbiome associated with chronic apical periodontitis are largely derived from culture-based methods, which have limited sensitivity and do not permit comprehensive identification of anaerobic microbial communities. Additionally, the characteristics and potential risk of cross-transmission of pathogens between the root canal system and the gingival sulcus in patients with an intact periodontium remain insufficiently studied. This study sought to address this knowledge gap through a comparative analysis of these oral ecological niches.

AIM: This study aimed to identify and compare the microbial composition at the species level in the root canal system and the gingival sulcus of patients with chronic apical periodontitis using highly sensitive molecular genetic techniques.

METHODS: This single-center cross-sectional study included 170 patients. Samples from the root canal system (test site) and the gingival sulcus (comparison site) of the same tooth were collected using sterile paper points under rubber dam isolation. Microbiological analysis was performed using real-time polymerase chain reaction, with assessment of bacterial detection frequency, microbial load (cycle threshold [Ct] values), and the structure of microbial communities. Statistical analysis included the chi-square test, Fisher’s exact test, Mann–Whitney U test, and Student’s t test (α = 0.05).

RESULTS: The root canal system was characterized by a predominance of Enterococcus faecalis (83.5% vs 16.5%; p < 0.001), obligate anaerobic bacteria (97.1% vs 39.4%; p < 0.001), and polymicrobial communities (82.9% vs 72.9%; p = 0.021). A key pattern was the association of E. faecalis with Actinobacteria spp. (55.3% vs 6.5%; p < 0.001) and Fusobacterium nucleatum (46.1% vs 4.0%; p < 0.001). Ct values for these pathogens were significantly lower in the root canal (e.g., E. faecalis Ct: 22.1 vs 28.7; p < 0.001).

CONCLUSION: In chronic apical periodontitis, the root canal microbiota differs qualitatively and quantitatively from the gingival sulcus flora and is characterized by a high abundance of E. faecalis within complex polymicrobial communities involving anaerobic bacteria. This pattern underlies the need for targeted root canal disinfection.

Full Text

ОБОСНОВАНИЕ

Хронический апикальный периодонтит представляет собой воспалительное поражение тканей, окружающих верхушку корня зуба. Он возникает на фоне полного некроза пульпы и последующего проникновения микроорганизмов из системы корневых каналов. Данная патология занимает одно из ведущих мест в стоматологической практике, уступая по частоте встречаемости лишь кариесу и его осложнению — пульпиту [1–4]. Несмотря на обширную научную базу, некоторые аспекты микробиологии хронического апикального периодонтита остаются недостаточно освещёнными [1, 4, 5]. В частности, до сих пор не выявлены устойчивые различия в составе микробиоты между пациентами с бессимптомным течением заболевания и теми, у кого оно сопровождается клиническими проявлениями [3, 6, 7]. Принципиальное значение настоящего исследования определяется необходимостью понимания периодонто-пародонтальных взаимосвязей. Несмотря на то, что в исследование включались пациенты без клинических признаков пародонтита, сравнительный анализ микробиоты корневого канала и зубодесневой борозды позволяет оценить риски транслокации патогенов через апикальное отверстие даже при интактном пародонте [2, 5]. Это важно для понимания того, может ли эндодонтическая инфекция служить резервуаром для будущей пародонтальной патологии, и наоборот, каков вклад «нормальной» микробиоты зубодесневой борозды в инфицирование периодонта. Кроме того, значительная часть исследований основана на культуральных методах, которые, как показала практика, не позволяют идентифицировать до половины микробных видов из-за их высоких требований к условиям роста или вследствие предварительного воздействия антисептиков и антибиотиков [2, 8, 9]. Использование полимеразной цепной реакции в режиме реального времени (ПЦР-РВ) для сравнительного анализа микробного состава при различных клинических формах хронического апикального периодонтита, особенно в отечественных исследованиях, остаётся крайне ограниченным [2, 4, 5, 8, 10]. В связи с этим проведение настоящего исследования представляется научно обоснованным и клинически значимым.

ЦЕЛЬ

Используя высокочувствительные методы молекулярно-генетического анализа, выявить и сравнить видовой состав микроорганизмов, колонизирующих корневой канал и зубодесневую борозду, у пациентов с хроническим апикальным периодонтитом.

МЕТОДЫ

Дизайн исследования

Проведено одноцентровое поперечное исследование на клинической выборке с применением парного дизайна сравнения.

Условия проведения исследования

В исследование включены 170 пациентов обоего пола в возрасте от 30 до 50 лет, обратившихся за стоматологической помощью в период с ноября 2024 по июль 2025 года в стоматологическое отделение Медицинского Центра Диагностики и Профилактики «Содружество» (Ярославль) и на кафедру клинической стоматологии и челюстно-лицевой хирургии № 1 ФГБОУ ВО «Ярославский государственный медицинский университет» (ЯГМУ) Министерства здравоохранения Российской Федерации.

