BIOCHIMIA PLĂCII DENTARE

• După erupţia dinţilor, la suprafaţa lor se dezvoltă cu timpul mai multe strate de depozit care se dispun sub formă de filme.

• Datorită faptului că acestea prezintă anumite caracteristici, a fost posibilă diferenţierea şi gruparea lor în trei categorii:

• pelicula dentară• placa dentară • tartrul

PELICULA DENTARĂ • Pelicula dentară se prezintă sub forma unui film

acelular, de natură organică, dispus imediat la suprafaţa smalţului.

• Dezvoltarea peliculei se face foarte repede în cca 90 minute de contact cu saliva a suprafeţei dentare, perfect curate.

• Pelicula se formează pe dinţi în toată cavitatea bucală ,dar se deosebeşte de placa dentară prin relativa absenţă a bacteriilor şi prin faptul că nu poate fi îndepartată la spălarea cu periuţa de dinţi.

Structura peliculei

• Deşi adesea pelicula dentară este socotită ca o structură unică, Meckel pe baza unor studii de microscopie electronică se consideră formată

• cuticula de la subsuprafaţă • cuticula de la suprafaţă• pelicula colorată

Secţiune transversală prin suprafaţa demineralizată a dinţilor pelicula colorată (PC) şi cuticula subsuperficială (CSS), precum şi reziduul organic al smalţului (O).

Deşi sunt formate la suprafaţa smalţului,aceste cutiule şi pelicula colorată nu trebuie confundate cu pelicula sau cuticula iniţială a smalţului care este un produs al dezvoltării embriologice a dintelui.

Cuticula de la subsuprafaţă este o reţea ele fibrile organice care se fixează în smalţ printre denivelările sau demineralizările ivite la suprafaţa lui.

Această cuticulă are o grosime cuprinsă între 1 şi 3 µm. Cuticula de la suprafaţă este constituită din material

amorf care acoperă smalţul complet şi are o grosime variabilă, între 0,2 şi 5 µm.

Pelicula colorată este o pătură moale, cu nuanţă brună şi cu grosimea cuprinsă între 1 şi 10 µm.

Mecanisme implicate in formarea peliculei

• Cu privire la modul de, formare a peliculei s-au emis diverse mecanisme.

• 1.)Potrivit cercetărilor lui Hay, primele strate moleculare ale peliculei sunt constituite din proteine salivare adsorbite selectiv, direct pe smalţ.

• Hay a izolat, din saliva parotidiană unele proteine care au o mare afinitate pentru hidroxil-apatită (principalul constituent al smalţului) decât alte proteine salivare.

• Cele cu mai multă afinitate de absorţie s-au dovedit a fi– două proteine mici acide– patru proteine bogate, în prolină – proteină cu greutate moleculară mare, capabilă să

fixeze bacterii

• Aceasta din urmă se consideră că este implicată şi în formarea plăcii dentare.

• După absorbţia selectivă a unor proteine salivare pe întreaga suprafaţă a smalţului, urmează depunerea prin precipitare a glicoproteinelor salivare.

Este de remarcat că aceste proteine nu contribuie în întregime la formarea peliculei.

Sub acţiunea bacteriilor orale care conţin neuraminidază, porţiunea cuprinzînd acid sialic din glicoproteinele salivare este îndepărtată prin hidroliză.

Ca urmare a hidrolizei acidului sialic, pH-ul creşte, configuraţia moleculară normală a glicoproteinei se desfiinţează, punctul său izoelectric se deplasează spre neutralitate şi restul de proteină precipită, devenind insolubil.

La formarea peliculei dentare contribuie în mare măsură glicoproteinele salivare lipsite de acid sialic.

• 2.)Kleinberg a explicat în alt mod depunerea de glicoproteine salivere în peliculă.

• El a considerat că, îndată ce saliva secretată de glande ajunge în cavitatea orală, pierde bioxidul de carbon pe care-l conţine şi ca urmare îşi creşte pH-ul.

• Datorită acestui fapt, glicoproteinele salivare

precipită sub forma unui complex constituit dintr-o componentă proteică, una glucidică şi una minerală care este fosfatul de calciu.

• Deoarece saliva se află în permanenţă peste întreaga suprafaţă a dinţilor, complexul format se adsorbe direct pe suprafaţa smalţului sau pe stratele depuse în prealabil.

• Pe măsura maturaţiei, pelicula dentară îşi variază proprietăţile.

• Spre exemplu, pelicula îndepărtată de pe dinţi la cîteva ore după formare este mult mai uşor solubilă în acizi decît cea îndepărtată cîteva zile mai tîrziu.

• Deosebirile de solubilizare pot fi datorite denaturării glicoproteinelor din constituţia peliculei dentare.

