MICROBIOLOGIA DA CÁRIE

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MICROBIOLOGIA DA CÁRIE
Conceito da cárie dentária: Doença infecciosa mista ou polimicrobiana (mais de um
microrganismo associado ao processo), endógena (as bactérias que estão nessa doença
também estão presentes na cavidade oral do hospedeiro no estado de saúde), multifatorial,
caracterizada pela desmineralização dos dentes através da ação de ácidos oriundos da
fermentação de carboidratos por bactérias específicas.
Ps: nem toda bactéria que está presente no biofilme está associada à doença cárie,
existem bactérias com características específicas que fazem o processo acontecer (com
capacidade de fermentar carboidratos).
Etiologia multifatorial da cárie:
❖ Fatores primários:
➢ Hospedeiro (dente)
➢ Microbiota cariogênica
➢ Dieta rica em carboidratos fermentáveis
➢ Fator tempo
❖ Fatores secundários ou moduladores:
➢ Idade de irrupção do dente (quando o dente irrompe na boca, ele está mais
suscetível à cárie do que dentes que já possuem a maturação completa)
➢ Nutrição - modulador do fator primário, o dente. Nutrição é diferente de dieta.
Nutrição é o que é absorvido e serve para o desenvolvimento. Os dentes
começam a ser formados na sexta semana da vida intrauterina, portanto, a
desnutrição da mãe no período da gravidez pode fazer com que a criança
seja mais suscetível à cárie. Além disso, a desnutrição de crianças também
as podem tornar mais suscetíveis à cárie. As deficiências nutricionais no
período de formação dos dentes são causas de defeitos na sua estrutura,
podendo alterar a sua forma e atuar na quantidade e qualidade da saliva,
influenciando no processo de formação da cárie dentária.
➢ Flúor: bacteriostático e bactericida por consequência. Interfere no fator dente,
pois se o flúor estiver de maneira frequente na boca, ocorrerá a formação do
fluoreto de cálcio, importante no processo DesRe. O flúor forma a fluorapatita,
aumentando a resistência do dente e fazendo com que a desmineralização
seja dificultada, tornando o pH 4,5 (sem flúor: 5,5) o pH crítico, ou seja, o pH
crítico do dente é tão baixo que nem os microrganismos sobrevivem. O flúor é
o elemento mais eletronegativo da natureza e ele pode se ligar ao magnésio
no meio bucal formando fluoreto de magnésio (importante para o
funcionamento da enzima enolase - importante durante a via glicolítica do
metabolismo bacteriano onde ocorre a transformação do ácido
2-fosfoglicérico em ácido 2-fosfoenolpirúvico [PEP], que se transforma em
ácido pirúvico e em seguida em ácido lático - levando a desmineralização do
esmalte) - PEP utilizado no transporte rápido de açúcar, que as bactérias
cariogênicas possuem, as que vivem em meio com carboidratos, diferente
das bactérias que não possuem esse mecanismo.
➢ Consistência - modulador da dieta: alimentos com consistência pegajosa
ficam retidos mais tempo no ambiente bucal, fazendo com que haja maior
probabilidade de disponibilidade do carboidrato para a metabolização dos
microrganismos e portanto maior formação de cárie, diferente de quando se
tem alimentos mais duros e mais fibrosos.
❖ HOSPEDEIRO (DENTE-ESMALTE)
A cárie de raiz é o mesmo processo da cárie que se inicia no esmalte, entretanto, para
ocorrer a de esmalte o pH tem que ser mais crítico que para a cárie de raiz. Isso se deve ao
fato do esmalte ser mais mineralizado que o cemento que está na raiz. O pH crítico da raiz é
de 6,2. O esmalte quando maduro não é chamado mais de tecido, pois um tecido é
constituído de células enquanto que o esmalte:
Constituição do esmalte maduro: minerais (95%), água (3%), material
orgânico (2%)
Estrutura: cristais de hidroxiapatita -> bastões (prismas) - esses bastões
apresentam espaços e a medida que o dente irrompe na boca os espaços
vão reduzindo e através desses espaços que as bactérias vão permear e
iniciar o processo de desmineralização. Então quando o dente irrompe na
boca ele tem muitos minerais como magnésio e sódio, a medida que ele vai
estando na boca vai ganhando cálcio e fosfato, formando a estrutura mais
mineralizada e mais resistente à cárie porque ocorre o processo de
fechamento dos espaços interprismáticos e interbastões, então, dois anos
após o dente se irromper é menos provável que haja formação de cáries do
que logo após a irrupção.