Лабораторная составляющая выполнена в отделе молекулярно-биологических исследований ЯГМУ. Специфические социальные, экономические или климатические факторы, способные повлиять на внешнюю валидность результатов в период проведения работы, отсутствовали. Для минимизации влияния циркадных и поведенческих факторов забор материала был стандартизирован по времени (через 3–5 ч после гигиены ротовой полости, натощак). Смещение запланированных временны́х точек отсутствовало. Дизайн исследования не предусматривал отслеживания исходов после забора материала.

Критерии соответствия (отбора)

Критерии включения:

  • клинически и рентгенологически верифицированный диагноз «хронический апикальный периодонтит» (К04.5);
  • возраст пациентов от 30 до 50 лет (активный трудоспособный возраст);
  • наличие добровольного информированного согласия на участие в исследовании;
  • клинически здоровый пародонт или локальный гингивит без потери зубодесневого прикрепления (подтверждённый индексной оценкой).

Критерии невключения:

  • диагноз «острый апикальный периодонтит»;
  • наличие заболеваний слизистой оболочки рта;
  • признаки генерализованного пародонтита: наличие пародонтальных карманов, индекс пародонтальных заболеваний (Periodontal Disease Index, PDI) больше нуля, пародонтальный индекс Рассела (Periodontal Index, PI) больше единицы;
  • тяжёлая соматическая патология: сахарный диабет, системные хронические воспалительные заболевания;
  • приём антибиотиков, кортикостероидов или нестероидных противовоспалительных средств в течение 1 мес до начала исследования;
  • химиотерапия или лучевая терапия области головы и шеи в анамнезе;
  • беременность и период лактации;
  • табакокурение (как фактор, изменяющий микробиоту и иммунный ответ);
  • психические или когнитивные расстройства, препятствующие выполнению протокола.

Критерии исключения:

  • изменение соматического состояния здоровья или необходимость проведения экстренных хирургических вмешательств в период исследования (между осмотром и забором материала/получением результатов);
  • отказ пациента от участия в исследовании на любом этапе после подписания информированного согласия.

Описание критериев соответствия. Диагноз «хронический апикальный периодонтит» устанавливался на основании классических клинических протоколов (жалобы, анамнез, объективный осмотр) и данных рентгенографии (наличие деструктивных изменений в периапикальной области).

В качестве возрастного интервала был выбран диапазон 30–50 лет, чтобы исключить влияние ювенильных особенностей иммунитета и сенильных инволютивных изменений, обеспечив гомогенность выборки. Особое внимание уделялось пародонтальному статусу. Всем пациентам проводили углублённое пародонтальное обследование для исключения лиц с заболеваниями пародонта с использованием следующих индексов: упрощённый индекс гигиены по Грину–Вермиллиону, PDI и PI по Расселу.

Подбор участников в группы. В исследовании использован метод индивидуального подбора по типу внутрисубъектного контроля. У 170 пациентов с хроническим апикальным периодонтитом материал для исследования был взят из двух различных зон, что позволило сформировать две группы из одних и тех же пациентов по месту локализации забора материала для последующего сравнения. В группе 1 (основная, n = 170) забор биологического материала осуществляли из корневого канала поражённого зуба; в группе 2 (сравнения, n = 170) — из зубодесневой борозды того же поражённого зуба.

Такой метод сопоставления обеспечивает абсолютную сопоставимость групп по всем системным факторам (пол, возраст, иммунный статус, гигиенические привычки, генетика), нивелируя их влияние как конфаундеров. Единственным различием являлась локализация (биотоп), что соответствует цели исследования.

Соотношение количества наблюдений 1:1 (парные выборки).

Целевые показатели исследования

Основной показатель исследования. Основным показателем являлся видовой и количественный состав микробиоты в двух исследуемых биотопах (корневой канал и зубодесневая борозда).

Оценку производили по двум параметрам для каждого из детектируемых таксонов:

  • качественный показатель: наличие/отсутствие ДНК специфического микроорганизма (бинарная переменная, определяемая по наличию экспоненциальной кривой роста флуоресценции);
  • количественный показатель: микробная нагрузка, выраженная через значение порогового цикла амплификации (Ct); значения Ct рассматривали как суррогатный маркёр концентрации ДНК-мишени (обратная зависимость: ниже Ct — выше нагрузка).

Дополнительные показатели исследования:

  • тип микробного сообщества — категоризация образцов на «монокультуры» и «полимикробные ассоциации» при выявлении ≥ 2 видов;
  • структура ассоциаций — частота совместной встречаемости ключевых патогенов;
  • общая концентрация ДНК в элюате (нг/мкл), измеренная спектрофотометрически, как показатель общей биомассы материала.

