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Transcript Ecologia Bucal - UAB
Microbiologia Oral
Prof. Paulo E C Peres
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ECOLOGIA BUCAL
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Ecologia Bucal
Ecologia é o estudo
da inter-relação dos
seres vivos
com o seu
ambiente.
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Ecologia Bucal
As superfícies do nosso organismo
são colonizadas por
microrganismos,
mesmo quando em
estado de saúde, os
quais constituem a
microbiota da região.
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Ecologia Bucal
A ecologia estuda a relação entre
os membros da microbiota e a
influência do ambiente sobre a
mesma.
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Ecologia Bucal
A ecologia microbiana é o ramo
da ciência que estuda as atuações
dos microrganismos em
ecossistemas.
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Ecologia Bucal
Os ecossistemas são os espaços
naturais que apresentam
características biológicas e
ambientais definidas; eles são
compostos de organismos vivos e de
elementos ambientais.
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Ecologia Bucal
Os ecossistemas são constituídos
por dois fatores:
- fatores abióticos
- fatores bióticos
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Ecologia Bucal
fatores abióticos:
constituídos pelo
habitat.
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Ecologia Bucal
Na cavidade bucal é representado
pelas estruturas anatômicas da
região, incluindo mucosas de
revestimento, dentes e sulco
gengival; além da temperatura,
umidade, pH e Eh (potencial de
oxidoredução).
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Ecologia Bucal
fatores bióticos: constituídos pelo
microrganismos que vivem no
habitat.
SEM picture taken at University at Buffalo
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Ecologia Bucal
Os ecossistemas microbianos são
inicialmente colonizados por um
número limitado de espécies, porque
o habitat apresenta determinadas
condições que seletivamente as
favorece.
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Ecologia Bucal
A presença de algumas espécies
altera o habitat, propiciando, ou por
vezes impedindo,
a colonização por
outras espécies
bacterianas.
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Ecologia Bucal
A ecologia bucal estuda a relação
entre os membros da microbiota e a
influência do ambiente bucal sobre
esta microbiota.
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Ecologia Bucal
microbiota
normal
do organismo
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Ecologia Bucal
A superfície das mucosas e da pele
do organismo humano é colonizada
por uma microbiota característica.
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Ecologia Bucal
Poucas regiões do organismo não
apresentam bactérias, como
exemplo temos a laringe, o cérebro
e órgãos internos.
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Ecologia Bucal
A microbiota é classificada em três
grupos:
Microbiota residente ou indígena
Microbiota transitória ou
adventícia
Microbiota suplementar
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Ecologia Bucal
Microbiota residente ou indígena:
representada por um grupo relativamente
fixo de microrganismos encontrados
numa área em determinada idade e que,
quando alterada, prontamente se
recompõe.
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Ecologia Bucal
É também chamada de microbiota
permanente ou normal.
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Ecologia Bucal
Em cada local do organismo existe uma
microbiota típica em decorrência de
fatores como:
superfícies adequadas à adesão
estruturas específicas dos
microrganismos.
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Ecologia Bucal
temperatura,
umidade,
fatores nutritivos
substâncias inibitórias.
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Ecologia Bucal
Microbiota transitória ou adventícia:
consiste em microrganismos nãopatogênicos, ou potencialmente
patogênicos que habitam a pele ou a
mucosa durante horas, dias ou semanas.
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Ecologia Bucal
São originários do ambiente, não
produzem doenças e não se estabelecem
de modo permanente na superfície do
corpo.
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Ecologia Bucal
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Ecologia Bucal
Os microrganismos transitórios são
geralmente de pouca importância,
desde que a microbiota residente
permaneça íntegra.
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Ecologia Bucal
Entretanto, se a microbiota
residente for alterada,
microrganismos transitórios podem
proliferar e produzir doença.
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Ecologia Bucal
Microbiota suplementar: são espécies
bacterianas que estão sempre presentes,
porém em baixo número, e que podem
aumentar, caso ocorram alterações no
meio ambiente.
