Papel de cepas de Streptococcus mutans e Bifidobacterium spp. na etiologia ou proteção contra doenças bucais

Sumario: A boca é um ecossistema complexo composto por centenas de espécies microbianas que apresentam características genotípicas e fenotípicas distintas que permitem sua adaptação e sobrevivência às adversidades desse ambiente. Streptococcus mutans é a espécie bacteriana mais relacionada à etiologia da cárie dentária, devido principalmente ao seu potencial acidogênico, acidúrico e na aderência e formação de biofilme dental. Outras espécies bacterianas, como as bifidobactérias, foram detectadas em diversos sítios bucais incluindo lesões cariosas iniciais ou cavitadas e estão sendo relacionadas à etiologia da cárie precoce da infância (CPI). Contrariamente, efeito benéfico na prevenção da doença periodontal tem sido observado para as bifidobactérias pelo fato dessas espécies competirem e interferirem na aderência e formação do biofilme de patógenos periodontais. Assim, ambiguidade em relação ao papel das bifidobactérias na etiologia ou prevenção de doenças bucais está sendo observada na literatura. Este trabalho foi dividido em três capítulos. Os objetivos foram: 1) avaliar a diversidade genotípica e as características fenotípicas de cepas de S. mutans, isoladas do biofilme dental de crianças CPI e CPI-severa (CPI–S) em comparação com crianças livres de cárie (LC); 2) avaliar a capacidade de produzir e tolerar ácidos, de formar biofilme e de induzir lesões iniciais de cárie in vitro por espécies de bifidobactérias comparadas à de espécies bacterianas já reconhecidas no contexto da cárie dentária e 3) investigar o efeito antagonista in vitro de algumas espécies de bifidobactérias sobre biofilmes de Fusobacterium nucleatum, Porphyromonas gingivalis e Streptococcus oralis. No capítulo 1, cepas de S. mutans de amostras de biofilme de crianças com CPI, CPI-S e LC foram isoladas em meio Agar Mitis Salivarius com bacitracina e avaliadas geneticamente pelo método de AP-PCR (Reação em Cadeia da Polimerase usando Iniciadores Arbitrários) e fenotipicamente pelos métodos de acidogenicidade, verificando o pH final das culturas após exposição a alta concentração de glicose; de aciduricidade, medida pelo crescimento bacteriano após exposição à pHs ácidos e de formação de biofilme in vitro com a quantificação da biomassa do biofilme em leitor de ELISA. No Capítulo 2, as seguintes espécies bacterianas foram incluídas: Bifidobacterium lactis, B. longum, B. animalis, B. dentium, S. mutans, S. sobrinus, Lactobacillus acidophilus, L. casei e Actinomyces israelli. Para avaliação do potencial cariogênico dessas espécies bacterianas foram realizados os testes de acidogenicidade, aciduricidade, formação de biofilme in vitro e ensaios de indução de lesão de cárie inicial em dentes bovinos verificando a dureza superficial do esmalte em microdurômetro. Os ensaios de biofilme e de indução de lesão de cárie foram realizados com todas as espécies isoladas ou combinadas com S. mutans ou S. mutans/S.sobrinus. No capítulo 3, os periodontopatógenos F. nucleatum, P. gingivalis e uma espécie da microbiota bucal indígena, S. oralis, foram cultivados em microplacas para formar biofilmes na presença de B. longum, B. lactis, B. infantis, isoladamente ou em combinação. A capacidade de competição dessas espécies foi avaliada por meio das contagens das bactérias após 24, 72 e 168 h de crescimento empregando a técnica de checkerboard DNA-DNA hybridization. Os resultados do capítulo 1 mostraram que não houve diferença na diversidade genotípica nem na capacidade acidogênica de cepas de S. mutans obtidas de crianças CPI e CPI-S em comparação com aquelas isoladas de crianças LC. Os genótipos de S. mutans de CPI-S formaram mais biofilmes e foram mais tolerantes a ácidos que os isolados LC. Com relação ao capítulo 2, B. animalis e B. longum foram as espécies mais acidogênicas e acidúricas, comparáveis à S. mutans e L. casei. Todas as espécies tiveram um aumento significativo na biomassa do biofilme quando combinados com S. mutans ou com S. mutans/S. sobrinus. A maior perda de esmalte superficial foi produzida quando B. longum ou B. animalis foram inoculados com S. mutans ou S. mutans/S. sobrinus. No capítulo 3, os resultados mostraram que B. infantis e B. lactis tiveram um melhor efeito antagonista sobre crescimento de F. nucleatum (24h e 72h) e P. gingivalis (168 horas) e não apresentaram influência sobre o crescimento de S. oralis (168 horas). Conclui-se que a tolerância ácida parece ser o fator de virulência de S. mutans mais importante para a patogênese da cárie precoce da infância. Assim como as bactérias cariogênicas, B. longum e B. lactis apresentam potencial acidogênico e acidúrico e também capacidade de formar biofilmes e induzir a desmineralização de esmalte em associação com S. mutans. Enquanto, B. lactis e B. infantis exerceram efeito inibitório sobre o crescimento de patógenos periodontais.