La formación de la placa bacteriana dental comienza con la colonización primaria de especies pioneras que se multiplican formando una monocapa y posteriormente una empalizada adherida a la superficie dentaria. Luego ocurre la colonización secundaria con la llegada de más especies a través de la co-agregación, permitiendo que otras bacterias se unan al biofilm inicial. En 24 horas se ha formado una placa dental madura que contiene una gran variedad de bacterias y asociaciones inter-especies, las cuales continúan colonizando y proliferando

1. Colonización bacteriana primaria y secundaria. Biofilm Prof. Dr. Héctor Monardes C.

2. 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.

3. 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. mutans, 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. sanguinisinhiben acción antiadherente de Ig A. Colonización PrimariaMecanismos de adhesión

4. Colonización PrimariaMecanismos de adhesión

6. Granos de maíz (cocos)

7. Luego mazorcas con formas filamentosas recubiertas de cocos

8. S Mutans y Lactobacilos presentes en placa cariogénica

9. Lactobacilos, poco numerosos a no ser que la placa sea cariogénicaSíntesis de polisacáridos extracelulares Glucanos (mutano α-1-3) 24 a 48 horas, agregación y co-agregación bacteriana No se remueve con cepillado

10. 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 α1-3 (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 α2-4 (glicólisis anaeróbica, acido láctico) Es soluble, degradable, reutilizable Amilopectina : Polisacárido intracelular Sirve de reserva energética

11. Colonización Primaria Formación de polisacáridos Sin azúcar / Sin adherencia Con azúcar / Con adherencia GTF + glucanos adsorbidos refuerzan adherencia. Acumulación Bacteriana y Crecimiento

12. Colonización Secundaria“Conglomerado bacteriano proliferante y enzimáticamente activo adherido fuertemente a la superficie dentaria” 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

13. 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

14. Fuerza de agitación salival, remueve bacterias Fuerzas cohesivas mantienen integridad Índice de cambio en la composición se hace muy lento o 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: 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 SecundariaMaduración-Comunidad Climax

15. Placa Bacteriana o Biofilm OMS: “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” Depósito que se acumula sobre los dientes. Comunidad microbiana compleja 10 10 bacterias por mg. Más de 700 especies diferentes Fase líquida: 80%, Fase sólida: 20% Matriz. Composición: células bacterianas. Células epiteliales. Leucocitos. Macrófagos. Matriz extracelular (productos bacterianos, saliva, proteínas, polisacáridos, lípidos)

17. Formación de la PlacaResumen Superficie limpia del diente cubierta por una capa de proteínas y de glicoproteínas salivales, llamada película Colonización primaria por "especies pioneras“ Multiplicación bacteriana que forma monocapa y posteriormente empalizada perpendicular a superficie dentaria Durante y después de este crecimiento ocurre la colonización secundaria por la llegada de diferentes especies Gram positivo y negativo Co-agregación que favorece la colonización secundaria (los microbios que colonizan se unen a las células que ya forman parte del biofilm) Permite que participe del biofilm las especies que no se puede unir a la película En 24 horas la placa dental madura contiene una variedad amplia de bacterias Es posible detectar fácilmente asociaciones identificables inter-especies, tales como las configuraciones en " mazorca de maíz” Colonización y crecimiento adicional de bacterias mientras la placa madura forma una comunidad estable El desarrollo que conduce a este estado se denomina "sucesión o proliferación bacteriana”, manteniendo relaciones complejas entre microbios y microcolonias individuales, tales como sinergias de alimentación, mejoría en la resistencia antibiótica y mecanismos cooperativos con el huésped.