clase 05 2010 v placa

Universidad de Chile – Fac. Odontología Química II - Placa 01

Prof. Ismael Yévenes L. 1

Definición:Definición: La placa bacteriana es una entidad microbiana, proliferante y químicamente activa.

Propiedades : Esta acumulación bacteriana utiliza sustratos y

Química de la Placa MicrobianaQuímica de la Placa Microbiana

libera sustancias al medio ambiente. Las más importantes:

Ácidos, por metabolización de hidratos de carbono.Enzimas bacterianas , que actúan sobre sustratos externos e internos.Sustancias tóxicas, que libera producto de su metabolismo.

IYL 1

OMSOMS:: Por sus acciones o productos metabólicosconsidera a la placa como el agente etiológicofundamental de la caries y periodontopatías.

Equilibrio dinámico sólido-fluidos orales

Placa Microbiana

Ácidos orgánicos BACTERIAS AGRUPADAS:60 -70% volumen

H+ Ca+2PO4-3 F-

Esmalte

Microbiana

Caries dental

MATRIZ PLACA:30 -40% volumen

- Polímeros H.C. extracelulares.

- Macromoléculas- Otros elementos

IYL 2

Ca10(PO4)6 (OH)2-X (CO3)XApatita (OHA-CO3)

SALIVALIQUIDOSBUCALES

BACTERIASORALES

Depósitos microbianos

BACTERIASEXTERNAS

SUSTANCIASVARIAS

MEZCLAS

INFLUENCIASSALIVALES

Película salival

Placa Microbiana

ALIMENTOS

COMPOSICIONQUIMICAVARIABLE

IYL 3

i 20%

Polisacáridos: paredescelulares y polímerosIntracelulares 10-15%

Proteínassalivales y

Bacterianas

C. inorgánicos 5-10%

COMPOSICION PLACA MICROBIANA

Esmalte

Placa Microbiana

Materia seca 20%Agua 80%

MATRIZ PLACA:proteínas, hidrato decarbono y lípidos

25%

50%

Polímeros HC: GlucanosFructanos y -

heteropolisacaridos

IYL 4


heteropolisacaridos



Componente Valores Valores

pH 6,5 6,8 – 7,5

Na mM 26 26

PLACAPLACA SALIVA ESTIM.SALIVA ESTIM.

Na mM 26 26

K mM 61 20

Ca mM 6.5 1,5 – 3,0

Mg mM 0,6 0,15 – 0,20

P mM 14 4

NH3 mM 18 4 – 8

HCO - mM 65 15 50

IYL 5

HCO3- mM 65 15 – 50

Urea mM 22 13

CA C O

- Elevadas Concentraciones

- Ca unido a bacteriasy proteínas

Bajas de pH incre

PLACAPLACACALCIO YFOSFATO

-Bajas de pH incre-menta Ca iónico

-Estaterina proteínaligadora Ca y PO4-Ca ionico determinavelocidad desminera-lización

IYL 6

Ca10(PO4)6 (OH)2-X (CO3)X

lización

-Mayor concentraciónque saliva

- F unido a bacterias,CaF2 y apatitas-F

Baja de pH incre

PLACAPLACAFLUORURO

-Baja de pH incre-menta F iónico

-Inhibición metabolismobacterianoBacterias sensibles apH menores de 5,5

IYL 7


Formación: Formación: La placa bacteriana se formaría a través de las siguientes etapas:

1ª Etapa: Formación de Película salival adquirida.

2ª Etapa: Colonización de la Película por los Colonizadores Primarios. Adhesión bacteriana y formacion matriz

IYL 8

3ª Etapa: Crecimiento Bacteriano y Maduración. Acumulación bacteriana.



IYL 9

Diagrama de las etapas de la formación de la biopelícula. Tomado de Svensater y Bergenholtz, 2004

M i

Matriz de laplaca

Películasalival

adquirida

Adhesión bacteriana

FORMACION PLACA MICROBIANA

Esmalte

Células Bacterianas

Mecanismosasociados

Acumulaciónbacteriana

IYL 10


PeliculaPelicula SalivalSalival AdquiridaAdquirida::

La película dentaria es un film suave, transparente y queprecipita sobre las estructuras bucales, pero permanece enaquella estructura bucal donde no llegan los mecanismos de

t li i d l bautolimpieza de la boca.

