Formação do biofilme dental cariogenico e o desenvolvimento de lesões de cárie

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CARIOLOGIA 
@andreiadivensi 
 
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Formação do biofilme dental 
cariogênico e o desenvolvimento 
de lesões de cárie 
Entendimento atual da cariogenicidade do biofilme: 
centrado no entendimento da resposta frente às 
pressões exercidas pela dieta do indivíduo, associado 
ao desenvolvimento de noções sobre metabolismo e 
comunicação entre os microorganismos do biofilme. 
BIOFILME são comunidades de microorganismos 
aderidos sobre uma superfície, sobre a qual cresce 
envolto por uma matriz extracelular. Vivem em 
ambientes líquidos (matriz extracelular ou fluido do 
biofilme) contendo superfícies duras não descamativas. 
Adesão inicial dos microorganismos. 
A adesão inicial de microrganismos na superficie dental 
ocorre pela interação de receptores presentes na 
superficie microbiana com a película adquirida, que é 
uma fina camada de proteínas aderida sobre a 
superfície dental exposta à saliva. Essa adesão é 
específica, explicando porque encontramos 
microorganismos chamados de pioneiros nos 
biofilmes dentais em formação. 
SUCESSÃO ECOLÓGICA. Essa comunidade pioneira 
(S. mutans) no entanto, rapidamente dá lugar a um 
biofilme mais complexo, resultado da agregação de 
outros microrganismos aqueles incialmente aderidos, 
da produção de matriz extracelular e da multiplicação 
da microbiota melhor adaptada à condição ambiental à 
qual o biofilme está exposto (ex baixo pH). 
Existe áreas que acumulam mais: terço cervical, sulco, 
fissura... 
A organização bacteriana em comunidades trás uma 
série de vantagens para esses microorganismos: 
 Proteção contra a dessecação pela presença da 
matriz extracelular 
 Os biofilmes são mais protegidos das defesas 
do hospedeiro do que células bacterianas isoladas. 
 Maior resistência a antimicrobianos (clorexidina, 
colutórios...) 
a) Limitação da difusão do agente dentro do 
biofilme 
b) Biofilme apresenta áreas mais resistentes ao 
agente 
c) Taxa de crescimento lenta do biofilme 
(antimicrobiano age reduzindo a taxa de 
crescimento bacteriano). Torna o agente “inútil”. 
d) Inativação ou neutralização do agente 
antimicrobiano por enzimas produzidas por 
algumas espécies presentes no biofilme. 
 
COMPOSIÇÃO DO BIOFILME 
Comumente, as células microbianas ocupam 70% do 
volume do biofilme, sendo os outros 30% ocupados 
pela matriz extracelular e pela porção líquida do biofilme 
dental (fluido do biofilme). A matriz extracelular é 
composta por polissacarídeos produzidos pelas 
bactérias, bem como por outras macromoléculas e 
elementos derivados da saliva e fluido gengival. 
 A composição bacteriana do biofilme sofre 
INFLUÊNCIA do ambiente no qual é formado as 
CONDIÇÕES DA CAVIDADE ORAL; 
 Espécies microbianas se estabelecem no 
BIOFILME graças a sua capacidade de ADERIR 
A SUPERFÍCIES SÓLIDAS ou à BIOFILMES 
PRECOCES (comunidades pioneiras); 
 Influência da DIETA DO INDIVÍDUO na 
composição do Biofilme--->SUCESSÃO 
BIOLÓGICA 
 
Antigamente acreditava-se que a cárie era 
transmissível, mas as bactérias que provocam a cárie 
não são estranhas a boca de ninguém. A 
transmissibilidade da doença na realidade está ligada a 
transferência de hábitos dietéticos de alto consumo 
frequente de açúcar da família para os filhos, o que fará 
prevalecer no biofilme acumulado sobre os dentes as 
espécies mais cariogenicas como S. mutans e 
lactobacilos. 
 
CÁLCIO, FOSFATO E FLUORETO NO BIOFILME 
O equilíbrio físico-químico que determina se um dente 
irá ganhar ou perder minerais está relacionado a 
concentração de íons dos minerais que compõem a 
estrutura dental, de forma livre no biofilme dental. O 
biofilme faz trocas iônicas e vai trocar cálcio, fosfato e 
hidroxila com saliva e dentes. A concentração desses 
íons no fluido do biofilme é normalmente maior do que 
na saliva, uma vez que o compartimento que está em 
intimo contato com o dente, e recebe diretamente os 
íons dissolvidos da estrutura dental ou dos 
reservatórios presentes na porção sólida do biofilme 
*porção sólida do biofilme são microorganismos mais íons fosfato 
cálcio e fluoreto que recebe do dente e da saliva. 
 
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 A porção sólida vai servir inicialmente como um 
reservatório de ions. 
 Durante queda de PH: minerais armazenados 
no biofilme são dissolvidos ou liberados para o 
meio externo (saliva), mas o ph pode cair mais 
do que deveria e consequentemente diminui a 
quantidade de íons (cálcio e etc) na saliva e ela 
vai começar roubar do dente e desmineralizar 
 Repõem-se íons por água, pasta fluoretada... 
 A concentração de fluoreto no biofilme aumenta 
e mantem-se alta por horas após a exposição. 
Isso explica o efeito da exposição de fluoretos 
na redução da progressão de lesões de cárie. 
 
