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BIOFILMES BUCAIS
Page e Korman (1997) DESAFIO MICROBIANO RESPOSTA IMUNO-INFLAMATÓRIA METABOLISMO DO TECIDO ÓSSEO E CONJUNTIVO Fatores de Risco Ambientais e Adquiridos Fatores de Risco Genéticos SINAIS CLÍNICOS DA DOENÇA PROGRESSÃO
TOLERÂNCIA AO O 2 ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
ECOLOGIA BUCAL estuda a relação entre a microbiota e a cavidade bucal (competição pela sobrevivência) desequilíbrio ecológico doença infecciosa
OBJETIVOS ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
ECOSSISTEMA BUCAL ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
ECOSSISTEMA BUCAL ,[object Object],[object Object]
MICROBIOTA BUCAL ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Estágios ecológicos no estabelecimento da comunidade microbiana transmissão (número de bactérias e freqüência) aquisição espécies pioneiras ( S. salivarius – bacteriocinas ) ( S. oralis  e  S. sanguis  / adesinas) sucessão aumento da diversidade microbiana comunidade clímax
MICROBIOTA BUCAL   MICROBIOTA autóctone espécies >1% (sítio particular) MICROBIOTA suplementar espécies < 1% Lactobacillus  (10 -5  – 10 -3   / microbiota viável) e  S. mutans MICROBIOTA transitória   Loesche (1994)
ANIMAIS germ-free convencionais gnotobióticos
Fatores que influenciam a aquisição ou que interferem no equilíbrio da microbiota bucal.
ANAEROBIOSE
Tensões de O 2  na cavidade bucal ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Potencial de Óxido-Redução (Eh) reflete a quantidade de oxigênio Eh da saliva = +200mV
“ O sucesso universal dos anaeróbios nas membranas mucosas indica que esta relação é tão estável que deve ser considerada uma relação simbiótica.” Loesche (1994)
[object Object],[object Object]
SALIVA ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Aderência ou Adesão ,[object Object],[object Object]
Fluido Gengival atividade mecânica atividade microbiana
Descamação Epitelial Fatores Sistêmicos do Hospedeiro Higiene Bucal Uso de Antimicrobianos
FONTE DE NUTRIENTES DIETA
composição química consistência física freqüência
SALIVA glicoproteínas sais inorgânicos aminoácidos vitaminas glicose neuraminidase  ácido siálico
FLUIDO GENGIVAL exsudato sérico aminoácidos livres glicose vitaminas
CONSIDERAÇÕES HISTÓRICAS Leeuwenhoek, 1683 animálculos Facinus pequenas formas de vida Black placa microbiana gelatinosa  Gibbons, 1970 conceito da aderência específica
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Placa (biofilme) bacteriana (o) 1,7 X 10 11  por grama de peso seco  Socransky  et al . (1963)
POTENCIAL PATOGÊNICO DO BIOFILME hipótese do biofilme não-específico hipótese do biofilme específico
HIPÓTESE DOS SURTOS CASUAIS
MATÉRIA ALBA microrganismos células epiteliais descamadas restos alimentares componentes salivares
IMPORTÂNCIA CLÍNICA ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
BIOFILME DENTÁRIO ,[object Object]
BIOFILMES BUCAIS  (Darveau  et al.,  1977)   ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
BIOFILMES BUCAIS ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Biofilme Supragengival Biofilme Subgengival associado ao dente associado ao epitélio associado ao conjuntivo microbiota móvel intra-sucular
FORMAÇÃO DO BIOFILME DENTÁRIO SUPRAGENGIVAL
PELÍCULA ADQUIRIDA espessura 0,01µm - 1µm grupamentos sulfatos e carboxila orientados para saliva COMPOSIÇÃO QUÍMICA proteínas (albumina), lisozima, lactoferrina, amilase, IgA, IgG, fosfolipídios, glicoproteínas
PELÍCULA ADQUIRIDA ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
BIOFILME DENTÁRIO FASE DE COLONIZAÇÃO INICIAL (DE 0 A 8 HORAS)  MECANISMOS DE ADESÃO E ESTRUTURAÇÃO