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Ecologia Bucal
Os lactobacilos que são encontrados em
pequeno número no biofilme dental, em
presença de sacarose, aumentam em
número, podendo tornarem-se
predominantes.
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Ecologia Bucal
Participação
da
microbiota
no organismo
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Ecologia Bucal
Animais assépticos (germ-free),
mantidos em laboratórios com
alimentação estéril e em ambiente
totalmente esterilizado, conseguem
sobreviver, demonstrando que a
microbiota não é um fator
indispensável para a sobrevivência.
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Ecologia Bucal
Embora não seja indispensável, a
microbiota colabora com o
organismo nos seguintes aspectos:
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Ecologia Bucal
Nutrição do hospedeiro através das
digestão de alimentos e síntese de
vitaminas por bactérias do
intestino(vitamina K, pirodoxina,
biotina, ácido nicotínico, ácido
pantotênico);
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Ecologia Bucal
Estímulo para a elaboração de
anticorpos naturais;
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Ecologia Bucal
Mecanismo de antagonismo à
instalação de microrganismos
patogênicos;
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Ecologia Bucal
Apesar de normalmente a
microbiota se apresentar como um
fator benéfico para o hospedeiro, em
algumas situações pode acarretar
efeitos prejudiciais tais como:
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Ecologia Bucal
Alguns microrganismos podem
provocar reações de
hipersensibilidade contra seus
constituintes, como é o caso da
camada de lipopolissacarídeos(LPS)
da parede celular dos bacilos Gram
Negativos.
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Ecologia Bucal
Microrganismos podem, por algum
tipo de desequilíbrio, iniciar
infecções anaeróbias, endocardite
bacteriana subaguda, doença cárie e
doença periodontal.
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Ecologia Bucal
Microrganismos podem, por algum
tipo de desequilíbrio, iniciar
infecções anaeróbias.
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Ecologia Bucal
endocardite bacteriana subaguda
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doença cárie
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doença periodontal.
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Ecologia Bucal
Nestas infecções endógenas, o
agente etiológico pode estar
presente no individuo sadio ou
doente.
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Ecologia Bucal
Microbiota
Bucal
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Ecologia Bucal
Do ponto de vista ecológico, a
cavidade bucal é um sistema de
crescimento aberto.
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Ecologia Bucal
Isto significa que os nutrientes e os
microrganismos são repetidamente
introduzidos e removidos deste
sistema.
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Ecologia Bucal
Somente se estabelecem
microrganismos que possuem
capacidade de aderência às
superfícies da cavidade bucal ou
que, de alguma outra maneira,
fiquem retidos.
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Ecologia Bucal
Algumas bactérias podem conseguir
refúgio nos sulcos, fissuras ou
espaços interproximais.
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Ecologia Bucal
Outros microrganismos têm que
utilizar mecanismos específicos de
aderência para vencer as forças de
remoção das superfícies bucais.
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Ecologia Bucal
As características destas superfícies
são específicas e somente
determinadas bactérias são capazes
de aderir.
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Ecologia Bucal
Isto significa que a boca possui uma
microbiota própria e que a maioria
de seus componentes não é capaz
de colonizar qualquer outro local do
corpo humano.
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Ecologia Bucal
A cavidade bucal compreende
diversos locais distintos, sendo que
cada um mantém o crescimento de
uma comunidade microbiana
característica.
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Ecologia Bucal
A microbiota bucal é composta por
uma variedade de ecossistemas
distintos, em diferentes locais,
apresentando subsistemas no
interior do mesmo local.
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Ecologia Bucal
A microbiota bucal, para efeito de
estudos é dividida em três nichos
principais:
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Biofilme Dental
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Dorso da Língua
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Sulco Gengival.
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Número
de Microrganismos:
apenas em torno de 90 espécies são
citadas no –” Manual de Sistemática
Bacteriológica de Bergey”.