Las glicoproteínas salivales se depositan sobre dientes ymucosas y permanecen en ella un tiempo por debajo del ecuadordel diente, adheridas al esmalte dental, el resto se elimina porlos movimientos de la lengua y de los tejidos sobre los dientes.

IYL 11

Estas proteínas tienen carga electroforética negativa y losprismas del esmalte tienen carga electrostática positiva lo queexplica la tendencia a adherirse a la superficie del esmalte.

P lí l li l

Inicio:Ausencia bacterias

Formación:Adsorciónproteínas

Estructura:Subsuperficial

Superficialsuprasuperficial

Esmalte

Membrana

proteica

Película salivaladquirida

Biofilm protector

Receptores específicos para bacterias

IYL12




-F de Van der Waals:enlaces débiles. Efectos

repulsivos bacterias-superficie esmalte

PLACAPLACAAdhesiónbacteriana

p-Interacción polímeros

bacterianos-películasalival. Enlace :de H,hidrofobico, iónico y

electrostático.

IYL 13


AdhesionAdhesionbacterianabacterianaEsquema quemuestra laparticipación deproteínas salivales,cepas bacterianas yadhesinas en elproceso de formaciónde la placa. Los

l i d

IYL 14

colonizadoresprimarios son nopatogénicos.

-Adhesión de bacteriasentre si y a película

-Adherentes adicionales:

PLACAPLACAAcumulaciónbacteriana

-Adherentes adicionales:Derivados de polímeros

bacterianos y compuestosSalivales.

IYL15


Polímeros

-Sacarosa: originafructanos y glucanos.

-Polímeros extracelularesde acumulación y adhesión

PLACAPLACABacterianos yAcumulación

de acumulación y adhesióna superficies sólidas-Mecanismo: enzimas ensíntesis de polímeros yproteínas de adhesión.Lectina: une superficiebacteriana con superficie

IYL16


pesmalte.



Mecanismos de Adhesión.

Procesos de adherencia normales son a través de enlaces iónicos mediados por Ca+2 o puentes de H o a través de lectina de la superficie de la bacteria y de la película, así se p y p ,adhieren a la estructura de los prismas del esmalte.

La bacteria directamente con el esmalte probablemente no podría adherirse sin la inmediación de la película dentaria.

En bacterias las lectina se llaman adhesinas, en la superficie d l él l l l ll l d dh l

IYL 17

de la célula epitelial se llaman ligandos y se adhieren a los philis bacterianos.

Tercera Etapa: Crecimiento Bacteriano y Maduración:

Crecimiento por adherencia de nuevas especies bacterianas.

Crecimiento por multiplicación de las bacterias que ya estabanadheridas.

Coagregación bacteriana (unión entre bacterias de un mismotipo) :• reconocimiento de los componentes superficiales de lab

IYL 18

bacteria .• adherencia entre estos asociados es firme y resistente..

PLACAPLACA

Degradación Síntesis

Variedad de reaccionesbioquímicas

HeterogeneidadComplejidad

Macromoléculas

Moléculas

Energía

Macromoléculas

Moléculas

Energía

IYL 19

Prof. Ismael Yévenes L. Placa Microbiana 2009

Energía Energía

-Catabolisis anaeróbicapO2 reducida.

-Almidón, mono y disaca-ridos hasta ácidos

PLACAPLACAGLICOLISIS

ridos hasta ácidos.-Diversidad de vías y de cepas. Diversos productos

oxidativos.-glucosa origina ácido

láctico y 2 ATP.

IYL 20




POLIGLUCOSA

GLUCOSAATP ADP

GLUCOSA -6-FOSFATO

GLUCOSA -1-FOSFATO

GLUCOSA

FOSFATO TRIOSA

ATP

ADP

ADPATP

NAD

NADHACIDO PIRUVICO AC. LACTICO

GLUCOSA 6 FOSFATO

IYL

Prof. Ismael Yévenes L. Placa Microbiana 2009 21

ACIDO SUCCINICOAC.BUTIRICO

AC. PROPIONICO

AC. ACETICO

AC. FORMICO

ACIDOSORGANICOS

ACIDOFORMICO3 83

ACIDOLACTICO3 84

ACIDOPIRUVICO3 90

ACIDOACETICO4 74

ACIDOBUTIRICO4 81

CONCENTRACIONHIDRATOS DECARBONO

TIPOBACTERIAS

3.83 3.84 3.90 4.74 4.81

PROPORCIONACIDOS

IYL 22

Prof. Ismael Yévenes L. Placa Microbiana 2009

BAJAALTA

-Concepto inicial: salivahiposaturada.

