Biofilme dental

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Biofilme
Biofilmes são comunidades de microrganismos aderidos sobre uma superfície e 
sobre elas crescem envolto por uma matriz extracelular, eles se caracterizam por 
microorganismos vivendo em ambientes líquidos contendo superfície, 
especialmente, não descamativas, assim, se formam naturalmente sobre pedras, 
canos e até mesmo em superfícies cavidade bucal.
💡 Nunca vamos conseguir acabar com biofilme da nossa boca, pois sepre irá 
existir uma comunidade microbiana na nossa boca, mas o ideal é que haja 
mais benéficas (impedem a ploriferação das maléficas) do que maléficas, 
logo cabe aos indivíduos garantir a harmônia, para que não haja a 
ploriferação dessas ultimas.
Superfícies da cavidade bucal passíveis de colonização
Superfícies descamativas: superfície das mucosas dos lábios, bochechas, palato 
e língua.
💡 As superfícies mucosas são colonizadas por diferentes microrganismos, mas 
sofrem um processo de descamação contínua da camada superficial do 
epitélio, o que dificulta o acúmulo e a organização de microorganismos.
Superfícies não descamativas: Superfícies mineralizadas dos dentes, como 
esmalte e dentina.
💡 As superfícies mineralizadas e até mesmo próteses favorecem o acumulo e a 
organização de microrganismo por não serem superfícies descamativas.
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Biofilme dental
A cavidade bucal é colonizada por diferentes micorganismos, os quais são 
fundamentais para manuntenção do estado de saúde do organismo humano, há uma 
relação harmonica/simbiose entre a cavidade bucal e a microbiota, no entanto, 
quando ocorre uma quebra nessa relação, por meio de mudanças na cavidade 
bucal, há o favorecimento da ploriferação de espécies de microorganismos 
patogénicos, essa alteração desarmonica/desbiose contribui para o surgimento 
de doença.
O biofilme e a cárie
Avaliando-se o perfil de risco de cárie podemos destacar fatores que contibui 
para a a formação dessa doença, como fatores intrísecos, comportamentais e fatores 
biológicos, como o biofilme dental.
Hipótese da placa ecológica para a cárie dentária e a doenca periodontal
Cárie
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Na cárie, repetidas condições de baixo pH no biofilme devido a frequente ingestão 
de carboidratos, como a sacralose, e a diminuição da limpeza devido a um baixo fluxo 
salivar ou uma escovação não satisfatória permite com que haja a ploriferação de 
microorganismos acidogénicos (produtores de ácido) e acidúricos (habitam em 
meios ácidos), como estreptococos do grupo S. mutans, assim isso favorece um 
processo de desmineralização e, logo, o estabelecimento da doença cárie 
(desmineralização > remineralização).
💡 Quando relacionado o biofilme à doença cárie deve se pensar nos fatores 
de riscos e os fatores de proteção.
💡 As lesões de cárie só ocoreem em locais de estagnação do biofilme dentário.
Doença periodontal
O aumento do biofilme subgengival induz a uma resposta inflamatória do 
hospedeiro com o consequente aumento da secreção do fluido gengival, 
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sangramento, aumento da temperatura local, do pH e uma redução da 
oxigenação, o que seleciona bactérias proteolítica e anaeróbicas que poderão 
potencializar o quadro de inflamação da gengiva, passando de um quandro de 
gengivite para um quandro de doença periodontal quando há perda dos tecidos 
periodontais.
💡 Apresentam maiores proporções de bactérias gram -
No biofilme relacionado a doença periodontal, a inflamação do tecido gengival leva 
a formação de bolsas periodontais que servem como sítios para o crescimento de 
microorganismos anaeróbios e o consequente aumento do fluido gengival irá servir de 
nutrientes para essas bactérias.
Fatores que afeam o crescimento de microrganismos na cavidade bucal
A cavidade bucal apresenta condições fisico-químicas que propiciam a colonização e o 
crescimento de um número grande de microorganismo, dentre os fatores que afetam o 
crecimento de microrganismos na cavidade bucal tempertura, pH, presença de 
oxigênio (potencial de redox), nutrientes endógenos e exógenos, defesa do 
hospedeiro.