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Ecologia Bucal
Maiden et al(1990) consideram mais
de 350 espécies bacterianas
presentes na cavidade bucal;destas
espécies, aproximadamente 70%
são cultiváveis, através de métodos
modernos de anaerobiose.
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A saliva contém de 43 milhões a 5,5
bilhões de microrganismos por
mililitro, com uma concentração
média de 750 milhões de
microrganismos por ml de saliva;
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Ecologia Bucal
Este número sugere um crescimento
bacteriano abundante, semelhante a
uma cultura em caldo.
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Ecologia Bucal
No biofilme dental encontram-se até
200 bilhões de células por grama de
material colhido.
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Ecologia Bucal
Aquisição
da Microbiota:
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Ecologia Bucal
O feto normalmente é asséptico.
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Ecologia Bucal
O ambiente bucal, ao nascimento,
permite a implantação de
microrganismos do trato genital da
mãe, como lactobacilos,
corinebactérias, micrococos,
estreptococos, coliformes, leveduras
e protozoários.
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Ecologia Bucal
Oito horas após o nascimento vários
microrganismos podem ser
encontrados.
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Streptococos salivarius e S. mitior
aparecem em maior freqüência,
perfazendo 70% dos cultiváveis;
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Ecologia Bucal
No segundo dia de vida, 1/6 das
crianças ainda apresentam a
cavidade bucal estéril.
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Ecologia Bucal
Estreptococos representam 98% dos
viáveis e estafilococos aparecem em
menor número.
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Ecologia Bucal
No terceiro mês de vida, a
microbiota presente na boca de
todas as crianças é representada
principalmente por estreptococos,
estafilococos, pneumococos,
lactobacilos e Neisserias;
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Ecologia Bucal
A erupção dos dentes introduz outros
habitats como as superfícies lisas,
fóssulas e fissuras dos dentes e o sulco
gengival;
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Ecologia Bucal
Inicialmente, acompanhando a erupção
dos primeiros dentes, fixa-se o S. sanguis
e a seguir o S. mutans.
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Ecologia Bucal
O desenvolvimento de “nichos
anaeróbicos”, como resultado de
condições redutoras criadas pelos
habitantes originais ou por
características anatômicas, conduz a
uma gradual mudança na
microbiota, de aeróbia para
anaeróbia-facultativa;
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Ecologia Bucal
Microrganismos, tais como micrococos e
Neisseria, são substituídos por Veillonella
e Actinomyces;
É interessante que crianças sem dentes,
que utilizam aparelhos acrílicos para
correção de fendas palatinas, podem
abrigar S. sanguis e S.mutans nas placas.
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Ecologia Bucal
Durante o primeiro ano de vida os
estreptococos representam 70% dos
viáveis, sendo o restante
representado por estafilococos,
Veillonella e Neisseria;
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Ecologia Bucal
Na dentição decídua, a
predominância é de Streptococcus,
seguindo-se Veillonella e
Fusobacterium;
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Ecologia Bucal
Na idade escolar a microbiota é igual
à do adulto, com exceção de
espiroquetas e P.melaninogênica
que não são detectadas em todos;
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Ecologia Bucal
Gusberti et al.(1990) relatam que o
maior número de microrganismos é
observado durante a puberdade; e
que ao término deste período,
observa-se decréscimo nas
contagens totais;
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Ecologia Bucal
A freqüência de isolamento de
Actinomyces odontolyticus e
Capnocytophaga aumentam nesta
fase;
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Ecologia Bucal
Na adolescência já pode-se
considerar a microbiota bastante
completa e semelhante à da idade
adulta;
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Ecologia Bucal
Se eventualmente ocorrer a perda
dos dentes, observa-se diminuição
de estreptococos, lactobacilos,
espiroquetas e anaeróbios.
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Ecologia Bucal
Sucessão
Microbiana
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Ecologia Bucal
Sucessão Microbiana é a troca de
um tipo de comunidade por outra,
em resposta a modificações no
meio, que afetam o habitat, levando
ao estabelecimento final de uma
microbiota madura ou comunidade
clímax.