superfície dentária Streptococcus mutans S. sanguis Lactobacillus A. viscosus dorso da língua S. salivarius A. naeslundii
FORMAÇÃO DO BIOFILME ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
fase irreversível interações hidrofóbicas (LTA) ( S. sanguis, A. viscosus, A. naeslundii, S. mutans ) lecitina (fibrila) X carboidrato (receptor) ( S. sanguis, S. oralis ) especificidade à galactose e ao ácido siálico interações eletrostáticas – Ca ++ salivar ( S. mutans ) interação envolvendo IgAs ( S. sanguis )
interação c/ proteínas salivares ricas em prolina ( A. viscosus, S. mutans ) interações com amilase ( S. gordonii ) interação c/ proteína salivar submandibular e sublingual ( S. mutans ) interações com glicosiltransferase e glucanos ( S. mutans, S. sobrinus ) (Rölla  et al ., 1984)
FASE DE CRESCIMENTO RÁPIDO (DE 4 A 48 HORAS) predominam mecanismos de aderência interbacteriana
MATRIZ INTERMICROBIANA 25% do volume do Biofilme
por meio de polissacarídeos ( S. mutans, sanguis, mitis, salivarius e Lactobacillus ) por meio de constituintes da saliva e do fluido gengival ( S. sanguis, S. oralis, A. naeslundii )
PEC S. mutans  enzima  invertase s a c a r o s e glicosiltransferase / frutosiltransferase polímero de glicose (glucan binding proteins – GBP) glucanos (mutano e dextrano)  levano (frutano)
 
PIC GLICOGÊNIO
Veillonella  e  Neisseria fermentadoras de ácido láctico modifica o pH final do biofilme
por meio de constituintes de superfície de bactérias de diferentes espécies ( A. viscosus ou A. naeslundii e  Estreptococos orais) ( S. sanguis e S. oralis  e  F. nucleatum ) ( S. sanguis e P. gingivalis ) ( Capnocytophaga gingivalis e A. israelli ) ( C. ochracea e A. naeslundii ) ( Prevotella loeschei e S. oralis )
FASE DE REMODELAÇÃO produtos extracelulares reações de co-agregação ecologia da placa mudanças na dieta (ingestação de sacarose) oxigênio no ambiente interações nutricionais produção de bacteriocinas
O 2  Carboidratos  Saliva Streptococcus  /  Actinomyces Lactato  Acetato  Formiato
Lactato  Veilonella   Acetato   Formiato   H 2   Menadiona Campylobacter   Pi / Pg
tiamina, putrescina, isobutirato   Formato   Fusobacterium / Eubacterium   Bacteroides / Micromonas     Co 2     Aa,  Capnocytophaga , Ec
SAÚDE PERIODONTAL ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
FORMAÇÃO DO BIOFILME DENTÁRIO SUBGENGIVAL
Cemento Radicular   Capnocytophaga  sp. Células Epiteliais Eikenella corrodens
BIOFILME DENTÁRIO SUBGENGIVAL associado ao dente formação do cálculo cáries radiculares
BIOFILME DENTÁRIO SUBGENGIVAL associado ao epitélio bastonetes e cocos G- bactérias flageladas espiroquetas
BIOFILME DENTÁRIO SUBGENGIVAL associado ao conjuntivo GN / PJL
Espiroquetas - GUNA (Listgarten, 1965) Espiroquetas e bastonetes fusiformes - epitélio gengival vital (Listgarten, 1965; Heylings, 1967) Bastonetes; filamentosos; cocos – espaços intercelulares e epiteliais da bolsa periodontal (Frank & Voegel, 1978; Frank, 1980) Invasão Bacteriana
Cocos; bastonetes; filamentosos; espiroquetas – epitélio das bolsas periodontais profundas. Aa.;  C. sputigena ; Mycoplasma; Espiroquetas - PJL (Saglie, 1982) Invasão X translocação - gengivite induzida em ratos (Sanavi  et al . - 1985) Invasão bacteriana gengival - sítios recorrentes (Pertuiset  et al . - 1987) Invasão   Bacteriana
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Principais Bactérias Bucais G+ ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Principais Bactérias Bucais G+ ,[object Object],[object Object],[object Object]
Principais Bactérias Bucais G+ ,[object Object]
Principais Bactérias Bucais G+ ,[object Object]
Principais Bactérias Bucais G+ ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Principais Bactérias Bucais G- ,[object Object]
