Microbiota da Cárie dental I

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Microbiota associada à 
cárie dental I 
Introdução 
→ Placa dental cariogênica 
→ Fatores de virulência de bactérias 
cariogênicas 
 
Etiologia da cárie dental 
→ A cárie dental é uma doença infecciosa 
endógena multifatorial. 
 
 
 
→ As interações entre a dieta e os 
microrganismos são importantes para 
determinar o tipo de microbiota que coloniza a 
cavidade bucal desde o nascimento. 
 
Placa dental associada à saúde 
→ Supragengival (acima da margem gengival) 
→ Predominam gram +, AnF (85%) 
→ 20 a 40 células de espessura 
→ Predominam S. sanguinis e S. gordonii 
→ Há o equilíbrio com o hospedeiro e entre os 
membros da microbiota. 
 
Placa dental cariogênica 
→ Supragengival 
→ Situação de desequilíbrio (disbiose). 
→ Composição e espessura ou localização 
suficientes para retardar a ação do tampão 
salivar. 
• Ocorre uma mudança de condições que 
geram a microbiota propensa à criação 
de cárie dental. 
• A espessura da placa não significa se há 
necessariamente a inflamação, pois, o 
que determina também é a microbiota. 
→ A ingestão frequente de carboidratos 
(sacarose) torna o pH da placa mais baixo, 
tornando a placa dental cariogênica, o que 
desencadeia a cárie dental. 
→ É mais importante detectar o desequilíbrio 
ecológico oral que leva à disbiose, do que a 
detecção de algumas bactérias alvo. 
Microbiota na saúde e na cárie 
→ Placa associada à saúde 
• É mais delgada e possui alta diversidade. 
 
 
→ Lesão de cárie de esmalte 
• É mais espessa e possui uma microbiota 
acidogênica fortemente associada à 
doença, que dentro dela possui uma alta 
diversidade. 
 
→ A cárie dental ocorre pelo resultado 
de: 
• Dieta cariogênica (associada à 
sacarose); 
• Metabolismo (açúcares) da 
microbiota disbiótica da placa 
dental; 
• Hospedeiro suscetível 
Placa dental cariogênica e seus fatores 
de virulência 
(1) Atividade acidogênica intensa 
(2) Matriz polissacarídica 
(3) Mecanismos de colonização da cavidade 
bucal – biofilme ou retenção mecânica 
(4) Aciduricidade ou acidofilia 
 
Atividade acidogênica intensa 
→ A microbiota deve ter um metabolismo 
sacarolítico intenso. 
 
Importante: Sacarolítico é um metabolismo de 
carboidratos para obtenção de energia, 
resultando em produção de ácidos. 
 
→ Deve produzir ácido orgânico forte (ácido 
lático) a partir de diversos carboidratos em 
grande quantidade e rapidamente no biofilme 
dental. 
→ As bactérias que possuem esse fator de 
virulência são os Lactobacilos e os 
Streptococcus do grupo mutans (S. mutans e S. 
sobrinus). 
• São as espécies mais acidogênica 
residentes da cavidade oral; 
• Streptococcus mutans possui sistema de 
transporte de açúcares (PEP-PTS) e há 
obtenção de carboidratos mesmo em 
baixas concentrações. 
• Possuem maior produção de ácidos do 
que outros microrganismos. 
 
→ As bactérias que possuem uma menor 
atividade acidogênica são os Streptococcus 
não-mutans, produtos de pH baixo, como o S. 
anginosus, S. gordonii, S. mitis e S. oralis, além do 
Bifidobacterium, Actinomyces e 
Propionibacterium. 
• São muito acidogênicos e estão 
presentes em alto número na placa. 
 
→ A mancha branca é o primeiro sinal clínico da 
cárie dental, sendo uma desmineralização 
causada por ácidos na camada subsuperficial 
do esmalte. 
• A remineralização ocorre na camada 
superficial do esmalte. 
 
 
 
Matriz polissacarídica 
→ Aumenta a aderência de microrganismos; 
→ É fonte de energia e nutrientes; 
→ Protege microrganismos aumentando a 
tolerância a antimicrobianos; 
→ Afeta a difusão de substância no biofilme 
(dificulta). 
 
→ Os principais componentes da matriz 
polissacarídica são: 
• Polissacarídeos extracelulares 
o Mutano, dextrano e frutano 
produzidos por S. mutans e S. 
sobrinus. 
o Dextrano e frutano produzidos por 
outras espécies 
o Polissacarídeo híbrido amido-
glucano (mais complexo e 
insolúvel que os glucanos), 
produzidos por S. mutans e S. 
sobrinus. 
• eDNA 
o Ativamente secretado produto da 
lise celular. 
o Possui propriedades tipo amiloide 
o Liga-se a componentes 
poliméricos da matriz. 
o Serve como fonte de nutrientes. 
o Serve para a formação de 
biofilme. 
 
→ Produção de PEC por S. mutans a partir da 
sacarose. 
• Deve haver exclusivamente a sacarose, 
pois ela fornece a energia necessária 
para a formação dos polímeros. 
 
