Ecologia Microbiana oral A cavidade oral é formada pelo conjunto de tecidos, com numerosos microrganismos associados a eles, constituindo um ecossistema. Quando este sistema ecológico se encontra em equilibrio denomina-se de eubiose, quando ocorrem alterações passa a chamar-se disbiose ou seja uma cavidade oral doente. A flora oral é um dos mais complexos ecossistemas associados com superfícies biológicas. É responsável pela formação da placa dentária, um biofilme que se forma na superfície do dente e compreende uma continuidade diversa de microrganismos, sobretudo bactérias, envolvidas numa matriz de polímeros de origem quer microbiana, quer do hospedeiro. Estes biofilmes encontram-se geralmente num equilíbrio dinâmico com o hospedeiro e são compatíveis com a manutenção da integridade dos tecidos colonizados. Em presença de alterações do ambiente oral, esta microflora causa cárie e doença periodontal. Torna-se então, absolutamente necessário, perceber a ecologia da flora oral, para explicar a etiologia da doença oral.
Composição da flora oral A flora oral é muito complexa. Foram isoladas 500 espécies distintas numa mesma cavidade oral humana. A flora oral é constituída por bactérias, fungos e protozoários. Apesar da maior parte ser considerada transitória, cerca de 20 espécies foram consideradas como fazendo parte da flora autóctone ou residente, como: • Cocos Gram positivos: os estreptococos viridans são os mais isolados; • Cocos Gram negativos: Neisseria spp. (aeróbia) e Veillonella spp. (anaeróbia); • Bacilos Gram positivos: podem ser isolados numerosos bacilos Gram positivos e filamnetosos plermórficos, dos quais se destacam diversas espécies de Actinomyces, Lactobacillus e Bifidobacterium; • Bacilos Gram negativos: Prevotella, porphyromonas, fusobacterium, Eikenella e Haemophilus; • Outros microrganismos: Convém destacar as espiroquetas comensais, fungos como cândida spp. E alguns protozoários como a Trichomonas tenax e Entamoeba gingivalis.
Ecossistemas Primários As principais superfícies de colonização microbiana na cavidade oral, incluem a superfície da língua, a mucosa oral, as superfícies dentárias, o sulco gengival e matérias biocompatíveis. Estes nichos ecológicos ou ecossistemas primários possuem diferentes características químicas, físicas e nutricionais, que irão permitir o desenvolvimento de diferentes espécies microbianas.
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Dorso da língua: ocorre colonização bacteriana, sendo cerca de 45% cocos Gram positivos anaeróbios facultativos (ex: S.Salivarius) seguindo-se com cerca de 16% os cocos Gram negativos anaeróbios estritos (ex: Veillonella) e por fim os bacilos Gram positivos anaeróbios facultativos (ex: Actinomyces).
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Mucosa: a sua microflora, com excepção dos lábios e da gengiva é essencialmente constituída por cocos Gram positivos anaeróbios facultativos, especialmente pelos estreptococos.
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Superfícies dentárias: vão oferecer superfícies muito estáveis para a colonização microbiana e a composição do biofilme vai depender dos diferentes tipos de placas estabelecidos. A placa pode ter dois tipos de localização; acima da gengiva, placa supragengival, ou por baixo da gengiva, placa subgengival.
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Sulco gengival: num estado de saúde periondontal, predominam os cocos Gram positivos anaeróbios facultativos (50%) e os bacilos Gram positivos anaeróbios facultativos (18%).
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Saliva: não se encontra uma flora microbiana própria. Todos os microrganismos isolados apresentam um carácter transitório e vão depender dos outros ecossistemas primários.
Aquisição da flora microbiana oral: Quando do nascimento, a cavidade oral é estéril. Após 8 horas, já se verifica um aumento rápido do nº de microrganismos. Contudo a composição da fora microbiana varia consideravelmente nos primeiros dias de vida (ex.: Streptococos salivarius) e vai reflectir a flora do tracto genital materno. No final do 3º mês de vida, a cavidade oral revela uma microflora reconhecível, constituída por Sreptococcus, staphylococcus, Veillonella, e Neisseria. A maior parte da alteração no ecossistema oral ocorre por volta do 6 meses, com a erupção dos primeiros dentes. Este período é constituído essencialmente por espécies aeróbias e facultativas, às quais se juntam algumas espécies anaeróbias. À medida que a dentição passa a definitiva vão aparecendo microrganismos anaeróbios, como os bacilos Gram negativos anaeróbios estritos, produtores de pigmento negro e espiroquetas (ex. Porphyromonas gingivalis, Prevotella intermédia, treponema denticola). A perde completa da dentição provoca uma reversão da microflora, com um predomínio de microrganismos que podem aderir á mucosa orla e que não estão dependentes da presença dos dentes. As leveduras, como o género Cândida, são frequentemente isolados, assim como Streptococcus spp..
