Biofilm (placa dental, placa bacteriana o

biopelcula)

DEFINICIN

CATABOLISMO

BIOFILM

FORMACIN MICROORGANISMOS

CLASIFICACIN

ANABOLISMO

MECANISMOS DE ADHESIN

La placa bacteriana es una entidad microbiana, proliferante y enzimticamente activa.

Propiedades : Esta acumulacin bacteriana utiliza sustratos y libera sustancias al medio ambiente. Las ms importantes: cidos, por metabolizacin de hidratos de carbono. Enzimas bacterianas: actan sobre sustratos externos e internos. Sustancias txicas: liberadas como producto de su metabolismo. Se elimina por cepillado.

Bioqumica del Biofilm (Placa Microbiana)

OMS: Por sus acciones o productos metablicos considera a la placa como el agente etiolgico fundamental de la caries y periodontopatas.

DEFINICIN

BIOFILM

CLASIFICACIN SEGN SU UBICACIN

SUPRAGINGIVAL(PBSa) SUBGINGIVAL(PBSu)

Caries de raz, clculos, gingiv, periodontitis,

BIOFILM

CLASIFICACIN

SEGN SU ACTIVIDAD BIOQUMICA

CARIOGNICA

NO CARIOGNICA

Tipos de Biofilm (placa) segn su pH. Tres tipos de biofilm (placa), segn su efecto sobre la solubilidad de la apatita: a)Normal: pH levemente ms cido que el pH salival. Lquido de la placa ligeramente sobresaturada en iones calcio y fosfato. b)Cariognico: pH cido, inferior a 5,5 Concentraciones de iones calcio y fosfato inferiores al lmite de saturacin. Efecto combinado de acidez e hiposaturacin disuelve la Hidroxiapatita carbonatada del esmalte. c)Litognico: pH elevado, sobre 6 Lquido de la placa sobresaturado en iones calcio y fosfato. El efecto combinado de hipersaturacin y elevado pH provoca el depsito de fosfato clcico

BIOFILM

MICROORGANISMOS FILAMENTOSOS

Actinomyces vicosus A. naeslundii,

Veillonellas

MICROORGANISMOS

FILAMENTOSOS y COCOIDES forman

MAZORCAS

A. vicosus y S. sanguis, A. naeslundii y Veillonellas

ESTREPTOCOCOS S. sanguinis, S. mutans,

S.gordonii, S.crista, S. mitis, S. oralis

MICROORGANISMOS

ACTIVIDAD 4: El biofilm (placa bacteriana) se formara a travs de las siguientes etapas: Investigue y complete resumidamente. 1 Etapa: 2 Etapa: 3 Etapa:

Cunto tarda en formarse el biofilm (placa bacteriana)?

FORMACIN

Biofilm

BIOFILM

MECANISMOS BIOQUMICOS Lectinas, enlaces inicos,

puentes Hidrgeno

PRODUCCIN DE POLMEROS EXTRACELULARES

MECANISMOS DE ADHESIN

Especifidad bacteriana. Est dada por una serie de molculas en la superficie

de los MO. Las lectinas estreptoccicas tienen sus receptores glucdicos en la pelcula adquirida

Adhesinas: Conjunto de molculas que dan especificidad a los MO para unirse

a receptores sobre clulas, a protenas de la pelcula salival y a otros MO. Residuos de D-galactosa de la PA para S. Mutans y de c. Silico para S.

Sanguis

* Formados por un esqueleto proteico y varios glucsidos (2 a 15 molculas). * Los glcidos pueden ser: D-manosa, D-galactosa, L-fucosa, N-acetil D-

galactosamina, D-glucosa. * Lectinas: Es un grupo mayor de molculas de actividad adhesiva, las

adhesinas pertenecen a este grupo.

MECANISMOS DE ADHESIN

Adherencia. Propiedad de los microorganismos (MO) que le permite fijarse a las superficies

Adherencia

Especificidad de Husped. (No todos los microorganismos (MO) invaden al mismo husped)

Especificidad de Tejido. (algunos MO invaden tejidos especficos)

MECANISMOS DE ADHESIN

* Procesos de adherencia normales: son a travs de enlaces inicos mediados por Ca2+ o puentes de H o a travs de lectinas de la superficie de la bacteria y de la pelcula, as se adhieren a la estructura de los prismas del esmalte. *La bacteria directamente con el esmalte probablemente no podra adherirse sin la inmediacin de la pelcula dentaria. * En bacterias las lectinas se llaman adhesinas, en la superficie de la clula epitelial se llaman ligandos y se adhieren a los philis bacterianos.

