caries dental definición. etiopatogenia. epidemiología. la
TRANSCRIPT
PTD – I
Lección 16
CARIES DENTAL
Definición. Etiopatogenia. Epidemiología.
La placa bacteriana dental.
Prof. Juan José Segura Egea
Catedrático de Patología y Terapéutica Dentales
Dpto. de Estomatología, Universidad de Sevilla
CARIES DENTAL
CARIES DENTAL: DEFINICIÓN
Etimología
Caries, en latín “ putrefacción”.
CARIES DENTAL: DEFINICIÓN
Teorías etiopatogénicas
a) Endógenas:
- Estasis de fluidos nocivos (Hipócrates, 456 a.C.)
- Inflamatoria endógena (Galeno, 130 d.C.): corrupción de los
humores cefálicos a la boca caries, piorrea, gingivitis…
- Inflamación del odontoblasto (Jourdain, S.XVIII): perturbaciones
metabólicas inflamación del odontoblasto descalcificación
de la dentina destrucción del esmalte
- Teoría enzimática de las fosfatasas (Cserniey, 1950): fosfatasas
pulpares glicerofosfatos ác. fosfórico disolución tej.
calcificados. ¡Pero los dientes sin pulpa también sufrían caries!
CARIES DENTAL: DEFINICIÓN
Teorías etiopatogénicas
b) Exógenas:
- Vermicular (Asiria, 3500 a.C.): los gusanos de la caries.
- Quimioparasitaria (W. D. Miller, 1890). Producida por los ácidos
liberados por los microorganismos de la boca al transformar el
azúcar de la dieta. Miller demostró lo siguiente:
- Diferentes clases de alimentos mezclados con saliva e incubados a
37° C podían descalcificar toda la corona; Diversos tipos de bacterias
orales eran capaces de producir ácido suficiente para causar caries.
- El ácido láctico es un producto identificable en las mezclas de
carbohidratos y saliva usadas en la incubación.
- Diferentes microorganismos invaden la dentina cariada.
CARIES DENTAL: DEFINICIÓN
Teorías etiopatogénicas
b) Exógenas:
- Proteolítica (Gotlieb, 1944): las bacterias destruyen la parte
orgánica y así queda sin soporte el esmalte y la dentina, que se
desmoronan. La evidencia experimental la rechaza: las enzimas
proteolíticas no reproducen in vitro lesiones cariosas.
- Proteólisis-quelación (Schatz y Martin, 1955): tras la proteólisis
se produciría la quelación de los iones de calcio por sustancias
quelantes de la saliva. La evidencia experimental la rechaza.
CARIES DENTAL: DEFINICIÓN
Dental caries is a biofilm-mediated, diet modulated, multifactorial,
non-communicable, dynamic disease resulting in net mineral loss of
dental hard tissues (Fejerskov 1997; Pitts et al., 2017).
It is determined by biological, behavioral, psychosocial, and
environmental factors. As a consequence of this process, a caries lesion
develops
CARIES DENTAL: DEFINICIÓN
La caries dental es una enfermedad de etiología multifactorial, no
transmisible, mediada por bacterias, modulada por la dieta, dinámica,
que provoca pérdida neta de mineral en los tejidos duros dentarios.
Es causada por la desmineralización del esmalte y dentina por ácidos,
como el lactato y el acetato, formados por la fermentación de los
azúcares y almidones de la dieta por las bacterias de la placa dental.
CARIES DENTAL: DEFINICIÓN
Caries: enfermedad; código K02 de la OMS.
Lesión cariosa: secuela de la enfermedad.
CARIES DENTAL
1.- Enfermedad multifactorial que
destruye los tejidos duros del
diente
2.- provocada por los ácidos que
las bacterias de la placa dental
forman
3.- a partir de los hidratos de
carbono de la dieta.