-Concepto actual: liquidoPlaca hiposaturado.

pH promedio 5 5 Depende

PLACAPLACApH CRITICO

-pH promedio 5,5. Dependecalcio y fosfato, capacidad

buffer y concentracióniónica del liquido

-pH limite de desminera-lización mayor a 5,7

IYL 23


Dieta Tipo Placa Incidencia

PlacaPlaca microbiana,microbiana, HidratosHidratos dede carbonocarbono yy CariesCaries

Dieta Compuesta

Tipo Placa Incidencia Caries

Sacarosa Cariogénica Alta inducción

Glucosa Normal Baja inducción

Grasas y proteínas Normal Baja inducción

IYL 24

Grasas + proteínas + sacarosa

Cariogénica Alta inducción



Curvas de StephanCurvas de Stephan

pH critico

IYL 25

p

TiTi TfTf

Alimento pH mínimo

Sacarosa 4 00

Tipo de alimento y pH mínimo en Curvas de StephanTipo de alimento y pH mínimo en Curvas de Stephan

Sacarosa 4.00

Café con azúcar 5.41

Jugo de fruta 5.50

Chicle con azúcar 5.59

Chocolate 5.63

Helado 5.66

Café sin azúcar 6.10

IYL 26

Café sin azúcar 6.10

Pan con mantequilla 6.28

Queso sabor fuerte 7.50

pHpH

Curvas de Stephan para cepas bacterianas diferentesCurvas de Stephan para cepas bacterianas diferentes

55

66

77

88

pH critico

IYL 27

44

Di i ió

CH3 - CH- COOH CH3- CH - COO + H+ pH BAJO

pH ALTO

OH OHLACTATOACIDO LACTICO

Esmalte

DisociaciónAc. orgánicos

1. DesmineralizaciónSuperficial

2. Incremento ácidos3. Difusión ácidos A Subsuperficie

4. Desmineralización subsuperficial

IYL 28

Ca10(PO4)6 (OH)2-X (CO3)XApatita

(OHA-CO3)



2

Esquema de desmineralización subsuperficial de cristalesde esmalte

2H+ + A- +L- HAHL

1 2

2H+ + A- + L

+

CaHPO4

Ca2+ + HPO42-


2. Difusión ácidos a sub-superficie

3. Desmineralización Subsuperficial

4. Desmineralización Neta

4

IYL 29


Ca2+ + HPO42-+ H2O

+

CaHPO4

3

Neta.

Universidad de Chile – Fac. Odontología Química II – Placa 02

Prof. ISMAEL YEVENES LOPEZ 1

Equilibrio dinámico sólido-fluidos orales

Placa Microbiana

Ácidos orgánicos BACTERIAS AGRUPADAS:60 -70% volumen

H+ Ca+2PO4-3 F-

Esmalte

Microbiana

Caries dental

MATRIZ PLACA:30 -40% volumen

- Polímeros H.C. extracelulares.

- Macromoléculas- Otros elementos



SALIVALIQUIDOSBUCALES

BACTERIASORALES

06-01-2010

Depósitos microbianos

BACTERIASEXTERNAS

SUSTANCIASVARIAS

MEZCLASALIMENTOS

INFLUENCIASSALIVALES

Película salival

Placa Microbiana

ALIMENTOS

COMPOSICIONQUIMICA

VARIABLE

Prof. Ismael Yévenes L. Placa Microbiana 2009 206-01-2010

i 20%

Polisacáridos: paredescelulares y polímerosIntracelulares 10-15%

Proteínassalivales y

Bacterianas 50%

C. inorgánicos 5-10%

COMPOSICION PLACA MICROBIANA

Esmalte

Placa Microbiana

Materia seca 20%Agua 80%

MATRIZ PLACA:proteínas, hidrato decarbono y lípidos25%

Polímeros HC: GlucanosFructanos y -

heteropolisacaridos



heteropolisacaridos

06-01-2010

Componente Valores Valores

pH 6,5 6,8 – 7,5

Na mM 26 26

PLACAPLACA SALIVA ESTIM.SALIVA ESTIM.

