3. Cárie aspectos microbiológicos e bioquímicos

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Guilherme Máximo Xavier
“Decomposição lenta do dente resultante da perda de cristais de 
hidroxiapatita – desmineralização. Essa dissolução da matriz 
mineralizada reduz a integridade estrutural do dente.”
Cálcio e fosfato
[Ca10(PO4)6(OH)2]
95% hidroxiapatita
Ação desmineralizante de ácidos orgânicos (ácido láctico) sobre a 
camada superficial do esmalte dental, tecido constituído de 
hidroxiapatita (cálcio e fosfato).
Mancha branca
Cavitação em esmalte
Cavitação em dentina Infecção pulpar
“Decomposição lenta do dente resultante da perda de cristais de 
hidroxiapatita – desmineralização. Essa dissolução da matriz 
mineralizada reduz a integridade estrutural do dente.”
A natureza bacteriana da cárie
pode resultar em uma infecção
crônica, infecto-contagiosa e 
endógena.
Tríade de Fitzgerald e Keyes, 1962
Principais microrganismos envolvidos no 
desenvolvimento dos diferentes tipos de lesão de cárie
tipos Microrganismos
Superfície lisa – esmalte EGM
Sulcos e fissuras – esmalte EGM, Lactobacillus
Dentina
Lactobacillus, Actinomyces
viscosus
Cemento
EGM, A. viscosus, A. 
naeslundii
Placa cariogênica
EGM: estreptococos do 
grupo mutans
Formação da placa cariogênica
• A produção de ácidos pelas bactérias da placa e a subsequente 
formação da cárie são o ápice de um processo altamente seletivo 
de aderência e colonização bacteriana na superfície dental.
• Após 24 horas da aderência inicial, há uma colonização 
bacteriana bem definida, que cobre as superfícies do esmalte 
expostas como uma fina camada de placa.
Lactobacillus
• Bacilo
• Gram-positivo
• Anaeróbio facultativo
• Metabolismo fermentativo
• Encontrados na saliva e biofilme 
cariogênico
• Espécies geram um pH próximo a 3,0
• L. casei, L. salivarius, L. acidophilus, L. 
crispatus, L. gasseri, L. paracasei, L. oris
Actinomyces naeslundii/ viscosus
• Bacilo
• Gram-positivo
• Anaeróbio facultativo
• Grande capacidade de adesão à 
superfície do dente, à glicoproteína 
salivar e a outras bactérias
• Cáries radiculares/ profundas
• Produz polissacarídeo extracelular
Streptococcus mutans
• Cocos
• Gram-positivo
• Anaeróbio facultativo
• Espécie mais cariogênica: 
acidogênese intensa, aderência ao
dente, produção de glucano
insolúvel e aciduricidade
Streptococcus mutans
A partir da fermentação de carboidratos
(sacarose), produzem consideráveis quantidades de 
ácido láctico, que faz o pH ambiental declinar
para ~ 4,0, pH mais ácido do que o pH crítico
para a desmineralização do esmalte dental (cerca
de 5,5).
Metabolismo predominantemente fermentativo (sacarolítico)
Streptococcus mutans
Sintetizam e armazenam extracelularmente
alguns polissacarídeos de reserva, que lhes
possibilitam as habilidades de colonizar a superfície
dental e de produzir ácidos durante algum tempo, 
mesmo na ausência de sacarose.
Produz polissacarídeo extracelular (glucano)
 Bactéria cariogênica precisa preencher
quatros requisitos
• Atividade acidogênica intensa
• Aderência ou retenção à superfície dental
• Produção de polissacarídeos de reserva
• Aciduricidade
Situação fisiológica
pH > 5,5
Representação do ganho de íons cálcio e fosfato em pH superior a 5,5 (adaptada de Cury, 1989)
Ca10 (PO4)6(OH)2 = 
hidroxiapatita10Ca
++
6PO4
2OH-
Saliva
10Ca++
6PO4
2OH-
B
io
fi
lm
e
+
++
+
Processo de desmineralização
Representação da perda de íons cálcio e fosfato (desmineralização) em pH inferior a 5,5
(adaptada de Cury, 1989)
Ca10 (PO4)6(OH)2 = 
hidroxiapatita
10Ca++
6PO4
2OH-
Saliva
10Ca++
6PO4
2OH-
B
io
fi
lm
e
pH < 5,5
Açúcar Ácido
+
+
+
+
H+
pH > 5,5
Representação da remineralização da hidroxiapatita quando o pH retorna a níveis superiores a 5,5
(adaptada de Cury, 1989)
Ca10 (PO4)6(OH)2 = 
hidroxiapatita10Ca
++
6PO4
2OH-
Saliva
10Ca++
6PO4
2OH-
B
io
fi
lm
e
+
++
+
Processo de remineralização
Açúcar
Ácido
Sal
Para que as bactérias sejam cariogênicas, é 
necessário que as bactérias produzam e 
concentrem os ácidos em contato com superfície
dental, aderidas ao dente.