Методы измерения целевых показателей. Забор биологического материала для последующего молекулярно-генетического анализа проводили из двух анатомических зон: корневого канала — до этапа ирригации и зубодесневой борозды — до начала эндодонтического лечения. Процедуру выполняли не ранее чем через 3–5 ч после чистки зубов (пациент воздерживался от приёма пищи в этот период). Во всех случаях строго соблюдали асептические условия, чтобы обеспечить достоверность и репрезентативность полученных данных.

Длину корневого канала определяли с помощью апекслокатора AirPex (Eighteeth, Китай). Для изоляции рабочей области и предотвращения контаминации слюной непременно использовали коффердам. Размер длины корневого канала до физиологической верхушки корня измеряли и фиксировали с использованием ручного файла № 20 (K-file; Dentsply Maillefer, Швейцария) силиконовым стоппером. Полученное значение принимали за эталонную рабочую длину. Для сбора материала как из корневых каналов, так и из зубодесневой борозды применяли стерильный абсорбирующий бумажный штифт размера 20 (META BIOMED, Южная Корея). В корневом канале штифт экспонировали в течение 30 с, в зубодесневой борозде — в течение 10 с в каждой точке. При введении штифта в борозду избегали механического давления и касания стенок зуба. Забор из зубодесневой борозды проводили в трёх точках на определённых поверхностях: в зубах 1.6, 1.1, 2.6 — с вестибулярной, медиальной и дистальной апроксимальных поверхностей; 3.6, 4.6 — с язычной, медиальной и дистальной апроксимальных поверхностей; 3.1 — с вестибулярной, медиальной и дистальной апроксимальных поверхностей. По завершении экспозиции штифты из каждой зоны немедленно извлекали, объединяли и помещали в стерильные пробирки типа «эппендорф» объёмом 5 мл, содержащие транспортную среду LyTransport (НПФ «ЛИТЕХ», Россия). Таким образом формировался один интегральный образец от одного зуба, что обеспечило итоговый объём выборки n = 170, сопоставимый с выборкой из корневых каналов. Все образцы хранили при температуре 4 °C и направляли на экстракцию ДНК в течение не более 12 ч после забора. Такая стандартизация методики для обеих локаций обеспечивала сопоставимость результатов и повышала общую надёжность исследования.

Выделение ДНК из образцов проводили с использованием набора реагентов «НК-сорбент Base» (НПФ «ЛИТЕХ», Россия) на автоматизированной станции Arrow (DiaSorin Ltd., Ирландия) в соответствии с протоколом производителя. К 200 мкл образца добавляли 600 мкл Tris-буфера (50 мМ, pH 8,0) и инкубировали при 56 °C в течение 30 мин. После лизиса клеток выполняли сорбцию ДНК на магнитные частицы с последующей отмывкой и элюированием в 100 мкл элюционного буфера. Концентрацию и чистоту ДНК оценивали на спектрофотометре NanoDrop (Thermo Fisher Scientific, США). Образцы с коэффициентом чистоты A260/280 в диапазоне 1,9–2,0 и концентрацией не менее 10 нг/мкл считались пригодными для анализа.

Детекцию патогенов проводили методом ПЦР-РВ с использованием коммерческих наборов реагентов, содержащих специфичные праймеры для идентификации следующих таксонов: «Дентоскрин» — Porphyromonas gingivalis, Aggregatibacter actinomycetemcomitans, Prevotella intermedia, Actinomyces spp. (Actinomyces israelii, Actinomyces naeslundii); «Анаэроб-флор» — Bacteroides fragilis, Prevotella spp., Fusobacterium nucleatum; «СтрептоБСет» — Streptococcus pyogenes, Streptococcus agalactiae; «Энтерококк-ФЛОР» — Enterococcus faecalis, Enterococcus faecium; «Кандипол» — Candida albicans, Candida krusei, Candida glabrata (все наборы производства НПФ «ЛИТЕХ», Россия). Амплификацию проводили в амплификаторе «ДТпрайм» в модификации 5M3 (НПО «ДНК-Технология», Россия) в пробирках объёмом 0,2 мл с готовой реакционной смесью под слоем парафина (формат TwoStep P02). Объём реакции составлял 25 мкл (5 мкл матричной ДНК, 1 мкл ДНК-полимеразы, 19 мкл реакционной смеси). Для детекции продуктов амплификации использовали интеркалирующий краситель SYBR Green I (Molecular Probes Inc., США) с детекцией по каналу FAM.

Условия амплификации: первичная денатурация при 95 °C в течение 5 мин; 20 циклов (денатурация 95 °C в течение 15 с, отжиг 60 °C в течение 30 с, элонгация 72 °C в течение 30 с — с детекцией сигнала); построение кривых плавления от 60 до 95 °C с шагом 0,5 °C. Для каждого микроорганизма использовали специфичные пары праймеров. Анализ данных проводили с помощью программного обеспечения «ДТмастер» (НПО «ДНК-Технология», Россия). Положительным результатом считали наличие экспоненциальной кривой накопления флуоресцентного сигнала с пороговым циклом (Ct) ≤ 35. Образцы с Ct > 35 считали отрицательными.

