BIOQUÍMICA DA PLACA (Bioquímica)

Prévia do material em texto

1 Davi Barros Bioquímica 
Bioquímica da Placa Dentária 
ECOSSISTEMA ORAL 
► A cavidade oral fornece condições ideais para o crescimento de microrganismos (ambiente 
úmido, mantido a uma temperatura de 34 a 36 °C e um pH próximo à neutralidade (pH 6·75 - 
7·25) na maioria das áreas) 
► A grande diversidade anatômica acarreta o crescimento de uma comunidade microbiana 
diferente para cada habitat. A existência de sulcos, fissuras favorecem o desenvolvimento de 
bactérias anaeróbicas (ou aeróbicas facultativas). 
► Sistema aberto – as bactérias são continuamente introduzidas e removidas do sistema. 
► Se estabelece na cavidade oral aquele microrganismo que possui capacidade de aderência 
às superfícies, ou que fiquem retidos por exemplo em fissuras. 
PRINCIPAIS ECOSSISTEMAS BUCAIS 
 
► Epitélio bucal – a descamação contínua da superfície das células epiteliais permite uma 
rápida eliminação da bactéria aderida. 
► Dentes - apresentam diversos locais que podem ser colonizados por bactérias abaixo (região 
subgengival) e acima da margem da gengiva (região supragengival). 
► Língua - com suas papilas na superfície fornecem locais para colonização que são protegidos 
de remoção mecânica. 
► A saliva e o fluido encontrado no sulco gengival (fluido crevicular gengival) são essenciais 
para a manutenção do ecossistema oral fornecendo água, nutrientes, aderência e fatores 
antimicrobianos. 
FUNÇÕES DOS MICRORGANISMOS RESIDENTES QUANDO EM EQUILÍBRIO EM RELAÇÃO AO SEU HOSPEDEIRO 
 
• Barreira contra instalação de microrganismos patogênicos (resistência a colonização). 
• Modulação do sistema imunológico. 
• Produção de substâncias utilizáveis pelo hospedeiro – vitaminas. 
• Degradação de substâncias tóxicas 
► A microbiota também constitui um reservatório de bactérias potencialmente patogênicas que 
podem infectar os tecidos do hospedeiro. Ex. endocardite bacteriana. 
VANTAGENS PARA OS MICRORGANISMOS QUE VIVEM EM BIOFILMES 
 
► Amplo habitat para crescimento (espécies que consume O2 criam ambientes favoráveis para 
as anaeróbicas). 
► Maior disponibilidade de nutrientes, tais como fontes de C, N e fosfato. 
► Resistência aumentada a agentes antimicrobianos - esta resistência é determinada por: 
– Taxa de crescimento lenta; 
 
2 Davi Barros Bioquímica 
– Limitações de difusão/reação; 
– Inativação/neutralização por enzimas. 
► Resistência a mecanismos de defesa do hospedeiro (PMNs não podem c/ agregados 
superiores a 5 bactérias). 
► Resistência a formas reativas de oxigênio. 
► Resistência a proteases. 
► Aquisição de novos genes, expressão de novas características. 
MICROBIOTA ORAL 
 
► A composição da flora microbiana oral sofre a influência de vários fatores, que incluem: 
saliva, idade, mecanismos de defesa do hospedeiro, tratamento com antibióticos, estado 
dentário, frequência de ingestão de açucares e hábitos de higiene oral. 
► Muitas patologias orais como cáries, doença periodontal e periimplantites são relacionadas 
com a placa bacteriana. 
► Conhecer os mecanismos que controlam a formação e o desenvolvimento da placa pode 
ajudar a entender as patologias orais e a planejar um tratamento efetivo. Depósitos formados na 
superfície dos dentes 
► Placa dental – agregados bacterianos aderidos ao dente ou outras estruturas orais sólidas. 
Não são removidas por ação mecânica de um spray de água. 
► Matéria alba –descreve agregados bacterianos, leucócitos e células epiteliais descamativas 
que se acumulam na superfície da placa e dos dentes, não possuindo uma estrutura interna 
regular como aquela observada na placa. São removidos por ação mecânica de um spray de 
água. 
► Cálculo – é um depósito duro que se forma pela mineralização da placa. Placa dentária 
► É uma massa mole concentrada e aderente de microrganismos contidos numa matriz 
orgânica, formada por polímeros bacterianos, substâncias salivares e elementos da dieta do 
hospedeiro. 
► É uma comunidade complexa de mais de 800 espécies diferentes. (Siqueira e Rôças – 2005) 
Com base na relação com a margem gengival, ela é diferenciada em placa supragengival e 
placa subgengival. 
COMPOSIÇÃO 
 
