La caries dental es una enfermedad oral biofilm-dependiente

La caries dental es una enfermedad oral biofilm-dependiente, y los hidratos de carbono fermentables en la dieta son los factores ambientales clave que intervienen en su inicio y desarrollo. Sin embargo, entre los hidratos de carbono, sacarosa es considerado el más cariogénico, porque, además de ser fermentado por las bacterias orales, es un sustrato para la síntesis de extracelulares (EPS) e intracelulares (IPS) polisacáridos. Por lo tanto, mientras que el entorno de pH bajo provoca el desplazamiento de la placa de la microflora residente a una más cariogénico, EPS promover cambios en la composición de la matriz de las biopelículas. Además, se ha demostrado recientemente que la biopelícula formada en la presencia de sacarosa presenta bajas concentraciones de Ca, Pi, y F, que son los iones críticos implicados en la despolarización y la remineralización del esmalte y la dentina en el ambiente oral. Así, el objetivo de esta revisión es explorar el amplio papel de la sacarosa en la cariogenicidad de biopelículas, y presentar una nueva visión de su influencia en la patogenia de la caries dental.

Ca, P i , y F son iones que son importantes en el mantenimiento del equilibrio mineral entre el diente y el medio ambiente oral. Bajo pH y las concentraciones de estos iones son factores críticos durante los procesos de remineralización de- y en la saliva / biofilm / dientes medio), y la reducción de la disponibilidad de iones pueden aumentar el potencial cariogénico de la biopelícula. Sin embargo, los mecanismos exactos por los que la sacarosa reduce el contenido inorgánico en la matriz del biofilm cariogénico aún no se han dilucidado.

Algunas hipótesis se han propuesto para explicar cómo sacarosa cambia las concentraciones inorgánicos en los biofilms: (1) Los valores de pH bajo constantes obtenidos en la matriz del biofilm, debido a la fermentación de sacarosa persistente, se disolvería depósitos minerales u obviar su almacenamiento; (2) el esmalte podría tardar hasta estos iones del líquido biofilm dental; (3) los valores bajos de pH causados ​​por la fermentación de sacarosa en biofilms liberaría el depósito de iones unidos a las paredes celulares bacterianas;(4) la densidad bacteriana bajo debido al alto contenido EPS insoluble podría resultar en un menor número de sitios de unión para estos iones; y (5) bajas concentraciones de proteínas de unión a iones específicos podrían resultar en un menor número de depósitos minerales en biopelículas formadas en presencia de sacarosa.

Así, el objetivo de esta revisión es considerar el amplio papel de sacarosa en las propiedades cariogénicas del biofilm, y discutir hipótesis defendible para explicar las concentraciones de iones inorgánicos bajos se encuentran en la matriz de los biofilms formados en presencia de este hidrato de carbono.

(1) La "hipótesis PLACA ECOLÓGICA" Y PLACA DENTAL COMO BIOFILM

La hipótesis de la placa ecológica fue propuesto en un intento de unificar algunas de las observaciones clínicas y de laboratorio mediante la combinación de elementos de la no específica  y la específica  la relación entre la placa dental y las enfermedades dentales. Hasta el momento, es la mejor explicación de la etiología microbiana de las enfermedades dentales

Con respecto a la caries dental, y de acuerdo con esta hipótesis, un cambio en un factor ambiental clave dará lugar a una cambio en el equilibrio de la microflora residente de la placa, lo que podría favorecer la aparición de bacterias cariogénicas más y cambiar el equilibrio hacia la desmineralización dental. Hidratos de carbono fermentables en la dieta han sido reconocidos como factores principales responsables de los cambios bioquímicos y fisiológicos en biofilms dentales. Es bien establecido que, después de la ingesta de azúcares fermentables (glucosa, sacarosa, o fructosa), el pH en la placa cae rápidamente, de alrededor de la neutralidad a pH 5,0 o por debajo.Además, el consumo de hidratos de carbono frecuente a largo plazo aumenta la proporción de estreptococos mutans y lactobacilos, con la consecuente disminución en los niveles de S. sanguinis y otros estreptococos oral. Sin embargo, no estaba claro si el aumento de los niveles de bacterias cariogénicas se debió a la disponibilidad de azúcar per se o una respuesta a un pH bajo persistente después de catabolismo de azúcar constante. Dado que estas dos condiciones no se pueden distinguir in vivo , demostrado in vitro que una disminución del valor del pH del medio ambiente después de un pulso de glucosa aumentó el porcentaje de recuentos viables de S. mutans y L. casei por 19 y 180 veces, respectivamente, en comparación con los recuentos a un pH constante de 7,0. Posteriormente, se demostró que los estreptococos mutans o lactobacilos son competitivos en los valores de pH bajos alcanzados dentro de los biofilms, que inhibe el crecimiento y el metabolismo de las especies no cariogénicos Colectivamente, estos in vitroestudios mostraron que la ruptura de la homeostasis microbiana en biofilms dentales es causado por un pH bajo generado a partir del metabolismo de hidratos de carbono, en lugar de por la disponibilidad de carbohidratos. La supervivencia de las bacterias específicas se debe principalmente a sus mecanismos de tolerancia / adaptación de ácido dentro de Además, la hipótesis de la placa ecológica ha sido apoyado por in situ los estudios, que mostraron una clara relación entre la exposición al azúcar y el aumento de estreptococos mutans y lactobacilos en los biofilms dentales formados

Ilustración esquemática de una formación de biofilm cariogénico en presencia de azúcares fermentables ( A ) o en presencia de sacarosa ( B); EPS aumenta el potencial cariogénico de la biopelícula formada en la presencia de sacarosa

Sin embargo, el bajo pH generado por el metabolismo del azúcar y los cambios posteriores en la composición microbiana puede no ser el único factor implicado en la patogénesis de la caries dental. Un reciente in situestudio informó que las biopelículas formadas en el esmalte por la exposición frecuente a almidón muestran los números de lactobacilos 200 veces mayor en comparación que los formados en ausencia de la azúcar, pero este factor no fue suficiente para inducir la pérdida de esmalte mineral significativa En contraste, se detectó la desmineralización del esmalte cuando se formó el biofilm en presencia de sacarosa, que indujo aumentos similares en los niveles de bacterias acidúricas.

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