Анализ чувствительности

Анализ чувствительности не проводили.

Статистические процедуры

Запланированный размер выборки. Расчёт необходимого размера выборки был выполнен априори (до начала набора пациентов). Основанием для расчёта послужило требование обеспечения статистической мощности исследования на уровне 90% и критического уровня значимости α < 0,05. Согласно проведённому расчёту, минимально необходимый объём выборки для выявления статистически значимых различий составлял 128 пациентов (пар образцов) в каждой группе. Фактический объём выборки был увеличен до 170 пациентов (пар образцов) с целью повышения надёжности результатов и создания резерва на случай возможного исключения образцов из анализа (например, при низком качестве экстракции ДНК или несоответствии критериям включения в процессе обследования). Специальные статистические условия для досрочной остановки исследования запланированы не были.

Статистические методы. Статистический анализ проводили с использованием программного пакета JMP Pro Statistical Discovery v. 18.0 (SAS Institute Inc., США, 2024). Категориальные данные представлены в виде абсолютных (n) и относительных (%) частот. Для сравнения долей в таблицах сопряжённости применяли критерий хи-квадрат Пирсона или точный критерий Фишера (в зависимости от объёма выборки). Нормальность распределения количественных данных оценивали с помощью критерия Шапиро–Уилка. В зависимости от характера распределения данные представлены как среднее арифметическое (M) ± стандартное отклонение (SD) или как медиана (Me) с интерквартильным размахом [LQ; HQ]. Для сравнения двух независимых групп использовали t-критерий Стьюдента (для нормального распределения) или U-критерий Манна–Уитни (для распределения, отличного от нормального). Критический уровень статистической значимости (p) для всех тестов принимали равным 0,05.

Конфаундеры, которые могли повлиять на результаты, были учтены на этапе планирования и исключены из исследования с помощью критериев невключения.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Формирование выборки

На рис. 1 приведена диаграмма, отражающая дизайн исследования. Сначала оценивали всех потенциальных пациентов, обратившихся в клинику с диагнозом «хронический апикальный периодонтит» в период с ноября 2024 по июль 2025 года. Затем проводили строгую фильтрацию по критериям исключения и невключения. Особое внимание уделено невключению пациентов с пародонтитом (PDI > 0), а также недавно принимавших антибиотики, так как эти факторы критически искажают микробиологическую картину.

 

Рис. 1. Последовательность формирования выборки исследования.

Fig. 1. Study sample selection flowchart.

 

В исследование включено 170 пациентов. Важно, что на этом этапе происходит не рандомизация людей на две группы, а разделение биологического материала от одного человека на два потока (корневой канал и зубодесневая борозда). Потерь данных на этапе лабораторной диагностики не зафиксировано — все 170 пар образцов успешно прошли ПЦР-анализ и включены в итоговое сопоставление и статистический анализ.

Характеристики выборки

Характеристика выборки, значения учитываемых индексов и общие микробиологические показатели приведены в табл. 1.

 

Таблица 1. Демографические характеристики, значения индексов и общие микробиологические показатели исследуемых групп

Table 1. Demographic characteristics, index scores, and general microbiological parameters of the study groups

Характеристика

Группа 1

Группа 2

p

Возраст, лет, М ± SD

41,3 ± 6,1

 —

Пол:

мужчины, n/%

женщины, n/%

78/45,9

92/54,1

 —

Упрощённый индекс гигиены, баллы, Me [LQ; HQ]

1,1 [0, 8; 1, 4]

1,2 [0, 9; 1, 5]

0,32

Индекс пародонтальных заболеваний, баллы, Me [LQ; HQ]

0 [0; 0]

0 [0; 0]

 —

Пародонтальный индекс (PI по Расселу), баллы, Me [LQ; HQ]

0,1 [0; 0, 3]

0,2 [0; 0, 4]

0,08

Концентрация ДНК, нг/мкл, Me [LQ; HQ]

25,4 [18, 7; 32, 1]

18,9 [14, 2; 24, 5]

< 0,001

Частота положительных ПЦР-тестов, n/%

168/98,8

165/97,1

0,32

Примечание: p-значение рассчитано с помощью t-критерия Стьюдента для возраста, критерия хи-квадрат Пирсона для пола и частоты положительных тестов, U-критерия Манна–Уитни для индексов и концентрации ДНК. Значения представлены как среднее ± стандартное отклонение (SD) для нормально распределенных данных или как медиана (Me) с интерквартильным размахом [LQ; HQ] для отличных от нормальных распределений.

