Estudio del comportamiento de cepas autóctonas de Streptococcus Mutans en diferentes localizaciones de la caries dental

Abstract

The Streptococcus mutans (S. mutans) are considered as one of the principal agents in the development of dental caries in humans. A feature which contributes to the pathogenicity of this organism is its capacity to metabolize fermentable sugars, and consequently produces various organic acids leading to the pH drop of the sourranding media. Following the pH drop demineralization of the tooth ocurre and in turn development of dental caries. These organisms possess virulence factors (acidic survival and activity of the proton ATPase) that enables them to survive in low pH environment and will also provide advantages survival over other bacteria usually present in the oral ecosystem. Studies with strains of S. mutans collection (ATCC) indicated that these microorganisms vary the umber of double bonds and chain length of the fatty acids of the cytoplasmic membrane in response to the acidic environment. In this thesis we adicionally provide new evidences of how different tooth surfaces (different ecologycal niches) of the same oral cavity, can affect the response to acid environment of indigenous strains of S. mutans, bringing the microorganism to change the fatty acid composition of membrane, acid survival and proton ATPase activity. For this study we used a strain of S. collection mutans (ATCC No: 25175) and strains isolated from dental biofilm smooth and occlusal surfaces without decay, obtained from children of the City of Córdoba. In the membranes of these different strains identified fatty acid profile, at pH 7 and 5, and from the same structural parameters were calculated molecular relate to survival mechanisms of the organism in the acidic environment (pH 5 ). The fatty acid profile of the microorganisms grown at pH 5 differed from that at pH 7. At pH 5 an increase of the unsaturated and long chain fatty acids was observed in organisms proceeding from caries of smooth surface (S). These changes were correlated with the determined structural parameters and were related to a membrane organization with increased rigidity. In fact, the average length difference between the saturated and unsaturated acyl chains at pH 5, was smaller than that at pH 7 and indicated a greater contact and / or interaction (stabilizing factor) between chains hydrophobic membrane phospholipids, favoring a greater membrane ‘rigidity” or organization thereof.

El Streptococcus mutans (S. mutans) es considerado como uno de los principales agentes etiológicos en el desarrollo de la caries dental en humanos. Una de las características que contribuye a la patogenicidad de este microorganismo es su capacidad para metabolizar azúcares fermentables y, como consecuencia, producir diversos ácidos orgánicos que disminuyen el pH del medio circundante. Con el tiempo la caída del pH produce la desmineralización del elemento dentario y el desarrollo de la caries. Estos microorganismos poseen factores de virulencia (sobrevida ácida y actividad de la ATPasa protónica) que los capacita para sobrevivir en ambientes de pH bajo y además les proporcionan ventajas de sobrevida sobre otras bacterias habituales del ecosistema oral. Existen estudios de S.mutans con cepas de colección, que indican que estos microorganismos varían el número de dobles enlaces y la longitud de las cadenas de los ácidos grasos de su membrana citoplasmática en respuesta al ambiente ácido. este trabajo de Tesis aporta evidencias de cómo diferentes superficies dentales cariadas de una misma cavidad oral, pueden afectar la respuesta al ambiente ácido de cepas autóctonas de S. mutans, llevando al icroorganismo a ambiar la composición en ácidos grasos de su membrana, la sobrevida ácida y la actividad de la ATPasa rotónica. Para este estudio se utilizó una cepa de S.mutans e colección (ATCC N°:25175) y cepas aisladas de iopelícula den tal de superficies lisas y oclusales con y sin caries, obtenidas de niños de la Ciudad de Córdoba. En las membranas de estas diferentes cepas se identificó el perfil de ácidos grasos, a pH 7 y 5, y a partir del mismo se calcularon los parámetros estructurales moleculares, a fin de relacionarlos con los mecanismos de sobrevida del microorganismo en el medio ácido (pH 5). Además, en el S.mutans se determinaron los factores de virulencia (sobrevida ácida y actividad hidrolítica de ATPasa protónica) a tiempo cero (pH inicial) y a los 30 minutos (pH final). Los resultados mostraron que los perfiles de los ácidos grasos de membrana a pH 5 y 7 son diferentes. Los ácidos grasos de cadena larga e insaturados aumentaron significativamente, a pH 5, en las cepas de la superficie lisa cariada con respecto a las cepas de la superficie oclusal cariada y a la cepa de colección ATCC.