Universidad Nacional Autónoma de MéxicoFacultad de Odontología

Laboratorio de Genética Molecular

CURSO DE MICROBIOLOGÍAAlta especialización en implantología

Dra. Laurie Ann Ximénez-FyvieMtra. Adriana Patricia Rodríguez-Hernández

Bloghttp://laurieximenez.wordpress.com/

Las enfermedades periodontales soninfecciones endógenas mixtas causadaspor grupos específicos de microorganismosque colonizan la placa dentobacterianasubgingival dentro de una estructura debiopelícula e inducen respuestasinflamatorias que llevan a la destrucciónde los tejidos de soporte del diente.

Infección endógena vs. exógena

INFECCIONES ENDÓGENAS

Causadas por microorganismos de la flora comensal

(residente, endógena)

Causadas por microorganismos exógenos

(patógenos estrictos)

Mycobacterium tuberculosisVibrio cholerae

Plasmodium falciparum

Clostridium difficileEscherichia coli

Staphylococcus aureus

INFECCIONES EXÓGENAS

Postulados de Robert Koch

Flora endógena

> 1 , 0 0 0 e s p e c i e s

≈25 especies

≈1,000 especies

÷500 y 1,000 especies

≈60 especies

El microbioma humano

• En el cuerpo humano existen 10 veces más células microbianas (bacterias, virus, hongos, etc.) que células propias.

• Portamos por arriba de 100 veces más genes microbianos que genes humanos.

• Los microorganismos se adquieren al nacer.• Se establecen como parte de la flora endógena

durante los primeros 3 años de vida.• Nos acompañan hasta que morimos.• El consorcio de microorganismos que colonizan a una

especie dada se denomina microbioma.• Sus efectos son primordialmente benéficos:

→Estimulación del sistema inmune.→Protección contra infecciones exógenas.→Producción de nutrientes.→Estimulación del recambio epitelial.

OPORTUNÍSTICAS

Pacientes inmunocomprometidosTerapia antibacteriana

INVASIÓN TISULAR

Caries dentalPenetración por traumatismo

TRASLOCACIÓN BACTERIANA

Isquemia intestinalDisminución del tránsito intestinal

Cambios en el hábitatAlteraciones en el equilibrio de la flora

Supresión de la respuesta inmune

Infecciones causadas por la flora endógena

•Adhesión•Coagregación•Organización y relaciones interbacterianas•Respuesta inmune

Determinantes de la colonización bacteriana

Primer evento en el proceso de colonización bacteriana.

Los microorganismos se adhieren a superficies de manera selectiva por loque su distribución en la cavidad bucal NO es homogénea.

Dr. Ronald J. Gibbons

En ambientes en donde existen superficies expuestas a fluidos, losmicroorganismos deben adherirse para poder colonizar.

Adhesión bacteriana

(Hillman 1970)

Diversas especies bacterianas +

Hidroxiapatita en polvo no tratada

Adhesión de la mayoría de las especies

(No selectivo)

Hidroxiapatita en polvo tratada con saliva

Adhesión de sólo algunas especies (S. sanguinis si, S. salivarius no) (Selectivo)

(Gibbons & van Houte 1971)

Diversas especies bacterianas + Células epiteliales

bucales

Adhesión de sólo algunas especies (S. salivarius si, S.

mutans no) (Selectivo)

(Gibbons & van Houte 1971)

Streptococcusresistentes a la estreptomicina

(marcados)+ Humanos (boca)

S. salivarius recuperado de lengua, S. sanguinis

recuperado de dientes, S. mitis en ambos

Tropismo bacteriano

La especificidad de las interacciones adhesina-receptor es análoga ala de las interacciones antígeno-anticuerpo o enzima-sustrato.Una bacteria puede tener varios cientos de tipos de adhesinas queinteractúan con diferentes receptores, pero la interacción con cadauno de ellos es altamente específica.

AdhesinasComponentes proteicos en las superficies bacterianas(comúnmente en los fimbrios) que se unen específicamentea moléculas complementarias en la superficie de adhesión.

Receptores Moléculas en las superficies que son complementarias a lasadhesinas bacterianas específicas.

Componentes básicos de adhesión

Macromoléculas en la Película Adquirida

La película adquirida mide < 1 µm yse forma por adsorción selectiva decomponentes de los fluidos bucalesa la hidroxiapatita

Diferentes bacteriaspresentan adhesión afracciones específicasde la saliva

PRPs salivales(30 - 40% de proteínas en saliva)

PRP-1, PRP-2 y PIF-slow (150 aminoácidos)

PRP-3, PRP-4 y PIF-fast (106 aminoácidos)

Derivadas de PRPs grandes por modificación post-

traduccional

aa4 aa50

PRP-1 y PRP-3 Aspartato Asparagina

PRP-2 y PRP-4 Aspartato Aspartato

PIF-slow y PIF-fast Asparagina Aspartato

Mediadores de adhesión al diente

Estaterina

PRP-1

A. viscosus

PRP-2

PRP-3

PRP-4

PIF-slow

PIF-fast

Estaterina

A. israeliiA. odontolyticusS. mutansP. gingivalisP. loescheiiP. melaninogenicaS. sanguinis

A. naeslundiiS. sobrinusP. intermediaS. mitisS. pyogenes

X

Interacción bacteriana con PRPs y estaterina

• Reconocimiento celular entre bacterias genéticamente distintas que dacomo resultado la formación de agregados celulares mixtos.

• La mayoría de las bacterias bucales tienen propiedades de coagregación.

• Las interacciones entre células son altamente específicas, y suelen sersitio- y tiempo-específicas:

Streptococcus de la lengua - Veillonella de la lengua

Streptococcus subgingivales - Veillonella subgingivales

Colonizadores tempranos - colonizadores tempranos

Colonizadores tardíos - colonizadores tardíos

Coagregación bacteriana en la cavidad oral

TEMPRANOS

StreptococcusPrimeras 4 hrs después de limpieza profesional

ActinomycesCapnocytophagaHaemophilusPropionibacteriumVeillonellaPrimeras 12 hrs después de limpieza profesional

Prevotella (algunas especies)BifidobacteriumArachniaGemella>12 hrs de limpieza profesional

PUENTE

FusobacteriumPrevotella (algunas especies)Corynebacterium>12 hrs de limpieza profesional

TARDÍOS

PorphyromonasEubacteriumTreponemaTannerellaSelenomonasActinobacillusPrevotella (algunas especies)

Colonizadores de la placa dentobacteriana

IntragenéricaEntre células del mismo génerobacteriano.

IntergenéricaEntre células de distintosgéneros bacterianos. La mayoríade los colonizadores tempranostienen este tipo de coagregación.

MultigenéricaOcurre cuando una célula escapaz de coagregarse intra- einter-genéricamente.

Tipos de coagregación

Los colonizadores “puente” confieren alos tardíos la capacidad paracoagregarse –si bien, indirectamente– aotras bacterias adheridas directamentea la superficie del diente, otorgándolesventajas de colonización en la placadentobacteriana similares a las de loscolonizadores tempranos.

Estructura de la placa dentobacteriana

Cortesía Dr. Max A. Listgarten

Cortesía Dr. Max A. Listgarten Darveau et al. Periodontol 2000 1997

Atlas. Principles of Microbiology 1995