El Rol de las Bacterias en la Gingivitis y Periodontitis

Las enfermedades periodontales, gingivitis y periodontitis, están asociadas a la biopelícula dental. Los agentes patógenos periodontales pueden colonizar, subsistir, evadir las defensas del huésped y provocar la destrucción de los tejidos periodontales. Entre los factores de virulencia de estas bacterias, destaca la producción de toxinas periodontopáticas, algunas con capacidad enzimática para destruir los componentes tisulares del periodonto, otras activadoras de los mecanismos osteolíticos, desencadenando la destrucción ósea, y otras con capacidad antileucocitaria, alterando la respuesta defensiva específica. La acción de estas toxinas, junto con la respuesta inmune e inflamatoria del huésped, inician y mantienen la destrucción tisular característica de la enfermedad periodontal con pérdida de soporte óseo (periodontitis).

La Biopelícula Dental como Estrategia de Supervivencia Bacteriana

La formación de biofilm se considera una estrategia de supervivencia, ya que los microorganismos se encuentran en un ambiente hidratado con disponibilidad de agua, nutrientes, intercambio genético, impermeabilidad a los antibióticos u otras sustancias tóxicas, etc.

Desarrollo de las Biopelículas Dentales

Las biopelículas dentales pueden desarrollarse mediante dos procesos principales:

• A partir de una célula planctónica: Ciertas bacterias tienen la capacidad de desarrollar estructuras de superficie que favorecen su adhesión a una superficie sólida, como fimbrias y fibrillas. Así, los colonizadores primarios como Actinomyces naeslundii y varias especies de estreptococos, como Streptococcus salivarius, Streptococcus parasanguis, Streptococcus mitis, muestran fimbrias y fibrillas en su superficie.
• A partir de otra biopelícula: Las células desprendidas mantienen todas las propiedades de la biopelícula de donde proceden.

Quorum Sensing en las Biopelículas Dentales

El quorum sensing es un mecanismo de comunicación bacteriana que permite a las bacterias comunicarse no solo entre la misma especie, sino también con bacterias de todas las especies, utilizando mensajes químicos moleculares universales. Esto les permite identificarse y cuantificarse, coordinando acciones conjuntas cuando el hospedador está inmunodeprimido o se produce una alteración de la microbiota normal por agentes externos. De esta manera, pueden causar daños significativos que no podrían lograr individualmente.

Las bacterias del biofilm dental utilizan este sistema para comunicarse, cuantificarse y posteriormente agregarse y coagregarse con otras bacterias presentes en la biopelícula. Los productos de algunas bacterias son metabolizados por otras, generando una ayuda mutua que las potencia para persistir en la placa dental, especialmente cuando las condiciones ambientales les son favorables.

Evidencia de la Biopelícula Supragingival

La biopelícula supragingival se asienta en la superficie dentaria, cercana al margen gingival. Se puede evidenciar con soluciones o pastillas reveladoras, observándose como una superficie teñida que persiste en la vecindad del margen gingival después de un enjuague con agua.

Gingivitis Agravada por Hormonas Esteroides

Tanto en la pubertad como en el embarazo, los niveles de estradiol y progesterona aumentan. Estos son sustitutos de la vitamina K y la naftoquinona, nutrientes esenciales para Prevotella intermedia, lo que permite su crecimiento y, por lo tanto, un aumento de la inflamación gingival. Además, existen estudios que indican que las hormonas sexuales pueden afectar el metabolismo tisular y la microvasculatura.

Gingivitis Ulceronecrosante

La gingivitis ulceronecrosante es una enfermedad inflamatoria y destructiva de la encía asociada con la biopelícula dental. Se caracteriza por una inflamación aguda y necrosis de las papilas, dejando cráteres que se cubren de un exudado fibrinoso denominado seudomembrana. La enfermedad puede afectar una o varias piezas dentarias.