 

Основные результаты исследования

Анализ методом ПЦР-РВ показал статистически значимые различия в частоте выявления ключевых патогенов и в структуре типов микробных сообществ в двух исследуемых локациях (табл. 2 и 3). В корневом канале преобладали E. faecalis (83,5%) и облигатные анаэробы (97,1%), а в зубодесневой борозде отмечено значительное количество Candida spp. (60,0%) и Streptococcus spp. (включая группу B) (52,4%).

 

Таблица 2. Частота выявления микроорганизмов и типов микробных сообществ в корневом канале и зубодесневой борозде, n/%

Table 2. Frequency of detection of microorganisms and types of microbial communities in the root canal and gingival sulcus, n/%

Микроорганизм/тип сообщества

Группа 1 (n = 170)

Группа 2 (n = 170)

p

Enterococcus faecalis

142/83,5

28/16,5

< 0,001

Candida spp.

15/8,8

102/60,0

< 0,001

Streptococcus spp. (включая группу B)

34/20,0

89/52,4

< 0,001

Actinobacteria spp.

121/71,2

45/26,5

< 0,001

Pseudoramibacter alactolyticus

48/28,2

9/5,3

< 0,001

Fusobacterium spp.

98/57,6

31/18,2

< 0,001

Porphyromonas spp.

87/51,2

22/12,9

< 0,001

Комплекс строгих анаэробов

165/97,1

67/39,4

< 0,001

Примечание: p-значение рассчитано с помощью точного критерия Фишера. Положительный результат определялся как Ct ≤ 35.

 

Таблица 3. Видовой состав укрупнённых таксонов в исследуемых группах, n/%

Table 3. Composition of major taxa in the study groups, n/%

Таксон/ вид микроорганизма

Группа 1 (n = 170)

Группа 2 (n = 170)

p

Actinobacteria spp.:

A. israelii

A. naeslundii

A. odontolyticus

67/55,4

38/31,4

16/13,2

18/40,0

19/42,2

8/17,8

0,018

0,087

0,321

Streptococcus spp.:

S. intermedius

S. mutans

S. sanguinis

16/47,1

12/35,3

6/17,6

32/35,9

28/31,5

29/32,6

0,156

0,584

0,031

Porphyromonas spp.:

P. gingivalis

P. endodontalis

52/59,8

35/40,2

18/81,8

4/18,2

0,044

0,015

Candida spp.:

C. albicans

C. krusei

C. glabrata

9/60,0

4/26,7

2/13,3

78/76,5

18/17,6

6/5,9

0,108

0,314

0,273

Примечание: данные представлены среди положительных образцов для каждого укрупнённого таксона.

 

Анализ совместного присутствия микроорганизмов позволил детально охарактеризовать структуру микробных сообществ в обеих локациях (табл. 4) и выявить статистически значимые различия между исследуемыми биотопами. В корневых каналах доминировали полимикробные ассоциации (82,9%, n = 141), тогда как истинные монокультуры встречались лишь в 15,9% случаев. При этом среди монокультур корневого канала абсолютным лидером являлся E. faecalis (66,7% всех монокультур), что подтверждает его способность к автономному выживанию в эндодонте. В зубодесневой борозде доля полимикробных ассоциаций была ниже (72,9%, n = 124), а монокультуры встречались статистически значимо чаще (24,1%, p = 0,048), причём основным представителем монокультур здесь выступали грибы рода Candida (61,0%).

 

Таблица 4. Распределение типов микробных сообществ и их состав в корневом канале и зубодесневой борозде, n/%

Table 4. Distribution of microbial community types and their composition in the root canal and gingival sulcus, n/%

Патогены

Группа 1 (n = 170)

Группа 2 (n = 170)

p

Монокультура

27/15,9

41/24,1

0,048

Полимикробная ассоциация (≥ 2 видов)

141/82,9

124/72,9

0,021

Состав монокультур (частота среди всех монокультур)

Enterococcus faecalis

18/66,7

12/29,3

< 0,001

Candida spp.

2/7,4

25/61,0

< 0,001

Streptococcus spp.

5/18,5

4/9,8

0,47

Прочие

2/7,4

0

0,25

Состав полимикробных ассоциаций

E. faecalis + Actinobacteria spp.

78/55,3

8/6,5

< 0,001

E. faecalis + Candida spp.

42/29,8

61/49,2

< 0,001

E. faecalis + F. nucleatum

65/46,1

5/4,0

< 0,001

Streptococcus spp. + Peptostreptococcus spp.

15/10,6

58/46,8

< 0,001

Комплекс строгих анаэробов + E. faecalis

121/85,8

22/17,7

< 0,001

Примечание: p-значение рассчитано с помощью точного критерия Фишера. «Прочие» в монокультурах включают Fusobacterium spp. и Porphyromonas spp. Состав полимикробных ассоциаций — частота встречаемости ключевых комбинаций среди всех полимикробных образцов. Данные о составе ассоциаций получены на основе перекрёстного анализа положительных результатов полимеразной цепной реакции для отдельных видов.

