Diapositiva 1 - Facoltà di Medicina e Chirurgia

Cavo orale
Più di 200 diverse specie di microrganismi
Batteri
Funghi
Virus
Protozoi
Cavo orale
desquamazione
Superfici mucose
Varietà di siti
Superfici dure
Varietà di batteri
Varietà di nutrienti
Comunità microbica
Ecosistema : variazioni
Nel corso della vita
In caso di estrazioni dentali
Di inserzioni di protesi mobili o fisse
Di trattamenti antibiotici
Tipo di alimenazione
Diversi habitat dei denti
superficie
linguale
prossimale
poco colonizzato
più colonizzata
ambiente parzialmente anaerobio e
protetto da forze meccaniche
Occlusale
Solco gengivale
colonizzazione intermedia
ben suscettibili a colonizzazione
Fluidi orali
Saliva pH medio
6,75-7,25
Componenti sierici
e leucociti
Potere tamponante
FUNZIONI SALIVA
Condiziona il tipo e la crescita delle comunità
microbiche, sia in senso positivo che negativo.
POSITIVO
*Nutrimento
*Glicoproteine
*Fatt. aggreganti
(IgA + glicoproteine)
NEGATIVO
Composti ostacolanti
la colonizzazione
batterica:
*lisozima
*lattoperossidasi
*lattoferrina
*IgA
saliva
Proteine e glicoproteine salivari (es.: mucina)
Formazione di pellicola salivare acquisita sul dente
Fonte primaria di nutrienti
Aggregazione di microrganismi e facilitazione della loro eliminazione
mediante deglutizione
Inibizione di alcuni microrganismi esogeni
Componenti azotati
Fattori antimicrobici
urea
aa liberi
Lisozima
Lattoferrina
Ioni
Potere tampone
Sialoperossidasi
Peptidi ricchi di istidina (istatine)
Anticorpi (IgA)
*
*Sialoperossidasi: acido tiocianico e perossido sdi idrogeno
derivati dal metabolismo batterico danno acqua e ipotiocianato
che ha azione antimicrobica
IMPORTANTE:
la saliva fornisce la “PELLICOLA ACQUISITA”
Materiale non strutturato, acellulare e abatterico di origine salivare.
Spessore 0.1-3 mm
Ricopre il dente non appena si ha la sua eruzione.
Se viene rimossa si riforma nel giro di pochi secondi.
Rappresenta la superficie su cui avviene l’adesione dei batteri.
Composizione: principalmente glicoproteine salivari di vario tipo
(incluse glicoproteine antigeniche dei gruppi sanguigni, fattori aggreganti specifici,
anticorpi)
Caratteristiche fisico-chimiche: resistente agli enzimi proteolitici, stabile alla
temperatura, relativamente insolubile.
Rappresenta una barriera alla diffusione degli acidi nello smalto.
Istatina 5
Attività antimicrobca
Le istatine sono una famiglia di circa 12 peptidi lineari di natura cationica
distinguibili elettroforeticamente e ricchi di istidina, che nel caso dell’istatina 5
risulta essere il 29% dell’intera composizione aminoacidica.
I primi studi relativi all’attività antibatterica delle istatine risalgono al 1984
quando Mackay ed altri misero in evidenza che
le istatine possiedono un’attività batteriostatica e battericida nei confronti
di Streptococcus mutans.
Le istatine sono in grado di inibire la crescita microbica nella cavità orale,
possedendo un’attività battericida e batteriostatica, pH dipendente, nei confronti
di S.mutans, Staphylococcus aureus ed essendo in grado di inibire la
coaggregazione di Porfiromonas gengivalis e Streptococcus mitis
Fluido gengivale crevicolare
Essudato di origine plasmatica che attraverso l’epitelio giunzionale della gengiva
raggiunge il solco gengivale.
La sua presenza è legata all’eruzione dei denti. Il flusso aumenta in condizione infiammatorie.
Componenti sierici raggiungono la bocca tramite i GFC
Condiziona lapopolazone microbica sia in senso positivo che negativo
POSITIVO
Molti batteri della placca subgengivale
sono proteolitici e producono dalle proteine
peptidi, aa, e glucidi
NEGATIVO
IgG
IgM
IgA leucociti (neutrofili)
Molecole contenenti eme vengono degradate
a produrre emina , essenziali per anaerobi pigmentati
Leucociti e batteri possono produrre enzimi (collagenasi, tripsina…) che possono lesionare
I tessuti dell’ospite e contribuire ai processi distruttivi tipici delle malattie parodontali
Acquisizione della flora orale
neonato
Specie pioniere: streptococchi viridanti
( S.mitis, S.oralis, S.salivarius )
Colonizzazione e modificazione
dell’ambiente (abbassamento potenziale
Redox, esposizione o modifica di recettori,
produzione di nuovi nutrienti o di prodotti di
degradazione…..)