Existen factores que predisponen a la gingivitis necrotizante, como la mala higiene bucal, gingivitis preexistente, tabaquismo, alcoholismo, bajo nivel socioeconómico, desnutrición asociada con alteración del sistema inmune, respuesta inflamatoria alterada y enfermedades sistémicas.

Las bacterias prevalentes en esta gingivitis son Prevotella intermedia y espiroquetas intermedias. También se han encontrado espiroquetas en los tejidos, así como Treponema asociado con Selenomonas, Porphyromonas y Fusobacterium. Además, estudios vinculan la gingivitis ulceronecrotizante con el citomegalovirus, el virus de Epstein-Barr tipo I y II, y el virus herpes con el inicio o progresión de esta gingivitis.

Microbiota Subgingival Prevalente

La composición microbiana del biofilm subgingival puede variar en diferentes poblaciones, incluso entre individuos y entre sitios de un mismo individuo.

Hallazgos en Periodontitis Crónica y Agresiva

Periodontitis Agresiva:

• Temprana y rápida pérdida de inserción y destrucción ósea.
• Tendencia familiar.
• Respuesta excesiva del fenotipo de los macrófagos, incluyendo niveles elevados de prostaglandina (PGE2) e interleucina-1beta (IL-1B).
• La cantidad de biopelícula no guarda relación con la severidad de la destrucción del tejido periodontal.

Evolución de las Periodontitis Agresivas

Las periodontitis agresivas muestran una evolución rápida.

Características y Factores de Virulencia de Bacterias Periodontopatógenas

Aggregatibacter actinomycetemcomitans

Cocobacilo Gram negativo, de forma circular, aerobio, capnófilo, no esporulado. Factores de virulencia: leucotoxinas, bacteriocinas, factor inhibidor de la quimiotaxis, factor inmunosupresor, factor citotóxico, proteínas unidas a los receptores Fc, lipopolisacáridos (LPS), colagenasa, epiteliotoxina. También es citotóxico para los leucocitos polimorfonucleares.

El lipopolisacárido es una endotoxina que estimula los macrófagos a producir IL y factor de necrosis tumoral, dos factores involucrados en la inflamación de los tejidos y la reabsorción ósea.

Porphyromonas gingivalis

Cocobacilo Gram negativo, anaerobio estricto, no móvil. Factores de virulencia: fimbrias adhesinas (que permiten la congregación con Fusobacterium nucleatum), enzimas hidrolíticas, proteolíticas y lipolíticas. Produce una proteasa tipo tripsina que degrada el colágeno tipo 1 y 4, componentes principales del tejido conectivo, y proteínas de la matriz intercelular (gingipaínas). P. gingivalis realiza el 85% de su actividad proteolítica y el 100% de la actividad tipo tripsina.

También posee un lipopolisacárido (con su lípido A) que estimula la respuesta inflamatoria del hospedador por la producción de citocinas. Los lipopolisacáridos capsulares mantienen la integridad de la célula en ambientes con alta presión inmune.

Las vesículas de membrana, en el nivel más externo de la bacteria, contienen enzimas como fosfolipasa C, proteasas, fosfatasa alcalina, hemolisinas y lipopolisacáridos, que se liberan y producen daño en las células periodontales y neutrófilos.

Incluso después de un tratamiento exitoso, esta bacteria se encuentra en grandes cantidades en las zonas antes afectadas.

Treponema denticola

Bacteria espiroqueta Gram negativa, anaerobia obligatoria, móvil, altamente proteolítica. Factores de virulencia: adhesinas, produce una enzima tipo tripsina, una peptidasa o proteasa que puede contribuir a la degradación de los sustratos proteicos y degradar o modificar las quimiocinas y otros mediadores inflamatorios.

Fusobacterium nucleatum

Bacilo Gram negativo, anaerobio, inmóvil. Importante en la formación de la placa bacteriana y coagregación de especies Gram positivas y Gram negativas. Colonizador intermedio que promueve cambios físicos y químicos en el surco gingival, permitiendo a patógenos tardíos establecerse y proliferar. Factores de virulencia: fimbrias, adhesinas, lipopolisacáridos, metabolitos tóxicos (ácidos grasos de cadena corta), sustancias volátiles (indol-metil-mercaptano, ácido butírico).

