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1 Microbiologia Oral Prof. Paulo E C Peres. 2 ECOLOGIA BUCAL.

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1 1 Microbiologia Oral Prof. Paulo E C Peres

2 2 ECOLOGIA BUCAL

3 3 Ecologia Bucal Ecologia é o estudo da inter-relação dos seres vivos com o seu ambiente.

4 4 Ecologia Bucal As superfícies do nosso organismo são colonizadas por microrganismos, mesmo quando em estado de saúde, os quais constituem a microbiota da região.

5 5 Ecologia Bucal A ecologia estuda a relação entre os membros da microbiota e a influência do ambiente sobre a mesma.

6 6 Ecologia Bucal A ecologia microbiana é o ramo da ciência que estuda as atuações dos microrganismos em ecossistemas.

7 7 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.

8 8 Ecologia Bucal Os ecossistemas são constituídos por dois fatores: - fatores abióticos - fatores bióticos

9 9 Ecologia Bucal fatores abióticos: constituídos pelo habitat.

10 10 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).

11 11

12 12 Ecologia Bucal fatores bióticos: constituídos pelo microrganismos que vivem no habitat. SEM picture taken at University at Buffalo

13 13 Ecologia Bucal Os ecossistemas microbianos são inicialmente colonizados por um número limitado de espécies, porque o habitat apresenta determinadas condições que seletivamente as favorece.

14 14 Ecologia Bucal A presença de algumas espécies altera o habitat, propiciando, ou por vezes impedindo, a colonização por outras espécies bacterianas.

15 15 Ecologia Bucal A ecologia bucal estuda a relação entre os membros da microbiota e a influência do ambiente bucal sobre esta microbiota.

16 16 Ecologia Bucal microbiota normal do organismo

17 17 Ecologia Bucal A superfície das mucosas e da pele do organismo humano é colonizada por uma microbiota característica.

18 18 Ecologia Bucal Poucas regiões do organismo não apresentam bactérias, como exemplo temos a laringe, o cérebro e órgãos internos.

19 19 Ecologia Bucal A microbiota é classificada em três grupos: Microbiota residente ou indígena Microbiota transitória ou adventícia Microbiota suplementar

20 20 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.

21 21 Ecologia Bucal É também chamada de microbiota permanente ou normal.

22 22 Ecologia Bucal Em cada local do organismo existe uma microbiota típica em decorrência de fatores como: superfícies adequadas à adesão estruturas específicas dos microrganismos.

23 23 Ecologia Bucal temperatura, umidade, fatores nutritivos substâncias inibitórias.

24 24 Ecologia Bucal Microbiota transitória ou adventícia: consiste em microrganismos não- patogênicos, ou potencialmente patogênicos que habitam a pele ou a mucosa durante horas, dias ou semanas.

25 25 Ecologia Bucal São originários do ambiente, não produzem doenças e não se estabelecem de modo permanente na superfície do corpo.

26 26 Ecologia Bucal

27 27 Ecologia Bucal Os microrganismos transitórios são geralmente de pouca importância, desde que a microbiota residente permaneça íntegra.

28 28 Ecologia Bucal Entretanto, se a microbiota residente for alterada, microrganismos transitórios podem proliferar e produzir doença.

29 29 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.

30 30 Ecologia Bucal Os lactobacilos que são encontrados em pequeno número no biofilme dental, em presença de sacarose, aumentam em número, podendo tornarem-se predominantes.

31 31 Ecologia Bucal Participação da microbiota no organismo

32 32 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.

33 33

34 34 Ecologia Bucal Embora não seja indispensável, a microbiota colabora com o organismo nos seguintes aspectos:

35 35 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);

36 36 Ecologia Bucal Estímulo para a elaboração de anticorpos naturais;

37 37 Ecologia Bucal Mecanismo de antagonismo à instalação de microrganismos patogênicos;

38 38 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:

39 39 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.

40 40 Ecologia Bucal Microrganismos podem, por algum tipo de desequilíbrio, iniciar infecções anaeróbias, endocardite bacteriana subaguda, doença cárie e doença periodontal.

