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Página |1 PLACA DENTAL COMO BIOFILME ORAL BIOFILME BACTERIANO pode ser definido como uma comunidade de bactérias envolvidas em uma matriz polimérica autoproduzida associada a superfície do dente ou a qualquer outro material não descamativo (essa matriz protege as bactérias tornando elas mais resistentes a outros agentes bacterianos. São as próprias bactérias que produzem essa matriz inicialmente, depois ela vai incorporar componentes salivares e do fluído). Os microrganismos dentro do biofilme geralmente apresentam resistência aumentada a agentes antimicrobianos quando comparadas a outras bactérias não envolvidas. No tratamento das DP, o uso de substâncias antimicrobianas frequentemente fracassam, a menos que os depósitos bacterianos sejam removidos mecanicamente (raspagem, escovação, profilaxia), possivelmente porque o glicocalix que reveste a bactéria retarda a difusão de antibióticos e fatores antimicrobianos advindos do hospedeiro. COMPOSIÇÃO DOS BIOFILMES Os microrganismos que compõem o biofilme estão envoltos por uma matriz polimérica autoproduzida (matriz intercelular), essa matriz consiste em material orgânico e inorgânico derivados da saliva – placa supragengival e fluido gengival- placa subgengival, além de produtos bacterianos. Os componentes orgânicos consistem em polissacarídeos, proteínas, glicoproteínas e material lipídico. Os componentes inorgânicos consistem em cálcio e fosforo (predominantes), em pequenas quantidades encontramos sódio, potássio e flúor. PROPIEDADES BÁSICAS DO BIOFILME As populações no biofilme possuem duas estratégias que permitem a sobrevivência com sucesso dentro de suas comunidades, sendo elas: 1. Alta taxa de reprodução para sobrevivências continuada: dependente de recursos abundantes, observada logo abaixo da superfície do biofilme da placa (tem mais nutrientes e, devido a matriz polimérica, tem maior quantidade de nutrientes devido a inexistência de competição com outras bactérias). Quando esses recursos ficam escassos ou as condições desfavoráveis as populações entram em colapso e reduzem rapidamente (2).

Página |2 *** quando tem bastante alimento aumenta a taxa de reprodução, quando chega a um ponto que diminui e elas entram em colapso. Os produtos bacterianos gerados preparam o ambiente para as novas bactérias. 2.

Adaptação fisiológica as fontes ambientais disponíveis: bem sucedida em situações de recursos limitantes, observada nas porções mais profundas do biofilme. Os membros constituintes são mais estáveis.

Em síntese, o que ocorre é que as bactérias que se encontravam logo abaixo da superfície do biofilme da placa não suportaram o meio escasso de alimentos e recursos e entraram em colapso, deixando espaço para as bactérias que se encontravam mais profundamente a placa e que, consequentemente, já haviam se adaptado aos recursos limitantes do meio. Iremos ter comunidades cooperantes, de vários tipos de organismos (as micro colônias se comunicam e se ajudam), estes vão estar arranjados em micro colônias e estas estão circundadas por uma matriz polimérica. Dentro das micro colônias existem microambientes em diferenciação (quando muda o pH se altera os tipos de bactérias, gerando coagregação, levando ao clímax). Os microrganismos possuem sistema de comunicação primitivo e são resistentes devido ao glicocalix e matriz polimérica. AS VANTAGENS DA VIDA EM BIOFILME Os microrganismos terão amplo habitat para crescimento, além de maior eficiência metabólica, aumento da resistência ao estresse e agentes microbianos, aumento da virulência. **Matriz do biofilme funciona como uma barreira. ❖ Características do biofilme oral: os nutrientes são encontrados em maiores níveis e superfície do que em solução, além de ficarem mais protegidos de microrganismos competidores, parasitas e dos mecanismos de defesa do hospedeiro. São mais resistentes a ação de antibióticos do que aquelas que vivem isoladamente. ❖ Comunidade Clímax: a interação entre componentes microbianos e não microbianos do ecossistema leva a uma forma estabilizada que vive em harmonia com seu ambiente (biofilme não atingiu o clímax, quando atinge é a placa). É essencialmente uma comunidade auto replicante e que se reproduz com alta fidelidade. Pode ser modificada de tempos em tempos por forças exógenas, com o equilíbrio sendo restaurado após a volta ao estado natural.