4.- Se manifiesta como lesiones
cariosas. TRIADA DE KEYES
H. DE
CARBONO
PLACA
BACTERIANA
DIENTE
HUESPED
ETIOLOGÍA DE LA CARIES
PROTEOLISIS
AZUCAR DE LA
DIETA
PLACA
BACTERIANA
PLACA BACTERIANAAZUCAR DE LA DIETA FACTORES INDIVIDUALES
ETIOLOGÍA DE LA CARIES
PLACA BACTERIANA
AZUCAR DE LA DIETA HUESPED
FACTORES INDIVIDUALES
CARIES
ETIOLOGÍA DE LA CARIES
ETIOLOGÍA MULTIFACTORIAL DE
LA CARIES DENTAL
biodental
ETIOLOGÍA MULTIFACTORIAL DE
LA CARIES DENTAL
FACTORES DE INGENIERÍA BIODENTAL
El diente está expuesto a factores de estrés durante toda su vida funcional:
Biomecánicos:
Fuerzas de tracción / compresión, cargas oclusales…
Bioquímicos:
Corrosión de estrés y de fatiga, transporte iónico, pH salival, tasa
de flujo salival, capacidad de amortiguación de la saliva…
Bioeléctricos:
Piezoeléctricos y eléctrico-mecánicos, diferencia de potencial entre los
materiales implicados, electrolisis.
ETIOLOGÍA DE LA CARIES
FACTORES MODULADORES
- Tiempo
- Edad
- Factores de ingeniería biodental
- Salud general
- Nivel de estudios
- Nivel socio-económico
- Fluoruros
- Hábitos
- Experiencia previa de caries
PROTEOLISISAZUCAR DE LA
DIETA
PLACA
BACTERIANA
FACTORES ETIOLÓGICOS
- Placa bacteriana (biofilm).
- Hidratos de carbono de la dieta.
- Susceptibilidad del huesped.
ETIOLOGÍA DE LA CARIES
Determinantes del proceso carioso.
Aquellos que actúan a nivel de superficie
dental se encuentran en el círculo interno
(verde).
Con el tiempo, un cambio ecológico en la
composición y la actividad metabólica del
biofilm (depósito microbiano) puede
alterar el equilibrio entre el fluido de
biopelícula y el mineral del diente. La
pérdida neta de mineral resulta en la
formación de una lesión de caries
(superposición de los dos círculos
pequeños).
En el anillo exterior (amarillo) se
enumeran determinantes más distantes que
influyen en estos procesos a nivel
individual y poblacional (Adaptado de
Fejerskov y cols. 2008.)
ETIOLOGÍA DE LA CARIES
Cualquier cambio en el pH influirá en la composición química de la biopelícula y en el
grado de saturación de minerales en el fluido que envuelve a la superficie dental. Estos
factores son claves para mantener la composición química de la superficie dental.
ETIOLOGÍA DE LA CARIES
Las lesiones de caries dental son el
resultado de un cambio en la ecología
y la actividad metabólica de la
biopelícula, al desarrollarse un
desequilibrio entre el mineral dental y
el biofilm.
El biofilm es un pre-requisito para que
las lesiones de caries puedan
producirse.
ETIOLOGÍA DE LA CARIES
- Placa bacteriana -
TRIADA DE KEYES
H. DE
CARBONO
PLACA
BACTERIANA
DIENTE
HUESPED
Willoughby Dayton Miller (1853 – 1907)
Trabaja con R. Koch
Químico-dentista estadounidense.
Etiología de la caries (1890).
Busca bacterias específicas para la enf. periodontal.
Preside la FDI en 1904 (St.Louis).
Estatua a W. D. Miller
Ohio State University
ETIOLOGÍA DE LA CARIES
- Teoría quimio-parasitaria bacteriana -
Willoughby Dayton Miller (1853 – 1907)
* Describe la presencia de bacterias en los túbulos dentinarios (cocos).
* Plantea la hipótesis de que las bacterias son la causa de la inflamación pulpar, implicando a las espiroquetas: “Their great numbers in some pulps, and especially the repeated occurrence of spirochaetes, justify the supposition that, under certain circumstances, they may play an important role in suppurative processes”.
* Hoy se detecta T. Denticola en numerosas infecciones endodóncicas.
ETIOLOGÍA DE LA CARIES
- Teoría quimio-parasitaria bacteriana -
ETIOLOGÍA DE LA CARIES
- La placa bacteriana: el biofilm -
La placa bacteriana solo se ve a simple vista
cuando se ha acumulado en grandes cantidades.
Si hay poca placa puede ponerse en evidencia
utilizando detectores de placa.
