Tema 1: FUNDAMENTOS MICROBIOLÓGICOS: PLACA MICROBIANA

a) Capa de hidratación o de Sternb) Película adquiridac) Formación, crecimiento y maduración de la placad) Ecología microbiana. Microorganismos: Acidúricos, acidófilos y acidógenose) Adhesión específica e inespecíficaf) Producción de polímeros extra e intracelularesg) Potencial patogénico de los distintos microorganismosh) Test predictivos cuantitativos y cualitativosi) Hipótesis especifica de la placaj) Infección cruzada

Placa dental (BIOFILM): “Es la comunidad microbiana compleja encontrada sobre la superficie dentaria inmersa en una matriz de polímeros de origen bacteriano y salival que le permite a los microorganismos organizarse y establecer sus mecanismos metabólicos con resultados negativos”

Etapas de formación de la placa:

1- Capa de hidratación o de Stern Matriz salival2- Película adquirida

3- Deposición4- Adhesión Matriz microbiana5- Agregación y coagregación6- Crecimiento y multiplicación

1) Capa de hidratación, de Stern o íonica Se forma cuando la saliva baña el esmalte. El esmalte tiene grupos Ca++ tapados por grupos fosfatos (HPO-

4), por tanto la carga total del esmalte es negativa, la saliva neutraliza con iones positivos (la superficie de la HA atrae iones contrarios), es un proceso de adsorción selectiva de iones fundamentalmente iones calcio (90%) e iones HPO-

4 (10%), que se unen, respectivamente, a los grupos HPO-4 y Ca+

de la HA formando una capa de iones. La composición de la capa depende de: 1. pH

2. Fuerza iónica3. Tipos de iones

Funciones:

1. Protección de la superficie del esmalte → (da resistencia a ácidos y abrasivos)

2. Influencia en la adherencia de MO orales → (algunos se adhieren y otros no)

3. Sustrato para MO adsorbidos

4. Formación de reservorio de iones protectores incluyendo al fluoruro de Ca++ (CaF2) →

Principales componentes: - 90% Ca++

10% HPO-4

Importante: Se forma en unos pocos segundos que toma contacto con la saliva, por lo tanto, el esmalte grabado se perdería, disminuyendo su capacidad de interactuar con el material de obturación.

2) Película adquirida

Es una capa amorfa, acelular Se forma por la adsorción selectiva de componentes salivales, en especial glucoproteínas

y proteínas, y algunos elementos secretados por MO En dos horas se forma la película temprana: carece de MO y formada por proteínas y

glucoproteínas. Participa en proceso de remineralización- desmineralización controlando solubilidad de superficies, previniendo la formación de cálculos

Cuando evoluciona a película tardía: se encuentran componentes salivales, productos microbianos y exudado gingival

Principales componentes:

- aa

El flúor tiene afinidad por el Ca, formando CaF2, sirve de reservorio y al mismo tiempo interfiere con la formación de la placa dental.

HHH-↑ [ácidos y neutros]

-↓ [básicos y sulfúricos]

-Proteínas:- Albumina (del suero)

-Enzimas: - Lisozima (de origen bacteriano)

- Peroxidasa

- Amilasa (de saliva)

-Polímeros extracelulares:- GTF (glucosiltransferasa) (de origen bacteriano)

-Ig A (de exudado sérico o de saliva)

-Ig G

3) Deposición

Es la fase reversible en la que se provoca un acercamiento inicial de las bacterias a la superficie de la película

Para esto, se debe de vencer fuerzas de repulsión de cargas, mediante puentes de H y fuerzas de Van Der Walls

Transporte de bacterias hasta la película adquirida: por flujo salival, movimiento browniano, movilidad de las propias bacterias o por aquellas inmóviles adheridas a otras móviles, por células epiteliales descamadas o por el roce del dorso de la lengua.