 

Качественный состав ассоциаций продемонстрировал высокую специфичность для каждого локуса. Для корневого канала облигатным паттерном являлась ассоциация E. faecalis со строгими анаэробами. Наиболее часто встречались следующие комбинации: «Комплекс строгих анаэробов + E. faecalis» (85,8% полимикробных образцов) и «E. faecalis + Actinobacteria spp.» (55,3%). В зубодесневой борозде структура ассоциаций была принципиально иной: доминировали пародонтопатогенные и комменсальные комплексы, такие как «Streptococcus spp. + Peptostreptococcus spp.» (46,8%) и грибково-бактериальные ассоциации «E. faecalis + Candida spp.» (49,2%). Различия в частоте встречаемости этих комбинаций между группами были статистически высокозначимы (p < 0,001) (см. табл. 4).

Для положительных образцов был проведён анализ пороговых циклов (Ct). Более низкие значения Ct указывают на более высокую микробную нагрузку. Количественные показатели микробной нагрузки (значения Ct) приведены в табл. 5. Анализ представленной таблицы позволяет сделать вывод о том, что измерение общей концентрации ДНК подтвердило более высокую обсеменённость эндодонтического пространства при хроническом процессе по сравнению с клинически интактной зубодесневой бороздой. Медианная концентрация ДНК в образцах из корневого канала составила 25,4 [18, 7; 32, 1] нг/мкл, что статистически значимо выше (p < 0,001), чем в образцах из зубодесневой борозды — 18,9 [14, 2; 24, 5] нг/мкл (см. табл. 1). Это согласуется с данными ПЦР о более высоких вирусных нагрузках (низких значениях Ct) ключевых патогенов в канале.

 

Таблица 5. Медианные значения порогового цикла (Ct) для выявленных патогенов в двух локациях, Me [Q1; Q2]

Table 5. Median cycle threshold (Ct) values for detected pathogens at the two sampling sites, Me [Q1; Q2]

Микроорганизм

Группа 1 (n = 170)

Группа 2 (n = 170)

p

Enterococcus faecalis

22,1 [19, 8; 25, 3]

28,7 [26, 5; 32, 1]

< 0,001

Candida spp.

30,2 [28, 1; 33, 0]

24,5 [22, 3; 27, 8]

< 0,001

Streptococcus spp.

27,8 [25, 4; 30, 1]

23,9 [21, 7; 26, 4]

< 0,001

Actinobacteria spp.

24,3 [21, 5; 27, 8]

29,5 [27, 1; 32, 0]

< 0,001

Pseudoramibacter alactolyticus

26,7 [24, 1; 29, 5]

31,2 [28, 8; 34, 0]

< 0,001

Fusobacterium spp.

23,1 [20, 8; 26, 2]

28,4 [25, 9; 31, 1]

< 0,001

Porphyromonas spp.

23,8 [21, 2; 27, 0]

29,1 [26, 5; 32, 3]

< 0,001

Комплекс строгих анаэробов

20,5 [18, 2; 23, 7]

29,1 [26, 8; 31, 5]

< 0,001

Примечание: p-значение рассчитано с помощью U-критерия Манна–Уитни, так как распределение значений Ct было отличным от нормального.

 

ОБСУЖДЕНИЕ

Полученные данные демонстрируют фундаментальные различия в микробиоме корневого канала и зубодесневой борозды, что имеет важное клиническое значение. Выявленное нами доминирование E. faecalis в ассоциации со строгими анаэробами в эндодонте подтверждает его центральную роль как ключевого патогена персистирующих инфекций, способного формировать устойчивые биоплёнки даже в условиях закрытой системы. В отличие от зубодесневой борозды, где микробиота имеет более «открытый» характер (с преобладанием комменсалов и грибов), корневой канал представляет собой изолированную экологическую нишу с высоким селективным давлением. Особого внимания заслуживает обнаружение P. alactolyticus почти исключительно в корневых каналах. Это позволяет рассматривать данный микроорганизм как специфический маркёр закрытой эндодонтической системы. Тот факт, что он практически не выявлялся в борозде наших пациентов, подтверждает правильность выбора критериев включения (интактный пародонт) и свидетельствует об отсутствии значимой ретроградной контаминации в отсутствие пародонтальных карманов. Полученные результаты во многом согласуются с данными современной литературы [3, 6, 7]. Монокультуры представлены в основном E. faecalis в корневом канале (66,7% всех монокультур) и Candida spp. — в зубодесневой борозде (61,0% всех монокультур). Данный факт указывает на то, что при определённых условиях (например, после неэффективного лечения, создающего селективное давление) эти виды способны доминировать и существовать изолированно. Однако, как показано в табл. 4, истинные монокультуры встречаются редко (15,9% в канале), что подтверждает полимикробную природу инфекции [1, 4, 9, 10].

