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01/09/2014 1 Universidade Federal de Campina Grande Odontologia - Bioquímica Geral Biofilme dental Profª Angélica Sátyro angelicasatyro@hotmail.com 2 Ecologia Bucal As superfícies do nosso organismo são colonizadas por microrganismos, mesmo quando em estado de saúde, os quais constituem a microbiota da região. Conceito de Biofilme Comunidades microbianas complexas, e dinâmicas, envoltas por uma matriz, geralmente polissacarídica, que se formam seqüencialmente e sofrem alterações ao longo do tempo Biofilme Porque formar biofilmes? Melhores condições de sobrevivência nos ambientes naturais • Proteção contra: • Radiações UV • Fagocitose • Desidratação • Predadores • Antimicrobianos • Aproveitamento de nutrientes; • Troca de material genético; Biofilme Dental Estima-se que o corpo humano é composto por cerca de 1014 células, das quais 19% são células humanas; A microbiota residente de um local contribui direta e indiretamente para o desenvolvimento normal da fisiologia do hospedeiro; Ex: Paciente de UTI utilizando Antibióticos de amplo espectro Por longos períodos – Candidíase; 01/09/2014 2 7 Animais assépticos (germ-free), mantidos em laboratórios com alimentação estéril e em ambiente totalmente esterilizado, conseguem sobreviver, demonstrando que a microbiota não é um fator indispensável para a sobrevivência. Participação da microbiotano organismo 8 Embora não seja indispensável, a microbiota colabora com o organismo nos seguintes aspectos: -Nutrição do hospedeiro através das digestão de alimentos e síntese de vitaminas por bactérias do intestino (vitamina K, piridoxina, biotina, ácido nicotínico, ácido pantotênico); Participação da microbiotano organismo 9 Embora não seja indispensável, a microbiota colabora com o organismo nos seguintes aspectos: Participação da microbiotano organismo -Estímulo para a elaboração de anticorpos naturais -Mecanismo de antagonismo à instalação de microrganismos patogênicos; Biofilme Dental A boca não é um ambiente homogêneo para a colonização microbiana; Existem micro-habitates distintos como as superfícies das mucosas, superfícies dentárias e o sulco gengival; As papilas linguais são ideais para as bactérias fastidiosas como os anaeróbios estritos Biofilme Dental A erupção da dentição cria novos habitates para a colonização microbiana porque os dentes provêem as únicas superfícies do corpo que não se renovam, na qual a microbiota residente pode normalmente se aderir; O período provável de infecção pelo S. mutans ocorre entre o 19º e o 31º meses de vida; Biofilme Dental Saliva: A saliva desempenha um importante papel na regulação do crescimento e atividade metabólica da microbiota oral; Ajuda a manter o pH em valores em torno de 6,75 – 7,25, e a temperatura em torno de 35-36ºC, a qual é ideal para muitos microorganismos; Contém glicoproteínas e proteínas que atuam como fonte primária de carboidratos, peptídios e aminoácidos para o crescimento bacteriano; 01/09/2014 3 Biofilme Dental Dieta: Uma dieta rica em sacarose pode mudar a composição da microbiota, gerando um baixo pH, capaz de inibir o crescimento de muitas bactérias orais encontradas no biofilme, selecionando desse modo as espécies mais acidúricas; Biofilme Dental Dieta: A sacarose pode ser convertida por enzimas bacterianas, GLICOSILTRANSFERASE (GTF) e FRUTOSILTRANSFERASE (FTF) em glicanos e frutanos, respectivamente; Glucanos – podem consolidar a adesão da placa e contribuir na composição da matriz da placa; Frutanos – atuam como estoques extracelulares de nutrientes. Biofilme Dental Dieta: O excesso de carboidratos na dieta é estocado por algumas espécies na forma de compostos de glicose intracelulares, que podem ser metabolizado em ácidos na ausência de substratos fermentáveis; ÁCIDO Formação do Biofilme Dental � Formação da Película; � Adesão de células bacterianas simples; � Crescimento de bactérias aderidas, levando à formação de microcolônias distintas; � Sucessão e co-agregação microbianas que levam a uma alta diversidade de espécies; � Comunidade clímax/ biofilme maduro; Formação da Película Adquirida Os constituintes principais da película são glicoproteínas salivares, fosfoproteínas, lipídios e,em maior extensão, componentes do fluido gengival; Remanescentes de paredes celulares bacterianas e outros produtos têm também sido identificados na película; A película desempenha um importante papel modificador na cárie e erosão dentárias devido sua permeabilidade seletiva, que restringe o transporte de íons para dentro e para fora dos tecidos. 