Muchas de estas bacterias desaparecen en las siguientes etapas mientras que otras persistirán uniéndose entre sí o a otras nuevas

4) Adhesión microbiana (colonización primaria)

Fase irreversible en la que participan tanto componentes de la bacteria como del huésped en la unión de MO a la película salival, determinando uniones físicas o químicas

Existen multiplicación bacteriana con procesos de agregación y muy poca coagregación La capa formada es muy fina, por tanto, el metabolismo es aerobio seguido por el

anaerobio facultativo Los primeros colonizadores del diente son:

Mecanismos de adherencia microbiana:

- A través de adhesinas (lectina- carbohidrato)- Por medio de puentes de Ca++ y Mg++

- Por polisacáridos extracelulares (tipo Glucanos y enzimas GTS {producidas por Mutans por ej.})

- A través de fimbrias (proteína- proteína)

5) Agregación y coagregación (colonización secundaria)

La adherencia se realiza sobre la primera capa de bacterias ya establecida destacándose la coagregación sobre la agregación

Aumenta el grosor de la placa, haciendo que la zona más profunda se vuelva anaerobia, y la más superficial aerobia (en ambas zonas hay streptococos)

- S. Sanguis- S. Mitis- Actynomices

- Se encuentra por debajo del margen de encía, en el surco gingival y en la bolsa periodontal

- Tiene mayor cantidad de MO Gram – (características de MO periodontopáticos)

- Puede estar adherida al diente (menos adherida que la supragingival, y por MO que tengan adhesión), flotante (MO con o sin poder de adhesión o coagregación, solo quedan retenidos, pero no adheridos ni al diente ni a al epitelio), o adherida al epitelio (MO con adhesión a superficies blandas)

La síntesis de polisacáridos extracelulares de los S. Mutans contribuyen a la integridad de la placa

*La agregación es la suma de MO de la misma especie, y la coagregación es la suma de MO de ≠ especies

6) Maduración y crecimiento

El crecimiento y reproducción de los MO adheridos a la placa permite conformar una placa confluente y madura llamada placa dental

La maduración ocurre entre 2 días- 3 semanas Mo filamentosos o coloides en distribución irregular forman la estructura “mazorca de

maíz” (un filamento central con MO esféricos alrededor, relación directa entre MO de especies ≠)

A medida que avanza el crecimiento, los MO apretados empiezan a formar columnas (recuerdan a edificios)

Las capas más profundas (al no ser renovadas su composición), se ven privadas de O2 y de nutrientes, se acumulan los desechos y disminuyen la cantidad de MO vivos

Fase de mineralización (sarro)

- Transcurrido cierto tiempo, la placa madura puede mineralizarse dando el cálculo, tártaro o sarro dental, dando más zonas de retención a MO

- Está formado en un 70- 80% de sales inorgánicas, el resto son compuestos orgánicos (proteínas, hidratos de carbono y lípidos)

Clasificación de la placa

Por su localización en:1) Supragingival:

2) Subgingivales:

- Se encuentra en superficies lisas, en proximales, oclusales (fosas y fisuras)- Tiene flora predominantemente Gram + (características de MO criogénicos)- Es adherente

- Se forma en raíces expuestas

- Generalmente se mineraliza y dificulta su limpieza

3) Radiculares:

Por su potencial patógeno en: Criogénica o peridontopatogénica Por sus propiedades como adherente o no adherente

Hipótesis de la placa

NO especifica: Propone que todos los MO que colonizan la superficie dentaria participan por igual en los procesos patológicos al encontrarse en una cantidad excesiva, sobrepasando los mecanismos defensivos del huésped. Se da más importancia a la cantidad de los MO que al tipo de MO.

Especifica: Propone que el efecto patogénico de la placa depende del tipo específico de MO residentes en ella. Por ejemplo: placa con flora Gram + sacarolítica (fermentadores de sacarosa) será placa que tiende a producir caries, en cambio, placa con Gram –, MO proteolíticos (que degradan proteínas), tiene a hacer más daño en tejidos periodontales.

Cariogenicidad de la placa dada por:

Localización Especificidad, número y concentración de los MO Capacidad de formar ácidos (que degraden tejidos duros) Grado de pegajosidad desarrollado (cuanto más fija a la superficie este, más difícil es

que se limpie, y mejor cumple su cometido, además no deja entrar sustancias neutralizantes en ella)

Importancia de la placa:

Dinamismo de formación Biológicamente activa, degradan azucares para obtener ATP o ác. Láctico que

desmineraliza el diente Funciona como capa aislante: la saliva no llega con sustancias buffer, ni F- ni Ca+

Dan origen a caries, gingivitis y periodontitis

Mecanismos para eliminarla:

Antimicrobianos Bloqueantes de adhesión Eliminación mecánica

En superficies lisas→ S. Mutans, seguido por Actinomyces y otros strepococos En fosas y fisuras → S. Mutans y S. Sobrinus, seguidos por S. Sanguis y

Lactobasillus Interproximales → S. Mutans seguido por lactobasillus

Ecología microbiana

De 4 a 24 hs →90% :

En las primeras 12hs, se da un aumento de streptococos y descenso de actinomices

Aparentemente el S. Sanguis y S. Mitis dan anclaje primario al S. Mutans

Caries de esmalte:

El S. Mutans es responsable de la desmineralización temprana o subsuperficial (colonizador 1ario), a medida que avanza la desmineralización la flora varía

MO predominantes :

Caries de dentina:

Los MO encontrados son muy diversos, contiene muchas bacterias anaerobias obligadas, predomina el Lactobasillus (colonizador 2dario asociado a la progresión de la lesión, cavitación)

Caries radicular:

Se encuentran grandes cantidades de Actynomices.

*En caries recurrentes se encuentran S. Mutans y Lactobasillus, igual que en caries rampantes (las rampantes se da más fácilmente en pacientes niños por uso de biberones, chupetes y comidas con alto contenido de azúcar, pacientes con xerostomía, enfermedades autoinmunes como el síndrome de Sjorgen, medicaciones etc)

Streptococo Mutans

Coco Gram + Anaerobio facultativo (usa O2 si se encuentra en el medio, pero sobrevive cuando no hay

O2, su crecimiento optimo es en anaerobiosis) Capnófilos (requieren CO2 para su crecimiento) Se disponen en cadenas o en parejas (diplos) Son:

→ streptococos → S. Mitis (desaparece por A. Naeslundi)

→ S. Sanguis↑

→Actinomyces → A. Viscosus ↑

→ A. Naeslundi

- Acidogénicos → Producen ácidos- Acidúricos → Pueden desarrollarse en un medio a bajo pH (ácido)

1. Homofermentadores → Solo producen lactato, sin CO2, siguen vía glucolítica2. Heterofermentadores estrictos → Siguen vías de las pentosa fosfato y forman

acetato, etanol, fumarato, lactato y CO2

3. Heterofermentadores facultativos → Pueden seguir cualquiera de las dos vías pero no producen CO2

Capacidad de formar polímeros intracelulares: o de reserva el cual son degradados en los periodos de escases de nutrientes

Capacidad de formar polímeros extracelulares: a partir de la sacarosa (disacárido de glucosa+ fructosa), por medio de dos enzimas:

Colonizadores primarios: Tienen mecanismos de adhesión específica. Intervienen las adhesinas (fimbrias, glucanos, ácidos lipoteicoicos), con los receptores tisulares en la superficie del diente

Adhesinas del streptococo son: Glucosiltransferasa GTF = fimbrias

*La adhesión inespecífica se da cuando las bacterias interaccionan por mecanismos de agregación (MO de misma especie), y coagregación (≠ especies)

Lactobasillus

Bacilos Gram + Aerotolerantes y anaerobios Colonizadores secundarios por no tener mecanismos de adhesión específica No esporulados Son:

Pueden ser:

Forman polisacáridos intra y extracelulares a partir de la sacarosa

- GTF (Glucosiltransferasa):

Pasa glucosa a glucanos → dextrano 1- 6 soluble

→ mutano 1- 3 insoluble

- FTF (Fructosiltransferasa):

Pasa fructosa a levano (más fácil de degradar). Son sintetizados en períodos de excesos de nutrientes y catabolizados en los periodos de escases de nutrientes como fuente de energía.