Наблюдаемая высокая частота полимикробных ассоциаций (более 80% в канале) согласуется с современной концепцией эндодонтической инфекции как сложного многовидового сообщества. Наши данные, полученные методом ПЦР-РВ, демонстрируют значительно более высокую частоту выявления строгих анаэробов по сравнению с данными других отечественных исследований, использовавших культуральные методы. Это расхождение объясняется методологическими ограничениями культивирования, которое часто «упускает» прихотливую анаэробную флору, создавая ложную картину доминирования стафилококков или кишечной палочки [2, 7, 9].

С клинической точки зрения, выявленные различия в структуре ассоциаций — вирулентные анаэробные комплексы в канале против грибково-бактериальных в зубодесневой борозде — диктуют необходимость дифференцированного подхода к антимикробной терапии и ирригации, направленного на разрушение специфических матриксов биоплёнок, характерных именно для эндодонта [3, 6, 10].

Ограничения исследования

Основным ограничением является использование таргетной ПЦР, а не секвенирования нового поколения. Хотя использованные наборы реагентов охватывают ключевые пародонто- и эндопатогены, они ограничены заранее заданным спектром мишеней (таксонов). Это означает, что редкие, некультивируемые или новые виды микроорганизмов, не входящие в панели, остались за рамками анализа. Следует также отметить, что метод ПЦР детектирует ДНК как живых, так и погибших клеток. Это могло привести к некоторой переоценке жизнеспособной биомассы, особенно в корневых каналах, где могут сохраняться фрагменты ДНК после гибели бактерий внутри дентинных трубочек. Однако использование высокого порогового цикла (Ct ≤ 35) минимизировало риск ложноположительных результатов от фоновой ДНК.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В настоящем исследовании предпринята попытка преодолеть недостаток знаний о микробиологических взаимосвязях между эндодонтической инфекцией и микробиомом зубодесневой борозды при хроническом апикальном периодонтите. Сравнительный анализ методом ПЦР-РВ в группе пациентов с интактным пародонтом продемонстрировал принципиальную разобщённость данных биотопов. Показано, что корневой канал функционирует как закрытая экологическая система с доминированием E. faecalis и строгих анаэробов, тогда как в зубодесневой борозде преобладают Candida spp. и стрептококки, без признаков перекрёстной транслокации ключевых патогенов. Полученные данные подтверждают концепцию эндодонтической биоплёнки как автономного, высокорезистентного сообщества, структура которого не зависит от микробиоты здоровой десны. Это подчёркивает необходимость применения лечебных стратегий, сфокусированных на агрессивной внутриканальной дезинфекции и разрушении специфических анаэробных консорциумов.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Вклад авторов. Н.В. Багрянцева — определение концепции, проведение исследования, работа с данными, написание черновика статьи, пересмотр и редактирование рукописи. Автор одобрила рукопись (версию для публикации), а также согласилась нести ответственность за все аспекты работы, гарантируя надлежащее рассмотрение и решение вопросов, связанных с точностью и добросовестностью любой её части.

Этическая экспертиза. Проведение исследования одобрено локальным этическим комитетом ФГБОУ ВО «Ярославский государственный медицинский университет (выписка из протокола № 71 от 28 октября 2024 г.) Все участники подписали добровольное информированное согласие на участие в исследовании.

Источники финансирования. Отсутствуют.

Раскрытие интересов. Автор заявляет об отсутствии отношений, деятельности и интересов за последние три года, связанных с третьими лицами (коммерческими и некоммерческими), интересы которых могут быть затронуты содержанием статьи.

Оригинальность. При создании настоящей работы автор не использовала ранее опубликованные сведения (текст, иллюстрации, данные).

Доступ к данным. Все данные, полученные в настоящем исследовании, доступны в статье.

Генеративный искусственный интеллект. При создании настоящей статьи технологии генеративного искусственного интеллекта не использовали.

Рассмотрение и рецензирование. Настоящая работа подана в журнал в инициативном порядке и рассмотрена по обычной процедуре. В рецензировании участвовали два внешних рецензента, член редакционной коллегии и научный редактор издания.

Дисклеймер. Автор заявляет, что все медицинские и научные данные, представленные в настоящей статье, носят исключительно информационный характер и отражают результаты конкретного исследования, проведенного на ограниченной выборке пациентов. Данные не могут рассматриваться как универсальная клиническая рекомендация или руководство к действию для лечения всех пациентов с аналогичным диагнозом без учета индивидуальных клинических особенностей. Автор и аффилированные учреждения не несут ответственности за любые неблагоприятные исходы, прямой или косвенный ущерб, возникший в результате использования или интерпретации информации, содержащейся в данной публикации, в клинической практике третьими лицами.

ADDITIONAL INFORMATION

Author contributions: N.V. Bagriantseva: conceptualization, investigation, data curation, writing — original draft, writing — review & editing. The author approved the final version of the manuscript for publication and agreed to be accountable for all aspects of the work, ensuring that questions related to the accuracy or integrity of any part of the work are appropriately investigated and resolved.