S. mutans
• Retenção nas reentrâncias anatômicas ou patológicas dos dentes
• Polissacarídeos extracelulares (presença constante de sacarose)
Lactobacillus
• Zonas retentivas na superfície do dente
Glucano insolúvel
• Permanece na placa por mais tempo (por sua insolubilidade)
• Adesão e colonização da superfície dental
• Fonte de energia/ formação de ácidos (na escassez de carboidratos)
• Consistência gelatinosa da placa
[ ] ácidos na placa-esmalte
retardamento do ingresso da saliva na placa
demora na neutralização dos ácidos
S. mutans
Invertase (clivagem)
Sacarose
Glicose
Frutose
glicosiltransferase
síntese
frutosltransferase
Glucano
Frutano
Representação esquemática dos mecanismos de síntese dos polissacarídeos
extracelulares elaborados por S. mutans.
Capacidade de algumas bactérias conseguirem
metabolizar mesmo quando o pH torna-se ácido.
S. mutans suportam pH 4,0
Lactobacillus suportam pH 3,0
 Bactéria cariogênica que preenche os
quatros requisitos
Contagem: pressupor alto risco de cárie
Determinação do risco de cárie
• Determinação dos níveis salivares de estreptococos do 
grupo mutans e lactobacilos
“Os níveis salivares desses estreptococos relacionam-se 
ao número de superfícies dentais colonizadas pelo
microrganismo.”
Idade Risco/presença de cárie
2 anos Risco de cárie
5 anos
Níveis salivares correlacionam-se com 
prevalência de cárie
Adolescentes e 
adultos
Alta prevalência = altos níveis salivares
(≥ 1 milhão de ufc/ 1 ml saliva)
Aumento gradual da implantação das 
bactérias conforme aumentam o número
de dentes e sítios retentivos presentes.
Dúvidas???
DE LORENZO, JOSÉ LUIZ - Microbiologia 
para estudantes de Odontologia, 1ª Ed, 
Atheneu, 2006.
Cap. 7
LOESCHE, W.J. Cárie Dental – Uma infecção 
tratável. Rio de Janeiro: Cultura Médica, 
1993,349p.
 Cárie dentária
Contagem de bactérias
Mensuração da capacidade tampão, fluxo salivar, 
[ ] cálcio, [ ] flúor, [ ] fosfato
FÁCIL COLETA
MÉTODO NÃO INVASIVO
Componentes
ativos:
Componentes
passivos:
• Enzimas com 
atividade
antimicrobiana
Ex. Lisozima
• Tampões salivares que 
neutralizam os ácidos 
fortes
• Imunoglobulinas
• Glicoproteínas salivares
 Sistema tampão: ajuda na regulação do pH
Efeito Tampão
Fosfato
bicarbonato
BICARBONATO
• Alta [ ] na saliva estimulada - 25-28 mmol/L (5x > não estimulada)
• CAPACIDADE TAMPÃO (melhor que o fosfato)
OH-
CO2 + H2O H2CO3 HCO3
- + H+
Excesso 
de 
ácidosExcesso 
de 
bases
H2CO3 + HCO3
- + H2O
Queda do pH
Curva de Stephan
Queda do pH
Queda brusca do pH
Capacidade normal da saliva
Grande quantidade de S. mutans e lactobacillus
Ingestão de carboidratos fermentáveis com grande frequência
Fase de permanência do pH abaixo do crítico risco para o dente
Cerca de 1 hora após a ingestão de açúcar
Recuperação do pH
Neutralização pela saliva
Capacidade tampão
Após a ingestão de carboidratos/ entre as refeições
pH > 5,5 saturação de cálcio e fosfato remineralização
Hidroxiapatita remineralizada é mais resistente
Processo de desmineralização
Representação da perda de íons cálcio e fosfato (desmineralização) em pH inferior a 5,5
(adaptada de Cury, 1989)
Ca10 (PO4)6(OH)2 = 
hidroxiapatita
10Ca++
6PO4
2OH-
Saliva
10Ca++
6PO4
2OH-
B
iofi
lm
e
pH < 5,5
Açúcar Ácido
+
+
+
+
H+
pH > 5,5
Representação da remineralização da hidroxiapatita quando o pH retorna a níveis superiores a 5,5
(adaptada de Cury, 1989)
Ca10 (PO4)6(OH)2 = 
hidroxiapatita10Ca
++
6PO4
2OH-
Saliva
10Ca++
6PO4
2OH-
B
io
fi
lm
e
+
++
+
Processo de remineralização
Açúcar
Ácido
Sal
NÃO ESTIMULADO:
 0,3 – 0,4 mL/min
 < 0,1 mL/min – hipossalivação
ESTIMULADO:
 1,5 – 2,0 mL/min
 < 0,6 mL/min – hipossalivação
Estímulo
MECÂNICO QUÍMICO
Mastigação com chicletes:
• Aumenta o fluxo salivar
• Aumenta a capacidade tampão
• Aumenta pH da saliva 
“Quando se ingere uma substância, a saliva 
é estimulada até vencer um volume máximo 
no qual é deglutida. Dessa maneira o 
processo continua até toda a substância ser 
eliminada.”