Mecanismos bioqumicos Lectinas, enlaces inicos, puentes Hidrgeno

Aglutinacin: Entre organismos genticamente iguales. Co-agregacin: Red de interacciones entre 2 o ms tipos de microorganismos.

Co-adhesin: Entre microorganismos de distinta especie pero donde uno de ellos est fijo a una superficie y el otro est en suspensin.

MECANISMOS DE ADHESIN Adherencia de bacterias orales

Adhesinas. Las adhesinas pueden unirse a protenas, clulas y otros componentes. Las siglas SspB y SspA corresponden a protenas presentes en microorganismos como S. gordini y S. mutans

Adhesin bacteriana: La placa en formacin implica la unin de diferentes cepas a la pelcula salival adquirida. Aquellas que no se unen son arrastradas por el flujo salival y eliminadas, son la gran mayora.

Adhesin bacteriana Esquema que muestra la participacin de protenas salivales, cepas bacterianas y adhesinas en el proceso de formacin de la placa. Los colonizadores primarios son no patognicos.

Segunda Etapa: Colonizacin de la Pelcula por los Colonizadores Primarios. ( qu signifca la S.??) *S. mitis, S. sanguis, S. gordini, se adhieren por diferentes mecanismos a la pelcula. Las cepas adheridas comienzan a multiplicarse y otras llegan posteriormente, formando un complejo biolgico con diversos estratos y estructuras. *S. mutans, S. sanguinis, lactobacilos, Actinomyces, son bacterias que colonizan el diente, otros colonizan el dorso de la lengua como el salivarius. *S. mutans se ha visto que es el principal agente causal de la caries dental y sta representa una de las patologas ms importantes de la boca. (Est ausente en desdentados).

Tercera Etapa: Crecimiento Bacteriano y Maduracin Crecimiento de la placa depende: * Crecimiento por adherencia de nuevas especies bacterianas. * Crecimiento por multiplicacin de las bacterias que ya estaban adheridas. * Co-agregacin bacteriana (unin entre bacterias de distinto tipo) depende de: * reconocimiento de los componentes superficiales de la bacteria . *Adherencia entre estos asociados es firme y resistente. Tambin hay co-agregacin entre especies diferentes pero slo entre determinadas especies. Es una propiedad importante y slo de las clulas jvenes.

Diagrama de las etapas de la formacin de la biofilm. Tomado de Svensater y Bergenholtz, 2004

Teoras sobre la composicin y accin de la placa. a)Teora de placa inespecfica (Miller-Keyes-Fitzgerald): Todas las placas son iguales y todas provocan enfermedad. Si aumentan las placas, aumenta el n de bacterias metabolizadoras y las bacterias que producen alteracin de las protenas. b) Teora de placa especfica (Loesche): La gnesis de enfermedades periodontales y caries est determinada por la presencia y aumento del n de ciertos patgenos especficos presentes en la placa dentaria. Ejemplo: un consumo exagerado de azcar determina en placa bacteriana un gran n de S. mutans y una mayor exposicin a caries dentales

c)Teora de placa ecolgica (March): es ms nueva, enuncia que la presencia de ciertos patgenos en el biofilm (placa bacteriana) daran origen a enfermedades periodontales y caries dental, pero estara influenciada por factores ambientales como pH, potencial redox, mayor o menor presencia de nutrientes. Tratamiento: Cambiar condiciones medioambientales, producir un ambiente adverso a los patgenos o anulando su accin bioqumica. Formacin de cido: eliminar nutrientes que se transforman en cidos, utilizar sustitutos de azcares y generar lcalis. Control de placa periodontal: antiinflamatorios. Inhibidor de proteasas: Clorhexidina. Modificador de potencial redox: perxido de hidrgeno

Enfermedades Originadas por el biofilm (placa) Existe una relacin entre el metabolismo del biofilm (placa), la dieta y las enfermedades dentales. Enfermedades dentales. Caries Prdida de material mineralizado Relacin directa con Streptococcus mutants y otras cepas. Gingivitis Inflamacin de las encas y destruccin gradual del tejido de soporte de los dientes Relacionada con Actinomyces viscosus y Bacteroides melaninogenicus y otras cepas.