41 41 Ecologia Bucal Microrganismos podem, por algum tipo de desequilíbrio, iniciar infecções anaeróbias.

42 42 Ecologia Bucal endocardite bacteriana subaguda

43 43 Ecologia Bucal doença cárie

44 44 Ecologia Bucal doença periodontal.

45 45 Ecologia Bucal Nestas infecções endógenas, o agente etiológico pode estar presente no individuo sadio ou doente.

46 46 Ecologia Bucal Microbiota Bucal

47 47 Ecologia Bucal Do ponto de vista ecológico, a cavidade bucal é um sistema de crescimento aberto.

48 48 Ecologia Bucal Isto significa que os nutrientes e os microrganismos são repetidamente introduzidos e removidos deste sistema.

49 49 Ecologia Bucal Somente se estabelecem microrganismos que possuem capacidade de aderência às superfícies da cavidade bucal ou que, de alguma outra maneira, fiquem retidos.

50 50 Ecologia Bucal Algumas bactérias podem conseguir refúgio nos sulcos, fissuras ou espaços interproximais.

51 51 Ecologia Bucal Outros microrganismos têm que utilizar mecanismos específicos de aderência para vencer as forças de remoção das superfícies bucais.

52 52 Ecologia Bucal As características destas superfícies são específicas e somente determinadas bactérias são capazes de aderir.

53 53 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.

54 54 Ecologia Bucal A cavidade bucal compreende diversos locais distintos, sendo que cada um mantém o crescimento de uma comunidade microbiana característica.

55 55 Ecologia Bucal A microbiota bucal é composta por uma variedade de ecossistemas distintos, em diferentes locais, apresentando subsistemas no interior do mesmo local.

56 56 Ecologia Bucal A microbiota bucal, para efeito de estudos é dividida em três nichos principais:

57 57 Ecologia Bucal Biofilme Dental

58 58 Ecologia Bucal Dorso da Língua

59 59 Ecologia Bucal Sulco Gengival.

60 60 Ecologia Bucal Número de Microrganismos : apenas em torno de 90 espécies são citadas no – Manual de Sistemática Bacteriológica de Bergey.

61 61 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.

62 62 Ecologia Bucal 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;

63 63 Ecologia Bucal Este número sugere um crescimento bacteriano abundante, semelhante a uma cultura em caldo.

64 64 Ecologia Bucal No biofilme dental encontram-se até 200 bilhões de células por grama de material colhido.

65 65 Ecologia Bucal Aquisição da Microbiota:

66 66 Ecologia Bucal O feto normalmente é asséptico.

67 67 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.

68 68 Ecologia Bucal Oito horas após o nascimento vários microrganismos podem ser encontrados.

69 69 Ecologia Bucal Streptococos salivarius e S. mitior aparecem em maior freqüência, perfazendo 70% dos cultiváveis;

70 70 Ecologia Bucal No segundo dia de vida, 1/6 das crianças ainda apresentam a cavidade bucal estéril.

71 71 Ecologia Bucal Estreptococos representam 98% dos viáveis e estafilococos aparecem em menor número.

72 72 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;

73 73 Ecologia Bucal A erupção dos dentes introduz outros habitats como as superfícies lisas, fóssulas e fissuras dos dentes e o sulco gengival;

74 74 Ecologia Bucal Inicialmente, acompanhando a erupção dos primeiros dentes, fixa-se o S. sanguis e a seguir o S. mutans.

75 75 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;

76 76 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.

77 77 Ecologia Bucal Durante o primeiro ano de vida os estreptococos representam 70% dos viáveis, sendo o restante representado por estafilococos, Veillonella e Neisseria;

78 78 Ecologia Bucal Na dentição decídua, a predominância é de Streptococcus, seguindo-se Veillonella e Fusobacterium;

79 79 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;

80 80 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;

81 81 Ecologia Bucal A freqüência de isolamento de Actinomyces odontolyticus e Capnocytophaga aumentam nesta fase;

82 82 Ecologia Bucal Na adolescência já pode-se considerar a microbiota bastante completa e semelhante à da idade adulta;

83 83 Ecologia Bucal Se eventualmente ocorrer a perda dos dentes, observa-se diminuição de estreptococos, lactobacilos, espiroquetas e anaeróbios.