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Ecologia Bucal
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Ecologia Bucal
A sucessão microbiana é um
processo dinâmico que, muitas
vezes, envolve uma seqüência de
trocas contínuas das comunidades
microbianas em um determinado
nicho;
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Ecologia Bucal
Existem dois tipos de sucessão, a
alogênica e a autogênica.
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Ecologia Bucal
Sucessão Alogênica: é a
substituição de um tipo de
comunidade por outro, devido a
alterações no habitat provocadas
por fatores não microbianos.
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Ecologia Bucal
O nascimento é o primeiro dos
eventos ambientais que influenciam
a sucessão microbiana na cavidade
bucal;
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Ecologia Bucal
Outros fatores como o crescimento;
erupção e perda dos dentes;
mudanças nos hábitos alimentares;
restaurações dentárias e colocação
de aparelhos ortodônticos;
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Ecologia Bucal
Procedimentos de higiene oral,
alterações nos tecidos moles ou
duros da cavidade bucal, mudanças
hormonais, doenças sistêmicas, uso
de drogas locais e sistêmicas, etc.
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Ecologia Bucal
Sucessão Autogênica: ocorre
quando a comunidade residente
alterar o meio de tal forma que é
substituída por outras espécies mais
adaptadas ao habitat modificado.
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Ecologia Bucal
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Ecologia Bucal
Fatores
Fisiológicos
dos
Microrganismos
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Ecologia Bucal
Nutrição
Microbiana
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Ecologia Bucal
Proveniente da dieta e dos tecidos
ou secreções do hospedeiro ou
ainda, dos próprios microrganismos
que vivem no local;
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Ecologia Bucal
Alguns microrganismos podem usar
carboidratos como fonte de energia,
enquanto outros podem preferir
aminoácidos ou ácidos orgânicos;
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Ecologia Bucal
As necessidades de nitrogênio
podem ser satisfeitas por peptídeos,
aminoácidos ou amônia.
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Ecologia Bucal
Fatores
de Crescimento
Microbiano
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Ecologia Bucal
São representados por várias
substâncias, dependendo da espécie
de microrganismo.
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Ecologia Bucal
Alguns exigem determinadas
vitaminas, aminoácidos, purinas,
pirimidinas, além de outras
substâncias.
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Ecologia Bucal
Presença
de Oxigênio
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Ecologia Bucal
A maioria dos membros da
microbiota bucal é anaeróbia
facultativa ou estrita.
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Ecologia Bucal
As bactérias
facultativas
crescem em
presença ou
ausência do
oxigênio.
Ecologia Bucal
O nível de oxidação ou redução é
conhecido como potencial
redox(Eh), sendo medido por meio
eletrométrico e expresso em
volts(V) ou milivolts(mV).
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Ecologia Bucal
Um Eh negativo indica estado
reduzido, enquanto um Eh positivo
sugere estado oxidado.
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Ecologia Bucal
As bactérias anaeróbias exigem
potencial redox negativo:
(Clostridium exige Eh de –300mV a –400mV).
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Ecologia Bucal
Os potenciais de oxidorredução (Eh)
variam de +60mV a +310mV para a
língua, saliva e gengiva;
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Ecologia Bucal
E níveis de Eh tão baixos quanto
– 200mV para o biofilme dental e
–320mV para a área do sulco gengival.
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Ecologia Bucal
A obtenção de condições
anaeróbicas é facilitada pela
morfologia da superfície das
estruturas bucais, que limitam a
penetração do oxigênio;
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Ecologia Bucal
Entretanto o fator que mais contribui
é a capacidade de redução dos
próprios microrganismos.
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Ecologia Bucal
Temperatura
e pH
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Ecologia Bucal
O meio bucal mantém temperaturas
favoráveis a microrganismos
mesofílicos(25 a 40°C).
mesofílicos
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Ecologia Bucal
E variações de pH
entre 5,0 e 7,8, que
é uma faixa
considerada ótima
para a maioria dos
microrganismos.