Colonizzazione da parete di altre
specie batteriche (colonizzatori secondari)
compaiono anche G- anaerobi
(Fusobacterium caps, Veillonella spp, Prevotella spp)
dentizione
Catene alimentari
Ulteriori specie che necessitano di
superfici dure per aderire
(S.mutans, S.sanguis )
Nella cavità orale del neonato sono presenti solo superfici epiteliali:
popolazione pioniera in una studio su 40 bambini nati a termine
S.salivarius è stato riscontrato nella cavità orale dei neonati già a
18 ore dopo la nascita.
Aumento delle specie microbiche anaerobie Gram-negative
con l’eruzione della dentizione primaria
anaerobi
G- anaerobi
Crescita dei microrganismi nella cavità orale
Temperatura
Potenziale redox
pH
La > parte delle specie batteriche
Sono anaerobie facoltative o obbligate
per
consumo di O2 da parte di aerobi e
produzione di sostanze riducenti
6.7 - 7.2
Nutrienti
Potere tamponante della saliva
Variazoni di pH associati ad uno sbilanciamento
della microflora batterica e la crescita di specie
patogene
Endogeni
Saliva
AA, peptidi, proteine, glicoproteine, vitamine
Fluido gengivo-crevicolare
Esogeni
Componenti della dieta
albumina, proteine glicoproteine sieriche
amidi, proteine, carboidrati (saccarosio)
Nutrienti endogeni
Nutrienti esogeni
Schema semplificato dei processi metabolici dei crboidrati della dieta
Extracellari batteriche
Salivari e batteriche
Glucani: importanti nella formazione della placca e per l’adesione dei batteri ai denti
Fruttani: possono essere utilizzati da microrganismi costituenti la placca dentale
Metabolismo dei carboidrati e produzione di acidi
Amidi --degradati da amilasi salivari e batteriche
--alcuni streptococchi possono legare amilasi
Saccarosio può essere:
Metabolizzato da invertasi extracellulari batteriche
Trasportato all’interno della cellula e degradato da enzimi intracellulari
Utilizzato mediante GTF o FTF
Producono glucani
Con rilascio di fruttosio
Producono fruttani
Con rilascio di glucosio
Prodotti terminali nel metabolismo di streptococchi del gruppo mutans
G-6-P
glucosio
piruvato
GLY-3-P
PEPiruvato
zuccheri
In eccesso
Lattato
(ione lattato)
F-1,6-DP
In carenza
di zuccheri
formato
Il piruvato
metabolizzato in
anaerobiosi ad
acidi organici
Acetil-CoA
acetato
Gli zuccheri vengono
catabolizzati per via
glicolitica a piruvato
etanolo
Batteri cariogeni e tolleranza agli acidi
Sebbene la maggior parte dei batteri della placca dentale
che utilizzano saccarosio possa determinare un abbassamento di pH
producendo acidi
solo poche specie possono sopravvivere
in queste condizioni per tempi prolungati
Una delle caratteristiche dei batteri cariogeni, come streptococchi
del gruppo mutans e Lactobacillus spp, è la capacità di tollerare
lo stress da pH acido
Batteri cariogeni e tolleranza agli acidi
Streptococchi “mutans”
Lactobacillus spp
Tolleranza agli acidi
Estrusione protonica mediante ATP-sintetasi
associata alla membrana citoplasmatica
Efflusso dei prodotti acidi terminali
S. Mutans altera la propria fisiologia per sopravvivere in ambiente acido
Incremento dell’attività glicolitica
Variazione a valori bassi di pH per il trasporto di glucosio e glicolisi
Viraggio ad un metabolismo di tipo omo-fermentativo
Sintesi di proteine da stress
Con queste strategie metaboliche S.mutans ha un vantaggio a bassi valori di pH
nei confronti di altri microrganismi associati allo smalto sano dei denti
Sviluppo della placca dentale
Superficie pulita del dente
Adsorbimento di glicoproteine
salivari
Formazione della
pellicola acquisita dello smalto
Adsorbimento di specie pioniere
Produzione di proteasi per IgA
Crescita di microcolonie
incluse in polimeri e polisaccaridi
batterici extracellulari e glicoproteine
e proteine salivari
Alto tasso di crescita dei microrganismi
Consumo di O2
abbassamento di Eh
Disponibilità di ulteriori nutrimenti
Crescita di anaerobi obbligati
Diversificazione della popolazione microbica
Placca dentale
Comunità microbica spontanea associata ai denti
I batteri della placca sono immersi in una matrice di
macromolecole polimeriche di origine salivare e batterica
Parte delle difese naturali dell’ospite
Ostacola competitivamente la
colonizzazione da parte di specie patogene
BIOFILM
Specie pioniere
Neisseria spp
Streptococchi (GRUPPO MITIS)
Actinomyces spp
Emofili
a
d
Interazioni microbiche nella placca dentale
Sinergiche
Complementazione enzimatica ( glicosidasi, proteasi……..)
Catene alimentari ( streptococchi- veillonelle)
Co-aggregazione
Modificazione dell’ambiente ( aerobi-anaerobi)
Antagoniste
Competizione per recettori di adesione o sostanze nutritizie
Produzione di sostanze inibitorie (acido lattico, perossido d’idrogeno……..)