ETIOLOGÍA DE LA CARIES
- La placa bacteriana -
La placa se pone en evidencia utilizando
colorantes (detectores de placa) como la
eosina o la floxina B (Plac-Control).
ETIOLOGÍA DE LA CARIES
- La placa bacteriana: composición -
ETIOLOGÍA DE LA CARIES
- La placa bacteriana: composición -
1) Fase acuosa: 70-80% es agua; 10-25% del peso es agua.
2) Fase sólida: 20-30%.
- Proteínas (30-50% del peso seco); saliva; fluido crevicular…
- Lípidos (10-25% del peso seco).
- Carbohidratos (10-20% del peso seco).
Extracelulares (en la matriz)
Glucano, polímero de la glucosa; enlaces (1-6) y (1-3)
Fructano, polímero de la fructosa; hidrolizable; reserva.
Intrabacterianos: Polímero Intracelular; enlaces (1-4)
- Materia inorgánica (5-10% del peso seco): Ca, P, K, F…
ETIOLOGÍA DE LA CARIES
- La placa bacteriana: matriz y bacterias -
ETIOLOGÍA DE LA CARIES
- La placa bacteriana: glucanos y fructanos
Estructura de un glucano ramificado donde se ven los enlaces a (1-6) de las
cadenas lineales y las ramificaciones a(1-4) y a(1-3).
Estructura de un fructano lineal. Enlaces (2-6).
ETIOLOGÍA DE LA CARIES
- La placa bacteriana: glucanos y fructanos
La matriz del biofilm recién formado, en presencia de sacarosa, se convierte con el
tiempo en una malla gruesa y gelatinosa de proteínas y polisacáridos bio-película
madura.
ETIOLOGÍA DE LA CARIES
- La placa bacteriana: matriz y bacterias -
ETIOLOGÍA DE LA CARIES
- Composición de la placa: matriz -
ETIOLOGÍA DE LA CARIES
- Composición de la placa: bacterias -
ETIOLOGÍA DE LA CARIES
- La placa bacteriana: composición -
ETIOLOGÍA DE LA CARIES
- La placa bacteriana: composición -
Bacilos
Filamentos
Espirilos
S. Mutans
PLACA BACTERIANA
- Placa bacteriana: Mazorcas de maíz -
ETIOLOGÍA DE LA CARIES
- La placa bacteriana: mecanismos de adherencia -
1) “Glucocalix“ bacteriano:
- Glucanos y levanos tienden a unirse con los glucocalix de
bacterias vecinas y con componentes de la película adquirida.
- Dextrano, sintetizado a partir de la sacarosa de la dieta por
enzimas extracelulares del E. Mutans, tiene una alta viscosidad dando
consistencia a la matriz intermicrobiana de la placa y favoreciendo la
adherencia de los gérmenes.
ETIOLOGÍA DE LA CARIES
- La placa bacteriana: mecanismos de adherencia -
2) “Adhesinas": especificidad; sustancias localizadas en la superficie
de la bacteria que se unen específicamente a receptores glucídicos
situados en la película adquirida.
ETIOLOGÍA DE LA CARIES
- La placa bacteriana: mecanismos de adherencia -
3) Interacciones electrostáticas: puentes
de hidrógeno, Van der Walls.
4) Lectinas: proteínas puente; unión
entre los glucanos del glucocalix
bacteriano. Los Actinomices y los
Leptotrix se adhieren así a E.
Mutans, Veillonella y Fusobacterias.
ETIOLOGÍA DE LA CARIES
- La placa bacteriana: mecanismos de adherencia -
5) Concentración de bacterias en la saliva:
E. Mutans: inicia la adherencia a 10.000/ml.
E. Sanguis: 1.000/ml.
6) Algunos componentes salivales condicionan la aglomeración de bacterias
con formación de agregados bacterianos que se adhieren más fácilmente
al diente.
LA PLACA BACTERIANA ES UN BIOFILM:
“Comunidad microbiana sésil formada por bacterias irreversiblemente
adheridas a una superficie, a una interfase o las unas a las otras,
permaneciendo embebidas en una matriz de polisacáridos extracelulares que
ellas mismas producen, exhibiendo un fenotipo alterado con respecto a la tasa
de crecimiento y la transcripción genética”.