Maturação pós-irruptiva -> diminuição dos espaços interprismáticos
❖ Troca iônica - DES/RE
A medida que o pH fica abaixo de 5,5 o dente começa a liberar íons cálcio e fosfato
para a cavidade, o que faz com que o pH se eleve, quando o pH se eleva os íons
retornam para o dente. Esse processo é fisiológico e a perda mineral é microscópica.
O que determina o acontecimento adequado do DES/RE, além do comportamento
fisiológico, são os hábitos de higiene, a dieta, a frequência de ingestão de
carboidratos, o período que o carboidrato está sendo ingerido.
Após a ingestão de carboidratos naturalmente ocorre o processo de
desmineralização (DES), mas após 10 minutos inicia-se o processo de
remineralização (RE), através da represipitação. Entretanto, a ingestão de
carboidratos com uma certa frequência faz com que o processo de desmineralização
seja mais frequente que a remineralização causando a lesão de manchas brancas
que precedem a cárie.
O DES/RE é um processo fisiológico caracterizado pela perda e ganho de
substâncias importantes para a composição do esmalte dentário, em especial os íons
cálcio e potássio (Desmineralização e Remineralização). Com a desmineralização do
esmalte a saliva (água) preenche os espaços que deveriam estar os íons,
provocando alterações no índice de refração da luz do esmalte, aparecendo como
áreas brancas e opacas.
❖ Fatores que influenciam no tempo para haver reversão do pH - 20’ ->horas
➢ Forma como o açúcar é ingerido
➢ Frequência de ingestão
➢ Ação da saliva - mecanismo protetor
➢ Período do dia
A partir de 2 anos é importante que a criança inicie o processo de escovação.
❖ Características da microbiota cariogênica
➢ Produção de PEC (Polissacarídeo extracelular) - formação da matriz
intermicrobiana e adesão seletiva de bactérias formando a comunidade
clímax e protege contra a ação de produtos química e flúor -> retenção
mecânica;
➢ Formação e utilização (PIC - polissacarídeo intracelular de reserva). Quando
o microrganismo se encontra no ambiente escasso em carboidratos, ele lança
mão do metabolismo de reserva para conseguir metabolizar e garantir a
sobrevivência;
➢ Transporte rápido de açúcar quando em competição com outras bactéria;
➢ Metabolismo sacarolítico (obtenção de energia através do catabolismo de
carboidratos) - acidogênica (produzem sádico - consegue abaixar o pH a
menor ou igual a 5,5 - na presença de flúor na boca esse pH passa a ser);
➢ Potencial acidúrico (sobreviver em meio ácido) - homeostase intracelular de
pH (mantém o pH intracelular neutro ainda que o meio externo possua pH
baixo - isso porque consegue expulsar o H+ da sua célula)
❖ Sistema de transporte rápido de açúcar - fosfotransferase mediado por
fosfoenolpiruvato (PEP-PTS)
➢ transporte ativo;
➢ exclusivo de bactérias;
➢ a energia utilizada para esse transporte não é o ATP, é o PEP;
➢ Importância do flúor: se o flúor interfere no funcionamento correto da enolase
onde o ácido 2-fosfoglicérico se torna em ácido fosfoenolpirúvico e tem a
interrupção do ácido fosfoenolpirúvico na presença do flúor, o mecanismo de
transporte rápido de açúcar na bactéria também vai ficar prejudicado, então
além de não seguir a via metabólica com produção de ácido lático, também
teremos a interrupção do transporte que seria uma vantagem para a bactéria
quando o meio está escasso de carboidratos.