Compoziţia chimică Deoarece pelicula dentară este formată în cea mai mare

parte din resturi de glicoproteine salivare, analizele efectuate asupra peliculei au pus în evidenţă cantităţiî apreciabile de proteine (ca atari sau aminoacizii constitutivi) şi de zaharuri.

Identificarea specifică a proteinelor din pelicula dentară s-a făcut prin imunofluorescenţă.

S-au identificat astfel 13 tipuri de proteine, printre carepredomină

albumineImunoglobulinecomponenţii complementuluifibrinogenlizozim amilază

Analizele de aminoacizi efectuate pe diferite preparate de peliculă dentară au evidenţiat concentraţii apreciabile de aminoacizi

Dozările de glucide în pelicula dentară au arătat că aceasta conţine 10-15% zaharuri:

glucoza, fucoza, manoza, galactoza, glucozamina şi galactozamina.

prin definiţie, pelicula dentară este considerată lipsită de bacterii, Armstrong şi alţi cercetători au dovedit că probele de peliculă matură conţin unele specii de bacterii.

Invazia bacteriană a peliculei dentare variază cu plasarea acesteia pe diverşii dinţi şi cu vîrsta.

Rolul peliculei dentare

• împlineşte rol– Protector– distructiv

Rolul protector a fost dovedit experimental. El se manifestă prin întîrzierea demineralizării smalţului

Efectului protector al peliculei i s-au atribuit două mecanisme posibile: a) Pelicula constituie o barieră în calea acizilor produşi

la nivelul plăcii dentare şi care au tendinţa să difuzeze către suprafaţa smalţului. Datorită acestei frînări, demineralizarea smalţului sub ,acţiunea acizilor (principalii agenţi demineralizanţi) este întîrziată.

b) Pelicula constituie o barieră în calea ionilor de calciu şi de fosfat eliberaţi prin demineralizarea smalţului şi care au tendinţa să difuzeze spre mediul bucal.

Datorită acestei întârzieri a difuziei, concentraţia ionilor respectivi este menţinută, eventual crescută, la nivelul suprafeţei smalţului ceea ce - fără îndoială favorizează remineralizarea.

• Este de remancat că potrivit acestui mecanism nu se admite că şi procesul de demineralizare ar fi inhibat ci se consideră numai că cel de reconstituirea smalţului prin remineralizare este predominant.

• Cercetări recente tind să arate că ambele mecanisme de protecţie sînt posibile.

• Rolul distructiv al peliculei a fost explicat prin faptul că ea poate funcţiona ca o matrice organică iniţială pe care se fixează bacteriile orale generatoare de placă dentară.

• S-a demonstrat experimental că bacteriile orale pot participa la formarea plăcii şi în absenţa peliculei.

PLACA DENTARĂ De foarte multă vreme s-a observat că lipsa igienei

orale favorizează depunerea la suprafaţa, dinţilor a unei substanţe cu aspect gelatinos, constituită în cea mai mare parte din microorganisme.

Această substanţă a fost numită placă dentară. Placa se depune pe pelicula dentară avînd grosimi

variabile în raport cu natura dinţilor iar pentru acelaşi dinte, în raport cu suprafaţa luată în considerare.

Deoarece s-a constatat că placa dentară acoperă, de preferinţă, regiuni în care se observă şi degradarea ,dinţilor, ea a fost considerată multă vreme ca implicată direct şi exclusiv în producerea cariilor.

Cu timpul, s-a mai constatat că placa dentară este responsabilă şi pentru numeroase boli ale parodonţiului.

• Pe de altă parte, în împrejurări favorabile calcificărilor, placa însăşi se calcifică şi se transformă în tartru.– placa dentară nu este o masă inertă de bacterii la

suprafaţa peliculei dentare, ci trebuie concepută ca avînd o anume constituţie şi fiind generatoare de diverse procese.

– placa dentară este un sistem ecologic complex şi dinamic: ea posedă o structură care se desăvîrşeşte conform unui anume mecanism, are o compoziţie chimică bine determinată iar la nivelul său se desfăşoară unele procese metabolice.

Modul de constituire a plăcii Iniţial, la suprafaţa peliculei dentare se depune

ceea şe numeşte maticea plăcii. Ca provenienţă, matricea plăcii dentare este în

mare măsură de origine salivară şi în mai mică măsură derivă din lichidul (sau fluidul) gingival

Dezvoltarea matricei, constituită în special din componentele proteice ale glicoproteinelor salivare, durează circa 24 ore.

În răstimpul de 2-4 zile de la"formarea matricei, la suprafaţa ei apar acumulări discrete, constituite din microorganisme.

Acestea sunt de fapt colonii de bacterii.

Ulterior, fiecare colonie se înconjoară de un halou constituit la rândul lui tot din microorganisme.

