DRA. GISELLA VILLAVICENCIO VELIZ CARIES DENTAL FACTORES MICROBIOLOGICOS, MOLECULARES Y GENETICOS Y ULTIMOS AVANCES EN SU PREVENCION Y TRATAMIENTO DRA. GISELLA VILLAVICENCIO VELIZ

CARIES DENTAL FACTORES ETIOLOGICOS MODELO ORIGINAL

FACTORES HISTO MOLECULARES MODELO ACTUAL FACTORES MOLECULARES FACTORES HISTO MOLECULARES FACTORES GENETICOS FACTORES BIOLOGICOS

FACTORES MICROBIANOS Microorganismos originalmente implicados en el inicio y desarrollo de las Caries dental: Streptococcus mutans Lactobacillus

Estudios recientes en los que se emplearon métodos moleculares de identificación bacteriana, como la Reacción en Cadena de la Polimerasa (RCP), han revelado que las especies bacterianas implicadas en el desarrollo de la caries dental son más complejas y variadas que la simple presencia exclusiva de S. mutans y Lactobacillus: S.sanguis y S.mitis en cavidad bucal se asocia a sujetos sanos libres de caries. S.mutans se relaciona con el inicio y progresión de las lesiones de caries. Lactobacillus, Bifidobacterium y Prevotella en las etapas avanzadas de las lesiones de caries. Actinomyces se asocia con el inicio de lesiones de caries radicular.

Actinomyces Streptococcus

FACTORES BIOLOGICOS SALIVA Las macromoléculas salivales están comprometidas con la funciones de formación de la película adquirida. Actualmente, se han aislado péptidos con actividad antimicrobiana: las beta defensinas, por ello se considera que además de la defensa de la superficie de la cavidad bucal, inhibe la formación de la placa dental bacteriana y, por lo tanto, el desarrollo de la caries dental.

COLONIZACION BACTERIANA Es la adhesión inicial de la bacteria a la superficie del diente mediada por la interacción entre una proteína del microorganismo y algunas de la saliva que son adsorbidas por el esmalte dental. Estudios recientes indican que la unión de las bacterias a la película adquirida y entre sí, no puede ser explicada solamente por uniones electrostáticas, sino que se ha evidenciado la acción de moléculas de naturaleza proteica en la superficie de las bacterias, denominadas adhesinas, que se unen a las proteínas salivales las cuales actúan como receptores y facilitan la adherencia bacteriana, gracias al fenómeno de reconocimiento molecular. Se ha observado que mientras mayor es la capacidad de adherencia del microorganismo, mayor es la experiencia de caries dental.

FACTORES DE VIRULENCIA Acidogenicidad. Aciduricidad. Acidofilicidad. Sintesis de glucanos y fructanos. Produccion de dextranasa

SINTESIS DE GLUCANOS Y FRUCTANOS

FACTORES HISTOMOLECULARES METALOPROTEINASAS Las MMPs, también conocidas como matrixins, son una familia de proteinasas dependientes de Zn2+ y Ca2+  capaces de degradar los componentes de la matriz extracelular. Las MMPs se clasifican en: Colagenasas intersticiales (MMP-1, 8, 13) Gelatinasas (MMP2 y 9) Estromalisinas (MMP3, 10, 11) Enamelisinas (MMP-20) Matrilisinas (MMP-7) MMP tipo membrana (MMP 14,15,16 y 17)

Estructura de las diferentes MMPs (Visse and Nagase, 2003)

Los fibroblastos, osteoblastos, odontoblastos, y células de defensa como los leucocitos (polimorfonucleares y macrófagos) producen MMPs que se expresan generalmente en diversos procesos biológicos , como desarrollo y remodelado de tejidos normales, o como mediadores químicos (por ejemplo, regulando la función de moléculas bioactivas como las citoquinas y quimioquinas) Las MMPs son contrarrestadas naturalmente por los Inhibidores Tisulares de Metaloproteinasas (TIMPs), los cuales inhiben su actividad y por consiguiente restringen la degradación de la matriz extracelular. 