Na mM 26 26

K mM 61 20

Ca mM 6.5 1,5 – 3,0

Mg mM 0,6 0,15 – 0,20

P mM 14 4

NH3 mM 18 4 – 8

HCO - mM 65 15 50


HCO3- mM 65 15 – 50

Urea mM 22 13

06-01-2010



CA C O

- Elevadas Concentraciones

- Ca unido a bacteriasy proteínas

Bajas de pH incre

PLACAPLACACALCIO YFOSFATO

-Bajas de pH incre-menta Ca iónico

-Estaterina proteínaligadora Ca y PO4-Ca ionico determinavelocidad desminera-lización



lización

06-01-2010

-Mayor concentraciónque saliva

- F unido a bacterias,CaF2 y apatitas-F

Baja de pH incre

PLACAPLACAFLUORURO

-Baja de pH incre-menta F iónico

-Inhibición metabolismobacterianoBacterias sensibles apH menores de 5,5



06-01-2010

M i

Matriz de laplaca

Películasalival

adquirida

Adhesión bacteriana

FORMACION PLACA MICROBIANA

Esmalte

Células Bacterianas

Mecanismosasociados

Acumulaciónbacteriana



06-01-2010

P lí l li l

Inicio:Ausencia bacterias

Formación:Adsorciónproteínas

Estructura:Subsuperficial

Superficialsuprasuperficial

Esmalte

Membrana

proteica

Película salivaladquirida

Biofilm protector

Receptores específicos para bacterias



06-01-2010



PelículaPelícula SalivalSalival AdquiridaAdquirida::

La película dentaria: film suave, transparente, precipitasobre estructuras bucales, permanece en zonas bucalesdonde no hay mecanismos de autolimpiezay p

Glicoproteínas salivales se depositan sobre dientes ymucosas y permanecen debajo del ecuador del diente,adheridas al esmalte dental, el resto se elimina

Tienen carga electroforética negativa y los prismas delesmalte tienen carga electrostática positiva, lo queexplica la tendencia a adherirse a la superficie del


explica la tendencia a adherirse a la superficie delesmalte.

06-01-2010

-F de Van der Waals:enlaces débiles. Efectosrepulsivos bacterias-superficie esmalte

PLACAPLACAAdhesiónbacteriana

p-Interacción polímerosbacterianos-películasalival. Enlace :de H,hidrofobico, iónico yelectrostático.



06-01-2010

-Adhesión de bacteriasentre si y a película

-Adherentes adicionales:

PLACAPLACAAcumulaciónbacteriana

-Adherentes adicionales:Derivados de polímerosbacterianos y compuestosSalivales.



06-01-2010

Polímeros

-Sacarosa: originafructanos y glucanos.

-Polímeros extracelularesde acumulación y adhesión

PLACAPLACABacterianos yAcumulación

de acumulación y adhesióna superficies sólidas-Mecanismo: enzimas ensíntesis de polímeros yproteínas de adhesión.Lectina: une superficiebacteriana con superficie



pesmalte.

06-01-2010



Adhesinas: Conjunto de moléculas que dan especificidad alos MO para unirse a receptores sobre células, proteínasde la película salival y otros MO.p y

Formados por un esqueleto proteico y vario glucósidos (2a 15 moléculas).

Los glucósidos pueden ser: D-manosa, D-galactosa, L-fucosa, N-acetilD-galactosamina, D-glucosa.

Lectinas: Es un grupo mayor de moléculas de actividad


Lectinas: Es un grupo mayor de moléculas de actividadadhesiva, las adhesinas pertenecen a este grupo.

06-01-2010

Mecanismos Químicos de Adhesión.

Procesos de adherencia normales son a través deenlaces iónicos mediados por Ca+2 o puentes de H o ap ptravés de lectina de la superficie de la bacteria y de lapelícula, así se adhieren a la estructura de los prismasdel esmalte.