Formação do biofilme oral, como exemplo de sucessão ecológica: Pode-se considerar-se que o biofilme oral desenvolve-se em 4 estadios distintos: • • • •
Formação da película adquirida; Colonização primária; Colonização secundária; Biofilme estável
Formação da película adquirida Poucos minutos após profilaxia oral profunda, começa a formar-se uma camada amorfa acelular sobre a superfície limpa do esmalte: a película adquirida. Esta película é de natureza heterogénea, formada pela adsorção selectiva de proteínas e glucoproteínas salivares á hidroxiapatite do dente.
Colonização primária Começa poucos minutos após a profilaxia oral, já que as bactérias se associam com as glicopreínas salivares de forma quase imediata. A maior parte destas bactérias derivam da microflora salivar que banha o dente, e da descamação das células epiteliais. O primeiro colonizador do dente parece ser o streptococcus sanguis, mediante ligações do tipo lectina-carbohidrato, logo seguido pelo Actinomces viscisus através de mecanismos não toa bem conhecidos, entre os quais predominam os Estreptococcus (S.mitis, S.gordonii). estas primeiras bactérias estão ligadas á película de forma débil e reversível, e para que algumas possam manter-se e proliferar, iniciam-se os fenómenos de agregação e coagregação bacteriana. Esta placa, é todavia muito fina apresenta um metabolismo preferencialmente aeróbio, daí que nela se encontrem bactérias com este tipo de metabolismo respiratório. Nesta fase a placa é formada principalmente por cocos anaeróbios facultativos (Estreptococos), verificando-se a ausência de anaeróbios estritos. Após esta fase de multiplicação activa dos microrganismos estabelecidos, diminui a velocidade de crescimento dos primeiros colonizadores, e a partir de então incorporam-se novos microrganismos distintos dos da placa em desenvolvimento.
Colonização secundária Começa entre os 3-5 dias após o início da formação da película adquirida. As bactérias que estavam em quantidades insignificantes começam a aumentar o seu nº, enquanto outra já estabelecidas quase desaparecem e integram-se novas. As alterações microbianas que se produzem estão ligadas a diversas causas, entre as quais se destacam, os antagonismos por aptidões para os substratos (capacidade de metabolizar o substrato inicial ou os
produtos provenientes do metabolismo dos microrganismos colonizadores), produção de H2O2 (pelo metabolismo fermentativo das bactérias anaeróbias facultativas), bacteriocinas e especialmente pelo consumo de oxigénio, pelo que as bactérias mais aeróbias vão sendo substituídas pelas anaeróbias e anaeróbias facultativas.
Factores que influenciam a composição e maturação da placa dentária 1- Factores de origem bacteriana a) Produtos extra celulares: glucanos (esqueleto da placa) frutanos (fonte de energia) b) Interacções bacterianas: reacções de coagregação c) Ecologia da placa: Mudanças da dieta. Ingestão de sucrose-bactérias acidúricas Presença de oxigénio no meio - bactérias anaeróbias Interacções nutricionais-sucessão bacteriana Produção de bacteriocinas A importância das relações interespecíficas na formação do biofilme A ligação entre espécies pode-se manifestar como reacções de coagregação ou co-adesão e pensa-se que seja um factor essencial na ordenação daplaca. Se sa bactérias estabelecerem ligações entre elas para além de aderirem à película apresentam a capacidade de se manter por mais tempo a colonizar a superfície do dente. Os estudos “in vitro” de coagregação, demonstram que a co-agregação entre espécies é muito específica, e colonizadores primários com Streptococcus sanguis e Actinomyces naeslundii, podem agregar-se entre eles, mas não com os colonizadores secundários como Selenomonas, ou Treponemas, verificando-se também o inverso. Por outro lado, fusobacterium spp. Tem sido identificado como microrganismo “ponte”, de vido á sua habilidade em coagregar quer com os colonizadores primários, quer com os secundários. Verificou-se também, que a interacção sinérgica entre os estreptococos, nomeadamente S. gordonni e Porphyromomas gingivalis, pode ocorrer; parece haver um sinal que faz com que o P. gingivalis só se ligue á placa quando esta já é colonizada pelo S.gordonii. se esta interacção ocorrer “in vivo”, é um passo importante na transição de uma placa tolerada pelo hospedeiro para uma placa subgengival, precursora directa de doenças do periodonto.