Prevotella intermedia

Bacilo Gram negativo, pleomórfico, anaerobio, inmóvil. Se desarrolla con nutrientes del exudado gingival, como la hemina y la vitamina K. Cuando hay un aumento de hormonas esteroides, esta bacteria aumenta en la zona subgingival. Produce fimbrias que participan en la agregación y coagregación bacterianas, y proteasas que degradan inmunoglobulinas.

Está implicada en enfermedades gingivoperiodontales ulceronecrotizantes y moderadamente asociada con la periodontitis y abscesos periodontales.

Campylobacter rectus

Bacilos curvos, espiralados o en forma de»» Gram negativos, anaerobios, con dos flagelos. En cultivos de más de tres días, degeneran en formas esféricas u ovoides.

Esta bacteria reside en la biopelícula subgingival y se asocia con la periodontitis.

Parvimonas micra (Peptostreptococcus micros y Micromonas micros)

Coco Gram positivo, anaerobio. Representa alrededor del 3% de la microbiota subgingival sana. Se ha identificado en el 58-63% de los sujetos con periodontitis.

Daño de las Espiroquetas a las Células del Hospedador

Todas las espiroquetas bucales están clasificadas dentro de los Treponema. Estas bacterias tienen la capacidad de producir enzimas destructivas, liberan proteasas, dentalisina y peptidasas (como la tripsina, que contribuye a la degradación de los sustratos proteicos y degrada o modifica las quimiocinas y otros mediadores inflamatorios), que determinan la capacidad invasora de los Treponema.

Un ejemplo es Treponema denticola, que forma parte del complejo bacteriano rojo junto con Porphyromonas gingivalis y Tannerella forsythia. Este Treponema presenta adhesinas y se coagrega a P. gingivalis y Fusobacterium nucleatum.

Tannerella forsythia: Ubicación y Función

Tannerella forsythia es un bacilo Gram negativo, anaerobio obligado, no móvil. Se encuentra significativamente aumentada en la biopelícula subgingival de pacientes con periodontitis crónica, por lo que está estrechamente relacionada con la progresión y severidad de la enfermedad periodontal.

Virus Asociados con Enfermedades Gingivoperiodontales

Los virus que se han asociado con algunas formas clínicas de enfermedad gingivoperiodontal incluyen el virus herpes, citomegalovirus humano y el virus Epstein-Barr. Estos están vinculados con periodontitis crónica, periodontitis agresiva, periodontitis asociada al HIV y enfermedades periodontales necrosantes.

Factores Genéticos y su Influencia en la Enfermedad Periodontal

Los factores genéticos determinan la susceptibilidad a las enfermedades periodontales. Pueden modificar la respuesta del individuo frente a las agresiones microbiológicas de las bacterias. Una respuesta inmune alterada o deficiente genéticamente predispone a una persona a padecer una enfermedad periodontal, sobre todo después de los 40 años. Si el individuo posee una respuesta inmune suficiente para superar los productos destructivos de los microorganismos, esto afectará directamente el metabolismo del tejido conectivo, facilitando la destrucción tisular, la destrucción del tejido conectivo y, posteriormente, del hueso, provocando enfermedades periodontales graves.

