Bionotas sobre Microbiología Oral

MICROBIOLOGÍA ORAL

Para definir los procesos involucrados en las patologías infecciosas orales, es necesario entender la ecología de la cavidad oral e identificar los factores responsables de la transición de una relación comensal a una patogénica en el huésped. El establecimiento de la causa microbiana de las enfermedades odontogénicas, caries dental, patologías infecciosas pulpares y periapicales, gingivitis y enfermedad periodontal, es compleja e íntimamente relacionada con los microbios de la zona. Se sabe por ejemplo que existe una asociación entre Streptococcus mutans y caries dental, que en los casos de gingivitis ulcerativa necrotizante aguda predominan las espiroquetas, Prevotella intermedia y subespecies de Fusobacterium nucleatum, que en las periodontitis del adulto parece claro el papel de Porphyromonas gingivalis, Bacteroides forsythus y Prevotella intermedia y que en las periodontitis tempranas suele aislarse Actinobacillus actinomycetemcomitans. En procesos supurativos como abcesos periapicales y de otras localizaciones generalmente se encuentra una asociación polimicrobiana constituida por especies de los géneros Fusobacterium, Peptostreptococcus, Streptococcus, Prevotella, Actinomyces y otros microorganismos.

Ecología oral

La ecología no solo estudia las interrelaciones entre los organismos y su ambiente vivo y no vivo, sino además el papel y contribuciones de estos organismos en la naturaleza y en los ciclos biológicos y ecológicos que mantienen en equilibrio los delicados eventos que ocurren en un ambiente determinado. El desarrollo de la comunidad de microorganismos orales usualmente envuelve una sucesión de poblaciones; proceso que comienza con la colonización del habitat por grupos de microorganismos pioneros, y que continua hacia la diversidad y complejidad de la comunidad microbiana. Uno de los aspectos más difíciles de estudiar han sido los factores que inciden en la alteración del balance en el ecosistema oral, debido en gran parte a que existen allí cerca de 300 especies diferentes que colonizan y que interactuan entre sí durante un largo periodo de tiempo. La mayor parte de la flora oral tiene la característica de ser transitoria, y solo quedarían como residentes aproximadamente unas 20 especies. En estado de equilibrio, la mayoría de las bacterias de la cavidad oral son compatibles con salud; sin embargo, cuando se conjugan circunstancias especiales del ambiente oral, de los mecanismos de virulencia del microorganismo y de las condiciones y comportamiento del huesped, estas bacterias se convierten en actores principales, exhibiendo todo su potencial virulento que conduce al estado de enfermedad.

Utilidad de las técnicas moleculares en el conocimiento de la ecología microbiana

Este es un momento de gran importancia en ecología oral microbiana debido a las grandes posibilidades que existen de entrar a un enorme fondo de biodiversidad, que está aún en proceso de conocimiento y caracterización. Aunque el balance químico ecológico depende en gran medida de los microorganismos, poco se sabe del modo y de la dinámica de los ecosistemas microbianos responsables de mantener este balance. Una razón crítica del porque la información en esta materia es tan limitada, es que hasta hace muy poco los microbiólogos debian cultivar los microorganismos para describirlos. Sin embargo, únicamente una pequeña porción, menos del 1% de los organismos en el medio ambiente pueden ser cultivados. Hay muchas razones que justifican las deficiencias de las usuales estrategias de cultivo: de hecho condiciones desfavorables nutritivas y de crecimiento, e intrinsicas interdependencias de muchos microorganismos. Tradicionalmente los microorganismos han sido caracterizados por su fenotipo, la colección de propiedades celulares observables tales como morfología, propiedades fisiológicas (e.g., la utilización de nutrientes), y estructura de los componentes celulares (e.g., tipos de lípidos). Debido a que el cultivo es un pre-requisito para evaluar tales propiedades, muchos microbios no han podido ser caracterizados en su habitat natural. En la actualidad las técnicas de DNA recombinante y filogenia molecular permiten sobrepasar las limitaciones del cultivo y conocer los microorganismos del medio ambiente natural que no habian sido descritos. Las caracteristicas fisiológicas de los organismos son puntos importantes de referencia, pero es necesario un concepto más general, cuantitativo, para describir sistematicamente la diversidad microbiana. La caracterización filogenética de un organismo (filotipo) requiere unicamente la secuencia de uno o mas genes. En consecuencia, los diferentes tipos y números de organismos en comunidades naturales, pueden ser estudiados por secuenciación de genes del RNAr, obtenidos de DNA aislado directamente de células en su medio ambiente ordinario. La utilidad del estudio y análisis de comunidades microbianas por estos métodos va mucho más allá del ejercicio taxonómico, ya que permiten: 1. inferir propiedades de los microorganismos no cultivables; 2. realizar modelos de medios de cultivo; 3. sintetizar sondas de oligonucleótiodos para la detección e identificación de crecimiento específico en cultivos mixtos, monitorear la distribución en la naturaleza, y evaluar tasas relativas de crecimiento in situ; 4. identificar fuentes o nichos de otros géneros; y 5. estudiar la biodiversidad de forma rápida y comprensiva.