FERMENTAN: SACAROSA Y OTROS GLCIDOS

POLISACRIDOS EXTRACELULARES

DE RESERVA Y ADHERENCIA

CARIES

PATOLOGAS DERIVADAS DEL METABOLISMO DEL BIOFILM

POLISACRIDOS INTRACELULARES

DE RESERVA

GLICOLISIS cido Lctico

ACUMULACIN DE PLACA

ENFERMEDAD PERIODONTAL

FIEBRE REUMTICA

ENDOARDITIS BACTERIANA

AGUDA Y SUB-A.

GINGIVITIS CRNICA

PERIODONTITIS CRNICA

METABOLISMO DEL BIOFILM

CATABOLISMO ANABOLISMO

POLISACRIDOS EXTRACELULARES

MUTANOS DEXTRANOS

LEVANOS

HOMOFERM Y HETEROFERM.

POLISACRIDOS INTRACELULARES

SIMILARES AL GLUCGENO

ANABOLISMO DEL BIOFILM FORMACIN DE POLISACRIDOS

EXTRACELULARES

GLUCANOS

DEXTRANO (soluble) uniones 1:6

ramificaciones 1:3

MUTANO (insoluble) Uniones1:3

Ramificaciones 1:6

LEVANOS

Ligeramente solubles

Similares al glucgeno

INTRACELULARES

PIRUVATO

GLUCOSA

GLUCLISIS

CATABOLISMO DEL BIOFILM

LACTATO

anaerobiosis

8 H+ + Ca10 ( PO43- )6 ( OH )2 6 PO4HCa + 2 H2O + 4 Ca

2+

6 PO4H

2 - + 6 Ca2+

pH bajo H+ + LACTATO ACIDO LCTICO

pH alto

EN ESMALTE

Bioqumica del Biofilm

ACTIVIDAD 5

Existe relacin entre gluclisis (catabolismo anaerbico) y bacterias del biofilm (placa)???

Anabolismo: investigue sobre accin de fructosil transferasa y glucosil transferasa

Investigue: cmo estn constitudos levanos (fructanos) y glucanos.

Qu signifcan las siglas PIC y PEC? Veillonella y Neisseria : fermentadoras de cido lctico

modifica el pH final del biofilm. La presencia de Veillonella ser beneficiosa? S No POR QU?

ACTIVIDAD 6 a)Buscar en bibliografa y completar clasificacin de biofilm segn rea anatmica: supra o subgingivales. b)Clasificacin en biofilm cariognico y no cariognico, investigue y complete propiedades de los mismos.

Placa microbiana e Hidratos de carbono. Los hidratos de carbono tienen efecto directo sobre la placa y la actividad de esta. La sacarosa tiene un poder cariognico demostrado experimentalmente.

Dieta Compuesta Tipo Biofilm Incidencia Caries

Sacarosa Cariognica Alta induccin

Glucosa Normal --------induccin

Grasas y protenas

Normal

Baja induccin

Grasas + protenas

+ sacarosa

Cariognica

------- induccin

Biofilm (Placa microbiana), Hidratos de carbono y Caries complete con las palabras alta / baja segn corresponda

Curvas de Stephan: Completar: cul es el enjuagatorio de prueba?

pH critico

Ti Tf

Alimento pH mnimo

Sacarosa 4.00

Caf con azcar 5.41

Jugo de fruta 5.50

Chicle con azcar 5.59

Chocolate 5.63

Helado 5.66

Caf sin azcar 6.10

Pan con mantequilla 6.28

Queso sabor fuerte 7.50

Tipo de alimento y pH mnimo en Curvas de Stephan

4

5

6

7

8

pH

pH critico

Curvas de Stephan para cepas bacterianas diferentes

34

Relacin entre biofilm (placa microbiana) y gingivitis

4 ETAPA

FORMACIN DE PELCULA ADQUIRIDA

3 ETAPA

FORMACIN DEL BIOFILM

1 ETAPA

2 ETAPA

FORMACIN DE COMUNIDAD BACTERIANA PIONERA

A) FASE DE COLONIZACIN (8h) S sanguinis y A viscosus

B) FASE DE CRECIMIENTO RPIDO(8-48h): MONOCAPAS

DE COLONIAS, COLUMNAS PERPENDICULARES AL

ESMALTE

REMODELACIN: COMUNIDAD INTERMEDIA

INGRESO Y PROLIFERACIN DE INVASORES

SECUNDARIOS: AGRUPACIN EN MAZORCAS.

APARECEN MICROORG. ANAEROBIOS Y FACULTATIVOS

PLACA MADURA: SE INSTALAN ESPIROQUETAS,

ESPIRILOS.

Mgter. Ami Biscaro de Massa