Rasgos Genéticos que Aumentan la Susceptibilidad a la Periodontitis

• Anormalidad en la función de los fagocitos, demostrada en el 75% de los individuos con periodontitis agresiva.
• Capacidad reducida de producir inmunoglobulina G2 (IgG2), el mayor anticuerpo sérico que se produce en respuesta a la infección periodontal.
• Polimorfismos del TNF-alfa, asociado con mayor susceptibilidad a infecciones.
• Función alterada de monocitos y macrófagos. La respuesta de estas células está marcada genéticamente. La alteración en pacientes susceptibles consiste en la liberación significativamente aumentada de TNF-alfa, IL-1beta y PGE2, en comparación con individuos resistentes.
• Polimorfismo de IL-1beta. Los individuos con uno de los genotipos específicos producen cuatro veces más IL-1beta que los genotipos negativos y tienen veinte veces más probabilidades de padecer periodontitis a los 40 años.
• Gen de la ciclooxigenasa 1. Esta enzima se encarga de producir PGE2, y la susceptibilidad está determinada por una producción excesiva de PGE2.

Influencia de los Factores Ambientales o Adquiridos en la Patogénesis de la Periodontitis

La respuesta inmune del individuo puede modificarse por factores ambientales o adquiridos, como el tabaquismo y el estrés.

El tabaco es el factor externo adquirido que más se ha asociado con la periodontitis, especialmente con la periodontitis avanzada. Sus efectos son variados: además de modificar las características clínicas, reduce la tensión de oxígeno, creando un ambiente favorable para la colonización (anaerobia) y el crecimiento de bacterias Gram negativas. También tiene un efecto importante en el sistema inmune, ya que afecta la función leucocitaria, altera la quimiotaxis y la fagocitosis de los neutrófilos, y reduce la producción de anticuerpos.

El estrés entra en la categoría de factores psicoemocionales, que pueden ocasionar una depresión de la respuesta inmune frente a la infección periodontal. La gingivitis ulceronecrotizante fue la primera patología relacionada con el estrés, pero se requieren más estudios para asociarla directamente con la enfermedad periodontal.

Cálculo Dental: Definición y Tipos

El cálculo dental es esencialmente biofilm dental mineralizado con una cubierta no mineralizada muy adherente. Dependiendo de su ubicación respecto al margen gingival, los cálculos dentales pueden ser de dos tipos:

• Cálculo supragingival: Se encuentra por arriba del margen gingival.
• Cálculo subgingival: Se encuentra por debajo del margen gingival.

Pruebas Diagnósticas para la Detección de Microorganismos en Periodontitis

Se dividen en cinco clases:

• Microscópicas
• Cultivos
• Inmunológicas
• Enzimáticas
• Genéticas

Caso Clínico: Absceso Periapical

Descripción del Caso

Se atiende en la Cátedra de Microbiología de la Facultad de Odontología de la Universidad de Buenos Aires (FOUBA) a una paciente de sexo femenino, de 14 años, con una lesión extrabucal en la zona submaxilar derecha, de aspecto algo vegetante, no endurecida, que a la presión deja salir gotas de pus. Presenta adenopatía submaxilar. Al examen intrabucal, se detecta un primer molar inferior con caries penetrante de vieja data. Se solicita radiografía intraoral de esa pieza. El estado general de la paciente está conservado. Se obtiene material por punción extrabucal de la lesión, previa preparación del área, y se envía al laboratorio microbiológico.

Resultados del Laboratorio

El laboratorio informa que en el examen microscópico de la muestra, coloreada con la técnica de Gram, se visualizan cocos Gram positivos, la mayoría agrupados en forma irregular o en racimo. La radiografía muestra una zona más radiolúcida –de rarefacción ósea– alrededor del ápice del molar. Se indica tratamiento antimicrobiano. Dos días después, los cultivos en agar nutritivo, en aerobiosis, dan lugar a colonias algo pequeñas, cremosas de color blanco amarillento; en anaerobiosis no hubo desarrollo.

Preguntas y Respuestas sobre el Caso Clínico

¿A qué microorganismos corresponden esas características microscópicas?

Principalmente corresponden a características del género Staphylococcus aureus.

¿Qué otras pruebas microbiológicas pueden efectuarse para confirmar?