Temperatura
Apesar da cavidade bucal está em contato direto com o ambiente, a temperatura se 
mantém constante (35-36 C), alterações brucas nessa tempertura interferem em 
outros parâmetros que influenciam a ploriferação microbiana, como o pH, a 
atividade iônica, agregação de biomoléculas e a solubilidade de gases.
pH
O pH do meio norteia a seleção dos microrganismos que estão aptos a colonizar 
o meio bucal e a se desenvolver, o pH dos diferentes locais da boca reflete o pH da 
saliva que é próximas da neutralidade (saliva de repouso 6.8), no entanto, em certos 
ninhos da cavidade bucal, como o biofilme dental exposto frequentimente a 
carboidratos facilmente fermentáveis, o pH local vai ser ácido favorecencendo, 
assim, a ploriferação de microrganismos acidogênicos (capazes de produzirem 
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ácidos) e também de acidúricos (capazes de sobreviver em meios ácidos), o que 
colabora para a desmineralização e até mesmo a doença cárie.
💡 Em sítio de inflamação gengival, encontra-se em um pH mais elevado, 
será favorecido a ploriferação de microrganismos (ex: microrganismo 
periodonto patogênicos) resistente/tolerantes a um meio alcalino 
(básico)
Presença de oxigênio
Apesar da boca estar em íntimo contato com ar atmosférico (concetração de O2 de 
20%), a maioria dos microorganismos da cavidade bucal é anaeróbico facultativo 
(podem crescer na presença ou não de O2) ou anaeróbica estritas (só crescem na 
alsencia de O2), a ploriferação desse organismos na cavidade bucal se deve a 
existencia de locais em que a concentração de O2 é reduzida (ex: região do fundo 
de um sulco gengival). 
Nutrientes endógenos e exógenos
O crescimento dos microrganismos dependem de nutrientes que podem ser 
endógenos (presentes na saliva, no fluido do sulco gengival, como aminoácidos 
pepitídeos e carboidratos) ou exógenos (oriundo da dieta do hospedeiro, como os 
carboidratos fermentáveis, os quais são os que mais interferem na população de 
microrganismos da cavidade bucal). As bactérias que usam desses carboidratos 
facilmente fermentáveis produzem, durante a fermentação para obtenção de 
energia, ácidos que participam do processo de desmineralização.
Defesas do hospedeiro
Estão relacionadas as propriedades salivares, especialmente, proteínas e 
glicoproteínas salivares, como componentes de defesas não específicas na saliva 
há ação das glicoproteínas (mucina, lactoferina..) e de pepitídeos antimicrobianos, 
já os componentes de defesa específica do hospedeiro que atuam como uma 
barreira contra microrganismos estão os linfócitos intraepitelias, células de 
langerhans e himunoglobulina (IgG e a IgA).
Composição do biofilme dental
Apesar do biofilme conter uma grande diversidade microbiana e componentes 
celulares, as células microbianas ocupam cerca de 70% do volume do biofilme, o 
restante é ocupada pela matriz extracelular e pela porção líquida do biofilme 
dental, ou seja, o fluido do biofilme. A matriz extracelular é composta por 
polissacarídeos produzidos pelas bactérias ou do próprio hospedeiro, por 
componentes salivares e do fluido gengival.
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Estágios da colonização da cavidade bucal
A microbiota da cavidade bucal começa a ser estabelecida logo após o 
nascimento e começa a sofrer alterações na quantidade e na diversidade de 
microorganismos ao longo da vida do hospedeiro. Inicialmente há apenas 
superfícies mucosas a serem colonizadas posteriormente com a erupção dos dentes 
essas superfícies mineralizadas também serão colonizadas.
A transmissão de diferentes microorganismo para a cavidade bucal ela ocorre 
constantemente, por um processo de aquisição de microrganismo. No entanto, 
apenas alguns microorganismo são capazes de colonizar a cavidade bucal 
devido as especificidades dessa região, estabelecendo, assim, espécies 
pioneiras.
Novas espécies vão gradativamente incorporando nessa comunidade no 
ambiente bucal, dependendendo da resposta do hospedeiro, levando assim, a 
uma comunidadeclimax (conjunto de microrganismo presentes na microbiota 
residente).
💡 A comunidade climax não deve ser confundida com a quantidade máxima de 
microrganismos presentes na cavidade bucal, uma vez que ela é um 
ambiente dinâmico, ou seja, a todo momento os microorganismos estão se 
proliferando, assim como removidos e deglutidos.