84 84 Ecologia Bucal Sucessão Microbiana

85 85 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.

86 86 Ecologia Bucal

87 87 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;

88 88 Ecologia Bucal Existem dois tipos de sucessão, a alogênica e a autogênica.

89 89 Ecologia Bucal Sucessão Alogênica: é a substituição de um tipo de comunidade por outro, devido a alterações no habitat provocadas por fatores não microbianos.

90 90 Ecologia Bucal O nascimento é o primeiro dos eventos ambientais que influenciam a sucessão microbiana na cavidade bucal;

91 91 Ecologia Bucal Outros fatores como o crescimento; erupção e perda dos dentes; mudanças nos hábitos alimentares; restaurações dentárias e colocação de aparelhos ortodônticos;

92 92 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.

93 93 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.

94 94 Ecologia Bucal

95 95 Ecologia Bucal Fatores Fisiológicos dos Microrganismos

96 96 Ecologia Bucal Nutrição Microbiana

97 97 Ecologia Bucal Proveniente da dieta e dos tecidos ou secreções do hospedeiro ou ainda, dos próprios microrganismos que vivem no local;

98 98 Ecologia Bucal Alguns microrganismos podem usar carboidratos como fonte de energia, enquanto outros podem preferir aminoácidos ou ácidos orgânicos;

99 99 Ecologia Bucal As necessidades de nitrogênio podem ser satisfeitas por peptídeos, aminoácidos ou amônia.

100 100 Ecologia Bucal Fatores de Crescimento Microbiano

101 101 Ecologia Bucal São representados por várias substâncias, dependendo da espécie de microrganismo.

102 102 Ecologia Bucal Alguns exigem determinadas vitaminas, aminoácidos, purinas, pirimidinas, além de outras substâncias.

103 103 Ecologia Bucal Presença de Oxigênio

104 104 Ecologia Bucal A maioria dos membros da microbiota bucal é anaeróbia facultativa ou estrita.

105 Ecologia Bucal As bactérias facultativas crescem em presença ou ausência do oxigênio. 105

106 106 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).

107 107 Ecologia Bucal Um Eh negativo indica estado reduzido, enquanto um Eh positivo sugere estado oxidado.

108 108 Ecologia Bucal As bactérias anaeróbias exigem potencial redox negativo: (Clostridium exige Eh de –300mV a –400mV).

109 109 Ecologia Bucal Os potenciais de oxidorredução (Eh) variam de +60mV a +310mV para a língua, saliva e gengiva;

110 110 Ecologia Bucal E níveis de Eh tão baixos quanto – 200mV para o biofilme dental e –320mV para a área do sulco gengival.

111 111 Ecologia Bucal A obtenção de condições anaeróbicas é facilitada pela morfologia da superfície das estruturas bucais, que limitam a penetração do oxigênio;

112 112 Ecologia Bucal Entretanto o fator que mais contribui é a capacidade de redução dos próprios microrganismos.

113 113 Ecologia Bucal Temperatura e pH

114 114 Ecologia Bucal O meio bucal mantém temperaturas favoráveis a microrganismos mesofílicos(25 a 40°C). mesofílicos

115 115 Ecologia Bucal E variações de pH entre 5,0 e 7,8, que é uma faixa considerada ótima para a maioria dos microrganismos.

116 116 Ecologia Bucal Mecanismos de Aderência dos Microrganismos Bucais

117 117 Ecologia Bucal Para que os microrganismos se tornem parte da microbiota indígena, precisam ser retidos em algum local da cavidade bucal;

118 118 Ecologia Bucal Microrganismos que não são retidos na cavidade bucal, rapidamente são eliminados.

119 119 Ecologia Bucal O mecanismo de retenção pode ser dividido em duas categorias: adesivo e não adesivo.

120 120 Ecologia Bucal Mecanismos de Retenção Adesiva

121 121 Ecologia Bucal Possibilitam que as bactérias tornem- se aderidas à superfície dos tecidos bucais.

