Estudo e descrição do metabolismo da placa cariogênica. Associações dos fenômenos metabólicos da placa dental com o processo patológico mais comum da cavidade bucal: a cárie dental. Material de estudo para alunos das disciplinas de microbiologia aplicada, placologia e odontologia preventiva, dos cursos de graduação em Odontologia

Corrêa de Barros, Eduardo Roberto

Revista da Faculdade de Odontologia de Porto Alegre

Portuguese

Estudo e descrição do metabolismo da placa cariogênica. Associações dos fenômenos metabólicos da placa dental com o processo patológico mais comum da cavidade bucal: a cárie dental. Material de estudo para alunos das disciplinas de microbiologia aplicada, placologia e odontologia preventiva, dos cursos de graduação em Odontologia.Study and description of the metabolism of the cariogenic dental plaque. Association of metabolic phenomenon of dental plaque with the most common pathologic process in the mouth: dental caries. Material of Study to students who take up Microbiology, placology or preventive dentistry in Dental Schools

Barros, Eduardo Roberto Correa de

Lume 5.8

Metabolismo da Placa Cariogênica * Eduardo Roberto Corrêa de Barroe** RESUMO Estudo e descrição do metabolismo da placa cariogênica. Associações dos fenômenos metabólicos da placa dental com o processo patológico mais comum da cavidade bucal: a cárie dental. Material de estudo para alunos das disciplinas de microbiologia aplicada, placologia e odontologia preventiva, dos cursos de graduação em Odontologia. SUMMARY Study and description of the metabolism of the cariogenic dental plaque. Association of metabolic phenomenon of dental plaque with the most common pathologic process in the mouth: dental caries. Material o f Study to students who take up Microbiology, placology or preventive dentistry in Dental Schools. DESCRITORES Odontologia Preventiva; Prevenção Cárie Dental; Cariologiâ; Bioqufmica da placa cariogênica. 1. INTRODUÇÃO traduzem na potencialidade patogê-nica da placa (1, 2, 3, 4, 5, 6). Outras rotas metabólicas, também se verifi-cam na placa dental, como é o ·caso do metabolismo proteico. Este, con-tudo, não será considerado neste momento. utilizados na dieta humana, que en-volvem a presença de carboidratos. As reações qufmicas que ocor-rem na intimidade da placa dental cariogênica estão muito ligadas ao metabolismo microbiano dos carboi-dratos. Estes, se constituem nas substâncias básicas para o forneci-mento de energia e massa às bacté-rias, além de originarem a produção de ácidos e adesivos, os quais se 16 Os fenômenos, que a seguir se-rão descritos, ocorrem com base na ingestão de farináceos e sacarose (açúcar comum); os alimentos mais Para fins didáticos, estes fenô-menos metabólicos podem ser elas-si ficados em dois tipos: os extra e os intracelulares (4, 5). *Sinonlmla: Reaç6es metabólicas na pla-ca carlog6nlca, Bloqulmlca da placa ca-rlog6nlca. **Prof. Titular do Departamento de Odon-tologia Preventiva e Social - UFRGS. IRFO V.30/31(30/31), 1990 2. ATIVIDADES EXTRACELULARES As atividades bioqufmicas rela-cionadas à placa dental, que ocor-rem ainda no plano extracelular, di-zem respeito aos seguintes itens (4, 5, 6): - as ações prévias junto à saliva e - a formação de polissacárides ex-tracelulares pelas bactérias com as conseqüentes ações de adesão, aglutinação e colonização bacte-rianas. 2.1. Ações junto à Saliva (Figura 1) Qualquer alimento sólido, quando ingerido, passa previamente pelos processos de mastigação e insaliva-ção na cavidade bucal, antes de ser deglutido. após a ingestão de farináceos, normalmente permanecem resfduos desses alimentos, que são ricos em amido, junto à mucosa, à lrngua e os dentes (sobretudo nas regiões proximais). O amido, devido ao seu alto peso molecular, não tem condi-ções de ser aproveitado diretamente pela placa dental, i.