Principais Bactérias Bucais G-   Actinobacillus actinomycetemcomitans ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
[object Object],[object Object]
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Espiroquetas ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
PRINCIPAIS FATORES DE VIRULÊNCIA DOS ORGANISMOS PERIODONTOPATOGÊNICOS
[object Object],[object Object],Fatores de Virulência
ENZIMAS DE AGRESSÃO DIRETA PROTEASES colagenases (Pg, Pi, Aa, Td) ação semelhante à tripsina (P, Bf,Td) aminopeptidases (C, Pg) gelatinases (Pg, Pi)
FOSFOLIPASE A precursores da prostaglandina (Pg, Pi) FOSFATASE ALCALINA E ÁCIDA (Pg, Pi, C, Aa) PRODUTOS TÓXICOS EPITELIOTOXINA (Pg, Pi, Aa, C)
Fator inibidor da proliferação de fibroblastos suprime síntese de DNA e RNA dos fibroblastos (Pg, Pi, C, Aa, Td) Toxina de distensão citoletal efeito tóxico sobre os fibroblastos e células epiteliais (algumas cepas - Aa) Endotoxinas - LPS
Toxina indutora de reabsorção óssea (microvesículas de Aa) Butirato e Propionato – substâncias tóxicas Catabólitos de Proteólise substâncias fétidas – indol, NH 3  e compostos sulfurosos voláteis – aumentam a permeabilidade das mucosas e reduzem a síntese protéica (Pg, Pi)
Fatores de evasão das defesas do hospedeiro Fibrinolisina – invasão (Pg, Pi, Td) Inibição da atividade de LPMNs substâncias que competem com as quimiotáticas / bloqueio dos receptores de LPMNs (Pg, Pi, C, Aa, Td) Leucotoxina (Aa)
Componentes antifagocitários de superfície ligação de LPMNs (Pg, Aa) Resistência a digestão intracelular superoxidodismutase (Pg, Pi) catalase (Aa) Proteases para IgA e IgG (Pg, Pi, Bf, Aa, TD) Resistência às ações opsonizante e lítica do sistema C proteases para C3b e C5b (Pg)
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Socransky (1977) ,[object Object],[object Object]
Socransky (1977) ,[object Object],[object Object],[object Object]
Complexidade da microbiota Dificuldades na coleta: 1. Atividade de doença no sítio selecionado 2. Representatividade do material coletado 3. Diâmetro do sulco gengival Dificuldades no cultivo e caracterização bacteriana.
Diluições VMGAIII 0,5ml 10 -1 0,5ml 10 -2 0,5ml 10 -3 0,5ml 10 -4
Semeadura em Meio Seletivo 10 -2 pura 100  L 100  L
Incubação
Biofilmes ,[object Object],[object Object],[object Object]

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B I O F I L M E S B U C A I S

  • 2. Page e Korman (1997) DESAFIO MICROBIANO RESPOSTA IMUNO-INFLAMATÓRIA METABOLISMO DO TECIDO ÓSSEO E CONJUNTIVO Fatores de Risco Ambientais e Adquiridos Fatores de Risco Genéticos SINAIS CLÍNICOS DA DOENÇA PROGRESSÃO
  • 3.
  • 4. ECOLOGIA BUCAL estuda a relação entre a microbiota e a cavidade bucal (competição pela sobrevivência) desequilíbrio ecológico doença infecciosa
  • 5.
  • 6.
  • 7.
  • 8.
  • 9. Estágios ecológicos no estabelecimento da comunidade microbiana transmissão (número de bactérias e freqüência) aquisição espécies pioneiras ( S. salivarius – bacteriocinas ) ( S. oralis e S. sanguis / adesinas) sucessão aumento da diversidade microbiana comunidade clímax
  • 10. MICROBIOTA BUCAL MICROBIOTA autóctone espécies >1% (sítio particular) MICROBIOTA suplementar espécies < 1% Lactobacillus (10 -5 – 10 -3 / microbiota viável) e S. mutans MICROBIOTA transitória Loesche (1994)
  • 12. Fatores que influenciam a aquisição ou que interferem no equilíbrio da microbiota bucal.
  • 14.
  • 15. Potencial de Óxido-Redução (Eh) reflete a quantidade de oxigênio Eh da saliva = +200mV
  • 16. “ O sucesso universal dos anaeróbios nas membranas mucosas indica que esta relação é tão estável que deve ser considerada uma relação simbiótica.” Loesche (1994)
  • 17.
  • 18.
  • 19.