Halourile se dezvoltă rapid şi, întinzîndu-se la suprafaţa matricei devin confluente cu cele vecine.

În felul acesta întreaga matrice ajunge să fie invadată complet de microorganisme, desăvîşindu-se astfel constituirea plăcii dentare.

Dezvoltarea plăcii are loc totdeauna pornind de la marginea gingivală spre suprafaţa dinţilor.

Placa dentară este de două tipuri:supragingivală subgingivală.

Dintre acestea, cea mai studiată a fost placa supragingivală pentru că a putut fi mai uşor recoltată de la suprafaţa dinţilor.

Între cele două feluri de placă există deosebiri1.în ceea ce priveşte provenienţa 2.legătură cu natura populaţiei bacteriene.

placa supragingivală primeşte componente matriceale, în special din salivă şi alimente şi mai puţin din fluidul gingival

placa subgingivală are o mai mare contribuţie din partea lichidului gingival comparativ cu saliva şi raţia pentru formarea matricei.

3.datorită diferenţelor dintre posibilităţile de oxigenaresubgingivală cuprinde mai multe bacterii anaerobesupragingivală mai multe bacterii aerobe

Microorganismele plăcii dentare Cu privire la microoraganisşele sau bacteriile din placa

dentară se ştie, in primul rînd, că sînt foarte numeroase: cea 250 milioane/mg greutate umedă de placă.

Prin examinarea microscopică a diverselor plăci dentare, s-au pus în evidenţă :

• cel puţin 27 tipuri diferite de bacterii printre care predomină: streptococi, coci, bacili, cu diverse durate de viaţă şi cu o anumită ordine de apariţie.S-a găsit o bogată populaţie bacteriană în placa supragingivală dezvoltată timp de 9 zile la suprafaţa dinţilor curaţi.

• incluziuni de celule epiteliale• leucocite aflate în diverse stadii de degradare.

Compoziţia chimică

• greu de determinat cu exactitate• placa dentară (în vîrstă de 2-3 zile) cuprinde

80%apă şi 20% componente solide.• Printre acestea din urmă, deosebit interes

prezintă sărurile de natură anorganică .• Ionii de, calciu, fluor şi fosfat se găsesc în

proporţii mai mari decît în salivă.• Deşi concentrarea acestor ioni în placa dentară

imediat după constituirea ei nu sunt combinaţi în compuşi cristalini de felul fosfatului tricalcic.

• Placa depusă pe dinţii incisivi inferiori cuprinde mai mult calciu şi este mai uşor transformată - prin calcifiere - în tartru decît placa din preajma molarilor.

• Acest fapt a fost pus pe seama contactului intim al dinţilor incisivi inferiori cu saliva submandibulară care cuprinde aproximativ de două ori mai mult calciu decât saliva parotidiană (din imediata vecinătate a molarilor).

• Pe de altă parte, pH-ul din regiunea mandibulară este mai mare, ceea ce fără îndoială - favorizează în plus precipitarea fosfatului de calciu în placa dentară respectivă.

În ceea ce priveşte ionii,fosforici (fosfat) placa dentară cuprinde de cca trei ori mai multi ioni fosforici decît saliva.

Pentru aceşti ioni este caracteristic faptul ,că sunt distribuiţi în placă atît ca fosfaţi anorganici cît şi ca produşi organici.

În placa dentară 50% din fosfaţii anorganici sunt transformaţi cu timpul în produşi organici (în special, fosfaţi glucidici).

lonii de fluor aflaţi în concentraţii mari (67 ppm) în placă provin dm apa de băut, salivă şi raţia alimentară.

Este însă de remarcat că la populaţiile care trăiesc în regiuni cu conţinut redus de fluor in ,apa de băut,placa dentară cuprinde totuşi proporţii apreciabile din acest element.

cuprinde şi oligoelemente în concentraţii abia detectabile cu cele mai sensibile metode.

Unele din aceste elemente sunt esenţiale iar altele neesenţiale. Acestea din urmă sînt încorporate la întîmplare.

În ceea ce priveşte compuşii organici din matrice, aceştia sunt în cea mai mare măsură de natură glucidică şi proteică.

Cei mai frecvenţi compuşi de natură glucidică sînt:polizaharidele glicanii de tip glucani (cu legătură predominantă α 1-3),fructani (sau levani) heteroglicani (conţinînd glucoză, galactoză şi

hexozamine).

• Alte glucide identificate şi dozate în placa dentară sînt metil-pentozele.

• Or ş-a constatat că metilpentoza predominantă în glicoproteinele salivare este fucoza, care însă nu se află în placă decât ca urme.

• Pe baza acestor observaţii s-a conchis ,că metilpentoza din placă, ramnoza, nu este de provenienţă salivară - ci ea derivă din unele polizaharide afIate în placa dentară.