“Surface-associated communities of bacteria”
Es la forma habitual de crecimiento de bacterias en la naturaleza.
Están implicadas en numerosas enfermedades:
- Caries.
- Osteomielitis.
- Infección endodóncica.
PLACA BACTERIANA: BIOFILM
DESARROLLO DE LOS BIOFILMS ORALES
El desarrollo de la formación de la placa y el biofilm es específico y
diferente para cada persona.
Las interacciones espacio-temporales y ecológicas hacen que los biofilms
orales tengan una composición diferente en cada persona.
PLACA BACTERIANA: BIOFILM
VENTAJAS DEL BIOFILM:
* División de la carga metabólica.
* Transferencia génica.
* Utilización de nutrientes.
* Respuesta de estrés.
* Neutralización de antimicrobianos.
* Comunicación intercelular.
* “Quorum sensing”.
PLACA BACTERIANA: BIOFILM
Mecanismo de control de expresiones génicas dependiente de
la densidad celular (bacteriana).
Fenómeno responsable de que un conjunto de bacterias, bajo
la generación de señales extracelulares (auto-inductores),
desarrolle comportamientos sociales coordinados.
PLACA BACTERIANA: QUORUM SENSING
PLACA BACTERIANA: QUORUM SENSING
Las bacterias pueden liberar al medio moléculas denominadas auto-inductores,
llamadas así porque incluso pueden actuar sobre la célula (bacteria) que las
liberó.
Cuantas más bacterias haya mayor concentración de auto-inductor habrá.
PLACA BACTERIANA: QUORUM SENSING
Las bacterias son capaces de detectar la concentración de auto-inductores,
teniendo así información de la densidad de bacterias en el ambiente: cuanto
mayor sea la población bacteriana, mayor será la concentración de estas señales.
Cuando se alcanza una concentración umbral, la población ha llegado al quorum
y se empiezan a expresar una serie de genes, lo que desata acciones y
comportamientos concertados en toda la población bacteriana.
FASES EN LA FORMACIÓN DE LA BIOPELÍCULA:
1- Adhesión inicial del microorganismo a la superficie (Attachment):
- Prerrequisito: microorganismos flotantes (planctónicos; agregados).
- Inicialmente se adhieren reversiblemente y luego de forma irreversible.
2- Colonización.
3- Crecimiento (Growth).
4- Maduración.
5- Dispersión: desprendimiento de algunos microorganismos (Dispersal).
PLACA BACTERIANA: BIOFILM
1) Adhesión. 2) Crecimiento. 3) Dispersión.
PLACA BACTERIANA: BIOFILM
MECANISMOS DE ADHESIÓN INICIAL LA SUPERFICIE:
A) Sustratos hidrofóbicos
* Fimbrias: polímeros de superficie con sitios no polares.
* Acido micólico de las bacterias Gram-negativas.
B) Sustratos hidrofílicos:
* Lipopolisacáridos extracelulares: glucanos (dextranos), levanos.
* Polímeros extracelulares (EPS).
PLACA BACTERIANA: BIOFILM
MECANISMOS DE ADHESIÓN INICIAL LA SUPERFICIE:
C) Motilidad (flagelos): vencen las fuerzas de repulsión inicial entre el
microorganismo y el sustrato; no es requisito esencial: bacterias Gram-
positivas inmóviles (estafilococos, estreptococos y micobacterias) forman
biopelículas.
D) Proteínas de superficie (AtlE, Bap, Esp) en bacterias Gram-positivas.
PLACA BACTERIANA: BIOFILM
INTERACCIONES BACTERIANAS EN LA PLACA DENTAL
PLACA BACTERIANA: BIOFILM
1) Adhesión. 2) Colonización. 3) Crecimiento. 4) Maduración. 5) Dispersión.
ETIOLOGÍA DE LA CARIES
- La placa bacteriana: formación -
FASES EN LA FORMACIÓN DE LA PLACA BACTERIANA:
1.- Película adquirida.
2.- Colonización selectiva: biofilm.
3.- Maduración de la placa.