INTERAÇÃO AÇÚCAR E BIOFILME DENTAL 
Quando exposta a açúcares fermentáveis, a 
comunidade microbiana irá, rapidamente, metabolizar o 
açúcar, a fim de obter energia para a sua sobrevivência. 
Na queda de pH, a condição de saturação do fluído do 
biofilme muda, ocorrendo a desmineralização. 
Efeitos Imediatos: imediatamente após a exposição 
do biofilme dental a açúcares fermentáveis, tem inicio a 
queda de pH nesse biofilme. 
 Exposição aos substratos é (geralmente) inferior 
ao período de "miséria” (jejum). 
 A rápida fermentação é necessária para os 
aproveitamentos dos períodos de “fartura” do 
substrato. 
 
A típica curva de Stephan inicia-se com uma drástica 
queda do pH do biofilme, atingindo-se o pH mínimo em 
cerca de 5 a 10 minutos. Devido à grande concentração 
de microrganismos no biofilme, é possível notar 
tamanho aumento na produção de ácidos em tão curto 
período de tempo. 
A segunda fase da curva de Stephan é chamada de 
região de pH mínimo. Nota-se que esse pH raramente 
atinge valores abaixo de 4, isso acontece porque 
mesmo os microrganismos mais acidogênicos e 
acidúricos do biofilme como o S. mutans e 
especialmente lactobacilos, não conseguem manter 
seu metabolismo em ambientes de Ph extremo. 
Após a fase de pH mínimo, que normalmente dura de 5 
a 10minutos (exceto em pacientes com baixo fluxo 
salivar, quando esse período pode ser estendido), tem 
início a elevação do pH, que ocorre pela lavagem dos 
açucares e ácidos produzidos pelo tamponamento 
destes. O efeito da saliva nessa etapa da curva é tal 
que, se for restringido o seu acesso ao biofilme, o ph 
não mais se eleva. 
No caso de exposição contínua, como durante o 
consumo de uma mamadeira açucarada, o ph mínimo 
será atingido e mantido durante o período de tempo em 
que o substrato acidogênico estiver disponível. 
 
Lembrar: 
 
 
Os ácidos láctico e acético são os ácidos mais 
predominantes durante a queda de pH do biofilme. 
Ácido lático 
• É considerado o ácido MAIS CARIOGÊNICO 
• Libera mais íons H+ em pHs mais baixos 
Ácido acético 
• Importante forma de reserva no período de "miséria" 
do substrato (isso é ruim) 
• Gera mais energia na forma de ATP 
 
Cálculo dental: comunidade de microrganismos que 
receberam bastante mineral. Biofilme mineralizado 
antes da mancha branca. 
Efeitos na Ecologia: hipótese da placa ecológica 
A frequente exposição a açúcares fermentáveis cria 
diversos episódios de pH ácido no biofilme, que por sua 
vez selecionam microrganismos acidúricos, causando 
uma modificação ecológica no biofilme (de uma 
microbiota compatível com saúde bucal para uma 
microbiota cariogenica). Essa mudança causará um 
favorecimento do processo de desmineralização dental. 
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 A modificação ecológica do biofilme causa 
mudanças no seu metabolismo 
 O ph em jejum é um biofilme maduro (com 
sucessão ecológica) é normalmente mais baixo 
- maior concentração de bactérias cariogenicas 
- maior capacidade do biofilme em manter-se 
metabolicamente ativo durante os períodos de 
jejum 
 Biofilme cariogenico acumula reservas intra e 
extra celulares de polissacarídeos,que podem 
ser usados para a produção de energia e ácidos 
durante o período de jejum. 
 Principais polissacarídeos: glucosiltransferase, 
frutosiltransferases. Eles deixam o biofilme mais 
pegajoso (maior aderência de microrganismos), 
volumoso e poroso (mais cariogenico – permite 
que microrganismos posicionados mais 
internamente no biofilme tenham acesso ao 
substrato fermentável). 
Efeitos na estrutura da matriz do 
biofilme. 
SACAROSE. 
 É considerado o SUBSTRATO MAIS 
CARIOGÊNICO: 
 Rapidamente fermentado e modifica a estrutura 
do biofilme 
 Dentro de 28 dias se não limpar o biofilme vai 
formar cárie 
A progressão das lesões será mais rápida quanto 
MAIS AGRESSIVO for o desafio cariogênico, a 
depender de: 
 Idade do biofilme biofilmes maduros formados 
sob exposição contínua a açucares são mais 
cariogênios que biofilme jovem. 
 Dieta. Quanto maior exposição ao açúcar 
fermentável, mais rapidamente as lesões de 
cárie vão aparecendo, queda de pH mais 
frequentes e biofilme cada vez mais agressivo. 
 Acesso a saliva. Age como tampão. Alguns 
lugares tem menor acesso a saliva, durante a 
noite também é reduzido, xerostomia. 
 Acesso a flúor. A presença de fluoreto nos 
fluidos bucais modifica o processo DES/RE, 
reduzinao a velocidade de progressão das 
lesões de cárie.