Introducción

La etiología de las caries dentales es multifactorial e involucra factores endógenos y exógenos modificables. Entre los factores más importantes se citan la virulencia de las bacterias orales, los trastornos del sistema inmunitario y, principalmente, los factores exógenos relacionados con la ingesta alimentaria de carbohidratos fermentables como la sucrosa. La sucrosa se encuentra en concentraciones elevadas en los dulces, galletitas, aperitivos y bebidas azucaradas. A pesar de las medidas para evitar las caries, como las pastas dentales fluoradas y los enjuagues antisépticos, las medidas de fluoración del agua, los selladores dentales y los programas de educación para la salud oral, como las visitas regulares al dentista, los datos epidemiológicos recientes indican un incremento de esta patología a nivel mundial. Este aumento en la prevalencia de las caries señala la importancia de implementar nuevas medidas profilácticas más eficaces.

En esta revisión se analiza la información científica más reciente acerca de las bacterias relacionadas con la patogénesis de la caries dental, los mecanismos de formación de biopelículas cariogénicas y los nuevos fármacos disponibles para su prevención.

Bacterias y formación de biopelículas cariogénicas

Las caries dentales constituyen una infección crónica relacionada directamente con ciertas especies de bacterias orales comensales. Se caracterizan por una erosión lentamente progresiva de los tejidos dentarios duros como la dentina y el esmalte debido a la disolución de los componentes minerales por efecto de los ácidos orgánicos producidos por las bacterias que metabolizan la sucrosa y otros carbohidratos. Los principales patógenos bacterianos involucrados son los estreptococos del grupo mutans (Streptococcus mutans, S. sobrinus), del grupo salivarius (S. salivarius, S. vestibularis) y S. parasanguinis; así como lactobacilos (L. gasseri, L. johnsonii, L. casei, L. paracasei) y especies de Veillonella (V. atypica, V. dispar, V. parvula). Para la colonización eficiente de las superficies, estas bacterias necesitan adherirse al diente y formar biopelículas (placa dental) y, en este proceso, los principales involucrados son estreptococos (especialmente S. mutans) que generan polímeros de glucanos a partir de la sucrosa por las enzimas glucosiltransferasas (GTF). Los glucanos sirven como una matriz para las biopelículas y cumplen diversas funciones tales como la promoción de la adherencia bacteriana y su acumulación en los dientes; la provisión de una carcasa estructural y el incremento en la acidogenicidad de la matriz de la biopelícula. A diferencia de otras bacterias, S. mutans produce tres tipos de polímeros de glucanos. Los estreptococos productores de GTF, especialmente S. mutans, seguido por S. sobrinus, los glucanos y las biopelículas son uno de los principales factores etiológicos involucrados en la patogénesis de las caries.

La biopelícula dental o placa contiene bacterias insertadas dentro de la matriz de polisacáridos adheridos a la superficie del diente. Su composición es la siguiente: glucanos insolubles (10%-20% del peso seco), fructano (1%-2% del peso seco), bacterias y proteínas salivales (40% del peso seco), cantidades variables de lípidos, calcio, fósforo, magnesio, fluoruro y agua en hasta el 80% en condiciones in situ. La densidad de la matriz de polisacáridos aumenta luego de la exposición de la biopelícula bacteriana a la sucrosa. La formación de la biopelícula en la superficie dentaria consta de múltiples etapas. Las etapas son las siguientes: formación de la película salival a la cual se unen las bacterias y sus enzimas GTF; síntesis de proteoglucanos parcialmente solubles en agua que promueven la adherencia bacteriana por las enzimas GTF de S. mutans; utilización de la sucrosa para generar glucanos insolubles en agua y parcialmente solubles en agua; adherencia de otras bacterias a las moléculas de glucanos, con la consiguiente formación de microcolonias en la superficie del esmalte dentario y acompañamiento de otras especies de estreptococo secretoras de GFT en la síntesis de glucanos que contribuyen a la maduración de la placa dental.