MECANISMO DE ACCION Invasion de la dentina por bacterias cariogenicas localizadas en el interior en un tubulo dentinario. Magnificacion, 54,000X. ITD, dentina intertubular; PD, dentina peritubular; LC, lumen del canaliculo; B, bacteria cariogenica; MMP, MMPs activados.

Ruta de activación de la proMMP-2 y otras MMPs latentes. (Tomado de Palosaari et al. 2003)

FACTORES MOLECULARES Para la detección e identificación fenotípica de bacterias cariogénicas se han comenzado a aplicar técnicas de biología molecular basadas en la reacción de polimerasa en cadena (RPC), técnica que permite obtener resultados altamente sensibles y específicos, con rapidez y de forma relativamente sencilla.

Electroforesis en gel de agarosa al 2% teñido con bromuro de etidio, que muestra los fragmentos indicadores de la presencia de Streptococcus mutans (carriles 1, 2 y 3) y Streptococcus sobrínus (carriles 4 y 5). M, marcador de tamaño molecular de ADN (50 pb) y CR, control de reactivos

FACTORES GENETICOS En estudios realizados utilizando un Complejo Análisis de Segregación en dientes cariados, se identificó la presencia de un gen dominante que tendría un efecto controlador en la resistencia hacia la caries dental.

Secuencia Genomica del Streptococcus mutans UA159 REPRESENTACION CIRCULAR Ajdić D et al. PNAS 2002;99:14434-14439

PREVENCION Y TRATAMIENTO ULTIMOS AVANCES EN LA PREVENCION Y TRATAMIENTO DE LA CARIES DENTAL

VACUNA ANTICARIES

La vacunación contra la caries, tiene por objeto la estimulación del sistema inmunitario, para aumentar la secreción de anticuerpos a nivel salival, y así evitar la acumulación y proliferación de bacterias cariogénicas sobre las superficies dentarias. La evidencia científica acumulada en los últimos treinta años presenta a los Streptococcus mutans, como los principales causantes de las caries en el ser humano. Este microorganismo ha sido el objetivo en la mayoría de las investigaciones en el campo de la inmunidad.

INMUNIZACION ACTIVA La estrategia tradicional es la inmunizacion activa, mediante la inoculacion o la ingestion de la vacuna. Recientemente, en alimentos de consumo masivo se incluyo el uso de Streptococcus lactis modificados geneticamente con una proteina de los Streptococcus mutans, iniciando la estimulacion de anticuerpos. Existen diversas vacunas anticaries que resultan efectivas e inocuas en animales de experimentacion. Algunas de estas formas de inmunizacion estan sujetas a pruebas clinicas en voluntarios y se espera que en pocos años puedan ser utilizadas.

Todas las miradas de la investigación están apuntando hacia el ataque de los factores involucrados en la adhesión y acumulación bacteriana. Estos blancos son:  -PAc: es una proteína de la pared celular del S. mutans que tiene carácter antigénico. Parece que es indispensable en los fenómenos iniciales de adherencia y agregación del microorganismo sobre la superficie dental, tomando como sustrato las proteínas de la película adquirida.  -Glucosiltransferasas (GTFs): son reconocidas como factores de virulencia en la caries dental. -Proteínas Fijadoras de Glucanos (GBPs): Estas proteínas fijan los glucanos libres en el medio, actuando como nexo de unión entre bacterias, formándose así las acumulaciones que quedan adheridas a las superficies dentales.

INMUNIZACION PASIVA La inmunizacion pasiva, mediante la aplicacion local de anticuerpos es una alternativa en evaluacion, con resultados muy alentadores. Actualmente se estan manipulando los genes del tabaco para producir anticuerpos contra la bacteria causante de la caries dental. Se necesita cerca de un kilo de tabaco para producir los anticuerpos suficientes.

VACUNAS EN PROCESO De la University de Alabama, la Microbiologa Suzanne Michalek, Ph.D.  y el odontopediatra Noel Childers, D.D.S., Ph.D., han desarrollado una vacuna anticaries que ha sido administrada a voluntarios en un spray nasal en vez de usar inyeccion parenteral.

CaroRx Desarrollada por cientificos britanicos, esta vacuna retardaria la repopulacion bacterian por anos.

MUCHAS GRACIAS