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Ecologia Bucal
Mecanismos
de Aderência
dos Microrganismos
Bucais
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Ecologia Bucal
Para que os microrganismos se
tornem parte da microbiota
indígena, precisam ser retidos em
algum local da cavidade bucal;
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Ecologia Bucal
Microrganismos que não são retidos
na cavidade bucal, rapidamente são
eliminados.
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Ecologia Bucal
O mecanismo de retenção pode ser
dividido em duas categorias:
adesivo e não adesivo.
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Mecanismos
Adesiva
de Retenção
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Ecologia Bucal
Possibilitam que as
bactérias tornemse aderidas à
superfície dos
tecidos bucais.
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Ecologia Bucal
Glicocálice Bacteriano: É um
conjunto de estruturas de natureza
polissacarídica que se situam
externamente à parede celular das
bactérias.
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Ecologia Bucal
Glicocálice Bacteriano
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Ecologia Bucal
O glicocálice constitui-se em uma
extensão hidrofílica que vai além da
superfície carregada da célula
bacteriana, podendo assim conectar
as bactérias à superfície dental;
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Ecologia Bucal
Quando o glicocálice entra em
contato com a superfície dental,
podem ser estabelecidas outras
forças atrativas como pontes de
hidrogênio, formação de par iônico,
e interação dipolo-dipolo;
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Ecologia Bucal
O glicocálice é responsável pela
adesão das bactérias aos sítios,
favorecendo a formação de
microcolônias.
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Ecologia Bucal
Pili ou Fímbrias: são estruturas,
geralmente, bastante alongadas
para fora do glicocálice e podem,
portanto, auxiliar na formação de
uma “ponte” que estabelece contato
entre as bactérias e a superfície
dental.
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Ecologia Bucal
Adesinas: São moléculas
encontradas nas bactérias que
reconhecem receptores específicos
localizados na superfície dental, nas
células epiteliais ou na película
adquirida do esmalte(PAE);
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Ecologia Bucal
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Ecologia Bucal
As adesinas estão geralmente
localizadas no glicocálice ou nas
fímbrias;
Adesinas, que são proteínas e
reconhecem estruturas com
carboidratos são denominadas
lectinas.
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Ecologia Bucal
As adesinas também podem ser
enzimas que se ligam ao seu
substrato;
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Ecologia Bucal
Em alguns estreptococos foi
demonstrado que os ácidos
lipoteicóicos que se ligam as
proteínas semelhantes à albumina e
às células epiteliais da mucosa bucal
funcionam como adesinas;
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Esquema ilustrando a organização estrutural de uma fímbria,
assinalando a presença de moléculas do tipo adesina, situadas na
extremidade da estrutura
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Ecologia Bucal
Os ácidos lipoteicóicos também
têm sido implicados na ligação de
bactérias Gram + à superfície
dental.
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Ecologia Bucal
Camada de Hidratação:Qualquer
superfície carregada quando imersa
em água atrairá íons de cargas
opostas;
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Ecologia Bucal
Esses íons formam uma camada
muito próxima à superfície,
permanecendo essa situação
enquanto a superfície estiver
banhada pelo líquido;
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Ecologia Bucal
Quando imersa em saliva, a carga
negativa da superfície do esmalte é
imediatamente neutralizada por
uma camada de íons de cargas
opostas, os chamados íons de
oposição, formando a camada de
hidratação ou de Stern;
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Ecologia Bucal
A composição real dos íons na
camada de hidratação dependerá de
alguns parâmetros como o pH, a
força iônica e os tipos de íons
presentes na solução;
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Ecologia Bucal
Porém, a camada de hidratação
normalmente presente na superfície
do esmalte consiste principalmente
em cálcio e radicais fosfato;
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Ecologia Bucal
A presença destes íons livres,
preenchendo o espaço entre as
cargas negativas, pode agir como
fator de união, diminuindo o
espaço entre as bactérias e a
superfície dental.
