Universidad Nacional De Trujillo FACULTAD DE MEDICINA

ESCUELA PROFESIONAL DE ESTOMATOLOGÍA

CARBOHIDRATOS Y BIOQUÍMICA DE LA CARIES DENTAL

CURSO: Bioquímica DOCENTE: ALUMNO: AÑO: 1° AÑO

Trujillo – Perú

2013

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ÍNDICE

Carbohidratos………………………………………….2

Caries dental…………………………………………...3

Bioquímica de la caries dental………………… ……...4

Descripción de procesos……………………………….5

Cambios químicos……………………………………..7

Acción de glúcidos…………………………………….8

Conclusiones…………………………………………..10

Bibliografía……………………………………………11

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CARBOHIDRATOS

Los glúcidos, carbohidratos o sacáridos (del griego

σάκχαρον que significa "azúcar") son moléculas

orgánicas compuestas por carbono, hidrógeno y

oxígeno. Son solubles en agua y se clasifican de

acuerdo a la cantidad de carbonos o por el grupo

funcional aldehído. Son la forma biológica

primaria de almacenamiento y consumo de

energía. Otras biomoléculas energéticas son las

grasas y, en menor medida, las proteínas.

El término "hidrato de carbono" o "carbohidrato" es poco apropiado, ya que estas

moléculas no son átomos de carbono hidratados, es decir, enlazados a moléculas de

agua, sino que constan de átomos de carbono unidos a otros grupos funcionales. Este

nombre proviene de la nomenclatura química del siglo XIX, ya que las primeras

sustancias aisladas respondían a la fórmula elemental Cn (H2O)n (donde "n" es un

entero=1, 2, 3... según el número de átomos). De aquí que el término "carbono-

hidratado" se haya mantenido, si bien posteriormente se vio que otras moléculas con las

mismas características químicas no se corresponden con esta fórmula. Además, los

textos científicos anglosajones aún insisten en denominarlos carbohydrates lo que

induce a pensar que este es su nombre correcto. Del mismo modo, en dietética, se usa

con más frecuencia la denominación de carbohidratos.

Los glúcidos pueden sufrir reacciones de esterificación, aminación, reducción,

oxidación, lo cual otorga a cada una de las estructuras una propiedad especifica, como

puede ser de solubilidad.

Estos también se pueden encontrar casi de manera exclusiva en alimentos de origen

vegetal. Constituyen uno de los tres principales grupos químicos que forman la materia

orgánica junto con las grasas y las proteínas.

Los carbohidratos son los compuestos orgánicos más abundantes de la biosfera y a su

vez los más diversos. Normalmente se los encuentra en las partes estructurales de los

vegetales y también en los tejidos animales, como glucosa o glucógeno. Estos sirven

como fuente de energía para todas las actividades celulares vitales.

Aportan 4 Kcal. /gramo al igual que las proteínas y son considerados macro nutrientes

energéticos al igual que las grasas. Los podemos encontrar en una innumerable cantidad

y variedad de alimentos y cumplen un rol muy importante en el metabolismo. Por eso

deben tener una muy importante presencia de nuestra alimentación diaria.

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En una alimentación variada y equilibrada aproximadamente

unos 300gr./día de hidratos de carbono deben provenir de

frutas y verduras, las cuales no solo nos brindan

carbohidratos, sino que también nos aportan vitaminas,

minerales y abundante cantidad de fibras vegetales.

Otros 50 a 100 gr. diarios deben ser complejos, es decir,

cereales y sus derivados. Siempre preferir a todos aquellos

cereales que conservan su corteza, los integrales. Los

mismos son ricos en vitaminas del complejo B, minerales,

proteínas de origen vegetal y obviamente fibra.

La fibra debe estar siempre presente, en una cantidad de 30 gr. diarios, para así prevenir

enfermedades y trastornos de peso como la obesidad.

En todas las dietas hipocalóricas las frutas y verduras son de gran ayuda, ya que aportan

abundante cantidad de nutrientes sin demasiadas calorías.

CARIES DENTAL

La caries dental se define como una enfermedad de origen infeccioso que se caracteriza

por la destrucción hidrolítica de los tejidos dentarios calcificados, provocadas por la

acción química de carácter oxidativo de los ácidos producidos por los microorganismos

que integran la placa dental.