► A composição da placa dental varia em diferentes superfícies anatômicas (fissuras, 
superfícies interproximais e lisas, sulco gengival) em virtude das propriedades físicas e biológicas 
de cada local. 
► A placa é constituída de uma fase sólida e uma fase líquida. 
► As bactérias compreendem a cerca de 70% do volume da placa, enquanto que a matriz 
compreende aos 30% restantes. 
• Cell cluster = aglomerado de células formando o biofilme. 
• Streamer = fase planctônica (bactéria em suspensão). 
 
3 Davi Barros Bioquímica 
• Void = espaço vazio. 
• Channel – canais que permitem a passagem de nutrientes e outras substâncias 
► Componentes orgânicos 
• Carboidratos uma grande proporção corresponde a políssacarídeos extracelulares (PECs) 
(glucanos e frutanos). 
• Polissacarídeos intracelulares (PICs) que atuam como um reservatório energético para serem 
usados durante os períodos de ausência de substratos da dieta. 
• Lipídeos 
• Proteínas (alta concentração de proteínas bacterianas e salivares). 
► Componentes inorgânicos - compreendem de 5-10% do peso seco da placa. 
• A concentração de Ca e P na placa é alta, em relação a saliva. K, Na, Mg, 
• Cu, Fe e F também estão presentes. 
ETAPAS DE FORMAÇÃO DA PLACA 
 
1. Formação da película adquirida 
Adsorção de glicoproteínas salivares na superfície dos dentes. 
2. Colonização primária (espécies pioneiras) (Gram (+) cocos e bastonetes S. sanguis, S. oralis, S. 
mitis, A. viscosus) 
Resistem a força de cisalhamento (saliva) e à repulsão eletrostática 
3. Colonização secundária - predominância de Gram (-) filamentos (em 5 dias) Interação 
microbiana, substituição dos cocos e bastonetes Gram (+) 
Matriz de microrganismos e substância fundamental 
4. Biofilme estável 
Película adquirida 
► A placa bacteriana não se forma diretamente na superfície dos dentes e sim na película 
adquirida. 
► Camada orgânica acelular formada pela adsorção seletiva de certos componentes salivares 
ao dente e a outras superfícies sólidas (amálgama, ouro, porcelana) presentes na boca. 
► No seu estágio inicial não contem bactérias, entretanto, é rapidamente colonizada passando 
a se tornar parte da placa dental. 
► A película pode ser removida após vigorosa escovação com agentes abrasivos, porém é 
rapidamente reconstituía pela exposição a saliva. 
► Se interpõe entre o dente e a placa, atuando como uma barreira à difusão dos ácidos da 
dieta e da fermentação bacteriana. 
► Atua na proteção mecânica do esmalte contra abrasão e atrito. 
 
4 Davi Barros Bioquímica 
► Confere permeabilidade seletiva ao esmalte, permitindo a remineralização de lesões 
cariosas. 
► Juntamente com a mucina forma um meio lubrificante entre as superfícies opostas dos 
dentes. 
► Determina a microbiota inicial que adere ao dente. 
► Nutre e serve de substrato para os microrganismos. 
Mecanismos de aderência bacteriana 
► Os mecanismos de aderência são essenciais para a colonizaçãobacteriana na cavidade 
oral. Na sua ausência, a bactéria se torna parte do fluido salivar e é engolida. 
► No desenvolvimento da placa 2 processos de aderência são necessários: 1º as bactérias 
devem aderir à superfície da película e tornar-se suficientemente firmes de modo a resistir aos 
fatores naturais de remoção como a mastigação, a deglutição e o próprio fluxo salivar. Em 2º 
lugar, elas devem crescer e aderir umas sobre as outras para permitir o acúmulo de placa. 
– Fase 1 - Colonização primária 
– Fase 2 - Colonização secundária 
– Fase 3 - Biofilme estável 
► Colonizadores iniciais ou pioneiros: Streptococcus e Actinomyces. 
ADESÃO DE MICRORGANISMOS 
 