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Ecologia Bucal
Polímeros Bacterianos
Extracelulares
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Ecologia Bucal
A formação de polissacarídeos
extracelulares(pec)a partir da
molécula de sacarose e de outros
açúcares, representa importante
papel na adesão entre os
microrganismos
e a estrutura dental
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Ecologia Bucal
Polímeros Salivares
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Ecologia Bucal
Os constituintes salivares estão
envolvidos na adesão inicial, bem
como na acumulação de
determinados microrganismos ao
esmalte dental;
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Ecologia Bucal
Microrganismos como o S. mutans,
S. sanguis, S.mitior e
Actinomyces viscosus
agregam-se quando incubados com
saliva.
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Ecologia Bucal
Aderência entre microrganismos
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Aderência entre Microrganismos
Constituintes de superfície de uma
espécie bacteriana, possuem
capacidade de ligação a
constituintes de outros
microrganismos, da mesma espécie
ou de espécies diferentes;
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Aderência entre Microrganismos
Streptococus mitis, S. sanguis e
S. mutans aderem
preferencialmente em superfícies
duras;
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Aderência entre Microrganismos
S. salivarius, por possuir glicocálice
fibrilar denso, adere
preferencialmente nos epitélios da
língua e mucosa oral;
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Aderência entre Microrganismos
S. sanguis, Actinomyces
viscosus e A . Naeslundii são
aglutinados por polímeros salivares;
S. mutans é aglutinado por
polissacarídeo extracelular dextrano.
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Ecologia Bucal
Mecanismos
não-Adesiva
de Retenção
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Ecologia Bucal
Retenção mecânica nas fossas e
fissuras dos dentes, lesões de cárie,
restaurações sem polimento,sulco
gengival e bolsa periodontal, além
de particulas alimentares como
veículos.
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Ecologia Bucal
Relações
entre os
Microrganismos
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Ecologia Bucal
Comensalismo
Associação na qual uma das
espécies é beneficiada, enquanto
outras não são afetadas.
Exemplos: S. mutans exige para
seu crescimento p-aminobenzoato,
que é produzido pelo S. sanguis.
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Comensalismo
Prevotella melaninogenica
crescendo como colônia satélite de
S. aureus em placas de ágar
sangue. A P.melaninogenica
requer uma substância semelhante à
vitamina K, que lhe é fornecida pelo
estafilococo.
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Ecologia Bucal
Simbiose
Associação entre microrganismos
onde ocorre benefício mútuo.
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Simbiose
Exemplo: Os estreptococos
produzem ácido láctico, que é
consumido pela Veillonella, que por
sua vez mantém o pH, possibilitando
que os estreptococos continuem
crescendo.
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Complexos de Socransky
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Ecologia Bucal
Sinergismo
Relação na qual os microrganismos
produzem juntos uma situação que
não podem desenvolver se atuarem
isoladamente.
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Sinergismo
Exemplo: Infecção de Vincent;
associação entre Treponema e
Fusobacterium.
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Ecologia Bucal
Antibiose
Relação de antagonismo.
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Antibiose
Exemplos:
Staphylococcus epidermides produz
bacteriocina ativa contra S. mutans.
165
Antibiose
Os lactobacilos atuando sobre
carboidratos produzem ácidos que inibem
o crescimento de microrganismos
proteolíticos
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Antibiose
Bacteriocinas elaboradas por
estreptococos bucais inibem a
instalação de S.pyogenes.
167
Antibiose
S. sanguis e S. mitior produzem
peróxido de hidrogênio que inibe
microrganismos anaeróbios.
168
Antibiose
S mutans produz mutacinas que
inibem várias bactérias Gram + e
algumas Gram -.
169
“No campo da observação,
o acaso favorece apenas
as meNtes preparadas.”
L. Pasteur
170