El proceso comienza como una pequeña lesión con aspecto de mancha blanquecina en

la superficie del diente, identificándose cómo esmalte desmineralizado. Con frecuencia,

esta lesión inicial se halla oculta en las fisuras de los dientes o entre ellos, lo que en

ocasiones hace difícil un diagnóstico precoz. La estructura del esmalte debilitado es el

punto inicial para una disolución ácida de los compuestos químicos mineralizados

dando lugar a una cavidad. Esta cavidad se extiende a la dentina y el diente es destruido

de forma progresiva hasta alcanzar sus tejidos internos.

Cómo en cualquier enfermedad infecciosa deben coincidir tres factores básicos: un

huésped susceptible, un agente patógeno productor de la enfermedad y un medio

propicio para que ésta se origine. En este caso, el huésped estaría representado por la

pieza dentaria, el agente patógeno por la placa bacteriana, y el sustrato presente en el

medio vendría determinado por factores como la dieta y la saliva. Es importante

señalar que para el caso de la caries dental existe un cuarto factor: El tiempo, o sea, el

periodo de duración de la actividad química de los ácidos producidos por los

microorganismos de la placa bacteriana sobre el esmalte dentario y el desequilibrio

entre la sustancia dental y el fluido de placa circundante, da como resultado una pérdida

de mineral de la superficie dental, cuyo signo es la destrucción localizada de tejidos

duros y la aparición de la enfermedad.

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I. BIOQUÍMICA DE LA CARIES DENTAL

La presencia de bacterias es requisito determinante para el desarrollo de la caries dental.

Estos microorganismos se organizan formando la placa bacteriana (P.B.). Un diente

escrupulosamente limpio adquirirá a los pocos segundos de estar expuesto a la saliva,

una fina capa orgánica formada básicamente por proteínas salivales, conocida como

película adquirida. Sobre ella se producirá la colonización de las bacterias y la

organización y estructuración de la Placa Bacteriana.

De todas las bacterias que forman la placa bacteriana la principal responsable del inicio

y desarrollo de la caries humana es Streptococcus mutans, evidencia respaldada por

numerosos estudios clínicos, bioquímicos y microbiológicos. Otros estreptococos

forman parte de la P.B., como el S. sanguis, S. mitis, S. salivarius y S. milleri. Además,

otros dos microorganismos son importantes: Lactobacillus, germen capaz de producir

gran cantidad de ácido y de adaptarse perfectamente a vivir en medio ácido, y el

Actinimices viscosus.

Una gran variedad de reacciones metabólicas se producen en la placa bacteriana. Las

bacterias necesitan los glúcidos o carbohidratos (azúcares) como fuente de energía para

sus funciones celulares. Estos glúcidos, son sometidos a procesos de degradación

glucolítica, siendo reducidos a metabolitos con la consiguiente liberación de energía

metabólica en forma de calor, esta última se disipa al medio bucal y favorece la

actividad fermentativa de las bacterias de la flora.

El tipo de glucólisis que ocurre es anaerobia y produce ácido láctico cómo metabolito

residual, siendo éste el responsable del descenso del pH y conversión acídica del medio

bucal. Un pH bajo mantenido durante cierto tiempo provoca un aumento de solubilidad

de las estructuras superficiales del diente y, literalmente, la disolución del esmalte

dental. Macroscópicamente se traduce como el inicio de la cavidad que posteriormente

constituirá la caries dental.

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II. DESCRIPCIÓN DE LOS PROCESOS

Mecanismos que describen la formación de la caries dental:

Varias teorías tratan de explicar la formación de la caries dental, exponemos dos de las

más conocidas.

Teoría acidófila de Miller

Esta teoría comprende los hechos principales siguientes:

1. En la cavidad oral existen bacterias capaces de producir ácidos, especialmente el

láctico, mediante la vía glucolítica anaerobia, a partir de los azúcares.

2. El esmalte está compuesto, en su mayor parte, por sales de calcio, las cuales pueden

disolverse por la acción de los ácidos orgánicos.

3. La formación de ácido en la placa dental se puede observar directamente en la boca,

después de ingerir glúcidos.