Formação do biofilme
A formação do biofilme ocorre em etapas sucessivas, primeiramente os 
microrganismos se aderem a superfície e em seguida ploriferam de forma 
organizada e tridimensional.
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💡 A adesão inicial de microrganismo não se dar diretamente a superfície 
do dente, mas sim a pelicula de saliva que recobre todas as estruturas 
da cavidade bucal.
A película adquirida é formada sobre o dente a partir do contato da saliva 
com a superfície dentária, essa película é composta por proteínas e íons que 
interagem com as superfícies bucais formando uma camada proteica acelular. A 
adesão microbiana ocorre pela interação de adesinas presentes na superfície das 
células bacterinas com película adquirida, as células microbianas, assim, podem 
ploriferar, bem como fornecer sítio de ligação para outras bactérias, por meio da 
interação entre essas adesinas.
💡 O modo seletivo como as bactérias se predem à superfície do dente 
reflete ao fato da bactéria conter um sistema de reconhecimento que 
permite que adesinas microbianas possam se ligar ás moléculas 
complementares (receptoras) na película, alguns tipos microbiano tem 
mecanismos enzimáticos que permitem o deslocamento de resíduos de um 
carboidratos de um aminoácidos e se ligar a uma proteína ou glicoproteína 
da película, assim, não é qualquer microrganismos que consegue se 
ligar a cavidade bucal, apenas as que desevolvolveram esse 
mecanismo seletivo.
Durante a ploriferação microbiana substância bacterianas e do hospedeiro estão no 
meio extracelular formando o biofilme.
Película adiquirida
É uma biopeícula formada pós-eruptivamente pela adsorção de proteínas e 
glicoproteínas salivares nas superfícies dos dentes. Essa película tem 
características acelular, amorfa, sem bactérias, origem salivar, espessura (0,01 a 1 
um), tempo de formação (1h a 2h) e tem como função de lubrificação, 
pemeabilidade seletiva, proteção, interferência na adesão dos microrganismo.
Composição
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Proteínas, lisoximas, lactoferrina, amilase, IgA, IgG, fosfolipídeos, glicopreoteínas, 
muitas dessas moléculas apresentam estruturas com cargas - como grupamentos de 
sulfatos e carboxila orientados para a saliva.
💡 Os esmalte limpo possui em sua superfície grupos de fosfatos 
acecíveis com cargas negativas que interagem com os componentes 
salivares de carga positiva, especificamente, com Ca^2+ da saliva 
formando, assim, a película adquirida.
Etapas da formação do biofilme
💡 Após a formação da pelíqula adquirida:
1. Aderência de células bacterianas isoladas (0-4h)
2. Multiplicação das bactérias aderidas formando microcolônias (4-24 h)
3. Sucessão microbiana e co-agregação (1-7 dias)
4. Biofilme maduro (1 semana ou mais)
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💡 Em 5, bactéria estão dispostas a colonizar outros ambientes reiniciando a 
formação de novos biofilmes.
Atividade metabólica das bactérias orais (propriedades dos microrganismos 
cariogênicos)
💡 A formação de ácido lático ocorre em 1 minuto de exposição do 
microrganismo ao açucar na cavidade bucal, ou seja, se há ali um biofilme 
bem desenvolvido no esmalte dentário a produção de ácido lático será muito 
rápida, logo, é necessária a desorganização do biofilme por meio da 
escovação.
 As bacérias orais vivem em um ambiente com escasses de nutrientes, mas elas são 
exposta as altas concentrações de açucar em determinados momentos ao longo do 
dia, o que pode representar um perigo para as bacteria orais, pois pode haver a rápida 
penetração de carboidratos na célula bacteriana e, logo, há formação de níveis tóxicos 
de intermediários da via glicolítica que iriam se acumular. Assim, os estreptococos 
orais e outras espécies da cavidade oral conseguem se proteger regulando a 
velocidade da glicólise, covertendo o ácido pirúvico em produtos finais de outros 
metabólicos, sintetizando polimêros intra e extra celulares, assim como 
regulando o transporte de carboidratos.
Transporte de açúcares fermentáveis
Os microrganismos cariogênicos se diferem dos microrganismos não 
cariogênicos pela capacidade de transportar rapidamente açucar fermentáveis 
para o seu interior. Os monossacarídeos e os dissacarídeos são mais fácil de 
serem metabolizados pela baixo peso molecular do que o amido, pois esse 
polissacarídeos, primeiramente, precisa sofrer a ação das amilases salivar, gerando 
maltose que poderão ser aproveitadas.