é., não se difunde em sua estrutura. A enzima ex amilase (amilase sa-livar ou ptialina) atua sobre essas macromoléculas de amido (desde o infcio do processo de insalivação), desdobrando-as, através de reações de hidrólise, em moléculas menores, de maltose, dextrinas e outros pe-quenos polrmeros de glicose. Estas moléculas, de baixo peso molecular, conseguem se difundir, ao longo da estrutura da placa dental, chegando até aos microorganismos (sobretudo cocos Gram positivos e bacilos Gram positivos) onde serão meta-bolizadas. Caso o alimento utilizado, seja à base de açúcar comum, (doces, re-frigerantes, balas. .. ) a sacarose se di-fundirá diretamente na placa dental, onde sofrerá as reações. As duas situações podem estar presentes quando da ingestão de fa-rináceos açucarados. R FO V.30/31 (30/31 ), 1990 ALIMENTO FARINÁCEO l SALIVA ----· MASTIGAÇÃO -- -· RESfDUOS: MUCOSA \ \ \ \ \ ' ' ' ex amllase , (hldr61ise) "-l DEGLUTIÇÃO ' ....... ....... ....... -I I • MAL TOSE GLICOSE DEXTRINAS --~ / / / PEQUENOS POLfMEROS DE GLICOSE SACAROSE 1-.__ _____ __, ................ ' MICROORGANISMOS FIGURA 1 - Ações junto à saliva 1 LfNGUA I DENTES I I I I I I ... AMIDO (alto peso molecular - nAo se difunde na placa. 17 2.2. Formação de Polissacérides Extracelulares - PEC (Figura 2) A sacarose tem sido considerada como o carboidrato mais diretamen-te associado ao processo cárie. Os estreptococos da placa dental pos-suem uma enzima, a GLICOSIL-TRANSFERASE, que utiliza a saca-rase como substrato para a forma-ção de GLICAt-.0, um composto ex-tracelular de alta adesividade. Os fenômenos ocorrem na se-guinte seqüência: - a sacarose está disponível na pia· ca dental ; - os estreptococos possuem a enzi-ma GLICOSIL TRANSFERASE (GT) que atua extracelularmente, i.é., fora do citoplasma da bactéria, ao nível da parede celular; - a GT atua sobre a sacarose: sepa-ra as moléculas de GLICOSE (G) e FRUTOSE (F) e reúne as GUCO· SES formando m grande polfmero que genericamente é denominado GLICANO. Um dos GL I CANOS que é forma-do por grande número de estrepto-cocos bucais, apresenta sua cadeia principal com ligações do tipo o: (1 -+ 6). É o DEXTRAt-.0, que tem a característica de ser adesivo, embora solúvel. Um estreptococo bucal, o mu-tans, produz um GLICANO diferente com ligações na cadeia principal, do tipo o: (1 -+ 3); altamente insolúvel e adesivo: o MUT ANO. Os GLICANOS formados pelos estreptococos bucais, como o mu-tans, o sanguis e o salivarius, além de apresentarem essas ligações o: (1 -+ 6) e o: (1 -+ 3) podem apresentar outras, menos freqüentes e mais frá-geis. As moléculas de frutose que fi-caram liberadas quando da formação do Glicano permanecem disponíveis para serem metabolizadas pelas bac-térias. Algumas bactérias bucais como S. salivarius, A. viscosus e alguns ti-pos de S. mutans, contém ainda uma outra enzima similar, a FRUTOSIL-TRANSFERASE. Esta, procede da mesma forma que a anterior, apenas 18 F disponlvol para -:::..--=.. _ _ metaboNzaçlo F--_....- -- --=- ----- .............. F_.....- ........... GUCOSIL· TRANSFERASE Estreptococos sanguls o mutan s Estroptococos saNvarlus permanece ligado a célula SACAROSE (G + F) GLICANO ;JI /// /// _...:...-Polmero da Glicose TIPO 1: Llg. ex (1 .. 6) SOLÚVEL DEXTRANO TIPO Z: Llg. a (1 .. 3) INSOLÚVEL MUT ANO FRUTANO I I I 1 I I \ Polfmero da Frutose _.....--{ G G \ Llg B !2 .. 