De estas etapas sobresale el hecho de que la sucrosa es el principal factor desencadenante de la formación de biopelículas bacterianas. Una vez que las biopelículas están maduras, la presencia de sucrosa o almidón promueven la cariogenicidad de la placa por el mantenimiento de un pH de 5 o menos. La acidificación persistente del ambiente dentro de las biopelículas resulta en la desmineralización del esmalte dentario por la penetración de ácidos orgánicos (láctico, acético) producidos durante la fermentación de la sucrosa, con la consiguiente disolución del calcio y el fosfato. A largo plazo, estos procesos llevan a la cavitación. Las condiciones de acidez dentro de las biopelículas favorecen el crecimiento de bacterias más tolerantes a los ácidos como estreptococos mutans y lactobacilos.

Fármacos que pueden aplicarse para la inhibición de la formación de biopelículas cariogénicas

Hay diversos quimioterápicos disponibles que demostraron ser eficaces en la prevención de la formación de biopelículas cariogénicas y en la profilaxis de las caries. La mayoría de ellos tienen un efecto indirecto en la formación de las biopelículas mediante la inhibición del crecimiento de las bacterias orales, como los compuestos con fluoruro, como el fluoruro de sodio, sustancias químicas como la clorhexidina y el triclosan, que se incorporan en la composición de pastas dentales, enjuagues bucales, lacas dentales y tabletas. El fluoruro se considera un agente anticaries eficaz porque ejerce diversos mecanismos de acción como la supresión de la desmineralización, el estímulo de la remineralización, la inhibición del metabolismo bacteriano. La probabilidad de un efecto directo de los fluoruros sobre la formación de biopelículas por S. mutans por acción sobre la GTF es controvertido. Tanto la clorhexidina como el triclosan tienen actividad antimicrobiana de amplio espectro. El uso a largo plazo de la clorhexidina produce tinción de los dientes y sabor desagradable y, en condiciones experimentales, mostró toxicidad para las células tipo osteoblastos. El triclosan puede afectar el sistema inmunitario al ejercer actividad estrogénica y androgénica.

Más importante aun, la utilización prolongada de quimioterápicos puede provocar la resistencia adquirida de las bacterias orales a estos agentes. A fin de superar estas desventajas están en elaboración nuevos fármacos que aporten un efecto directo sobre la formación de biopelículas cariogénicas mediante la inhibición de la expresión o actividad de las GTF de S. mutans y S. sobrinus. La mayoría de estos inhibidores de GTF se encuentran en etapa experimental y pueden clasificarse en compuestos sintéticos y naturales. Los dominios catalíticos de las GTF estreptocócicas contienen sitios activos glucosil y fructosil, que se identificaron como objetivos adecuados para los inhibidores sintéticos químicos. En comparación con los inhibidores sintéticos, se cuenta con un gran número de sustancias naturales derivadas principalmente de extractos de plantas que ejercen efectos supresores sobre las GTF estreptocóccicas y la producción de glucanos tales como los polifenoles basados en catequinas, las proantocianidinas, los galotaninos, las benzofenonas y los flavonoides. No obstante, si bien los agentes naturales parecen constituir una opción atractiva para su aplicación en la profilaxis y el tratamiento de las caries dentales debido a su origen natural, poseen múltiples efectos como bactericidas y bacteriostáticos que no son deseados en un ecosistema complejo como el de las bacterias orales.

Conclusión

El principal agente etiológico involucrado en la patogénesis de las caries dentales en los seres humanos es S. mutans, debido a la producción de GTF y glucanos. El principal factor iniciador de la formación de biopelículas cariogénicas en las superficies dentales es la sucrosa de la alimentación. Están en investigación diversos fármacos con actividades selectivas contra las GTF que permitan superar el riesgo de resistencia bacteriana adquirida de los quimioterápicos actualmente en uso.