Actividades de la microbiología oral

El cumplimiento de las tareas en microbiología oral exige la realización de tres actividades: la primera de ellas, aislamiento e identificación de microorganismos, se inicia con el cultivo, de las muestras procedentes de la cavidad oral, en medios específicos y en condiciones definidas, y va seguido de examen microscópico y pruebas bioquímicas al microorganismo aislado; la segunda actividad, involucra el conocimiento de la resistencia o sensibilidad a antibióticos, biotipificación y serotipificación; y por último, la tercera actividad involucra la identificación epidemiológica o comparación de los aislamientos de la misma especie con el fin de hacer el control de la infección o análisis de población. En los ultimos diez años esta actividad se ha visto enriquecida con las técnicas de tipificación molecular basadas en el análisis de DNA, que permiten hacer la identificación de diferentes clones o grupos de clones (cepas que tienen un alto grado de relación genética) entre cepas de la misma especie recogidas de diferentes fuentes, sitios y momento.

El por qué del grupo de investigación en “Microbiología oral”

En razón de la importancia de las interacciones microorganismos orales-huesped en salud y enfermedad oral y por la necesidad de fortalecer la investigación en esta área básica, se constituyó, el 29 de Abril de 1999, el grupo de “Microbiología Oral” en el Centro de Investigaciones Odontológicas de la Facultad de Odontología de la Pontificia Universidad Javeriana. Este grupo destinará todos sus esfuerzos hacia la microbiología oral clínica y básica, con los objetivos claros de, 1. profundizar en el conocimiento estructural y molecular de los diversos microorganismos que colonizan la cavidad oral tanto en salud como en enfermedad, y 2. describir los mecanismos de virulencia y las caracteristicas de los eventos y señales de transducción que ocurren en la bacteria y en la célula huésped. En cumplimiento de estos objetivos, actualmente se adelantan proyectos con diversos enfoques, 1. aislamiento, identificación y biotipificación de Streptococcus mutans; 2. estudios en ecología y colonizaciòn por Porphyromonas gingivalis, Prevotella spp, Actinobacillus actinomycetemcomitans y anaerobios en general; 3. detección de glucosiltransferasas insolubles en Streptococcus mutans aislados en pacientes sin caries; 4. adherencia y formación de biofilms con Porphyromonas gingivalis, Streptococcus mutans, Streptococcus gordonii y Streptococcus sobrinus; 5. señalización intracelular en Porphyromonas gingivalis; y 6. preservación de microorganismos aislados de la cavidad oral. De igual forma, el grupo adelanta un macroproyecto, que tiene como objetivos profundizar en el conocimiento de la microflora oral colombiana, y con tal fin aislará, identificará y caracterizará molecularmente los principales microorganismos residentes de la cavidad oral. El desarrollo de estos proyectos brindará información precisa de las caracteristicas de la flora oral autóctona, que conducirá a la implementación de estrategias de prevención y manejo de las mismas mas acordes con la realidad de lo que ocurre en la cavidad oral de los colombianos.

Así mismo el grupo de “Microbiología Oral” será un punto de apoyo muy importante para otros grupos del Centro de Investigaciones Odontológicas, “Grupo de Control Inmunológico de la Enfermedad Periodontal” y ” Grupo de Caries Dental “, a quienes les brindará todo el apoyo microbiológico necesario para llevar a cabo sus investigaciones. Se espera que los avances y logros alcanzados por este grupo sirvan de base e incentivo para todas aquellas personas que desde su perspectiva deseen trabajar en el avance y progreso de la Odontología Colombiana en el mundo.

GRUPO DE INVESTIGACIÓN EN MICROBIOLOGÍA ORAL

Fredy Omar Gamboa Jaimes gamboa@javercol.javeriana.edu.co
Margarita Chaves
Jairo Bustillo
Ma. Cecilia Martinez
Rodrigo Abello
Juan Carlos Pulido
Olga Lucia Gomez
Claudia Lamby