 
→ A sacarose é a combinação de glicose e 
frutose. 
• É uma ligação muito forte. 
• Essa ligação forte deve ser quebrada, e 
isso ocorre por uma enzima extracelular. 
→ As GTFs são as Glicosiltransferases 
(exoenzimas), elas servem para quebrar da 
glicose. 
• Na quebra da glicose, aproveita a energia 
e forma um polissacarídeo de glicose, 
que será um glucano. 
• O glucano servirá para colonização de S. 
mutans. 
→ As FTFs são as Frutosiltransferases, que 
servem para a quebra da frutose. 
• Aproveita a energia da quebra da ligação 
para formar um polímero de frutose, 
também na superfície do S. mutans, 
tornando-se um frutano. 
o O frutano serve mais para 
nutrição. 
 
Importante: se der apenas glicose para a S. 
mutans, não irá gerar glucano, pois a GTF precisa 
da energia da quebra da ligação da sacarose. 
Se der apenas frutose, também não conseguirá 
gerar frutano, já que a FTF precisa da energia da 
quebra. 
 
→ Característica dos glucanos 
• Mutano é insolúvel, possui ligações 1 alfa 
1,3. 
o É mais produzido por S. sobrinus 
• Dextrano é mais solúvel, possui ligações 1 
alfa 1,6. 
o É mais produzido por S. mutans 
→ Gtfs de S. mutans 
• GtfB 
o Superfícies bacterianas (deve 
estar ligada) e PA. 
o S. mutans 
o Converte não produtores de 
glucano em produtores. 
o Produz mais mutano. 
• GtfC 
o Película adquirida 
o Possui mais sítios de ligação à PA. 
• GtfD 
o Película adquirida 
o Possui poucos sítios de ligação à 
PA. 
o Produz mais dextrano. 
 
→ A dieta do hospedeiro seleciona uma 
microbiota que é responsável pela formação da 
cárie dental. 
 
→ A produção de PEC de S. mutans é 
considerada fator de virulência para a cárie 
dental. 
• Ocorre bloqueio dos sítios de ligação da 
película por Gtfs, que seria positivo para 
bactérias benéficas. 
• Glucano e frutano podem ser convertidos 
em ácidos nos períodos entre refeições 
pela Frutanase e Dextranase. 
• Participam da colonização sacarose-
dependente de S. mutans na placa 
dental (adesão e coadesão). 
• Aumentam a estabilidade mecânica da 
placa por manterem as bactérias unidas 
entre si e à superfície dental (maior 
dificuldade de remoção pela limpeza 
mecânica). 
 
 
 
Mecanismos de colonização da 
cavidade bucal – biofilme ou retenção 
mecânica 
→ É necessário que a bactéria produza e 
concentre o ácido junto à superfície dental. 
→ Deve estar presente na placa dental: 
• Toda a microbiota cariogênica. 
• S. mutans – adesão e coadesão por 
mecanismos sacarose dependentes e 
independentes. 
• S. sobrinus – adesão e coadesão 
somente por mecanismos sacarose 
dependentes. 
→ Ou deve estar retida mecanicamente em 
sulcos e fissuras: 
• Lactobacilos. 
→ O mecanismo de sacarose independente 
ocorre na ausência de sacarose. 
• Adesina do mutans: Ag I/II (proteína P1, 
SpaP) 
• Receptor na PA: Glicoproteína salivar 
(gp340). 
 
→ O mecanismo de sacarose dependente 
ocorre na presença da sacarose. 
• Glicosiltransferases (B, C e D) são 
proteínas com atividade enzimática 
extracelulares. 
o Produzem glucano in situ. 
o Apresentam afinidade de ligação 
por: 
▪ Superfície de S. mutans ou 
outras bactérias 
▪ Película adquirida 
▪ Glucano. 
• Glucan Binding Proteins (GbpA, GbpB, 
GbpC e GbpD) são proteínas sem 
atividade enzimática extracelulares. 
o Superfície de S. mutans 
o Apresentam afinidade de ligação 
a glucanos presentes: 
▪ Na superfície de S. mutans 
ou outras bactérias 
(coadesão) 
▪ Na película adquirida. 
 
Aciduricidade ou acidofilia 
→ É a capacidade de bactérias da placa 
sobreviverem e até metabolizarem melhor em 
pH ácido. 
→ S. mutans e lactobacilos 
• Permanecem viáveis 
• São metabolicamente mais ativos em 
baixospH. 
• Traz mudanças na composição da 
membrana plasmática, como: 
o Extrusão de íons H+ pelo sistema 
F1-F0 ATPase; 
o Aumento da proporção de ácidos 
graxos monoinsaturados na 
membrana, que diminuem a 
permeabilidade dos prótons; 
o Produção de proteínas específicas 
em resposta ao estresse ácido 
(chaperonas, proteases e 
proteínas de reparo de DNA.) 
 
→ Ácidos formados na placa dental são o Ácido 
lático, ácido propiônico e acético e ácido butírico 
ou capróico. 
→ Neutralização da amônia pela hidrólise de 
ureia (S. salivarius e Actinomyces) e lisina e 
arginina (S. gordonii) 
→ Neutralização pelo tampão salivar 
→ Neutralização pelo tampão Ca-Po4 da 
superfície dental 
→ Desmineralização da superfície dental pode 
gerar cavitação.