As enzimas das vias de energia dos microrganismos, são de extrema impotância 
para o transporte de carboidratos nas células deles, elas podem ser construtivas 
(presentes sempre nos microrganismos) e as indutiveis (são sintetizadas apenas na 
presença de substratos). Assim, os substratos (sacarose, maltose, lactose/ glicose, 
manose, frutose, galactose/sorbitol e manitol) necessitam de enzimas indutíveis para 
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que haja o transporte e conversão do glicose em outros substratos que participem na 
via glicolítica. 
💡 O sistema de fosfotransferase (PTS) é fundamental para a célula 
bacteriana, uma vez que a molécula de açucar é fosforilada durante o 
transporte e o produto é um intermediário da via glicolítica ou pode ser 
convertido nele. Na S. Mutans esse sistema é ativado quando há baixa 
concentração de açucar em uma condição de pH neutro e inibido em altas 
concentrações de açucares, pH baixo e altos indices de crescimento, uma 
vez que a grande quantidade de ATP produzida sob essas condições ela vai 
induzir a fosforilação de rezina presente na HPr que vai tornar ela 
indisponível para participar desse sistema. Outra forma do substrato entrar 
na célula é a fosforilação direta da glicose.
Produtos finais metabólicos (destino dos piruvatos)
Os destinos dos piruvatos depende das condições do meio, com o tipo de 
microrganismo, quantidade e o tipo de açucar disponível, assim como a presença de 
CO2.
Em altos níveis de glicose há a formação do ácido lático a partir do piruvado 
pela ação da enzima da lactato desidrogenase será realizada preferencialmete 
pelo estreptococos e lactobasilos.
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 Em níveis baixos de glicose outras vias serão utlizadas, como a via piruvato 
formatoliase formando ácido acético, formato e etanol.
💡 Resumo: Em condições de excesso de carboidratos, o ácido lático é o 
produto final glicolítico predominante. Formato, acetato e etanol são 
produzidos principalmente sob condições de limitação de carboidratos. 
O sorbitol, álcool de açúcar, em situações de excessos e aneróbica, a cada 
sorbitol é formado 3 moléculas de NAD reduzido (NADH), nesse caso a reação da 
enzima lactato desidrogenase não preservaria o equilíbrio de oxidoredução na célula, 
então ele deve utilizar a via piruvato formatoliase para oxidar as moléculas de 
NADH que foram geradas a NAD. Logo, a produção formatato, acetato (menor que 
etanol) e etanol.
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O Sorbitol em condições de excesso e aeróbica, os estreptocoocos só 
conseguem utilizar esse substrato na presença de NADH oxidase, utilizando o O2 
como aceptor final de hidrogênio, assim o ácido lático é formado.
Polímeros intra e extracelular
Os carboidratos fermentáveis da dieta influenciam na população dos microrganismos, 
as bactérias utilizam esses carboidratos não só para obtenção de energia 
produzindo ácido, como também para sintetizar polímeros extracelulares de 
adesão que modificam a matriz extra celular do biofilme tornando ele mais 
poroso e cariogênico. Na presença de sacralose, as enzimas (glicosiltransferase) do 
grupo S. mutans se adsorvem a película adquirida e sintetizam esses polimeros a partir 
da sacralose.
💡 Como exemplo de polimeros extracelulares têm-se os glicanos (dextrano e 
mutano), os quais são homopolissacarídeos de glicose,possuem cadeias 
ramificadas, são soluveis em águas no caso do dextrano e insolúveis em 
água no caso dos mutanos. Esse polimero, justifica a aderência dos m.os. 
(S. mutans) às superfícies lisas dos dentes. Assim como, há também os 
levanos que são cadeias homogênias de frutose, com ligações (beta-2,6), 
alto peso molecular e é fonte reserva de carbono para os m.os.
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💡 Resumo: O biofilme mais poroso é mais cariogênico, pois permite a 
difusão dos açucares para seu interior que possibilita que as bactérias 
tenham nutrientes e produzam ácidos, e também dificultam a remoção 
de ácidos pela saliva.
Propriedades de S. mutans que contribuem para a cariogenicidade do 
biofilme