Biopelículas orales

 “La biopelícula consiste en grupos de bacterias y otros microorganismos que se encuentran por toda la boca, incluidos los dientes, la lengua, las mejillas y las encías. Si existe una cantidad excesiva de algunos microorganismos o una cantidad insuficiente de otros, puede aparecer una enfermedad bucodental”. 

Se conoce que el proceso de evolución biológica es constante. Así como las especies de animales superiores se fueron adaptando con el devenir de los tiempos, las bacterias también han realizado una adaptación a nuevas condiciones de vida. La biopelícula es una respuesta biológica de los microorganismos a esta evolución de su propio medio. La cavidad bucal y la orofaringe constituyen un sistema de estructuras que por su forma, textura, temperatura, niveles de oxígeno y mecanismos de auto limpieza, posibilitan la existencia de múltiples especies microbianas que actúan protegiendo al hospedero, y que se conocen con el nombre de flora comensal o flora bucal. En la actualidad, se han identificado más de 700 especies bacterianas como integrantes de la microbiota bucal normal. Su existencia es necesaria y posibilita el equilibrio indispensable para el mantenimiento del estado de salud. La cavidad bucal es considerada un ecosistema poblado por organismos fisiológicamente diferentes, los cuales coexisten exitosamente gracias a mecanismos adaptativos y a la existencia de sitios que facilitan su adhesión, como las superficies de los dientes, el surco gingival, la lengua, las amígdalas, las superficies mucosas que revisten toda la boca, entre otros. Algunas circunstancias de diferente naturaleza propician modificaciones cuanticualitativas de la flora comensal y, en algunos casos, los microorganismos proliferan de manera tal que atentan contra el equilibrio huésped-parásito y ponen a prueba las capacidades defensivas del primero.Tal es el hecho de las colonizaciones bacterianas que dan inicio a las enfermedades gingivales y periodontales, conocidas con el nombre de placa bacteriana, placa microbiana, microbiota y, recientemente, biofilms o biopelículas. Uno de los primeros aspectos a considerar debe ser la denominación genérica de estos depósitos. Placa dentobacteriana es el término utilizado con mayor frecuencia, aunque el más adecuado debe ser el de placa microbiana, biopelícula o biofilm, ya que en dicha estructura existen fundamentalmente bacterias, pero pueden estar presentes hongos, virus y protozoos. 

 Formación de la biopelícula 

La formación de la biopelícula se puede dividir en tres fases: 

- Formación de la película dental (película adquirida): La formación de la película adquirida es la etapa inicial del desarrollo de la biopelícula. Todas las zonas de la boca, entre ellas las superficies de los tejidos blandos, los dientes y las de restauraciones fijas y removibles, están cubiertas por una película de glucoproteínas. Esta está constituida por componentes salivales y del líquido gingival, así como de desechos, productos bacterianos y de células de los tejidos del huésped. Los mecanismos que intervienen en la formación de la película del esmalte incluyen fuerzas electrostáticas, de Van der Waals e hidrófobas. La superficie de hidroxiapatita tiene un predominio de grupos fosfato con carga negativa que interactúan directa o indirectamente con elementos de macromoléculas salivales y del líquido crevicular con carga positiva. Las películas operan como barreras de protección, lubrican las superficies e impiden la desecación del tejido. Sin embargo, también aportan un sustrato al cual se fijan las bacterias.

 -Colonización inicial o colonización primaria 

Tras unas horas, aparecen las bacterias en la película dental. Los primeros colonizadores de la superficie dentaria cubierta con la película son los microrganismos grampositivos facultativos, como Actinomyces viscosus y Streptococcus sanguis. Estos colonizadores iniciales se adhieren a la película mediante moléculas específicas, denominadas adhesinas, presentes en la superficie bacteriana, que interactúan con receptores en la película dental. A continuación, la biomasa madura mediante la proliferación de especies adheridas, y se produce, además la colonización y el crecimiento de otras. En esta sucesión ecológica de la biopelícula, hay transición de un ambiente aerobio inicial, caracterizado por especies grampositivas facultativas, a otro notablemente escaso de oxígeno, debido al consumo de este gas por parte de las bacterias pioneras que favorecen el predominio de gérmenes anaerobios gramnegativos.