6l G FIGURA 2- Formaçlo de Pollssacérldes Extracelulares (PEC) que unindo as moléculas de frutose em um FRUTANO. Este, é um homo-polfmero da frutose, com ligações 13 (2-6), de baixfssima adesividade e altamente solúvel. Na formação des-te produto ficam liberadas as molé-culas de glicose, para metabolização pelas bactérias. Os pol issacárides extracelulares tarrbém são importantes como fonte de energia. As moléculas que os compõem podem ser deslocadas e utilizadas como nutrientes para o metabolismo bacteriano. Os solúveis são mais facilmente degradados que os menos solúveis. Assim, o frutano é rapidamente degradado. Contudo, o dextrano e o mutano também po-dem vi r a sofrer esse tipo de apro-veitamento. RFO V.30/31(30/31), 1990 2.3. Adesão, Aglutinação e Colonização (Figura 3) Quando da formação dos polis-sacárides extracelulares, em espe-cial o dextrano e o mutano, dadas as suas propriedades adesivas, ficam altamente favorecidos os fenômenos de adesão, aglutinação e coloniza-ção bacteriana (3, 4, 5). Observe-se que: - os glicanos formados tendem a permanecer ligados a glicosil-transferase que os formou; essas enzimas funcionam, então, também como srtios receptores da supertr-cie celular; - vários outros mutans podem se li-gar a essa mesma molécula de po-lfmero que foi formada, ampliando a colonização; - outros microorganismos e subs-tâncias diversas também podem se aderir ou aglutinar, na formação de um aglomerado. Outros mecanismos de adesão também podem ocorrer, este, contu-do, é ainda considerado como o mais importante. Juntamente com a adesividade, a caracterrstica de INSOLVBIUDA-DE (no caso do MUT ANO) ou de bai-xa solubilidade (como a de certos dextranos) são consideradas tão im-portantes que acabaram por partici-par marcadamente no conceito clíni-co de placa dental: "aglomerados amolecidos, de bactérias, seus pro-dutos e outros elementos da cavida-de bucal, que se aderem firmemente às supertrcies dentais, não sendo re-movidos por fortes jatos de água ou ar." Funções do PEC - facilitar a adesão celular; - fonte de carboidratos disponíveis para utilização celular; - participar dos mecanismos de difu-são que ocorrem na placa e - concentrar elementos traço e-mi-nerais. O PEC é considerado como o principal fator responsável pe-las propriedades odontopato-gênicas da placa. RFO V.30/31 (30/31 ), 1990 I I PLACA DENTAL membrana citoplasmática I / I / parede celular I / I 1/ - GLICOSILTRANSFERASE ./" I I I I I t ~ .J. 1í ~ / I / cocos bacilos espirilos formas filamentosas produtos metabólicos elementos de origem salivar e celular FIGURA 3 - Adesão, Aglutinação e Colonização 3. ATIVIDADES INTRACELULARES As duas principais ações bioquí-micas que ocorrem, intracelularmen-te, nas bactérias da placa dental ca-riogênica são (1, 2, 4, 5) : -a formação dos polissacárides in-tracelulares (PIC) e - a formação de ácid.os. colonização de estreptococos Adesão de M.O. e substâncias diversas. 19 3.1. Formação dos Polissacárides Intracelulares - PIC (Figura 4) As pequenas moléculas de mono-ses disponfveis no meio ambiente celular (placa), oriundas do desdo-bramento do amido, da sacarose ou de outras fontes; através de siste-mas enzimáticos especfficos podem ser conduzidas para o interior do organismo microbiano. Uma vez dentro do citoplasma, serão metabolizadas por diferentes sistemas enzimáticos. Um destes sistemas, de enzimas sintetizadoras, reúne moléculas de glicose, formando um polissacáride (intracelular) que funciona como material de reserva para a célula. Havendo carência de nutrientes no meio ambiente, a bactéria continua a desenvolver seu metabolismo bási-co a partir da utilização desse polis-sacáride intracelular (PIC)- que se apresenta na forma de grânulos de amilopectina. A existência de uma placa dental rica em bactérias que acumularam PIC, mesmo com a ausência de res-tos alimentares, justifica o seu fun-cionamento, no sentido da produção de ácidos. Situação como esta, pode ocorrer, por exemplo, com indivfduo que após longo tempo ingerindo açú-cares, simplesmente realiza um bo-checho com água, a fim de remover os resfduos. As moléculas de glicose que são utilzadas para a formação do PIC também podem ser originárias do desdobramento intracelular da saca-rose - o que ocorre através de uma reação de hidrólise pela B.D- fruto-furanosfdeo (invertase), como se ve-rifica no S. Sanguis e S. mutans. 