Substrato fornecido pelo próprio hospedeiro, necessária 
para que as bactérias cariogênicas consigam 
desenvolver-se sobre os dentes, sintetizar polissacarídeos 
de reserva, produzir ácidos.
SACAROSE
- Molécula de sacarose tem rápida difusão na placa 
pH da placa declina bruscamente logo após o contato com o açúcar
- Único substrato usado pelas bactérias para produção de 
glucano e frutano
- Substrato que proporciona maior rendimento energético
para S. mutans
Maior quantidade de ácido láctico
SACAROSE
Intensidade da formação de placa e de lesões de cáries em ratos
infectados com S. mutans e alimentados com diferentes açúcares
Tipo de açúcar
Formação de placa Lesões de cárie
(S. mutans) Superfície lisa Oclusais
Sacarose ++++ ++++ ++++
Glicose + ou ++ +/- +/-
Frutose + +/- +
nenhum - - -
Adaptado de Michalek et al., 1977
Vipeholm (1954)
- Cariogenicidade do açúcar , consumido nos intervalos entre 
as refeições, principalmente quando o alimento açucarado
possui consistência pegajosa, o que implica maior tempo 
de retenção sobre o dente.
Turku (1975)
- As placas formadas em presença de xilitol não continham
bactérias cariogênicas. 
XILITOL
- Inibe sozinho o crescimento de S. mutans, com isto 
reduzindo a susceptibilidade à cárie.
- O sabor agradável do xilitol estimula a 
produção de saliva, que contribui para 
o aumento do pH da placa e a 
neutralização dos ácidos produzidos 
por outros carboidratos fermentáveis 
que tenham sido ingeridos.
Potencial cariogênico da dieta
- Tipo de carboidrato (sacarose, glicose, frutose – fermentáveis)
- Quantidade e concentração de açúcares
- Viscosidade do alimento (pegajoso)
- Resistência oferecida à mastigação (maior tempo de 
mastigação, maior fluxo salivar)
- Tempo necessário para remoção do carboidrato
(higienização bucal imediatamente após a ingestão)
- Frequência de ingestão de carboidratos
• Impede a produção de ácido láctico
Ligação com MAGNÉSIO
- inibe enolase (via glicolítica)
• Remineralização na presença de Flúor
Ligação com CÁLCIO
- hidroxiapatita fluoretada (fluorapatita – FAP)
- pH crítico 4,5
(desafio ácido mais intenso e mais frequente)
Flúor + 
cálcio
Flúor + 
magnésio
Ca10(PO4)6(OH)2 10Ca
2 + 6PO4
3- + 2OH-
Hidroxiapatita
Ca10(PO4)6F2 10Ca
2+ + 6PO4
3- + 2F-
Fluorapatita
Fatores primários Fatores de avaliação Fatores positivos Fatores negativos
Hospedeiro
Gerais
- Boa saúde
- Ausência do uso de 
medicamentos
- Doença sistêmica
- Fármacos que afetam
o fluxo salivar*
- Medicamentos com 
sacarose
Dentes
- Suplementação de 
flúor
- Ausência de flúor
Saliva
- Fluxo salivar normal
- Capacidade tampão
normal
- Fluxo salivar baixo
- Capacidade tampão
baixa
Dieta Presença de sacarose
- Baixo consumo de 
sacarose
- Sacarose apenas nas
refeições
- Ingestão frequente de 
sacarose
- Ingestão de grande
quantidade de 
sacarose
Microbiota
Estreptococos - Baixo no. - Alto no.
Lactobacilos - Baixo no. - Alto no.
Biofilme dentário
- Controlado
- Boa higiene bucal
- Acúmulo de biofilme
Má higiene bucal
Dúvidas???
Até a próxima aula... PROVA