 -Colonización secundaria y maduración

 Las bacterias comienzan a aumentar en número y se da inicio a un proceso de sucesión ecológica autogénica; los microrganismos residentes modifican el ambiente, de tal forma, que ellos mismos pueden ser sustituidos por otros más adaptados al hábitat modificado. Los colonizadores secundarios son los microrganismos que no colonizaron en un principio superficies dentales limpias, entre ellos Prevotella intermedia, Prevotella loescheii, especies de Capnocytophaga, Fusobacterium nucleatum y Porphyromonas gingivalis. Dichos patógenos se adhieren a las células de bacterias ya presentes en la masa de la biopelícula. Entre todas las bacterias que forman la biopelícula, existen tres que tienen una relevancia especial en el inicio y la progresión de la enfermedad periodontal: Aggregatibacter actinomycetemcomitans (Aa), Porphyromonas gingivalis (Pg) y Tannerella forsythensis (Tf).  La biopelícula supragingival está unida a la superficie dentaria y se encuentra formada predominantemente por Actinomyces. Sin embargo, la naturaleza de la biopelícula subgingival es más complicada, ya que existen dos biopelículas diferentes: una asociada a la superficie radicular y otra en íntima relación con la superficie epitelial de la pared blanda de la bolsa. Esta última contiene predominantemente espiroquetas y especies gramnegativas (P. gingivalis, T. denticola). Entre las dos biopelículas, existe una zona de baja densidad celular compuesta por bacterias débilmente unidas, que parecen estar en estado planctónico.

vídeo etapas de formación 

Composición bacteriana de la comunidad estable de los distintos tipos de placas dentales:

Las biopelículas están estructuradas, principalmente, por grandes colonias de bacterias sésiles, incrustadas en una matriz polimérica extracelular o glicocálix.

La matriz es muy hidratada debido a que incorpora grandes cantidades de agua dentro de su estructura, y llega a representar hasta el 97 %. Está formada, además, por exopolisacáridos, que constituyen su componente fundamental, producidos por los microrganismos integrantes. En menor cantidad se encuentran otras macromoléculas, como proteínas, ácidos nucleicos y diversos productos procedentes de la lisis bacteriana. El conjunto de polisacáridos, ácidos nucleicos y proteínas se conocen con el nombre de sustancias poliméricas extracelulares. En la matriz también pueden hallarse: cristales de sales minerales, partículas de corrosión, de sedimento o ambas, o componentes sanguíneos. Los exopolisacáridos pueden estar asociados con iones metálicos y cationes bivalentes. Pueden tener carga neutra o polianiónica, según el tipo de exopolisacárido, lo que les permitirá interactuar con distintos antimicrobianos, de forma tal que estos pueden quedar atrapados en la matriz sin capacidad para actuar sobre las bacterias.

La arquitectura de la matriz no es sólida. Los microrganismos viven en torreones celulares, que se extienden en forma tridimensional desde la superficie a la cual están adheridas. Estos torreones están compuestos por microcolonias de diferentes células bacterianas, tanto aeróbicas como anaeróbicas, englobadas por exopolisacáridos y separadas unas de otras por espacios intersticiales huecos, llamados canales de agua; estos permiten el flujo de líquido y actúan como un sistema circulatorio primitivo para el transporte y difusión de nutrientes y oxígeno a las bacterias ubicadas en su interior, incluso a aquellas situadas en las zonas más profundas de la biopelícula. Asimismo, constituyen un mecanismo para la remoción de desechos metabólicos.

Características de los microorganismos:

No todos los microorganismos se encuentran en toda la superficie bucal. Por ejemplo, Streptococcus mutans y S. sanguis se localizan en las superficies duras como la corona dental; en cambio, Streptococcus salivarius se desarrolla principalmente en el dorso de la lengua, pero no en los dientes. Se han llegado a aislar hasta 200 especies distintas en la cavidad bucal de una misma persona; muchas de ellas son transitorias y alrededor de 20 son residentes o autóctonas:

1. Cocos grampositivos. Los más frecuentes son Streptococcus viridans, mutans, sanguis, salivarius,oralis y mitis.

2. Cocos gramnegativos. Hay aerobios (destacan los del género Neisseria) y anaerobios (géne ro Veillonella).

3. Bacilos grampositivos. Predominan especies de Actinomyces, Lactobacillus, Bifidobacterium, Corynebacterium matruchotii, Rothia dentocariosa y difteroides.

4. Bacilos gramnegativos. Los más frecuentes pertenecen a los géneros Prevotella, Porphyromonas,

Fusobacterium, Capnocytophaga, Actinobacillus, Eikenella, Campylobacter y Haemophilus.

5. Otros microorganismos. Se encuentran también espiroquetas comensales, especies de Mycoplasma,hongos como Candida albicans y algunos protozoarios (Trichomonas tenax y Entamoeba gingivalis).

El conjunto de microorganismos que colonizan el cuerpo humano sano se denomina microbiota normal. Otros microorganismos viven en forma libre y se alimentan de materia en descomposición (saprófitos).La microbiota de los nichos ecológicos de la cavidad bucal, en términos generales, es la siguiente:

1. Mucosa. Básicamente existen cocos grampo sitivos,anaerobios facultativos (se multiplican tantoen ausencia como en presencia de oxígeno) y en especial Streptococcus viridans.