2 – Factores derivados do hospedeiro a) Mecanismos mecânicos de limpeza oral b) Saliva: pH; lactoperoxidades; lactoferrina, lisozima, glicoproteinas salivares, mecanismos de adesão c) Resposta imunitária do hospedeiro Secreções orais – IgA Fluido gengival: leucócitos, IGG, IgM, complemento, etc. d) Biofilme estável O biofilme estável ou definitivo é atingido em 2 a 3 semanas. Constitui-se uma placa relativamente estável, em equilíbrio, que pode ser alterado devido a variações ou flutuações internas. A sua composição microbiana varia muito pouco. Numa placa madura, as camadas mais profundas ficam privadas de oxigénio assim com de nutrientes, os produtos do metabolismo bacteriano acumulam-se, e verifica-se uma redução gradual no nº de organismos vivos, de tal forma que exames microscópicos revelam espaços vazios pela autólise de algumas bactérias.
Placa inicial
Placa madura Gram (+); com algumas Gram (-) Cocos; bacilos e espiroquetas
Coloração de Gram
Gram (+)
Morfologia
Cocos e bacilos
Metabolismo energético
Facultativo
Facultativo e anaeróbio
Tolerância pelo hospedeiro
Geralmente bem tolerado
Pode causar cárie e gengivites
Formação da placa subgengival Devido aos problemas de recolha de amostras a partir do sulco gengival, por contaminação com microrganismos procedentes de outros ecossistemas primários, a composição da placa subgengival é conhecida apenas parcialmente. A placa subgengival está intimamente relacionada com a supra gengival, especialmente com a que está situada mais próxima da união dentogengival. São microrganismos da placa supragengival que por continuidade vão colonizar o sulco gengival. Existem, no entanto, diferenças.
Como factores significativos que justifiquem estas diferenças, é importante assinalar os seguintes: a) Estrutura anatómica do sulco Este espaço, por vezes inexistente, pode apresentar em condições fisiológicas uma profundidade de 1-2 mm. O acesso ao resto da cavidade oral está limitado, o que proporciona um ambiente especialmente anaeróbio. Por outro lado, os microrganismos aqui existentes estão muito protegidos dos mecanismos de defesa mecânicos do hospedeiro, o que faz supor não necessitarem de mecanismos especiais de adesão. b) pH do sulco é mais alcalino (~8.2) do que a saliva (~6.5) , com um elevado conteúdo em sais de cálcio e magnésio, que provém do exsudado que constitui o líquido gengival, isto justifica uma grande tendência para a formação de cálculo subgengival (pode ocorrer precipitação dos sais de cálcio a pH alcalino) c) Potencial oxido-redução O potencial redox é muito baixo, devido às condições anatómocas do sulco. Verifica-se a presença de um ambiente fortemente reduzido, com baixo teor em oxigénio. d) Liquido gengival O líquido gengival contém abundantes elementos nutritivos, enzimáticos, imunoglobulinas, complemento e células que actuam como determinantes ecológicas da placa subgengival. Os primeiros como fonte endógena de alimento e os íltimos como mecanismos de defesa inespecíficos e mesmo específicos, no caso das IgG, do hospedeiro.
Placa supragengival
Placa subgengival
Coloração de Gram
Gram (+/-)
Gram (-)
Morfologia
Cocos, bacilos filamentosos
Bacilos e espiroquetas
Metabolismo energético
Facultativo
Anaeróbio
Fonte energética
Fermentação de carbohidratos
Muitas formas proteolìicas
Mobilidade
Aderentes à matriz
Aderência menos pronunciada, com muitas formas móveis
Tolerância pelo hospedeiro
Pode causar cárie e gengivites
Pode causar gengivite e periondontite