La bacteria directamente con el esmalte probablementeno podría adherirse sin la inmediación de la películadentaria.


En bacterias las lectina se llaman adhesinas, en lasuperficie de la célula epitelial se llaman ligandos y seadhieren a los philis bacterianos.

06-01-2010

Adherencia de bacterias oralesAdherencia de bacterias orales .

Mecanismos de Adhesión.Mecanismos de Adhesión.

Aglutinación.- Entre organismos genéticamente iguales.

Coagregación.- Red de interacciones entre 2 o más tipos de microorganismos.

Coadhesión .- Entre microorganismos de distinta especie


g ppero donde uno de ellos esta fijo a una superficie y el otro

está en suspensión.

06-01-2010

PLACAPLACA

Degradación Síntesis

Variedad de reaccionesbioquímicas

HeterogeneidadComplejidad

Macromoléculas

Moléculas

Energía

Macromoléculas

Moléculas

Energía


Energía Energía

06-01-2010



-Catabolisis anaeróbicapO2 reducida.-Almidón, mono y disaca-ridos hasta ácidos

PLACAPLACAGLICOLISIS

ridos hasta ácidos.-Diversidad de vías y de cepas. Diversos productosoxidativos.-glucosa origina ácidoláctico y 2 ATP.



06-01-2010

POLIGLUCOSA

GLUCOSAATP ADP

GLUCOSA -6-FOSFATO

GLUCOSA -1-FOSFATO

GLUCOSA

FOSFATO TRIOSA

ATP

ADP

ADPATP

NAD

NADHACIDO PIRUVICO AC. LACTICO

GLUCOSA 6 FOSFATO


ACIDO SUCCINICOAC.BUTIRICO

AC. PROPIONICO

AC. ACETICO

AC. FORMICO

06-01-2010

ACIDOSORGANICOS

ACIDOFORMICO

3 83

ACIDOLACTICO

3 84

ACIDOPIRUVICO

3 90

ACIDOACETICO

4 74

ACIDOBUTIRICO

4 81

CONCENTRACIONHIDRATOS DE

CARBONO

TIPOBACTERIAS

3.83 3.84 3.90 4.74 4.81

PROPORCIONACIDOS


BAJAALTA

06-01-2010

-Concepto inicial: salivahiposaturada.-Concepto actual: liquidoPlaca hiposaturado.-pH promedio 5 5 Depende

PLACAPLACApH CRITICO

-pH promedio 5,5. Dependecalcio y fosfato, capacidadbuffer y concentracióniónica del liquido-pH limite de desminera-lización mayor a 5,7



06-01-2010



Curvas de StephanCurvas de Stephan

pH critico


TiTi TfTf

06-01-2010

Di i ió

CH3 - CH- COOH CH3- CH - COO + H+ pH BAJO

pH ALTO

OH OHLACTATOACIDO LACTICO

Esmalte

DisociaciónAc. orgánicos


2. Incremento ácidos3. Difusión ácidos

A Subsuperficie4. Desmineralización

subsuperficial



06-01-2010

2

Esquema de desmineralización subsuperficial de cristalesde esmalte

2H+ + A- +L- HAHL

1 2

2H+ + A- + L

+

CaHPO4

Ca2+ + HPO42-


2. Difusión ácidos a sub-superficie

3. Desmineralización Subsuperficial

4. Desmineralización Neta

4



Ca2+ + HPO42-+ H2O

+

CaHPO4

3

Neta.

06-01-2010

Esquema de formación de caries dental incipienteEsquema de formación de caries dental incipiente

Prof. Ismael Yévenes L. Placa Microbiana 2009 2406-01-2010



DISOCIACION AC. ORGANICOS, pH Y DESMINERALIZACIONDISOCIACION AC. ORGANICOS, pH Y DESMINERALIZACION

INDICADORINDICADORDESMINERALIZACION

pHSALIVAL

pHPLACA

REGULAR PRODUCCION CONCENTR. LOCALIZAC.


PROD. FINAL.MET. BACT.

NOCORRELACION.

06-01-2010

clase 05 2010 v placa

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