20 MATRIZ DA PLACA MICROORGANISMO G Enzimas ~4--sintetizadoras ~G" (<~'\ ~G G G j ~ \_ G I '-/ 11 GRÂNULOS DE AM I LOPECTI NA MATERIAL DE RESERVA CELULAR Polissacãride Intracelular lodofOico F F SACAROSE (S) GLICOSE (G) FRUTOSE (F) ETC. \ \/ s I "\enzima 8 B · D· frutofuranosldeo \ Fruto· Hidrolase \ (S. sanguis e \ \ S. mutans) .. F FIGURA 4- Formação de Pollssacãrldes Intracelulares (PIC) SALIVA AMIDO SACAROSE GLICOSE FRUTOSE ETC. R FO V.30/31 (30/31). 1990 3.2. Formação de Ácidos (Figura 5) As bactérias, assim como os or-ganismos, superiores necessitam de nutrientes que lhes forneçam massa, para poderem crescer e se reprodu-zir, bem como energia para executa-rem seus processos vitais (1, 5). A obtenção energética se dá fun-damentalmente pela metabolização de carboidratos. Primeiramente, a Glicose, dispo-nlvel no citoplasma bacteriano, é de-gradada até ácido pirúvico, através do ciclo glicolrtico - pelo qual a célula obtém um saldo energético de 2 ATP. As bactérias anaeróbias, se-guem o processo de degradação do ácido pirúvico através do processo de "Respiração Anaeróbia" ou "Fer-mentação". Como resultado, tere-mos diferentes produtos finais, con-forme o tipo de fermentação desen-volvido pelo organismo: -alcoólica - fórmica - propiOnica - butrrica-butflica e - LÁTICA. A fermentação lática, com a pro-dução final de ácido lático é a mais comum (cerca de 50% do total} sen-do fortemente executada pelos es-treptococos e lactobacilos bucais. O ácido lático, sendo um produto final do ciclo metabólico, é despre-zado pelo organismo, ficando dispo-nfvel no meio ambiente da placa den-tal que passa a ter seu pH reduzido. A exposição a O, 1% de glicose é suficiente para reduzir (após 5min) em 1 ponto o pH da placa. De 20 a 30min serão necessários para o seu retorno ao pH normal. Já a expo-sição a 10% de G, reduz o pH a menos de 5,0, desmineralizando o esmalte (o pH cdtico, aquele em que o Esmalte se desmineraliza, varia de 4.5 a 5.5). R FO V.30/31 (30/31 ), 1990 BACTffiiAS ACIDOGéNICAS TIPICAS: c I T o p L A s M A B A c T E R I A N o COCOS ORAM POSITIVOS BACILOS GRAM POSITIVOS .- ._ ,. ' \ I G(1) I \ I ' __ , ' \ \ G \ ~ I c /1 ó /I L 2H .-- I ~ J I I E ÁCIDO PIRÚVIC0(2) I FERMENTAÇÃO / Bactérias I - ALCOÓLICA Anaeróbias - FÓAM ICA I - PROPiÓNICA .J. I I I I - BUTIRICA·BUTILJCA - LÁTICA FIGURA 5 - Fonnaçlo de écldos membrana li. citoplasmática parede celular ÁCIDO MEIO: MATRIZ DA PLACA / / F __ :::s;:--::"7 LÁTICO (CH3CHOH COOH) 21 4. CONCLUSÕES A placa dental cariogênica, atra-vés das atividades bioqufmicas das bactérias que a compõe, como: - a produção de PEC - material de reserva; -componente altamente adesivo; -insolúvel (no caso de produzido pelo S. Mutans) ou solúvel (quando originado por outras bactérias). -a produção de PIC - material de reserva e - a formação de ácidos, PODE SER CONSIDERADA COtv10 O AGENTE BÁSICO PARA O DESENVOLVI-MENTO DA CÁRIE DENTAL. 22 5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1. BARROS, E.R.C. Metabolismo das bacté-rias. R. Fac. Odont. Porto Alegre, 10/11:19-33, 1968/1969. 2. KATZ, S. et. alli. OdontologÚJ preventiva en aa:ron. Buenos Aires, Panamerlcana, 1975. 451p. 3. LOESCHE, W .J. Dental caries: A treatable lnfection. Sprlng- Field, Charles C. Thomas Pub., 1982. 558p. 4. MENAKER, L Caries dentárias: bases bioló-gicas. Rio de Janeiro, Guanabara Koogan, 1984. 461p. 5. NEWBRUN, E. Cariology. Baltimore, Wl· lllams & Wilklns, 1978. 289p. 6. THYLSTRUP, A. & FEJERSKOV, O., ed. Textbook of mriology. Copenhagen, Munks-gaard, 1986. 392p. RFO V.30/31 (30/31). 1990 