➢ Funcionamento do sistema de transporte rápido de açúcar:
Os mutans, sublimus e lactobacilos possuem esse sistema
Quando a bactéria está num ambiente escasso em carboidratos, ela ativa o sistema
PEP-PTS, aumentando a atividade do sistema, porque ela precisa ganhar a competição,
para o funcionamento do sistema é preciso um pH neutro e crescimento lento (devido à
escassez de nutrientes).
Quando a bactéria está em um ambiente com grande concentração de carboidratos,o
crescimento é intenso e portanto o metabolismo é intenso gerando muito ácido fazendo com
que o pH caia, nesse caso a bactéria desativa o sistema PEP-PTS e ativa o sistema Glicose
permease -> PIC (Polissacarídeo intracelular - molécula de reserva)
❖ Mecanismo ácido tolerância (acidúricos)
➢ Extrusão [expulsão] de prótons via ATP-Sintase translocadora de prótons
(H+/ATPase)
➢ Efluxo do produto ácido final [da fermentação lática];
➢ aumento da atividade da glicose permease [formação do PIC para reserva];
➢ diminuição da atividade do PEP-pts de açúcares, o processo de absorção de
carboidratos se torna um pouco mais lento e a bactéria não morre intoxicada
com tanto carboidrato para dar conta.
❖ Destino metabólico de carboidratos da dieta:.
Precisamos lembrar dos mecanismos de cariogenicidade e traçar um paralelo com os
microrganismos presentes na boca:
❖ Microrganismos que preenchem os requisitos de cariogenicidade:
➢ Estreptococos do grupo mutans (S. mutans, S.sobrinus, S.cricetus, S. rattus
[mais presentes na microbiota humana], S.macace, S.ferus e S.downie) -
acidúricos e acidogênicos
➢ Lactobacillus casei; L.acidophilus (acidúricos e acidogênicos)
➢ Actinomyces viscosus; A. naeslundii (cárie de raiz - não são tão acidúricos e
nem tão acidogênicos)
➢ Ps.: em estado de saúde esses microrganismos também estão presentes
mas em situação de equilíbrio.
❖ Streptococcus mutans
➢ cárie de coroa (superfície lisa - vestibular e lingual; fóssulas e fissuras) e cárie
de raiz
➢ fermentam: sacarose, manitol e sorbitol - importante para identificação em
laboratório - formação de placa em vidro (Quando colocado um tubo de vidro,
dentro do tubo de ensaio contendo S. mutans, em meio do tipo BHI [rico em
sacarose], ele consegue se aderir na estrutura de vidro - formação de placa
em vidro)
➢ acidúricos e acidogênicos
➢ produzem PIC e PEC
➢ O mutans está presente na boca de bebês que ainda não possuem dentes,
mas de maneira transitória, quando ocorre a irrupção dos dentes, o contato
com a mãe e adultos, a criança começa a adquirir a microbiota e tendo
estruturas duras na boca, como os dentes, ele começa a fazer parte da
microbiota residente.
➢ Transmissibilidade de S. mutans: contato com alimentos, contato com a mãe
etc.
Ps.: a cárie não é transmissível, apenas os microrganismos são, mas a cárie é multifatorial.
❖ Streptococcus sobrinus
➢ Cárie de coroa (maior superfície lisa, fóssulas e fissuras) e cárie de raiz
➢ Fermentam sacarose, manitol e sorbitol
➢ acidúricos e acidogênicos
➢ produzem PIC e PEC
➢ normalmente associado com S. mutans - muito parecido do ponto de vista de
patogenicidade da doença cárie;
❖ Lactobacillus casei
➢ Bactéria acidúrica e acidogênica - não conseguem usar do PEC para aderir a
estrutura do dente, para formar um biofilme mais coeso, então normalmente
os lactobacillus estão mais associados à cárie de fóssulas e fissuras, cáries
profundas (lesão de cárie aberta)- pois precisam de nichos de retenção.
➢ Faz parte da microbiota suplementar
❖ Actinomyces viscosus -> A. naeslundii tipo II
➢ Cárie de raiz;
➢ fermentam glicose
➢ menos acidúricos e acidogênicos quando comparada ao grupo mutans e aos
lactobacillus, não sobrevivem em pH igual ou menor que 5,0, então não
conseguem contribuir no processo de formação de cárie em esmalte.