01/09/2014 4 Formação da Película Adquirida Camada de Hidratação: Qualquer superfície carregada quando imersa em água atrairá íons de cargas opostas; Esses íons formam uma camada muito próxima à superfície, permanecendo essa situação enquanto a superfície estiver banhada pelo líquido; Formação da Película Adquirida Quando imersa em saliva, a carga negativa da superfície do esmalte é imediatamente neutralizada por uma camada de íons de cargas opostas, os chamados íons de oposição, formando a camada de hidratação ou de Stern; A camada de hidratação normalmente presente na superfície do esmalte consiste principalmente em cálcio e fosfato; A presença destes íons livres, preenchendo o espaço entre as cargas negativas, pode agir como fator de união, diminuindo o espaço entre as bactérias e a superfície dental. Formação da Película Adquirida 22 O feto normalmente é asséptico. • O ambiente bucal, ao nascimento, permite a implantação de microrganismos do trato genital da mãe, como lactobacilos, corinebactérias, micrococos, estreptococos, coliformes, leveduras. Aquisição da Microbiota • Oito horas após o nascimento vários microrganismos podem ser encontrados. Aquisição da Microbiota • Streptococos salivarius e S. mitis aparecem em maior freqüência; • No segundo dia de vida, 1/6 das crianças ainda apresentam a cavidade bucal estéril; • Estreptococos representam 98% dos viáveis e estafilococos aparecem em menor número; Aquisição da Microbiota No terceiro mês de vida, a microbiota presente na boca de todas as crianças é representada principalmente por estreptococos, estafilococos, pneumococos, lactobacilos e Neisserias; 01/09/2014 5 • A erupção dos dentes introduz outros habitats como as superfícies lisas, fissuras dos dentes e o sulco gengival; • Inicialmente, acompanhando a erupção dos primeiros dentes, fixa-se o S. sanguis e a seguir o S. mutans. Aquisição da Microbiota • O desenvolvimento de “nichos anaeróbicos”, como resultado de condições criadas pelos habitantes originais ou por características anatômicas, conduz a uma gradual mudança na microbiota, de aeróbia para anaeróbia-facultativa; • Microrganismos, tais como micrococos e Neisseria, são substituídos por Veillonella e Actinomyces; • Durante o primeiro ano de vida os estreptococos representam 70% dos viáveis, sendo o restante representado por estafilococos, Veillonella e Neisseria; Aquisição da Microbiota • Na idade escolar a microbiota é praticamente igual à do adulto; Aquisição da Microbiota Polímeros Bacterianos Extracelulares; A formação de polissacarídeos extracelulares (pec) a partir da molécula de sacarose e de outros açúcares, representa importante papel na adesão entre os microrganismos e a estrutura dental Adesão Bacteriana •Constituintes de superfície de uma espécie bacteriana, possuem capacidade de ligação a constituintes de outros microrganismos, da mesma espécie ou de espécies diferentes; Adesão Bacteriana Mecanismos de retenção adesiva •Possibilitam que as bactérias tornem-se aderidas à superfície dos tecidos bucais. •Glicocálice Bacteriano: É um conjuntode estruturas de natureza polissacarídica que se situam externamente à parede celular das bactérias. Adesão Bacteriana 01/09/2014 6 Mecanismos de retenção adesiva • Quando o glicocálice entra em contato com a superfície dental, podem ser estabelecidas outras forças atrativas como pontes de hidrogênio, formação de par iônico, e interação dipolo-dipolo; • O glicocálice é responsável pela adesão das bactérias aos sítios, favorecendo a formação de microcolônias. Adesão Bacteriana •Pili ou Fímbrias: são estruturas, geralmente, bastante alongadas para fora do glicocálice e podem, portanto, auxiliar na formação de uma “ponte” que estabelece contato entre as bactérias e a superfície dental; •Adesinas: São moléculas encontradas nas bactérias que reconhecem receptores específicos localizados na superfície dental, nas células epiteliais ou na película adquirida do esmalte (PAE). Adesão Bacteriana Adesão Bacteriana • As adesinas estão geralmente localizadas no glicocálice ou nas fímbrias; • Adesinas reconhecem estruturas com carboidratos são denominadas lectinas. • Em alguns estreptococos foi demonstrado que os ácidos lipoteicóicos que se ligam as proteínas semelhantes à albumina e às células epiteliais da mucosa bucal funcionam como adesinas; Adesão Bacteriana 35 Esquema ilustrando a organização estrutural de uma fímbria, assinalando a presença de moléculas do tipo adesina, situadas na extremidade da estrutura Adesão Bacteriana 01/09/2014 7 37 • Microrganismos que não são retidos na cavidade bucal, rapidamente são eliminados. Adesão Bacteriana Biofilme Universidade Federal de Campina Grande Odontologia - Bioquímica Geral Biofilme dental Profª Angélica angelicasatyro@hotmail.com
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