clase 5.- colonizacion bacteriana primaria y secundaria. biofilm
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Colonización bacteriana primaria y secundaria. Remodelación.
Biofilm Prof. Dr. Héctor Monardes C.
Objetivo General:
Describir los mecanismos de formación del biofilm dental.
• Objetivos Específicos:
• Explicar el mecanismo de formación de la placa bacteriana dental.
• Reconocer las características de un biofilm dental.
• Iones Ca+ actúan como puentes de enlace
– Uniones débiles y fuertes. • Glucoproteínas - Calcio – Bacterias. • Mecanismo reversible. • Interacciones físico-químicas: • Fuerzas de Van der Waals. • Interacciones hidrofóbicas. (S. sanguinis, S. mitis, S. oralis A. viscosus, A. naeslundii )
• Mecanismo irreversible. • Adhesinas bacterianas (lectinas en fimbrias, pili y fibrillas). • Receptores del hospedador.
• Desequilibrio del medio: Azúcar, pH, higiene. = S. mutans; lactobacilos. • Receptores de la P.A para las proteínas de unión de S. mutans.
• Proteasas de S. sanguinis inhiben acción antiadherente de Ig A.
Colonización Primaria Mecanismos de adhesión
Colonización Primaria Mecanismos de adhesión
Colonización Primaria Gérmenes Específicos (20 – 30 especies)
• Especies pioneras forman monocapa, luego empalizada. • Formas cocáceas (Streptococci 90%. Oralis, Mitis, Sanguinis, gordonii.
• Síntesis de polisacáridos extracelulares. Glucanos (mutano α-1-3)
• 2 horas aparecen varias especies : A. Viscosus y naeslundii, Neisseria.
• Metabolismo básico aerobio
Microorganismos aerobios estrictos y facultativos (estreptococos) Granos de maíz (cocos) Luego mazorcas con formas filamentosas recubiertas de cocos Desequilibrio del medio condiciona S Mutans y Lactobacilos Lactobacilos, poco numerosos a no ser que la placa sea cariogénica
• Síntesis de polisacáridos extracelulares • Glucanos (mutano α-1-3)
• 24 a 48 horas, agregación y co-agregación bacteriana
• No se remueve con cepillado
Síntesis de Polisacáridos • Dextrano:
• Dextrano sacarosa, une moléculas de glucosa a través de enlaces α1-6 • Es soluble, lineal, reutilizable (puede volver a glucosa) • Lo pueden disolver y utilizar como energía
• Mutano: • Glucosil transferasa une varias moléculas de glucosa por enlaces α 1-4 o α 1-3 (S. mutans) • Es ramificado, no es soluble ni se puede reutilizar • Se forma sobre una pequeña parte de dextrano • Fuertemente adhesivo • Da armazón y soporte a la placa
• Levano: • Fructosil transferasa une moléculas de fructosa en enlaces α 2-4 (glicólisis anaeróbica, acido láctico) • Es soluble, degradable, reutilizable
• Amilopectina :
• Polisacárido intracelular • Sirve de reserva energética
Colonización Primaria
Sin azúcar / Sin adherencia
Con azúcar / Con adherencia
GTF + glucanos adsorbidos refuerzan adherencia.
Formación de polisacáridos
Acumulación Bacteriana y Crecimiento
• Después de 3 a 5 días de la formación de la película
• Proliferación bacteriana • Aumento de grosor y complejidad
• Microorganismos residentes modifican el ambiente de forma que pueden ser sustituidos por otros más
adaptados al hábitat modificado (Sucesión ecológica autogénica)
• Cambios microbianos:
• Antagonismos por competencias de sustratos • Producción de H2O2 y bacteriocinas • Consumo del oxígeno • Bacterias más aeróbicas son sustituidas por anaerobias facultativas. • Suministros nutricionales
• Cambios morfo-estructurales:
• Aumento de formas bacilares (Actinomyces spp) • Anaerobios más estrictos invaden zonas más profundas • Aerobios se disponen en la superficie • Streptococcus siguen siendo los más abundantes y facultativos
Colonización Secundaria “Conglomerado bacteriano proliferante y enzimáticamente activo adherido fuertemente a la superficie dentaria”
• Modificaciones estructurales (grosor y complejidad) • Co - adhesión interbacteriana intraespecífica e intergenérica
• Co - adhesión intraespecífica: • - a través de los constituyentes de la saliva; S. sanguinis, S. oralis, A. naeslundii • - a través de polisacáridos extracelulares: S. mutans, A naeslundii
• Co – adhesión intergenérica: • - a través de los constituyentes de la superficie bacteriana: A. naeslundii y
estreptococcus orales
Colonización Secundaria “Conglomerado bacteriano proliferante y enzimáticamente activo adherido fuertemente a la superficie dentaria”
• Fuente de energía: • Desde hidratos de carbono fermentables provenientes de la dieta • Desdoblados por vía glucolítica • Obtención de ATP con producción de CO2 y ácido láctico • Menor proporción ácidos orgánicos butírico, acético etc.
• Colonias pioneras actúan como substrato para la colonización adicional (co-agregación)
• Densidad celular disminuye y los espacios son ocupados con polímeros
• Proporción de Streptococci disminuye
• Interacciones: • Similar a lectina • Fuerzas hidrofóbicas y electrostáticas • Alto grado de especificidad
Colonización Secundaria “Conglomerado bacteriano proliferante y enzimáticamente activo adherido fuertemente a la superficie dentaria”
• Fuerza de agitación salival, remueve bacterias
• Fuerzas cohesivas mantienen integridad
• Índice de cambio en la composición se hace muy lento se detiene
• Capas más profundas se ven privadas de oxigeno y de nutrientes
• Se acumulan productos de desecho
• Reducción gradual de microorganismos vivos
• Aparecen espacios vacíos por la autolisis
• Establecimiento de interacciones complejas: masa crítica - autoinducción
• Sinergias: subproductos metabólicos de una especie son utilizados como alimento por otro.
• Degradación cooperativa de oligosacáridos: diferentes organismos proporcionan glicosidasas específicas asegurando la utilización completa de carbohidrato disponible
Colonización Secundaria Multiplicación – Remodelación
Formación del Biofilm “Entidad bacteriana proliferante, enzimáticamente activa, que se adhiere firmemente a la superficie dentaria y que por su
actividad bioquímica y metabólica ha sido propuesta como el agente etiológico principal en el desarrollo de caries y enfermedad periodontal”
•Formación de la película adquirida
• Placa madura o Clímax
• Capa formada por microorganismos y polímeros extracelulares
• Colonización secundaria - Maduración bacteriológica y estructural
• Colonización primaria – Gérmenes específicos
• Película adquirida
– Cutícula sub-superficial
– Cutícula superficial – Película manchada