Metabolismo da placa cariogênica

Em Questao

Eduardo Roberto Corrêa de Barros

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Archives of the Faculty of Veterinary Medicine UFRGS

Metabolismo da Placa Cariogênica* Eduardo Roberto Corrêa de Barros** RESUMO Estudo e descrição do metabolismo da placa cariogênica. Associações dos fenômenos metabólicos da placa dental com o processo patológico mais comum da cavidade bucal: a cárie dental. Material de estudo para alunos das disciplinas de microbiologia aplicada, placologia e odontologia preventiva, dos cursos de graduação em Odontologia. SUMMARY Study and description of the metabolism of the cariogenic dental plaque. Association of metabolic phenomenon of dental plaque with the most common pathologic process in the mouth: dental caries. Material of Study to students who take up Microbiology, placology or preventive dentistry in Dental Schools. DESCRITORES Odontologia Preventiva; Prevenção Cárie Dental; Cariologiá; Bioquímica da placa cariogênica. 1. INTRODUÇÃO As reações químicas que ocor-rem na intimidade da placa dental cariogênica estão muito ligadas ao metabolismo microbiano dos carboi-dratos. Estes, se constituem nas substâncias básicas para o forneci-mento de energia e massa às bacté-rias, além de originarem a produção de ácidos e adesivos, os quais se  traduzem na potencialidade patogê-nica da placa (1, 2, 3, 4, 5, 6). Outras rotas metabólicas, também se verifi-cam na placa dental, como é o caso do metabolismo proteico. Este, con-tudo, não será considerado neste momento. Os fenômenos, que a seguir se-rão descritos, ocorrem com base na ingestão de farináceos e sacarose (açúcar comum); os alimentos mais  utilizados na dieta humana, que en- volvem a presença de carboidratos. Para fins didáticos, estes fenô-menos metabólicos podem ser clas-sificados em dois tipos: os extra e os intracelulares (4, 5). *Sinonimia: Reações metabólicas na pla-ca carlogênlca, Bioquímica da placa ca-riogênica. **Prof. Titular do Departamento de Odon-tologia Preventiva e Social — UFRGS. 16 	 I R FO V.30/31(30/31), 1990 ALIMENTO FARINÁCEO SALIVA MASTIGAÇÃO DEGLUTIÇÃO RESÍDUOS: MUCOSA LÍNGUA DENTES  a amilase (hidrólise) 	 N   AMIDO (alto peso molecular — não se difunde na placa.   MALTOSE GLICOSE DEXTRINAS PEQUENOS POLÍMEROS DE GLICOSE SACAROSE N ditusfveis na placa ___ 	e.0c)Spcic—c.)\\ 	,.... / 	 4 _ .—__..)--"-) 	 1 ,_-- — -- MICROORGANISMOS 	 •n• FIGURA 1 — Ações junto à saliva PLACA (--, Z 4 2. ATIVIDADES EXTRACELULARES As atividades bioquímicas rela-cionadas à placa dental, que ocor-rem ainda no plano extracelular, di-zem respeito aos seguintes itens (4, 5, 6): — as ações prévias junto à saliva e — a formação de polissacárides ex-tracelulares pelas bactérias com as conseqüentes ações de adesão, aglutinação e colonização bacte-rianas. 2.1. Ações junto à Saliva (Figura 1) Qualquer alimento sólido, quando ingerido, passa previamente pelos processos de mastigação e insaliva-ção na cavidade bucal, antes de ser deg lu tido. após a ingestão de farináceos, normalmente permanecem resíduos desses alimentos, que são ricos em amido, junto à mucosa, à língua e os dentes (sobretudo nas regiões proximais). O amido, devido ao seu alto peso molecular, não tem condi-ções de ser aproveitado diretamente pela placa dental, i.