➢ produzem levanos extracelulares e heteropolissacarídeo
➢ necessita de retração gengival para exposição de raiz, muito comum em
idosos.
❖ Substrato - carboidrato fermentável - fator primário
➢ Consistência do alimento (forma física)
➢ Frequência de ingestão de carboidratos - maior a frequência/maior o desafio
cariogênico - quanto maior a ingestão de carboidratos, maior a dificuldade de
remineralização.
➢ Obs: açúcares mais consumidos - sacarose 90%, frutose, glicose
O ceod geralmente é mais usado para crianças, menos de 12 anos, porque tem a unidade
dentária que vai ser perdida já que vai ter a reabsorção da raiz na troca do dente decíduo
para o dente permanente. Se chama CEOD porque não se sabe se a criança perdeu a
dentição por causas naturais ou por cárie. No gráfico mostra que quanto maior o consumo
de carboidratos, maior a quantidade de dentes cariados.
❖ CEOD: índice de dentes cariados, extração indicados e obturados em crianças
menores de 12 anos
❖ CPOS: índice de dentes cariados, extração indicados e obturados em pessoas
maiores de 12 anos
❖ Tanto o sobrinus e o mutans fermetam sorbitol,
❖ O tipo de carboidrato influencia no pH do meio
❖ O xilitol é não cariogênico e anticariogênico
❖ O que é ser anticariogênico e não cariogênico? Não cariogênico a bactéria não
consegue metabolizar e anticariogênica o microrganismos consegue colocar o xilitol
para dentro, mas não consegue metabolizar de modo que as concentrações do xilitol
se tornam tóxicas para o microrganismo e ele morre.
❖ Teste microbiológico de atividade de cárie (o grau de susceptibilidade individual é
dependente de fatores próprios do hospedeiro) - nenhum teste por si só não
determina a predisposição e presença de cárie na cavidade oral, é necessário uma
análise clínica da placa dentária, os testes bioquímico, entre outros
➢ Saliva estimulada: degradação dos microrganismos dos sítios anatômicos da
cavidade bucal, que passam para a saliva total; -> contagem de lactobacilos
na saliva (coleta e diluição da saliva - 30 a 300 colônias). Meio de cultura:
ágar rogosa pH5,4 mais ou menos 2 (possui ácido acético - meio seletivo
para lactobacillus)
■ coleta de saliva
■ colocar na placa de Petri
■ Coleta da colônia
■ diluição da solução salina
■ agitamos a saliva no córtex
■ semeadura por pour-plate/profundidade - primeiro coloca a saliva e
depois joga o meio
■ incubação 37ºC / 72 horas/ microaerofilia
■ contagem de lactobacilos
❖ Semeadura por disseminação - contagem de colônias de Streptococcus
mutans
➢ Meio MSBS (Ágar Mitis salivares com bacitracina [antibiótico que torna o meio
seletivo para o grupo mutans] e sacarose) - 15% sacarose pH 7+- 2
■ Coleta da saliva
■ Diluição da saliva
■ Semeadura por disseminação - o meio já está na placa e colocar 1mL
de saliva diluído no centro da placa e com a ajuda de uma alça de
Drigalsky e fazer a semeadura
■ Microaerofilia ou estufa de CO2 - incubação 37ºC/ 48h
■ colônias altas, convexas, com aspecto de vidro fosco esmerilhado
■ contagem de colônias no microscópio:
Porque um valor alto para lactobacillus é acima de 10 mil e para o mutans é acima de 1
milhão? Porque o lactobacillus é microbiota suplementar e sua concentração deve estar
menor que 1%, enquanto que mutans é residente.
❖ Teste de Snyder - medir a atividade de cárie
➢ Semear saliva (shake-tube) em ágar glicose contendo verde de bromocresol
[indicador de pH]
■ Coleta de saliva
■ semeadura de shake -tube [ mistura em tubo] - meio fluido
■ incubação
■ medida indireta de quantificar a quantidade de bactérias cariogênicas,
baseado na velocidade de produção de ácido.