Adherencia

- Acidogénicos → Producen ácidos- Acidúricos → Pueden desarrollarse en un medio a bajo pH

(ácido)

Están presentes en caries de fosas y fisuras porque la retención mecánica favorece su instalación (no poseen adhesión especifica como el S. Mutans)

Actinomyces

Bacilos Gram + Anaerobios o en aire con 5- 10% de CO2 (Capnófilos) Forman polímeros intra y extracelulares pero en menor cantidad que el S. Mutans Poseen mecanismos de adhesión específica por fimbrias Son acidógenos Alteran la función fibroblástica Estimulan la reabsorción ósea

Potencial patógeno de los MO

Los MO implicados en el inicio y desarrollo de la caries deben cumplir con los siguientes requisitos:

1. Capacidad de transportar azúcares en competición con otros MO de la placa2. Capacidad de convertir rápidamente los azúcares en ácidos3. Capacidad de mantener estas funciones en condiciones ambientales extremas,

por ejemplo pH ácido

Infección cruzada

El S. Mutans no es encontrado en la cavidad oral antes de la erupción dentaria, porque requiere tejido duro para su colonización.

La principal fuente de transmisión es vía saliva materna, ya que el ADN cromosonal de las bacterias de los niños es idéntico al de las madres

Periodo promedio de colonización es a los 26 meses de edad (es la ventana de infectividad)

Test predictivos de caries

Pueden ser: → NO microbiológicos: estudia la capacidad Buffer y la velocidad de secreción → microbiológicos: estudia saliva (no placa), y los S. Mutans y Lactobasilos,

también se estudia el fluido gingival (en enf. periodontal), por los anticuerpos asociados a MO → cuantitativos: Estudian la cantidad de los MO → cualitativos: Estudian una característica de los MO, principalmente la

capacidad formadora de polímeros extracelulares y capacidad de adhesión

Exámenes no microbiológicos:

EXAMEN SALIVAL

1. Determinación de la velocidad del flujo salival

*Influye en el tiempo de aclaramiento de los alimentos y en la acción de los elementos defensivos que atrae en su constitución.

*Hay muchos medicamentos que disminuyen el flujo salival entre ellos: anticolinérgicos, sedantes, diuréticos, antihistamínicos, neurolépticos y antihipertensivos.

2. Capacidad Buffer

*Varios sistemas buffer o amortiguadores tienden a contrarrestar las alteraciones del pH: carbonatos, fosfatos y proteínas de la saliva; material orgánico de placa y cálculo

Exámenes microbiológicos

No se utiliza comúnmente porque tiene costo elevado y metodología compleja (saliva estimulada o no estimulada), se recolecta, se lleva a laboratorio, se siembra y se recuenta.

1. Test de adherencia de S. Mutans (Matsukubo)

*Se usan tubos chicos de hemólisis. Se colocan en bandejas inclinadas cuando se llevan a incubar, luego se descarta el medio líquido. Se observan colonias pegadas al tubo, la lectura se hace 24hs después. De esta manera permite observar la capacidad de adhesion al tubo (y en boca)

2. Test de recuento de S. Mutans (medio de Gold)

- Normal → 1 a 2 ml/minuto- Riesgo → < 0,7 ml/minuto

- Normal → pH final entre 5 y 7- Riesgo → pH <4,8

0 UFC

1 a 10 UFC

10 a 20 UFC Se usa como medio de descarte: + de 20 UFC → se usa GOLD

+ de 20 UFC

-Bajo → < de 100.000 UFC/ml de saliva

-Alto → > de 100.000

3. Test de recuento de Lactobasilos (Rogosa modificado)

EXAMEN DE FLUIDO GINGIVAL

Enfermedad periodontal se acompaña por: elevación de anticuerpos en fluido gingival asociados a MO como el A.a. (Aggregatibacter Actinomycetemcomitans) y el Capnosytophaga Sputíngea.

Además, en tejido normal se observan células mononucleares y linfocitos, y en fluido crevicular que acompaña en alteraciones al paradencio se identifica un infiltrado inflamatorio con leucocitos PMN y abundantes linfocitos y macrófagos.

Bibliografía:

Película: formación, composición y posible modo de actuar. Thylstrup, cap4. Pag 31- 39. Caries. Barcelona: Doyma, 1998

Formación, composición y ultraestructura de los depósitos microbianos de la superficie del diente. Thylstrup A. cap 5, pag 40- 55

Caries dental y su microbiología de la placa dental. Seif T. Cap2. Pág. 35- 55. Cariología: prevención diagnóstico y tratamiento contemporáneo de la caries dental. Caracas: Actividades medio- odontológicas Latinoamérica, 1997

-Bajo → < de 10.000 UFC/ml de saliva

-Medio → 10.000 a 50.000 UFC/ml de saliva