► Fase 1 - nessa fase o microrganismo é mantido por um curto período por forças atrativas. 
Ocorrem interações principalmente entre bactérias específicas e a película adquirida. As 
interações podem ser uma combinação do tipo lectina, interações eletrostáticas e hidrofóbicas 
ou podem envolver estruturas delicadas chamadas fibrilas ou fimbrias que se projetam da 
superfície do microrganismo. 
► Fase 2 - a adesão é tornada essencialmente irreversível pela síntese de um polímero 
extracelular. A dextrana, mantém as células unidas na forma de filamentos. 
► Fase 3 – A coagregação entre espécies diferentes são mediadas através proteínas 
específicas, chamadas adesinas, que são expressas na superfície de ambas as células e que 
interagem com seus receptores específicos na outra célula. 
► Na superfície das bactérias, existem macromoléculas ligantes genericamente chamadas 
adesinas. Na superfície dos tecidos do hospedeiro, existem moléculas receptoras que 
reconhecem as adesinas bacterianas e com elas interagem especificamente. Dessa interação 
altamente específica, formam-se pontes de ligação, que são as bases da aderência bacteriana. 
► As adesinas mais bem conhecidas são as lectinas e as adesinas hidrofóbicas. Lectinas são 
adesinas protéicas que têm afinidade específica por carboidratos. Assim, elas só se fixam nos 
tecidos (mucosa ou superfície dental) em cujas superfícies exista o carboidrato que lhes é afim, 
que funciona como receptor. 
PLACA BACTERIANA SUPRAGENGIVAL 
 
► Existe uma maior densidade de células na base da placa. Estas geralmente apresentam uma 
parede celular grossa, característica de células com crescimento lento devido à escassez de 
nutrientes. A parte externa da placa tem menor densidade de células e uma maior diversidade 
 
5 Davi Barros Bioquímica 
de espécies. O material entre as células é o PEC. 
FATORES QUE INFLUENCIAM NA ECOLOGIA MICROBIANA 
 
► Temperatura - 36°C – 36,5°C: durante a alimentação, os microrganismos que colonizam a 
boca são expostos a alimentos quentes e frios e provavelmente devem se adaptar a essas 
variações extremas de temperatura. 
► pH: na cavidade oral, o pH é mantido próximo da neutralidade pela saliva. Entretanto, a área 
subgengival é banhada pelo fluido gengival e não sofre controle pela ação tamponante da 
saliva. 
► Potencial de Óxido-Redução (Eh) - reflete a quantidade de oxigênio. Bactérias anaeróbicas 
precisam de um ambiente reduzido (Eh negativo) para seu crescimento, enquanto bactérias 
aeróbicas precisam de um ambiente oxidado (Eh positivo). 
► Nutrientes; saliva: pH (saliva) = 6,25 - 7,25; fluxo salivar; fatores agregantes - proteínas Ac; 
capacidade tampão e atividade antimicrobiana 
LOCAIS DE FORMAÇÃO DA PLACA 
 
 
► Os microrganismos precisam superar diversas forças de remoção para que possam 
permanecer na cavidade oral. As áreas entre dentes adjacentes e na fenda proximal estão 
protegidas das forças geradas na mastigação, fluxo salivar e higiene oral. Bem como áreas dos 
dentes que apresentam imperfeições podem favorecer o desenvolvimento da placa. 
Metabolismo da placa 
► Os carboidratos representam uma fonte de carbono e a principal fonte de energia da 
microbiota da placa (alguns microrganismos podem empregar ácidos carboxílicos, aminoácidos 
ou peptídeos, ao invés de carboidratos). 
► Como a concentração de glicose na saliva é muito baixa, as glicoproteínas são a principal 
fonte de carboidratos para as bactérias da placa. 
► As bactérias apresentam componentes enzimáticos fixos, denominados de enzimas 
constitutivas, direcionadas ao metabolismo da glicose (via glicolítica). No entanto, os 
microrganismos bacterianos exibem habilidades enzimáticas latentes para utilizar uma grande 
variedade de outros açúcares como a sacarose, maltose, lactose, frutose e álcoois-açúcares 
como sorbitol e manitol. No entanto, essas enzimas são sintetizadas apenas quando o açúcar 
está presente, sendo denominadas de enzimas indutíveis. 
 