Para comprobar la existencia de microorganismos del género Staphylococcus, se pueden aplicar las siguientes pruebas:

• Pruebas serológicas que permitan detectar anticuerpos contra el ácido teicoico.
• Análisis del ácido nucleico.
• Microscopía directa.
• El pus o tejidos afectados pueden sembrarse en agar sangre.
• Prueba de coagulasa.

¿Cómo se denomina esta afección?

Absceso periapical.

Este es el más confuso, ya que comparte la mayoría o todos los síntomas de un absceso periodontal agudo. Radiográficamente, aparece como una zona radiolúcida en el ápice del diente afectado. Sin embargo, en un absceso periapical recién formado, podrán no existir cambios radiográficos evidentes. La falta de vitalidad pulpar y la presencia de lesiones cariosas profundas, obturaciones profundas y coronas son útiles cuando se sospecha de un absceso periapical, pero no son específicas para este trastorno. El dolor a la palpación del tejido blando en el ápice del diente puede ser una evidencia de infección periapical. El absceso periodontal casi siempre se presenta en un saco preexistente. El sondeo identificará una comunicación entre el margen gingival y el área del absceso. El dolor en sí podrá ser el síntoma más útil para diferenciar entre un absceso periapical y un periodontal. En un absceso periapical, el dolor es agudo, intermitente, grave y difuso. El paciente será incapaz de localizar el diente afectado. Por otra parte, en un absceso periodontal, el dolor es sordo, constante y menos grave pero localizado.

¿Qué otros microorganismos pueden causarla?

Diversas investigaciones señalan una gran prevalencia en anaerobios Gram negativos (66,2%) y periodontopatógenos, como Porphyromonas gingivalis (55-100%), Prevotella intermedia (25-100%) y Fusobacterium nucleatum (44-65%). Se han descrito también otros patógenos como Campylobacter rectus en un 80% y Actinobacillus actinomycetemcomitans en un 25%; y de Bifidobacterium, Prevotella melaninogénica en un 22%, Treponema denticola en un 71,4% y Capnocytophaga ssp. El Streptococcus viridans es el más frecuente encontrado en los exudados aislados realizados de abscesos periodontales con técnicas aeróbicas. Se observan cepas aisladas de Peptostreptococcus micros, Streptococcus milleri, (S. anginosus y S. intermedius), Bacteroides capillosus, Veillonella, B. fragilis, Eikenella corrodens, Bacteroides forsythus y espiroquetas (especies de Treponema). También se ha observado la presencia de hongos en la pared de tejido conectivo parecidos a especies de Candida en los abscesos periodontales, al igual que Candida albicans en abscesos de pulmón, corazón, riñón, cerebro y otros órganos sistémicos. Ya que Candida es un invasor secundario en áreas de infección preexistente, estos microorganismos deben desempeñar una función en la evolución del absceso.

¿Por qué se le solicita una radiografía?

La radiografía es la forma de diagnóstico más certera para confirmar un proceso patológico (en este caso) que ha evolucionado y que, a la observación clínica, deja dudas respecto de la etiología.

¿Por qué se le da valor al examen microscópico de la preparación con tinción de Gram?

La tinción de Gram es una herramienta importante en la clasificación taxonómica de las bacterias, ya que permite identificar de forma rápida, sencilla y a bajo costo los microorganismos en estudio basándose en su reacción a la tinción de Gram. Las bacterias pueden dividirse en dos grupos: Gram positivas y Gram negativas. Esta tinción tiene gran importancia, ya que indica diferencias fundamentales de la pared celular de las distintas bacterias.

¿Qué otros cuadros de interés odontológico pueden producir Staphylococcus?

Staphylococcus es responsable de:

• Endocarditis
• Ciertas meningitis
• Procesos infecciosos de mucosas

Dato: Se puede considerar a Staphylococcus como un patógeno oportunista; cualquier órgano o tejido es susceptible a este tipo de infecciones.

¿Cuál puede haber sido la fuente de infección?