é., não se difunde em sua estrutura. A enzima a amilase (amilase sa-livar ou ptialina) atua sobre essas macromoléculas de amido (desde o início do processo de insalivação), desdobrando-as, através de reações de hidrólise, em moléculas menores, de maltose, dextrinas e outros pe-quenos polímeros de glicose. Estas moléculas, de baixo peso molecular, conseguem se difundir, ao longo da estrutura da placa dental, chegando até aos microorganismos (sobretudo cocos Gram positivos e bacilos Gram positivos) onde serão meta-bolizadas. Caso o alimento utilizado, seja à base de açúcar comum, (doces, re-frigerantes, balas...) a sacarose se di-fundirá diretamente na placa dental, onde sofrerá as reações. As duas situações podem estar presentes quando da ingestão de fa-rináceos açucarados. R FO V.30/31(30/31), 1990 	 17 SACAROSE nC,21-122011 Polímero da Frutose — 	 SACAROSE 	 (F • G) /// / FRUTANO 	 \ / G Lig 13 (2 	 6) G G GLICANO (C61-1,005)n Polímero da Glicose TIPO I: Lig. a (1 - 6) SOLÚVEL DIXTRANO TIPO 2: Lig. a (1 	 3) INSOLÚVEL MUTANO CADEIA DE ESTREP- T CC CC OS GLICOSIL-TRANSFERASE permanece ligado a célula 7/ Estreptococos salivarias alguns mutans e A. viscosus FRUTOSIL-TRANSFERASE t a Junto à célula disponível para metabolização FIGURA 2— Formação de Polissacárides Extracelulares (PEC) 2.2. Formação de Polissacárides Extracelulares — PEC (Figura 2) A sacarose tem sido considerada como o carboidrato mais diretamen-te associado ao processo cárie. Os estreptococos da placa dental pos-suem uma enzima, a GLICOSIL-TRANSFERASE, que utiliza a saca-rose como substrato para a forma-ção de GLICANO, um composto ex-tracelular de alta adesividade. Os fenômenos ocorrem na se-guinte seqüência: — a sacarose está disponível na pla-ca dental; — os estreptococos possuem a enzi-ma GLICOSILTRANSFERASE (GT) que atua extracelularmente, i.é., fora do citoplasma da bactéria, ao nível da parede celular; — a GT atua sobre a sacarose: sepa-ra as moléculas de GLICOSE (G) e FRUTOSE (F) e reúne as GLICO-SES formando m grande polímero que genericamente é denominado GLICANO. Um dos GLICANOS que é forma-do por grande número de estrepto-cocos bucais, apresenta sua cadeia principal com ligações do tipo a (1 6). É o DEXTRANO, que tem a característica de ser adesivo, embora solúvel. Um estreptococo bucal, o mu-tans, produz um GLICANO diferente com ligações na cadeia principal, do tipo a (1 3); altamente insolúvel e adesivo: o MUTANO. Os GLICANOS formados pelos estreptococos bucais, como o mu-tans, o sanguis e o salivarius, além de apresentarem essas ligações a (1 6) e a (1 3) podem apresentar outras, menos freqüentes e mais frá-geis. As moléculas de frutose que fi-caram liberadas quando da formação do Glicano permanecem disponíveis para serem metabolizadas pelas bac-térias. Algumas bactérias bucais como S. salivarius, A. viscosus e alguns ti-pos de S. mutans, contém ainda uma outra enzima similar, a FRUTOSIL-TRANSFERASE. Esta, procede da mesma forma que a anterior, apenas  que unindo as moléculas de frutose em um FRUTANO. Este, é um homo-polímero da frutose, com ligações 8 (2-6), de baixíssima adesividade e altamente solúvel. Na formação des-te produto ficam liberadas as molé-culas de glicose, para metabolização pelas bactérias. Os polissacárides extracelulares também são importantes como fonte  de energia. As moléculas que os compõem podem ser deslocadas e utilizadas como nutrientes para o metabolismo bacteriano. Os solúveis São mais facilmente degradados que os menos solúveis. Assim, o frutano é rapidamente degradado. Contudo, o dextrano e o mutano também po-dem vir a sofrer esse tipo de apro-veitamento. 18 	 RFO V.30/31(30/31), 1990 PLACA DENTAL membrana citoplasmática parede celular GLICOSILTRANSFERASE GLICANO (mutano) colonização de est reptococos cocos bacilos espirilos formas filamentosas produtos metabólicos elementos de origem salivar e celular Adesão de M.O. e substâncias diversas.   