• Alţi componenţi de natură glucidică intrând, în constituţia mucoproteinelor salivare, alături de fucoză, şi care nu ajung să fie încorporaţi în placa dentară, sunt: acidul sialic şi diverse hexozamine.

• În urma îndepărtării componentei glucidice din glicoproteinele salivare rămîne numai componenta proteică şi contribuie la formarea matricei plăcii.

• Într-adevăr, prin studii electroforetice efectuate asupra salivei şi - în paralel asupra plăcii dentare de la acelaşi individ s-a dovedit că cele două surse cuprind cel puţin 7 fracţiuni proteice identice.

• Alături de proteine (provenite din glcoproteinele salivare), în constituţia ,plăcii intră şi acizi nucleici precum şi un bogat echipament enzimatic.

• Placa dentară conţine şi lipide în proporţii cuprinse între 20 şi 26% greutate uscată.

• Lipidele plăcii au fost relativ puţin studiate. S-a stabilit totuşi că ele conţin acizi graşi saturaţi cu catenă lungă (C12-C20) şi acizi graşi superior nesaturaţi (C16-C18).

• Nu s-a putut preciza însă, pînă în prezent, dacă

lipidele plăcii dentare sunt de origine salivară sau bacteriană.

Procesele metabolice din placa dentară

Constituţia mai mult sau mai puţin complexă a plăcii dentare şi bogatul ei echipament enzimatice asigură desfăşurarea în permanenţă - a multiple şi variate procese biochimice.

Este însă de remarcat că, deşi numeroase şi diferite, aceste procese prezintă două trăsături comune fundamentale, sînt perfect ordonate şi sunt indreptate - de preferinţă - în două direcţii principale

a) unele servesc construirea plăcib) altele o deteriorează.

în categoria celor dintîi intră procesele anabolice conducînd la construirea terenului pe care se dezvoltă şi îşi menţin existenţa microorganismele plăcii

în cea. de a doua categorie intră procesele cu caracter opus, cele de catabolism a principalilor constituenţi din placă: zaharuri şi compuşi azotaţi

Procesele biochimice din placa dentară

Cele mai frecvente procese metabolice din placa dentară sînt acelea prin care microorganismele care o populează produc polizaharide din zaharurile mai simple aflate în mediu bucal.

Însăşi dezvoltarea microorganismelor în placa dentară este strict dependentă de aportul glucidic din mediul bucal.

S-a constatat că în placă există multe tipuri de micro organisme care sunt în măsură să folosească monozaharide din mediu pentru biosinteza polizaharidelor de rezervă înmagazinate în cuprinsul celulelor proprii.

Caracteristic este faptul că aceste polizaharide intracelulare sînt întotdeauna de tip glicogen sau amilopectină.

Un microorganism reprezentativ având această capacitate este Streptococcus mitis: el transformă glucoza din mediu într-un polimer care dă reacţie pozitivă cu iodul şi care este constituit exclusiv din resturi de glucoză.

Alte specii de microorganisme ale plăcii dentare au capacitatea de de a folosi zaharurile din mediu pentru sinteză de polizahariele extracelulare; acestea devin astfel componente ale matricei pe care se dezvoltă microorganismele însăşi.

Lactobacillus casei produce polizaharid extracelular pe seama a numeroase şi diverse zaharuri din mediu: glucoză, maltază, lactoză, galactoză, fructoză (în ordinea descrescătoare a eficienţei).

Această provenienţă multiplă şi variată a polizaharielelor din matricea plăcii dentare a pus problema cunoaşterii compoziţiei şi structurii lor.

În majoritatea cazurilor polizaharidele extracelulare sînt dextran şi levant

Natura polizaharidului (dextran sau levan) din matricea plăcii s-a stabilit numai după extracţie prin cercetarea produselor de hidroliză ale acestor polizaharide.

La nivelul plăcii dentare se desfăşoară în egală măsură şi diverse procese catabolice. Dintre acestea, cele mai reprezentative şi cu efectele

imediate asupra pH-ului mediului bucal sunt cele de catabolism glucidic şi proteic.

• În ceea ce priveşte, procesele de catabolism glucidic este de remarcat că în placa dentară substratele de atac sunt însăşi polizaharidele intra şi extracelulare,produse de microorganisme în cursul activităţii lor anabolice.

• Catabolismul proteic "la nivelul plăcii dentare a fost pus în evidenţă prin formare de amoniac, atît din aminoacizi cât şi din uree. Datorită producerii de amoniac mediul plăcii se alcalinizează, pH-ul creşte.

• Un asemenea mediu este favorabil dezvoltării tartrului dentar şi remineralizării smalţului atacat.

Unele reacţii metabolice catalizate de enzime din placa dentară