122 122 Ecologia Bucal Glicocálice Bacteriano : É um conjunto de estruturas de natureza polissacarídica que se situam externamente à parede celular das bactérias.

123 123 Ecologia Bucal Glicocálice Bacteriano

124 124 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;

125 125 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;

126 126 Ecologia Bucal O glicocálice é responsável pela adesão das bactérias aos sítios, favorecendo a formação de microcolônias.

127 127 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.

128 128 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);

129 129 Ecologia Bucal

130 130 Ecologia Bucal As adesinas estão geralmente localizadas no glicocálice ou nas fímbrias; Adesinas, que são proteínas e reconhecem estruturas com carboidratos são denominadas lectinas.

131 131 Ecologia Bucal As adesinas também podem ser enzimas que se ligam ao seu substrato;

132 132 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;

133 133 Esquema ilustrando a organização estrutural de uma fímbria, assinalando a presença de moléculas do tipo adesina, situadas na extremidade da estrutura

134 134 Ecologia Bucal Os ácidos lipoteicóicos também têm sido implicados na ligação de bactérias Gram + à superfície dental.

135 135 Ecologia Bucal Camada de Hidratação:Qualquer superfície carregada quando imersa em água atrairá íons de cargas opostas;

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137 137 Ecologia Bucal Esses íons formam uma camada muito próxima à superfície, permanecendo essa situação enquanto a superfície estiver banhada pelo líquido;

138 138 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;

139 139 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;

140 140 Ecologia Bucal Porém, a camada de hidratação normalmente presente na superfície do esmalte consiste principalmente em cálcio e radicais fosfato;

141 141 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.

142 142 Ecologia Bucal Polímeros Bacterianos Extracelulares

143 143 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

144 144

145 145 Ecologia Bucal Polímeros Salivares

146 146 Ecologia Bucal Os constituintes salivares estão envolvidos na adesão inicial, bem como na acumulação de determinados microrganismos ao esmalte dental;

147 147 Ecologia Bucal Microrganismos como o S. mutans, S. sanguis, S.mitior e Actinomyces viscosus agregam-se quando incubados com saliva.

148 148 Ecologia Bucal Aderência entre microrganismos

149 149 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;

150 150

151 151 Aderência entre Microrganismos Streptococus mitis, S. sanguis e S. mutans aderem preferencialmente em superfícies duras;

152 152 Aderência entre Microrganismos S. salivarius, por possuir glicocálice fibrilar denso, adere preferencialmente nos epitélios da língua e mucosa oral;

153 153 Aderência entre Microrganismos S. sanguis, Actinomyces viscosus e A. Naeslundii são aglutinados por polímeros salivares; S. mutans é aglutinado por polissacarídeo extracelular dextrano.

154 154 Ecologia Bucal Mecanismos de Retenção não-Adesiva

155 155 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.

156 156 Ecologia Bucal Relações entre os Microrganismos

157 157 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.

158 158 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.

159 159 Ecologia Bucal Simbiose Associação entre microrganismos onde ocorre benefício mútuo.

160 160 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.

161 161 Complexos de Socransky

162 162 Ecologia Bucal Sinergismo Relação na qual os microrganismos produzem juntos uma situação que não podem desenvolver se atuarem isoladamente.

163 163 Sinergismo Exemplo: Infecção de Vincent; associação entre Treponema e Fusobacterium.

164 164 Ecologia Bucal Antibiose Relação de antagonismo.

165 165 Antibiose Exemplos: Staphylococcus epidermides produz bacteriocina ativa contra S. mutans.

166 166 Antibiose Os lactobacilos atuando sobre carboidratos produzem ácidos que inibem o crescimento de microrganismos proteolíticos

167 167 Antibiose Bacteriocinas elaboradas por estreptococos bucais inibem a instalação de S.pyogenes.

168 168 Antibiose S. sanguis e S. mitior produzem peróxido de hidrogênio que inibe microrganismos anaeróbios.

169 169 Antibiose S mutans produz mutacinas que inibem várias bactérias Gram + e algumas Gram -.

170 170 No campo da observação, o acaso favorece apenas as mentes preparadas. L. Pasteur


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