PELÍCULA ADQUIRIDA
Cuando una superficie de esmalte limpia es expuesta a la saliva, en cuestión
de segundos es recubierta por una capa de glucoproteínas salivales, que se
adhieren selectivamente a la hidroxiapatita del esmalte, constituyendo la
película adquirida.
PELÍCULA ADQUIRIDA
Delgada cutícula (10 μm) de naturaleza orgánica, esteril y acelular, que
recubre todas las superficies dentarias expuestas al medio bucal, así como las
obturaciones y prótesis metálicas o acrílicas.
Se sitúa entre las bacterias de la placa bacteriana y la superficie del esmalte.
Debemos distinguirla de la cutícula de Nasmith, membrana que cubre la
superficie del diente por un corto periodo de tiempo tras la erupción.
FORMACIÓN DE LA PELÍCULA ADQUIRIDA
CAPA DE STERN
a) Aunque la hidroxiapatita es
anfótera, la superficie del esmalte
tiene una carga neta negativa debido
a que los grupos fosfato de la
hidroxiapatita se disponen más
superficialmente que los grupos
calcio.
FORMACIÓN DE LA PELÍCULA ADQUIRIDA
CAPA DE STERN
b) En presencia de agua o saliva, la
carga negativa neta del esmalte es
neutralizada por iones de carga
contraria, fundamentalmente iones
calcio (90%), que se une a los
grupos fosfatos de la hidroxiapatita,
e iones fosfato (10%), unidos a los
iones calcio de la hidroxiapatita:
"capa de hidratación o de Stern".
Será con esta capa con la que
interaccionarán principalmente y a
la que se adsorberán las proteínas
salivales que formarán la película
adquirida.
ETIOLOGÍA DE LA CARIES
- Formación de la película adquirida -
A la capa de Stern se adsorberán las
proteínas salivales que formarán la
película adquirida:
Proteínas ácidas salivales:
interaccionan con el calcio de la capa
de Stern.
Proteínas básicas salivales
interaccionan con los grupos fosfato
de la capa de Stern.
Las bacterias se adhieren a la película
mediante puentes catiónicos de calcio.
ETIOLOGÍA DE LA CARIES
- Formación de la película adquirida -
El fluoruro tiene alta afinidad por el calcio formando CaF2, sal levemente soluble en agua.
La interacción del fluoruro con el calcio de la capa de hidratación, además de formar un reservorio de fluoruro, puede interferir la formación de la capa de hidratación y de la película adquirida.
Fluor
Fluor
Fluor
ETIOLOGÍA DE LA CARIES
- Importancia funcional de la película adquirida -
1) Es medio de anclaje y base para la adhesión específica de algunos de los microorganismos de la placa bacteriana, sirviendo como sustrato para los mismos.
2) Interviene en la formación de las manchas extrínsecas de la superficie del diente.
3) Protege el esmalte del desgaste masticatorio actuando como lubrificante. Resiste la acción abrasiva pués sólo se elimina con piedra pomez o cepillos duros.
4) Es resistente a la acción de los ácidos (de la dieta o de los microorganismos) y protege al esmalte de la acidez.
5) Actúa como una membrana semipermeable, reduciendo la pérdida de iones calcio y fosfato de la superficie del esmalte,a la vez que es permeable al paso de iones para la reparación del esmalte.
Incorporación de
bacterias a la placa
- Sucesión autógena -
ETIOLOGÍA DE LA CARIES
- Placa bacteriana: colonización selectiva -
“Sucesión autógena“: una especie bacteriana va agotando sus nutrientes y
acumulando sustancias de desecho, modificando el microambiente del
entorno y preparando el terreno para la proliferación de otra especie
bacteriana.
ETIOLOGÍA DE LA CARIES
- Placa bacteriana: colonización selectiva -
1) Primeras 24 horas: cocos,
aerobios. Básicamente
estreptococos.
2) 48 horas: formas bacilares
(Actinobacillus), coco-bacilares
y diplococos gram negativos
(Neisserias). Disminuye la pO2
en la placa preparando el medio
a los anaerobios. Aparecen así
los primeros filamentos:
Actinomyces y Nocardias.