FIGURA 3 — Adesão, Aglutinação e Colonização 2.3. Adesão, Aglutinação e Colonização (Figura 3) Quando da formação dos polis-sacárides extracelulares, em espe-cial o dextrano e o mutano, dadas as suas propriedades adesivas, ficam altamente favorecidos os fenômenos de adesão, aglutinação e coloniza-ção bacteriana (3, 4, 5). Observe-se que: — os glicanos formados tendem a permanecer ligados a glicosil-transferase que os formou; essas enzimas funcionam, então, também como sítios receptores da superfí-cie celular; — vários outros mutans podem se li-gar a essa mesma molécula de po-límero que foi formada, ampliando a colonização; — outros microorganismos e subs-tâncias diversas também podem se aderir ou aglutinar, na formação de um aglomerado. Outros mecanismos de adesão também podem ocorrer, este, contu-do, é ainda considerado como o mais importante. Juntamente com a adesividade, a característica de INSOLUBILIDA-DE (no caso do MUTANO) ou de bai-xa solubilidade (como a de certos dextranos) são consideradas tão im-portantes que acabaram por partici-par marcadamente no conceito clíni-co de placa dental: "aglomerados amolecidos, de bactérias, seus pro-dutos e outros elementos da cavida-de bucal, que se aderem firmemente às superfícies dentais, não sendo re-movidos por fortes jatos de água ou ar." Funções do PEC — facilitar a adesão celular; — fonte de carboidratos disponíveis para utilização celular; — participar dos mecanismos de difu-são que ocorrem na placa e — concentrar elementos traço e mi-nerais. O PEC é considerado como o principal fator responsável pe-las propriedades odontopato-gênicas da placa. 3. ATIVIDADES INTRACELULARES As duas principais ações bioquí-micas que ocorrem, intracelularmen-te, nas bactérias da placa dental ca-riogênica são (1, 2, 4, 5): — a formação dos polissacárides in-tracelulares (PIC) e — a formação de ácidos. RFO V.30/31(30/31), 1990 	 19 SALIVA AMI DO SACAROSE GLICOSE FRUTOSE ETC. enzima - D-f rutof uranosfdeo Fruto- Hidrolase \ 	 (S. sanguis e \ 	 X S. mutans) GRÂNULOS DE AM I LOPECTI NA MATERIAL DE RESERVA CELULAR 	 \ Polissacáride Intracelular lodofflico         FIGURA 4 — Formação de Polissacárides Intracelulares (PIC) íG G G G MICROORGANISMO Enzimas sintetizadoras MATRIZ DA PLACA G F G G 	 G SACAROSE (S) GLICOSE  (G) FRUTOSE (F) ETC. 3.1. Formação dos Polissacárides Intracelulares — PIC (Figura 4) As pequenas moléculas de mono-ses disponíveis no meio ambiente celular (placa), oriundas do desdo-bramento do amido, da sacarose ou de outras fontes; através de siste-mas enzimáticos específicos podem ser conduzidas para o interior do organismo microbiano. Uma vez dentro do citoplasma, serão metabolizadas por diferentes sistemas enzimáticos. Um destes sistemas, de enzimas sintetizadoras, reúne moléculas de glicose, formando uni polissacáride (intracelular) que funciona como material de reserva para a célula. Havendo carência de nutrientes no meio ambiente, a bactéria continua a desenvolver seu metabolismo bási-co a partir da utilização desse polis-sacáride intracelular (PIC) — que se apresenta na forma de grânulos de amilopectina. A existência de uma placa dental rica em bactérias que acumularam PIC, mesmo com a ausência de res-tos alimentares, justifica o seu fun-cionamento, no sentido da produção de ácidos. Situação como esta, pode ocorrer, por exemplo, com indivíduo que após longo tempo ingerindo açú-cares, simplesmente realiza um bo-checho com água, a fim de remover os resíduos. As moléculas de glicose que são utilzadas para a formação do PIO também podem ser originárias do desdobramento intracelular da saca-rose — o que ocorre através de uma reação de hidrólise pela 13.D — fruto-furanosídeo (invertase), como se ve-rifica no S. Sanguis e S. mutans. 