4. Por la acción de estos ácidos, el pH desciende por debajo de 5,5 (pH crítico), en

zonas limitadas de la superficie del esmalte y se inicia la descalcificación.

Efecto de los bajos valores del pH

Como se expone en esta teoría, en la cavidad oral existen bacterias capaces de producir

ácidos, que liberan gran cantidad de H+, lo cual hace descender el pH por debajo del pH

crítico, en zonas limitadas de la superficie del esmalte y se inicia la descalcificación.

Los bajos valores de pH provocan la desmineralización del esmalte y la dentina. Todos

los tejidos contienen minerales, tejidos blandos y duros.

Críticas a la Teoría acidófila de Miller

1. Cuando los ácidos disuelven el diente, provocan sólo erosión, que no es lo mismo que

caries.

2. Se ha demostrado que el esmalte hipocalcificado es más resistente a las caries que el

normal.

3. Experimentalmente pueden producirse caries, en condiciones de hipoacidez bucal.

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Teoría de la proteólisis-quelación de Schatz y Martín

Atribuye la caries dental a 2 reacciones interrelacionadas que ocurren simultáneamente:

1. Destrucción microbiana de la matriz orgánica del diente mayormente proteínica.

2. Disolución de los cristales de apatita por la acción de los agentes de quelación

orgánicos (ácidos, aminoácidos, aminas, péptidos y glúcidos), algunos de los cuales se

originan como producto de la descomposición de la matriz, otros están presentes en los

alimentos, la saliva y en la costra que puede recubrir los dientes o sarro dentario.

Críticas a esta teoría

Se pone en duda la existencia de la acción proteolítica, pues se considera que al ser la

proteína del esmalte una escleroproteína del grupo de las queratinas, estas son muy

resistentes a la acción de las enzimas proteolíticas.

Fluoruros en el tratamiento caries dental

El uso de fluoruros en la prevención de la caries se ha basado, principalmente, en que su

consumo durante el período de formación de los dientes es importante para incrementar

el contenido de fluoruros en el esmalte y de este modo incrementar la resistencia del

esmalte al ataque de la caries.

Mecanismo de acción de los fluoruros:

El fluoruro de calcio precipita como un polvo fino sobre la superficie del esmalte y los

demás productos se disuelven, pero como el CaF2, no se retiene por completo, una parte

de este compuesto puede ser removido por la saliva y participar en una segunda

reacción.

Las soluciones diluidas de flúor trasforman la hidroxiapatita en fluorapatita.

Los fluoruros disminuyen la solubilidad del esmalte a los ácidos, participan en la

remineralización de lesiones incipientes, además en concentraciones reducidas actúan

inhibiendo la formación de polisacáridos extracelulares, y en concentraciones elevadas

tienen efecto bactericida. Los edulcorantes inhiben la desmineralización, median en la

remineralización, y estimulan el flujo gingival. Los antibacterianos de amplio espectro

previenen la transmisión de microorganismos cariogénicos.

Utilización de los edulcorantes

En los últimos años se ha incrementado el empleo de edulcorantes como sustitutos del

azúcar en la dieta humana. Las investigaciones se han centrado principalmente en los

polialcoholes (sorbitol, manitol, maltitol y xylitol); almidones hidrolizados (lycasin);

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proteínas (monellina); sintéticos químicos (sacarina, ciclamatos y aspartamos). A

diferencia de los azúcares, todos estos son pobremente metabolizados por las bacterias

bucales, o bien metabolizados por vías que no conducen a la formación ácida. Incluso

algunos de ellos reducen el metabolismo bacteriano y, como consecuencia, el desarrollo

de la placa sobre los tejidos bucales.

III. CAMBIOS QUÍMICOS

Ataque químico de la estructura dental.

El esmalte dental está constituido, en su mayor parte, por estructura mineral (cristales de

hidroxiapatita), y la aparición de caries dental está asociada a la disolución que el ácido

generado por el metabolismo anaerobio de la flora bucal produce sobre el esmalte. La

solubilidad del esmalte estará, pues, asociada a la capacidad de los microorganismos de

la P.B. para producir ácido.

La resistencia del esmalte al ataque ácido es un factor importante en la génesis de la

caries, y ésta viene determinada por factores genéticos. En contra de la creencia popular,

los factores externos ambientales, tales como la malnutrición de la madre durante el

embarazo, o la del niño después de su nacimiento, no parecen tener ningún efecto sobre

la estructura y resistencia del esmalte.