Página |3 ** quando conseguem formar uma comunidade interagindo nas com os outros isso muda o pH e faz com que a comunidade atinja o clímax. INTERAÇÕES FISICO-QUÍMMICAS DA INSERÇÃO MICROBIANA EM SUPERFICIES DURAS As interações físico-químicas que levam a inserção microbiana em superfícies duras dependem de vários fatores. O estabelecimento da placa sobre a superfície dentária ocorre quando as forças de adesão superam as forças de remoção, sendo as de remoção mastigação, dieta, ação da língua, higiene bucal, ação de limpeza pela saliva e fluidos gengivais. ETAPAS DE FORMAÇÃO DA PLACA 1. ADSORÇÃO DA PELÍCULA ADQUIRIDA: se adere imediatamente após a escovação, sendo um filme glicoproteico de origem salivar (após o contato do esmalte com a saliva). A velocidade de deposição é variável, sendo que o inicio ocorre segundos após o contato com a saliva. O aumento em espessura ocorre até duas horas após o início através da deposição das glicoproteínas (na região de epitélio não ocorre adsorção). É o momento em que se inicia o acúmulo de bactérias. As funções dessa serão aderência de microrganismos orais, darão substrato a microrganismos aderidos, irão funcionar como reservatório de íons protetores e fará a proteção da superfície do esmalte. A composição da película vai se constituir em produtos derivados do hospedeiro (glicoproteínas fosforiladas, amilase, IgA e IgG e albumina) e produtos derivados das bactérias (lisozima e glicosiltransferase). Além disse teremos aminoácidos, neutros e básicos existentes na saliva, fluido gengival e oriundos da dieta, sendo estes glicose. Galactose, manose e glicosamina. Existem teorias a respeito do mecanismo de formação da película adquirida, sendo a primeira a Teoria Da Precipitação dos Ácidos, que inferem que ácidos bacterianos levam a precipitação de glicoproteínas e, a produção desses ácidos se dá pela metabolização de dieta rica em carboidratos fermentáveis (NÃO É MAIS ACEITA POIS PRESSUPÕE A PRESENÇA DE BACTÉRIAS SOBRE A SUPERFICIE DENTÁRIA SEM A PRESENÇA DE PELICULA ADQUIRIDA). A segunda é Teoria Enzimática (Alteração da Mucina) que se baseia na ação de um grupo de glicosidases bacterianas, em especial a neuraminidase, sobre as mucinas salivares produz a liberação de componentes carboidratos (como o ácido siálico), onde a

Página |4 clivagem do ácido siálico facilita a precipitação de glicoproteínas sobre a superfície dentária, entretanto ainda não foi demonstrado se esse ácido é removido antes ou depois de sua incorporação na placa. A última é a Teoria de Adsorção Seletiva, essa diz que a superfície do esmalte é composta por cristais de hidroxiapatita, tendo como resultado das interações iônicas sobre suas moléculas uma carga elétrica negativa, o esmalte embebido em saliva atraí os íons positivos formando uma nova camada iônica (camada de hidratação ou camada de hidratação ou de Stern). A composição da camada de hidratação depende de diversos fatores, mas é essencialmente composta por íons cálcio, sendo que sobre essa camada se depositam as substancias que formam a película adquirida (explica a aderência na superfície dental, porém não explica a formação de películas em outras superfícies duras, acrílicas, como a PT).

2. COLONIZAÇÃO INICIAL (possibilita a seletiva, fases de como colonizar): com a maturação da película adquirida, elementos bacterianos começam a povoar a superfície dentária em interação com essa película. Essa agregação inicial pode ser facilitada pelo fato de que a película adquirida altera a carga e a energia livre de superfície, o que aumenta a eficiência da adesão bacteriana. Essa bactérias vão se aderir de forma variável a essas superfícies revestidas: enquanto algumas possuem estruturas especificas de adesão, como polímeros extracelulares e fimbrias, que permitem uma rápida adesão ao contato, outras bactérias necessitam de uma exposição prolongada para se unirem firmemente a superfície. A CI (primária) bacteriana é feita predominantemente por cocos e bacilos grão positivos tais como Actinomices viscosus e streptococcus sanguis, que aderem a película por meio de moléculas especiais existentes em sua superfície celular chamadas adesinas. Temos a adesão microbiana á superfícies em ambientes aquosos, consiste na adesão de bactérias as superfícies disponíveis no SG é determinante para sua interação com o hospedeiro e um importante fator de virulência. Essas superfícies disponíveis incluem a dentária ou radicular, os tecidos e a massa de placa préexistente. Os mecanismo de adesão bacteriana irão se constituir em três fases, sendo a (1) o transporte para a superfície, que envolve o transporte inicial da bactéria a superfície dentária, podendo ocorrer por contatos aleatórios (movimentos brownianos, são os que mais ocorrem), sedimentação de microrganismos, fluxo de liquido, movimentação bacteriana ativa (atividade