20 	 R FO V.30/31(30/31), 1990 BACTÉRIAS ACIDOGÉNICAS TÍPICAS: 	 MEIO: MATRIZ COCOS GRAM POSITIVOS 	DA BACILOS GRAM POSITIVOS 	PLACA / / membrana 	 11‘ citoplasmática parede celular G 4- — — G ipc -n N S 4-- C I T O P L A S M A B A C T E R I A N O — G — S ÁCIDO PIRÚVICO(2) / FERMENTAÇÃO / - ALCOÓLICA Bactérias 	 / - FÓRMICA Anaeróbias / - PROPIÔNICA / - BUTIRICA-BUTÍLICA i  - LÁTICA / / \  ÁCIDO LÁTICO i,-------- (CH3CHOH COOH) --.. •-•-• /II1 ..---'"--- FIGURA 5 - Formação de ácidos F 3.2. Formação de Ácidos (Figura 5) As bactérias, assim como os or-ganismos, superiores necessitam de nutrientes que lhes forneçam massa, para poderem crescer e se reprodu-zir, bem como energia para executa-rem seus processos vitais (1, 5). A obtenção energética se dá fun-damentalmente pela metabolização de carboidratos. Primeiramente, a Glicose, dispo-nível no citoplasma bacteriano, é de-gradada até ácido pirúvico, através do ciclo glicolítico — pelo qual a célula obtém um saldo energético de 2 ATP. As bactérias anaeróbias, se-guem o processo de degradação do ácido pirúvico através do processo de "Respiração Anaeróbia" ou "Fer-mentação". Como resultado, tere-mos diferentes produtos finais, con-forme o tipo de fermentação desen-volvido pelo organismo: — alcoólica — fórmica — propiônica — butírica-butílica e — LÁTICA. A fermentação lática, com a pro-dução final de ácido lático é a mais comum (cerca de 50% do total) sen-do fortemente executada pelos es-treptococos e lactobacilos bucais. O ácido lático, sendo um produto final do ciclo metabólico, é despre-zado pelo organismo, ficando dispo-nível no meio ambiente da placa den-tal que passa a ter seu pH reduzido. A exposição a 0,1% de glicose é suficiente para reduzir (após 5min) em 1 ponto o pH da placa. De 20 a 30min serão necessários para o seu retorno ao pH normal. Já a expo-sição a 10% de G, reduz o pH a menos de 5,0, desmineralizando o esmalte (o pH crítico, aquele em que o Esmalte se desmineraliza, varia de 4.5 a 5.5). R FO V.30/31(30/31), 1990 	 21 4. CONCLUSÕES A placa dental cariogênica, atra-vés das atividades bioquímicas das bactérias que a compõe, como: — a produção de PEC — material de reserva; — componente altamente adesivo; — insolúvel (no caso de produzido pelo S. Mutans) ou solúvel (quando originado por outras bactérias). — a produção de PIC — material de reserva e — a formação de ácidos, PODE SER CONSIDERADA COMO O AGENTE BÁSICO PARA O DESENVOLVI-MENTO DA CÁRIE DENTAL. 5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1. BARROS, E.R.C. Metabolismo das bacté-rias. R. Fac. Odont. Porto Alegre, 10/11:19-33, 1968/1969. 2. KATZ, S. et. alii. Odontologia preventiva en acción. Buenos Aires, Panamericana, 1975. 451p. 3. LOESCHE, W .J. Dental caries: A treatable infection. Spring-Field, Charles C. Thomas Pub., 1982. 558p. 4. MENAKER, L. Caries dentárias: bases bioló-gicas. Rio de Janeiro, Guanabara Koogan, 1984. 461p. 5. NEWBRUN, E. Cariology. Baltimore, Wi-lliams & Wilkins, 1978. 289p. 6. THYLSTRUP, A. & FEJERSKOV, O., ed. Textbook of cariology. Copenhagen, Munks-gaard, 1986. 392p. 22 	 RFO V.30/31(30/31), 1990 

https://lume.ufrgs.br/bitstream/10183/226116/1/000018762.pdf

Metabolismo da placa cariogênica

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