  • 20. Fluido Gengival atividade mecânica atividade microbiana
  • 21. Descamação Epitelial Fatores Sistêmicos do Hospedeiro Higiene Bucal Uso de Antimicrobianos
  • 23. composição química consistência física freqüência
  • 24. SALIVA glicoproteínas sais inorgânicos aminoácidos vitaminas glicose neuraminidase ácido siálico
  • 25. FLUIDO GENGIVAL exsudato sérico aminoácidos livres glicose vitaminas
  • 26. CONSIDERAÇÕES HISTÓRICAS Leeuwenhoek, 1683 animálculos Facinus pequenas formas de vida Black placa microbiana gelatinosa Gibbons, 1970 conceito da aderência específica
  • 27.
  • 28. Placa (biofilme) bacteriana (o) 1,7 X 10 11 por grama de peso seco Socransky et al . (1963)
  • 29. POTENCIAL PATOGÊNICO DO BIOFILME hipótese do biofilme não-específico hipótese do biofilme específico
  • 31. MATÉRIA ALBA microrganismos células epiteliais descamadas restos alimentares componentes salivares
  • 32.
  • 33.
  • 34.
  • 35.
  • 36. Biofilme Supragengival Biofilme Subgengival associado ao dente associado ao epitélio associado ao conjuntivo microbiota móvel intra-sucular
  • 37. FORMAÇÃO DO BIOFILME DENTÁRIO SUPRAGENGIVAL
  • 38. PELÍCULA ADQUIRIDA espessura 0,01µm - 1µm grupamentos sulfatos e carboxila orientados para saliva COMPOSIÇÃO QUÍMICA proteínas (albumina), lisozima, lactoferrina, amilase, IgA, IgG, fosfolipídios, glicoproteínas
  • 39.
  • 40. BIOFILME DENTÁRIO FASE DE COLONIZAÇÃO INICIAL (DE 0 A 8 HORAS) MECANISMOS DE ADESÃO E ESTRUTURAÇÃO
  • 41. superfície dentária Streptococcus mutans S. sanguis Lactobacillus A. viscosus dorso da língua S. salivarius A. naeslundii
  • 42.
  • 43. fase irreversível interações hidrofóbicas (LTA) ( S. sanguis, A. viscosus, A. naeslundii, S. mutans ) lecitina (fibrila) X carboidrato (receptor) ( S. sanguis, S. oralis ) especificidade à galactose e ao ácido siálico interações eletrostáticas – Ca ++ salivar ( S. mutans ) interação envolvendo IgAs ( S. sanguis )
  • 44. interação c/ proteínas salivares ricas em prolina ( A. viscosus, S. mutans ) interações com amilase ( S. gordonii ) interação c/ proteína salivar submandibular e sublingual ( S. mutans ) interações com glicosiltransferase e glucanos ( S. mutans, S. sobrinus ) (Rölla et al ., 1984)
  • 45. FASE DE CRESCIMENTO RÁPIDO (DE 4 A 48 HORAS) predominam mecanismos de aderência interbacteriana
  • 46. MATRIZ INTERMICROBIANA 25% do volume do Biofilme
  • 47. por meio de polissacarídeos ( S. mutans, sanguis, mitis, salivarius e Lactobacillus ) por meio de constituintes da saliva e do fluido gengival ( S. sanguis, S. oralis, A. naeslundii )
  • 48. PEC S. mutans enzima invertase s a c a r o s e glicosiltransferase / frutosiltransferase polímero de glicose (glucan binding proteins – GBP) glucanos (mutano e dextrano) levano (frutano)
  • 49.  
  • 51. Veillonella e Neisseria fermentadoras de ácido láctico modifica o pH final do biofilme
  • 52. por meio de constituintes de superfície de bactérias de diferentes espécies ( A. viscosus ou A. naeslundii e Estreptococos orais) ( S. sanguis e S. oralis e F. nucleatum ) ( S. sanguis e P. gingivalis ) ( Capnocytophaga gingivalis e A. israelli ) ( C. ochracea e A. naeslundii ) ( Prevotella loeschei e S. oralis )
  • 53. FASE DE REMODELAÇÃO produtos extracelulares reações de co-agregação ecologia da placa mudanças na dieta (ingestação de sacarose) oxigênio no ambiente interações nutricionais produção de bacteriocinas
  • 54. O 2 Carboidratos Saliva Streptococcus / Actinomyces Lactato Acetato Formiato
  • 55.