Ethics approval: The study was approved by the Local Ethics Committee of Yaroslavl State Medical University (Extract from Minutes No. 71; October 28, 2024). All participants were informed about the study and provided written informed consent prior to participation.

Funding sources: No funding.

Disclosure of interests: The author has no relationships, activities, or interests for the last three years related to for-profit or not-for-profit third parties whose interests may be affected by the content of the article.

Statement of originality: No previously published material (text, images, or data) was used in this work.

Data availability statement: All data obtained in this study are available in this article.

Generative AI: No generative artificial intelligence technologies were used to prepare this article.

Provenance and peer-review: This paper was submitted unsolicited and reviewed following the standard procedure. The peer-review process involved two external reviewers, a member of the Editorial Board, and the in-house science editor.

Disclaimer: The author declares that all medical and scientific data presented in this article are provided for informational only and reflect the results of a specific study conducted in a limited patient sample. These data should not be interpreted as universal clinical recommendations or treatment guidelines for all patients with a similar diagnosis without consideration of individual clinical characteristics. The author and affiliated institutions assume no responsibility for any adverse outcomes or direct or indirect harm arising from the use or interpretation of the information contained in this publication in the clinical practice of third parties.

×

About the authors

Natalia V. Bagriantseva

Yaroslavl State Medical University; Medical Center for Diagnostics and Prevention “Sodruzhestvo”

Author for correspondence.
Email: nbogryanceva@mail.ru
ORCID iD: 0009-0008-9627-8184
SPIN-code: 1482-2862

MD, Cand. Sci. (Medicine), Associate Professor

Russian Federation, Yaroslavl; Yaroslavl

References

  1. Siqueira JF Jr, Silva WO, Romeiro K, et al. Apical root canal microbiome associated with primary and posttreatment apical periodontitis: a systematic review. Int Endod J. 2024;57(8):1043–1058. doi: 10.1111/iej.14071 EDN: JGWPTY
  2. Strelnikova NV, Tsarev VN, Antonova AA, et al. Simultaneous vegetation of opportunistic oral microorganisms in chronic periodontitis with recurrent course. Pacific Medical Journal. 2023;(1):64-69. doi: 10.34215/1609-1175-2023-1-64-69 EDN: HHXPWV
  3. Pérez-Carrasco V, Uroz-Torres D, Soriano M, et al. Microbiome in paired root apices and periapical lesions and its association with clinical signs in persistent apical periodontitis using next-generation sequencing. Int Endod J. 2023;56(5):622–636. doi: 10.1111/iej.13893 EDN: OSYFJG
  4. Frolova KE, Zyulkina LA, Yurkevich AV, et al. Microbiological evaluation of therapeutic and diagnostic measures in patients with chronic apical periodontitis. Medical Newsletter of Vyatka. 2024;(3):48–52. doi: 10.24412/2220-7880-2024-3-48-52 EDN: BQPLSA
  5. Korchagina MS, Postnikov MA, Burda GK, et al. Analysis of modern methods of endodontic treatment of complicated caries according to the literature. Journal of Volgograd State Medical University. 2024;21(3):15–24. doi: 10.19163/1994-9480-2024-21-3-15-24 EDN: BRFKJL
  6. Amaral RR, Braga T, Siqueira JF Jr, et al. Root canal microbiome associated with asymptomatic apical periodontitis as determined by high-throughput sequencing. J Endod. 2022;48(4):487–495. doi: 10.1016/j.joen.2022.01.012 EDN: WMTPRL
  7. Bakhsh A, Joseph S, Mannocci F, et al. Apical periodontitis microbiome association with salivary and serum inflammatory burden. Int Endod J. 2025;58(3):504–515. doi: 10.1111/iej.14184 EDN: YBNHLT
  8. Frolova KE, Vorobieva ER. Microorganisms associated with chronic apical periodontitis. Bulletin of Science and Practice. 2025;11(8):231–234. doi: 10.33619/2414-2948/117/30 EDN: GGUSKK
  9. Xiang D, Dong PT, Cen L, et al. Antagonistic interaction between two key endodontic pathogens Enterococcus faecalis and Fusobacterium nucleatum. J Oral Microbiol. 2022;15(1):2149448. doi: 10.1080/20002297.2022.2149448 EDN: GDDUEU
  10. Siqueira JF Jr, Rôças IN. A critical analysis of research methods and experimental models to study the root canal microbiome. Int Endod J. 2022;55(Suppl. 1):46–71. doi: 10.1111/iej.13656 EDN: FACISD

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig. 1. Study sample selection flowchart.

Download (375KB)

Copyright (c) 2026 Eco-Vector

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 86295 от 11.12.2023 г
СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ЭЛ № ФС 77 - 80635 от 15.03.2021 г
.