6 Davi Barros Bioquímica 
► Para que um açúcar possa ser metabolizado há necessidade de dois sistemas enzimáticos, 
um para transportá-lo para o interior da célula e outro para convertê-lo em um intermediário da 
via glicolítica. 
► O Sistema de transporte fosfotransferase (PTS) é encontrado apenas em bactérias, onde 
catalisa o transporte e fosforilação de diversos monossacarídeos, dissacarídeos, açucares 
aminados, poliois e outros derivados de açucares. O sistema atua em baixas concentrações de 
açúcar, em pH neutro e crescimento lento. 
► Pesquisas realizadas com o S. mutans indicam que a glicose também pode ser transportada 
por enzimas, denominadas permeases, e fosforilada por um processo dependente de ATP. Esse 
mecanismo parece funcionar com altas concentrações de glicose, baixos níveis de pH e altos 
índices de crescimento. 
Transporte e metabolismo da glicose nos estreptococos: via glicolítica e via das pentoses. Vias 
metabólicas de conversão do piruvato nos estreptococos 
► O destino do piruvato depende da quantidade e tipo de açúcar disponível, bem como da 
presença de O2 e CO2. 
► Concentrações elevadas de açúcar - o principal produto formado é o ácido lático. ► Baixas 
concentrações de açúcar e em anaerobiose - resulta na geração de ácido fórmico, ácido 
acético e etanol como produtos finais. 
► Os produtos finais de excreção do metabolismo bacteriano dependem da concentração de 
açúcares no meio oral. 
ATIVIDADE METABÓLICA E NÍVEIS DE AÇÚCAR 
 
► Na cavidade oral há carência de nutrientes na maior parte do tempo, mas podem ocorrer 
períodos repentinos de excesso de nutrientes. Tais excessos podem ser prejudicais as bactérias 
e, com isso, o metabolismo bacteriano deve ser rigorosamente controlado. Nestas fases, a 
concentração de açúcares na placa pode abruptamente subir cerca de 10.000 vezes e muitas 
bactérias morrem por um processo denominado “morte acelerada pelo substrato”. ► Os 
estreptococos orais e outras bactérias se protegem deste risco usando vários mecanismos: 
regulando o índice de glicólise, convertendo o piruvato em diferentes produtos finais, 
sintetizando polissacarídeos intra e extracelulares e inibindo o sistema de transporte de 
açúcares. 
► A sacarose pode ser convertida em glicanos (polímeros de glicose) por ação da 
glicosiltransferas e em frutanos (polímeros de frutose) pela frutosiltransferase. 
► Os frutanos atuam como estoque extracelular de nutrientes, enquanto os glicanos podem 
consolidar a adesão da placa. O excesso de carboidratos na dieta é estocado por algumas 
espécies na forma de polímeros intracelulares, que podem ser metabolizados na ausência de 
substratos fermentáveis. 
► Microrganismos como S. mutans, S. salivarius e S. sanguis sintetizam PECs a partir da sacarose, 
através das glicosiltransferases (GTFs). 
REFERÊNCIASOLIVEIRA, J. Odonto UP: Bioquímica do Sistema Dentário, 2021. Disponível em: 
https://www.odontoup.com.br/bioquimica-do-sistema-dentario/. Acesso em: 31 ago. 2021. 
NELSON, D. L.; COX, M. M. Princípios de Bioquímica de Lehninger. 7ª ed. Artmed Editora, 2018. 
https://www.odontoup.com.br/bioquimica-do-sistema-dentario/