2. Labios. Por estar formados por piel y mucosa,contienen microbiota cutánea (Staphylococcusepidermidis y especies de Micrococcus) y Streptococcus viridans provenientes de la saliva y dorso de la lengua (cuando se humedecen).

3. Mejillas y paladar duro. Predominan Streptococcus viridans, principalmente Streptococcus mitis. En menor proporción se encuentran losestreptococos sanguis y salivarius y microorganismos de la saliva.

4. Paladar blando. Hay Streptococcus viridans y microorganismos del tracto respiratorio (es pecies de Haemophilus, Corynebacterium y Neisseria,así como Streptococcus pyogenes).

5. Lengua. Alrededor de 45% de los microorganismos son cocos grampositivos y anae robios facultativos, entre los cuales destaca Streptococcus salivarius. Le siguen en propor ción los cocos gramnegativos anaerobios es trictos (16%) con predominio de las especies de Veillonella, y los bacilos grampositivos anaerobios facultativos (12%) como las espe cies de Actinomyces.

6. Surco gingival sano. Predominan los cocos grampositivos anaerobios facultativos (50%), sobre todo Streptococcus sanguis, mitis, oralis y gordonii, y los bacilos grampositivos anae robios facultativos(18%) como las especies de Actinomyces.

7. Saliva. Carece de microbiota propia, aunque se encuentran cocos grampositivos anaerobios facultativos (44%), cocos gramnegativos anaerobios como las especies de Veillonella (15%) y bacilos anaerobios f acultativos gram positivoscomo las especies de Actinomyces (15%).

8. Encía y superficies dentales. Hay mucha variación, de acuerdo con el tipo de placa dentobacteriana existente. 

papel de la biopelícula en caries y enfermedad periodontal 

“Los microorganismos que viven dentro de las biopelículas bucales viven en una proximidad cercana, unas con las otras.Lo cual resulta en un amplio rango de interacciones potenciales las cuales pueden ser sinérgicas o antagonistas.”Se ha demostrado que esta masa microbiana, llamada biopelícula dental, produce una diversidad de sustancias irritantes.Tales como ácidos, endotoxinas y antígenos.Estás sustancias con el tiempo invariablemente disolverán al diente y destruirán a los tejidos de soporte es decir provocaran la caries dental la reducción del pH, generado por el metabolismo bacteriano de los azúcares, es el factor principal que causa la ruptura de la homeostasis microbiana de la biopelícula.

La formación de las biopelícula dental, como estructura de organización bacteriana, es una manifestación del fenómeno denominado quórum sensing (QS) . Dentro de las diversas opciones de manifestar fenómenos de organización bacterianas, la asociación en biocapas de las bacterias se da como resultado de la interacción de unas señales moleculares que se denominan autoinductores, con unas proteínas transcripcionales que permiten o bloquean la expresión de genes involucrados en el QS. Las biopelícula dental están formados por una o más comunidades de microorganismos, embebidos en un glicocálix, unidos a una superficie sólida. La razón por la que existen las biopelícula dental en la naturaleza es que permiten a los microorganismos unirse y multiplicarse sobre distintas superficies. Además, las bacterias que forman parte de una biopelícula dental (sésiles) disfrutan de un gran número de ventajas en comparación con las bacterias aisladas (plantónicas) lo que permite además de la supervivencia, la conjugación bacteriana, la variación fenotípica de las mismas y el intercambio de información genética .

Se entiende que las enfermedad periodontal se inicie y sea perpetuada por un grupo de bacterias predominantemente Gram negativas y por las bacterias anaerobias de la placa bacteriana, constituyéndose en biopelícula dental, la cual sufre modificaciones y variaciones que permite su adaptación a las diversas condiciones. Este proceso puede controlarse por el empleo o por medio de la práctica diaria de la higiene oral eficaz, siendo las medidas tales como el cepillado de dientes y el uso de medios auxiliares tales como el hilo dental entre los dientes, una de las formas más efectivas hasta la presente de controlar esa biopelícula dental dental .

Los patógenos periodontales importantes incluyen Aggregatibacter actinomycetemcomitans (aa), Bacteroides forsythus (BF), y Porphyromonas gingivalis (PG). Estas y otros bacterias con sus toxinas pueden producir irritación del tejido conectivo periodontal y estimular una respuesta inflamatoria crónica, con sus mediadores inmunológicos. Se considera que la patogénesis periodontal se caracteriza por lipopolisacáridos bacterianos (LPS) que permiten la activación de una serie de citoquinas pro-inflamatorias y no inflamatorias, las cuales median en la respuesta inflamatoria del organismo. La gravedad de la destrucción del tejido periodontal depende de la dinámica de las interacciones entre el desafío microbiano y la respuesta inmune inflamatoria del organismo.

vídeo hecho por mi de detección de placa dentobacteriana