Produzione di batteriocine
genere Lactobacillus e Actinomyces
Lactobacillus
Bastoncelli gram positivi
 L. casei, L. fermentum, L. acidophilus, L salivarius
La loro concentrazione aumenta nelle lesioni cariose avanzate
Altamente aciduri, producono dal glucosio acido lattico o acido lattico e acetico
Actinomyces
Corti bastoncelli gram positivi
A.georgiae, A. gerencseriae, A. israelii, A. odontolyticus……..
Producono acido succinico, acetico o lattico
Caratteristiche dei BATTERI CARIOGENI
Rapido trasporto e internalizzazione degli zuccheri della dieta
Trasporto metabolico multiplo
Sistema Fosfoenolpiruvato-tranferasi
gli zuccheri vengono fosforilati e
trasportati all’interno della membrana
Sistema delle permeasi ATP dipendenti
Capacità di convertire rapidamente gli zuccheri in acidi
Capacità di tollerare bassi valori di pH
Capacità di produrre grossi polimeri polisaccaridici extra ed intracellulari
(glucani e fruttani) che conferiscono proprietà adesive (slide 18)
Carie: cambiamento nell’equilibrio naturale della microflora
residente a seguito di alterazioni delle condizioni ambientali locali
Batteri parodontopatici
Parodontopatie
riguardano le strutture di sostegno del dente
Gengiva
Legamento parodontale
Osso alveolare
L’epitelio giunzionale alla base del solco gengivale si ritrae
con formazione di una tasca parodontale
Batteri della placca subgengivale
Meccanismi patogenetici indiretti induzione di risposta infiammatoria / immunitaria
Meccanismi patogenetici diretti
azione lesiva dei batteri o dei prodotti rilasciati
Batteri parodontopatici
Accumulo di placca
nel solco gengivale
Processi infiammatori
Trasporto di elementi
di difesa
Selezione di batteri
con elevato potere patogeno
es: Porphyromonas gengivalis
Il solco gengivale si ritrae
nella “tasca” si abbassa il
potenziale redox
Condizioni di
stretta anaerobiosi
Aumento del fluido crevicolare
Trasporto di proteine
quali fonte nutritizia batterica
Proteolisi batterica
Aumento del pH (7.2-7.5)
Selezione di batteri
parodontopatogeni
Batteri parodontopatici: asaccarolitici, PROTEOLITICI , portano
ad un aumento di pH (7.2-7.5)
Principali batteri parodontopatici
Actinobacillus actinomycetemcomitans
Coccobacillo gram negativo, famiglia Pasturellaceae
Anaerobio facoltativo
Associato a parodontite giovanile localizzata (PLG)
Rappresenta il 70% della flora della tasca in pazienti con PLG
Trattamento antibiotico : locale o sistemico con tetracicline
Porphyromonas gengivalis
Coccobacillo gram negativo, famiglia Bacteriodaceae
Anaerobio obbligato
Associato a parodontite cronica
Dal metabolismo fermentativo si liberano:
acidi organici , acidi grassi volatili, ammoniaca….
Danno diretto
Alla mucosa orale
formazione di substrati per
altri microrganismi
Tannerella forsythensis (bacteroide sforsythus)
Prevotella inteermedia
Prevotella melaninogenica
Fusobacterium nucleatum
Peptostreptococcus micros
treponema denticola
Veillonella parvula l campylobacter rectus
Porphyromonas gengivalis
Fimbrie e vescicole di membrana esterna rilasciate dal batterio in ambiente extracellulare
Batteri parodontopatogeni
Determinanti di patogenicità
Adesività
fimbrie, capacità do co-aggregazione
Colonizzatori primari
e
Colonizzatori secondari
Fattori di moltiplicazione e colonizzazione
proteasi, glicosidasi
con cui vengono ricavati nutrienti dalla degradazione di molecole dell’ospite
P. gingivalis
gingipaine (particolari proteasi, con un sito di cisteina nel sito catalitico,
secrete o legate a LPS . Possono a) legarsi a fibrinogeno e fibronectina e favorire la coloniz
zazione
b) acquisire eme da eritociti, quindi lisare eritrociti nelle
tasche parodontali e liberare eme che funge da nutrimento
Fattori per l’evasione dai meccanismi difensivi dell’ospite leucotossina citolitica
di A. actinomycetemcomitans , fattore inibente la chemiotassi, fattore immunosoppressivo
Fattori che promuovono il danno tissutale ialuronidasi, proteasi, collagenasi
che possono essere rilasciate in vescicole della membrana esterna
Fattori di invasività all’interno delle cellule i batteri sfuggono ai meccanismi difensivi,
all’azione degli antibiotici
A. Actinomycetemcomitans e P. Gingivalis Invasione delle cellule epiteliali
A. Actinomycetemcomitans produce una leucotossina citolitica per polimorfonucleati e
macrofagi
P. Gingivalis produce proteasi che bloccano il rilascio di IL8, coinvolta nella chemiotassi
delle cellule del sistema immune