Placa a las 3 horas Placa a las 24 horas
ETIOLOGÍA DE LA CARIES
- La placa bacteriana: formación -
ETIOLOGÍA DE LA CARIES
- Placa bacteriana: colonización selectiva -
3) 4 días: proliferan bacilos
fusiformes (fusobacterias),
bacteroides, difteroides y
más hongos filamentosos
(leptotrix).
4) 7 días: espiroquetas
(espirilos y treponemas).
ETIOLOGÍA DE LA CARIES
- Placa bacteriana: colonización selectiva -
5) Primera semana: maduración de la
placa. Entre las mallas de los hongos
filamentosos se produce un medio muy
anaerobio. Se observan tres niveles en
la placa: biofilm oral,
a) superficialmente hay aerobios,
b) en la zona media facultativos, y
c) en la zona interna anaerobios.
6) A los quince días la placa ya es madura
y su composición microbiana no se
modificará cualitativamenre sino solo
cuantitativamente.
Las bacterias se organizan en la placa bacteriana, que se deposita
sobre todas las superficies orales (Nishihara y Koseki).
3) La placa va creciendo. Los colonizadores primarios se dividen y dan paso a los colonizadores secundarios, incluyendo bacterias gramnegativas como la Prevotellaintermedia y Capnocytophaga.
4) Trascurrida ya 1 semana, comienzan a llegar los colonizadores terciarios: anaerobios gramnegativos del tipo Porphyromonas, Campylobacter y Treponema, y muchos otros.
Nishihara y Koseki:
1) Formación de película. Esto comienza tan pronto como se limpian los dientes. Las sustancias (principalmente glicoproteínas) en la saliva se adhieren a los dientes.
2) En el siguiente paso, los dientes recubiertos de película están colonizados por una serie de bacterias grampositivas, incluidas varias cepas de estreptococos. Estos "colonizadores primarios" producen proteínas que permiten la unión y la adherencia a la superficie dental recubierta de película adquirida.
ETIOLOGÍA DE LA CARIES
- Bacterias cariógenas en la placa madura -
ETIOLOGÍA DE LA CARIES
- Bacterias cariógenas en la placa madura -
ETIOLOGÍA DE LA CARIES
- Bacterias cariógenas en la placa madura -
Estreptococo Mutans – Lactobacillus
ACIDÓGENOS
ACIDÚRICOS
ETIOLOGÍA DE LA CARIES
- Bacterias cariógenas en la placa madura -
FCG: Fluido crevicular
Eh: Potencial de oxido-reducción
ESTREPTOCOCO MUTANS
FACTORES DE VIRULENCIA Y CARIOGÉNICIDAD
Acidogenicidad: puede fermentar los azúcares de la dieta para
producir ácido láctico como producto final del metabolismo. Esto
hace que baje el pH y se desmineralice el esmalte dental.
Aciduricidad: capacidad de subsistir y producir ácido en un
medio con pH bajo.
Acidofilia: resiste la acidez del medio bombeando protones (H +)
fuera de la célula.
Síntesis de polisacáridos extracelulares: por medio de enzimas como
la glucosil y la fructosiltransferasas sintetiza polímeros (glucanos y
fructanos) a partir de la sacarosa. Los glucanos insolubles pueden
ayudar a la célula a adherirse al diente y ser usados como reserva de
nutrientes.
Síntesis de polisacáridos intracelulares, como el glucógeno: sirven
como reserva alimenticia y mantienen la producción de ácido durante
largos períodos aún en ausencia de consumo de azúcar.
ESTREPTOCOCO MUTANS
FACTORES DE VIRULENCIA Y CARIOGÉNICIDAD
F – Fructosa G – Glucosa EPS – Polisac. extracelulares
Fructosil -
transferasa
Glucosil -
transferasa
Esmalte
AcidoAdherencia
ETIOLOGÍA DE LA CARIES
- Placa bacteriana: síntesis de polisacáridos extracelulares -
ETIOLOGÍA DE LA CARIES
- Placa bacteriana: síntesis de polisacáridos extracelulares -
PTD – I
Lección 16
CARIES DENTAL
Definición. Etiopatogenia. Epidemiología.
La placa bacteriana dental.
Prof. Juan José Segura Egea
Catedrático de Patología y Terapéutica Dentales
Dpto. de Estomatología, Universidad de Sevilla