Página |5 quimiotática), são bactérias associadas a patologias virais, sendo as mais virulentas as que contém fimbrias. A fase (2) aderência inicial é reversível, iniciada pela interação entre as bactérias e a superfície a uma determinada distância, forças de longo alcance são as forças de atração de Van deer Waals e as forças de curto alcance que são as forças eletrostáticas de repulsão (a aderência é determinada de acordo com a distância da bactéria da superfície dentária, logo as que não precisam chegar perto para aderir são as forças de longo alcance com alta virulência, e as que precisam de um alcance mais curto para aderir são as de forças de curto alcance, demanda mais tempo). A última é a fase (3) fixação onde após a aderência bacteriana inicial, estabelece-se uma firme ancoragem entre bactérias e superfície através de interações especificas, tais como ligações covalentes. Ligações iônicas e pontes de hidrogênio. Em uma superfície rugosa, as bactérias estão protegidas contra forças de cisalhamento, fazendo com que a mudança de uma ligação reversível para irreversível ocorra com maior facilidade e frequência (é o momento em que começou chegar outros tipos de bactérias e, embora a ligação seja irreversível, pode haver desorganização por meio de uma força exógena). 3. COLONIZAÇÃO SELETIVA (leva ao clímax): os formadores de placa primária multiplicam-se, formando colônias. Receptores de superfície nos cocos e bastonetes gram positivos da placa permitem aderência subsequente de microrganismos gram negativos com pouca capacidade de aderir diretamente a película. Alguns desses colonizadores secundários incluem Prevotella intermedia, p. loeschii, Capnocytophaga sp.; fusobacterium nucleatum e porphyromonas gengivalis. A capacidade de diferentes espécies bacterianas de aderir-se umas às outras envolve um processo conhecido como coagregação (outras espécies bacterianas se aderem à superfície de bactérias já agregadas), sendo que estas ocorrem inicialmente entre espécies G+ e G- e, em fases mais avançadas, bactérias G- coagregam-se com outras especiais também G-. Na SUCESSÃO MICROBIANA os chamados colonizadores pioneiros são geralmente substituídos por outras espécies bacterianas após alteração do habitat, sendo esse processo denominado Sucessão Microbiana (conforme as bactérias vão se agregando há alteração do meio ambiente devido ao metabolismo bacteriano, isso chama outras bactérias, essa cadeia é chamada SM). Este pode ocorrer de duas maneiras (1) Sucessão Autogênica- a sequência de espécies se modifica porque as espécies residentes alteram o ambiente ao

Página |6 redor tal maneira que são substituídas por espécies mais favoráveis ao habitat modificado; (2) Sucessão alogênica- um tipo de comunidade é substituído por outro porque o habitat está alterado por outros fatores não microbianos, tais como mudanças nas propriedades físico-químicas na região ou mudanças no hospedeiro (fármacos, higiene oral, restaurações e extrações). Porém, alguns fatores podem limitar a sucessão ou colonização, sendo principal deles a limitação de espaço associado a competição entre espécies bacterianas e exclusão de algumas, temos a resistência do meio ambiente causada por restrições físicas, químicas ou mecânicas. Podemos incluir as bactérias benéficas. PERIODONTOPATÓGENOS A partir dos complexos que vão fuder nossa vida da prova, definiu-se: - Os colonizadores iniciais eram independentes dos complexos definidos (Actinomyces naeslundii, A. viscosus) ou membros do complexo amarelo ou roxo; - Os microrganismos considerados colonizadores secundários fizeram parte do complexo verde, laranja ou vermelho; - O complexo vermelho é de particular interesse periodontal, pois está associado ao sangramento a sondagem, um importante parâmetro das doenças periodontais destrutivas; - A existência de complexos de espécies na placa demonstra a interdependência bacteriana no ambiente do biofilme 4. CRESCIMENTO E MATURAÇÃO DA PLACA: a placa bacteriana aumenta devido ao crescimento continuo dos microrganismos que se aderiram, assim como devido a adesão de novas bactérias e a síntese de polímeros extracelulares. A heterogeneidade do complexo biofilme formado aumenta com o passar do tempo, à medida que as condições ecológicas gradualmente se alteram. Uma formação complexa de espécies bacteriana inter-relacionados é o resultado desse desenvolvimento, determinando as instalações de comunidades clímax. A partir deste momento observa-se madura, na qual não ocorrem mais alterações qualitativas, apenas crescimento em altura. Na fase madura, a placa exibe um alto grau de organização, com camadas compactadas d e microrganismos e filamentos dispostos perpendicularmente a superfície dentária (espiga de milho). ❖ Composição da placa dentobacteriana: consiste em 80% de água e 20%de sólidos, que são bactérias e matriz intracelular. encontrar