El flúor es el único factor que se ha demostrado, hasta el momento, capaz de disminuir

la susceptibilidad de la caries, aumentando la resistencia de las estructuras minerales del

esmalte.

Una ingesta moderada de azúcar es compatible con la salud dental, siempre y cuando el

número de ingestas diario se mantenga dentro de ciertos límites.

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IV. ACCIÓN DE GLÚCIDOS

El pH de la P.B. que en ayunas suele ser neutro, disminuye rápidamente tras la

exposición a los azúcares y luego, por el efecto buffer o tampón de la saliva, se recupera

lentamente al cabo de 30-60 minutos, volviendo al valor de reposo. Esta disminución

del pH se produce cuando los azúcares entran en contacto con la P.B. donde son

convertidos rápidamente en ácidos. El mantenimiento de un pH bajo, es decir, de un

medio ácido, hace que los iones hidrógeno de los ácidos formados difundan al interior

del esmalte y disuelvan los cristales de apatita, que constituyen el 95 % del esmalte.

Desde el punto de vista químico-físico se produce una disolución de los tejidos

superficiales del diente.

Si el consumo de azúcares se limita a las tres principales comidas diarias, el efecto

buffer de la saliva es capaz de neutralizar el efecto desmineralizador del ácido, y

remineralizar el esmalte dentario. Sin embargo, cuando se toman alimentos azucarados

entre comidas, la producción de ácido en la placa es más prolongada y se mantiene un

pH bajo durante más tiempo, por lo que la posibilidad de remineralización natural del

esmalte dañado es casi nula.

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¿No es posible la remineralización del diente cuando los valores de pH son muy

bajos?

La formación y disolución de cada sólido cristalino depende del equilibrio de dos

fuerzas. En el caso de la Hidroxiapatita, tal equilibrio es función de la concentración de

iones, Calcio, Fosfato e Hidroxilo en el líquido circulante. La actividad iónica en

Equilibrio (cuando no se reforma ni se redisuelve Hidroxiapatita) es una constante

resultado de las concentraciones de Calcio, Fosfato y OH que se representa en el Kps

(producto de solubilidad).

En la condición de neutralidad, las especies iónicas predominantes en la solución son

los fosfatos primarios y secundarios. La forma terciaria sólo existe en cantidades muy

reducidas. A un pH de 7,16 el 50% será H2 PO4- y el 50% H PO4

-2.

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CONCLUSIONES

Los carbohidratos constituyen uno de los 3 grupos químicos que forma la

materia orgánica, compuestos por C, H y O. Sirviendo de base para las

actividades celulares vitales.

La caries dental es la enfermedad con mayor prevalencia en el ser humano.

La caries dental se caracteriza por la destrucción química de los tejidos dentarios

calcificados debido a la acción oxidante de los ácidos producidos por la flora

bucal.

Las bacterias necesitan los glúcidos o carbohidratos (azúcares) como fuente de

energía para sus funciones celulares.

Químicamente el factor de mayor impacto para el desarrollo de la entidad

nosológica es la disminución del pH de la cavidad bucal, debido a los ácidos

generados mediante la glucólisis anaerobia de la flora bucal, en especial de

Streptococcus mutans.

El esmalte dental está constituido, en su mayor parte, por estructura mineral

(cristales de apatita), y la aparición de caries dental está asociada a la disolución

que el ácido generado por el metabolismo anaerobio de la flora bucal produce

sobre el esmalte.

El flúor es el único factor que se ha demostrado, hasta el momento, capaz de

disminuir la susceptibilidad de la caries, aumentando la resistencia de las

estructuras minerales del esmalte.

El consumo de glúcidos en las comidas es necesario para obtener un pH

adecuado, evitando la desmineralización del esmalte.

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BIBLIOGRAFÍA

http://es.wikipedia.org/wiki/Caries

http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/spanish/ency/article/002469.htm

http://www.scientificpsychic.com/fitness/carbohidratos.html

http://www.salud.bioetica.org/carbohidratos.htm

http://www.revistaciencias.com/publicaciones/EkplFpplFFScOpHWwY.php