El género Staphylococcus no se caracteriza por ser residente o autóctono de la cavidad bucal, pero está ampliamente distribuido, sobre todo en la piel, glándulas cutáneas, mucosas del tracto gastrointestinal y el aparato respiratorio superior. Principalmente en este caso, la fuente de infección más cercana es la nasofaringe.

¿Corresponde indicar un antibiótico sin esperar el resultado de los cultivos?

Depende de la sintomatología, ya que si presenta fiebre y/o dolor es necesario. Pero lo más aconsejable es practicar una prueba de sensibilidad de antimicrobianos. En ningún caso se aconseja indicar algún medicamento de amplio espectro o indicar dosis inadecuadas, que a futuro podrían generar resistencia al antimicrobiano.

Preguntas Adicionales sobre Staphylococcus

¿Qué características importantes del género identificado en el caso anterior puede señalar?

• Son microbios no esporulados más resistentes.
• Agrupación irregular en racimo de uva.
• Son anaerobios facultativos.
• Catalasa positivos.
• Fermentan azúcares, con producción de ácido láctico, pero no de gas.

Factores de virulencia:

• Polisacárido A
• Ácidos teicoicos
• Peptidoglicano
• Hemolisinas
• Toxina del síndrome del shock tóxico

¿Qué hábitat pueden tener estos microorganismos?

Piel, glándulas cutáneas, mucosas, tracto intestinal y genitourinario, aparato respiratorio superior.

¿Cuáles son las especies más frecuentemente patógenas?

• Staphylococcus aureus
• Staphylococcus epidermidis
• Staphylococcus saprophyticus

¿Qué características distinguen a los miembros del género que son coagulasa positivos de los coagulasa-negativos?

Lo que distingue la prueba de la coagulasa es si la bacteria analizada contiene la enzima coagulasa o no.

La coagulasa es una enzima que convierte el fibrinógeno en fibrina. Para ello, utilizamos plasma humano que contiene fibrinógeno. Esta prueba, además, permite determinar la capacidad de la bacteria de coagular el plasma por la acción de la coagulasa.

Además, permite separar S. aureus, que posee coagulasa, de las otras especies de estafilococos que genéricamente se las denomina estafilococos coagulasa negativos.

¿Cuáles son los dos problemas médicos que pueden plantear del género identificado en el caso clínico?

Principalmente, los problemas que podría ocasionar esta bacteria en el caso clínico anterior tienen relación con:

• Si los estafilococos invaden el torrente sanguíneo, puedes contraer un tipo de infección que afecta todo el organismo. Esta infección la denominamos septicemia, lo que puede provocar un choque septicémico (un episodio que puede poner en riesgo la vida con presión arterial extremadamente baja).
• La otra complicación que se podría poner de manifiesto es la que ocurre en la cavidad bucal, ya que el daño en el ápice del diente, y en general en la pieza dentaria, ya serían de carácter irreversible, con el compromiso de la pieza dental y su posterior pérdida.

¿Qué componentes estructurales tienen importancia para la colonización por esta especie identificada en el caso clínico?

• Ácidos teicoicos: favorecen la adherencia.
• Capa limo o slime: adherencia.

¿Qué factores de virulencia poseen estas bacterias pertenecientes al género identificado en el caso clínico?

• Peptidoglicano
• Polisacárido A
• Proteína A
• Ácidos teicoicos
• Coagulasa
• Hemolisinas
• Enterotoxinas
• Toxina epidérmica
• Toxina del síndrome del shock tóxico

¿Por qué mecanismos se producen las patologías?

S. aureus produce infecciones de dos maneras:

1. En forma directa, por invasión y posterior destrucción tisular local (proceso supurado), o luego de haberse diseminado por vía sanguínea. Este tipo de infecciones puede estar producido tanto por cepas de S. aureus residentes como no residentes. El primer paso de la infección es la adherencia y colonización de las células del huésped.
2. A través de efectos de toxinas. Estas infecciones están causadas por la liberación al medio de sustancias tóxicas, que pueden ejercer su acción a cierta distancia del foco infeccioso.