microrganismos

não

bacterianos

como

Podemos

mycoplasma,

leveduras, protozoários e vírus. A matriz intercelular possui componentes

Página |7 orgânicos e inorgânicos oriundos de saliva, fluido gengival, componentes bacterianos e fontes externas. Temos componentes orgânicos como polissacarídeos (dextrana de origem bacteriana e albumina do fluido gengival), proteínas, glicoproteínas e lipídeos (fragmentos de células bacterianas, produtos do hospedeiro e restos de alimentos). Os inorgânicos são cálcio e fosforo e sódio, potássio e flúor. DESENVOLVIMENTO DA PLACA SUPRAGENGIVAL No período de 0 à 4 horas ocorre a formação da película adquirida e depósito inicial de microrganismos como S. sanguis e S. mitior (colonização inicial). A partir de 4 horas a película começa a recobrir áreas de retenção (colo, fissuras), inicia a fase cocóide, apresentando como bactérias inicias S. sanguis, S. mitis, S.mutans e Actiomyces sp. De 8 a 12 horas pequenos grupos de microorganismos começam a recobrir o dente, aparecem monocamadas bacterianas (divisão bacteriana) e ainda observa-se poucas áreas com camadas múltiplas sobre o dente (produção matriz itermicrobiana). Em 24 horas tem depósito de espessuras diversas, microcolônias de G+ com leucócitos aderidos (do SG, seria a colonização seletiva), e aparecimento das bactérias A. naeslundii, A. viscosus. A partir de 48h acontece a incorporação de filamentos perpendiculares e a formação em “espiga de milho”. Em 9 dias há crescimento da placa, diminuição da oferta de O2 e aparecimento das bactérias microaerófilas e anaeróbias. Em 3 semanas observa-se a placa madura. Existe uma influência do meio ambiente na colonização seletivas, são elas: limitação nutricional, aporte de O2, ph, temperatura do sulco gengival. Há condições favoráveis para formação, onde as bactérias estão menos sujeitas a ação de limpeza das estruturas orais e métodos de higienização oral na área subgengival. Melhores condições de anaerobiose. Produção de substancias do ciclo metabólico por bactérias supragengivais necessárias ao desenvolvimento de bactérias subgengivais. As características principais são: normalmente dispostas em finas camadas, é mais crítica (periodontopatogênica) do que a placa supragengival. Em sulcos gengivais rasos, pode ser desorganizada pelo uso de fio dental. É desorganizada por raspagem radicular em bolsa periodontal ou sulcos profundos. ESTRUTURA DA PPLACA SUBGENGIVAL *PLACA ADERIDA: associada ao dente e composta predominantemente por cocos e bacilos G+, como por exemplo S. mitis, S. sanguis, A. vicosos, A. naeslundii, Eubacterium sp. As condições nutricionais são limitadas e de anerobiose estrita, relativamente estáveis a placa subgengival e associada a deposição de cálculo subgengival e carie radicular.

Página |8 *PLACA NÃO ADERIDA: fronteira de placa apical, bacilos e cocos G-, filamentosos, flagelados, espiroquetas, células do hospedeiros provenientes do fluido gengival. Dominância de bacilos moveis G-, como, P. gingivalis e T. Denticola. Área bioativa mais importante (quebra do selamento biológico), fluxo de fluido gengival inflamatório e indução e aceleração da inflamação causada por periodontopatógenos *PLACA ASSOCIADA AO EPITELIO: fracamente aderida ao epitélio, consiste em bacilos moveis

G-,

como

Prevotella intermedia

(periodontopatogênica

consegue

adesão),

especialmente envolvida na invasão bacteriana do tecido *ZONA LIVRE DE PLACA: existe uma zona livre de placa entre a borda apical da placa em migração e a inserção epitelial. Entretanto, estudos mais atuais demonstraram a presença de pequenas agregações bacterianas (ilhas), contendo P. gingivalis, T. denticola e A. viscosos. O limite apical da placa subgengival se conecta com algumas ilhas bacterianas dentro da zona livre de placa....