  • 56. Lactato Veilonella Acetato Formiato H 2 Menadiona Campylobacter Pi / Pg
  • 57. tiamina, putrescina, isobutirato Formato Fusobacterium / Eubacterium Bacteroides / Micromonas Co 2 Aa, Capnocytophaga , Ec
  • 58.
  • 59. FORMAÇÃO DO BIOFILME DENTÁRIO SUBGENGIVAL
  • 60. Cemento Radicular Capnocytophaga sp. Células Epiteliais Eikenella corrodens
  • 61. BIOFILME DENTÁRIO SUBGENGIVAL associado ao dente formação do cálculo cáries radiculares
  • 62. BIOFILME DENTÁRIO SUBGENGIVAL associado ao epitélio bastonetes e cocos G- bactérias flageladas espiroquetas
  • 63. BIOFILME DENTÁRIO SUBGENGIVAL associado ao conjuntivo GN / PJL
  • 64. Espiroquetas - GUNA (Listgarten, 1965) Espiroquetas e bastonetes fusiformes - epitélio gengival vital (Listgarten, 1965; Heylings, 1967) Bastonetes; filamentosos; cocos – espaços intercelulares e epiteliais da bolsa periodontal (Frank & Voegel, 1978; Frank, 1980) Invasão Bacteriana
  • 65. Cocos; bastonetes; filamentosos; espiroquetas – epitélio das bolsas periodontais profundas. Aa.; C. sputigena ; Mycoplasma; Espiroquetas - PJL (Saglie, 1982) Invasão X translocação - gengivite induzida em ratos (Sanavi et al . - 1985) Invasão bacteriana gengival - sítios recorrentes (Pertuiset et al . - 1987) Invasão Bacteriana
  • 66.
  • 67.
  • 68.
  • 69.
  • 70.
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  • 73.
  • 74.
  • 75.
  • 76.
  • 77. PRINCIPAIS FATORES DE VIRULÊNCIA DOS ORGANISMOS PERIODONTOPATOGÊNICOS
  • 78.
  • 79. ENZIMAS DE AGRESSÃO DIRETA PROTEASES colagenases (Pg, Pi, Aa, Td) ação semelhante à tripsina (P, Bf,Td) aminopeptidases (C, Pg) gelatinases (Pg, Pi)
  • 80. FOSFOLIPASE A precursores da prostaglandina (Pg, Pi) FOSFATASE ALCALINA E ÁCIDA (Pg, Pi, C, Aa) PRODUTOS TÓXICOS EPITELIOTOXINA (Pg, Pi, Aa, C)
  • 81. Fator inibidor da proliferação de fibroblastos suprime síntese de DNA e RNA dos fibroblastos (Pg, Pi, C, Aa, Td) Toxina de distensão citoletal efeito tóxico sobre os fibroblastos e células epiteliais (algumas cepas - Aa) Endotoxinas - LPS
  • 82. Toxina indutora de reabsorção óssea (microvesículas de Aa) Butirato e Propionato – substâncias tóxicas Catabólitos de Proteólise substâncias fétidas – indol, NH 3 e compostos sulfurosos voláteis – aumentam a permeabilidade das mucosas e reduzem a síntese protéica (Pg, Pi)
  • 83. Fatores de evasão das defesas do hospedeiro Fibrinolisina – invasão (Pg, Pi, Td) Inibição da atividade de LPMNs substâncias que competem com as quimiotáticas / bloqueio dos receptores de LPMNs (Pg, Pi, C, Aa, Td) Leucotoxina (Aa)
  • 84. Componentes antifagocitários de superfície ligação de LPMNs (Pg, Aa) Resistência a digestão intracelular superoxidodismutase (Pg, Pi) catalase (Aa) Proteases para IgA e IgG (Pg, Pi, Bf, Aa, TD) Resistência às ações opsonizante e lítica do sistema C proteases para C3b e C5b (Pg)
  • 85.
  • 86.
  • 87.
  • 88.
  • 89. Complexidade da microbiota Dificuldades na coleta: 1. Atividade de doença no sítio selecionado 2. Representatividade do material coletado 3. Diâmetro do sulco gengival Dificuldades no cultivo e caracterização bacteriana.
  • 90. Diluições VMGAIII 0,5ml 10 -1 0,5ml 10 -2 0,5ml 10 -3 0,5ml 10 -4
  • 91. Semeadura em Meio Seletivo 10 -2 pura 100  L 100  L
  • 93.