INTRODUCCIÓN:
Las enfermedades de la cavidad oral, en especial la caries dental y la enfermedad periodontal, son las infecciones de origen bacteriano más frecuentes en la especie humana. En Colombia, el estudio de morbilidad oral más recientemente reportado fue realizado por ASCOFAME y el Instituto Nacional de Salud; de acuerdo con este estudio, el 96.7% de la población padecía de caries dental (INS, 1984).
Como se produce la caries dental?
Para que la caries dental se produzca, es necesaria la unión de varios factores. Dentro de los más comúnmente asociados se encuentran las características propias del huésped afectado (los dientes y la saliva), la dieta o nutrición (en particular, por la relación de la caries con el frecuente consumo de azúcares refinados como la sacarosa), el tiempo transcurrido desde la erupción del diente (ya que en la medida en que éste madura, su tejido duro se vuelve más resistente al daño) y las bacterias que se encuentran como habitantes normales de la boca. Del gran número de bacterias que se encuentran en la cavidad oral, los estreptococos del grupo mutans, en especial el Streptococcus mutans (S. mutans) serotipo c, han sido implicados como los más importantes causantes de la caries dental.
El paso más importante para que se ocasione la caries es la adhesión inicial del S. mutans a la superficie del diente. Esta adhesión está mediada por: la interacción entre una proteína del microorganismo (PAc) y algunas de la saliva que son adsorbidas por el esmalte dental, y la capacidad de acumulación en la placa, proceso que ocurre cuando el S. mutans produce glucanos solubles e insolubles utilizando las enzimas glucosiltransferasas (GTF), a partir de los azúcares de la dieta. Una vez la unión se hace más fuerte, las bacterias degradan la sacarosa a ácidos, como el láctico, que desmineralizan el diente formando la cavidad que se encuentra en la caries dental.
Como es claro que la caries es una enfermedad originada por una bacteria, desde hace más de 20 años se ha venido investigando en una vacuna que permita, al igual que en el tétanos, la tosferina o la meningitis, prevenir y/o controlar la enfermedad. Las investigaciones en este campo están enfocadas a bloquear la adherencia inicial y la acumulación de la placa. A pesar de los múltiples esfuerzos y la gran inversión económica, los estudios en la vacuna se encuentran aún en el proceso de experimentación en animales. De igual forma, buscando prevenir la unión del S. mutans al diente, se han utilizado anticuerpos producidos en plantas y animales, lo cual llevaría a la inhibición del proceso de desmineralización y, por tanto, la caries.
Encontrar una vacuna con la capacidad de prevenir esta enfermedad, sería uno de los principales adelantos para liberar a la humanidad de una de las enfermedades infecciosas más importante de los últimos tiempos.
El agente causal: el Streptococcus mutans.
Como ya se mencionó, los microorganismos pertenecientes al género Streptococcus, básicamente las especies mutans (con sus serotipos c, e y f), sanguis, sobrinus y cricetus, han sido asociados a la caries, tanto en animales de experimentación como en humanos. Los Streptococcus son bacterias que presentan forma de coco, crecen en cadenas o en parejas, no tienen movimiento, no forman esporas y generalmente reaccionan positivamente a la coloración de gram. El S. mutans, que ha sido el más aislado en lesiones cariosas en humanos, es el primero en colonizar la superficie del diente después de la erupción. Su nombre lo recibe de su tendencia a cambiar de forma pudiéndose encontrar como coco o, de forma más alargada, como bacilo.
La forma de acción: los factores de virulencia
Cuando se habla de virulencia de un microorganismo, se está haciendo referencia a su capacidad de producir daño, es decir, generar una enfermedad. Los factores de virulencia son aquellas condiciones o características específicas de cada microbio que lo hacen patógeno. En el caso del S. mutans, los más involucrados en la producción de caries son:
1- Acidogenicidad: el S. mutans puede fermentar los azúcares de la dieta para producir principalmente ácido láctico como producto final del metabolismo. Esto hace que baje el pH y se desmineralice el esmalte dental.
2- Aciduricidad: es capacidad de producir ácido en un medio con pH bajo.
3- Acidofilicidad: el S. mutans puede resistir la acidez del medio bombeando protones (H+) fuera de la célula.
4- Síntesis de glucanos y fructanos: por medio de enzimas como glucosil y fructosiltransferasas (GTF y FTF), se producen los polímeros glucano y fructano, a partir de la sacarosa. Los glucanos insolubles pueden ayudar a la célula a adherirse al diente y ser usados como reserva de nutrientes.
5- Síntesis de polisacáridos intracelulares, como el glucógeno: sirven como reserva alimenticia y mantienen la producción de ácido durante largos periodos aún en ausencia de consumo de azúcar.
6- Producción de dextranasa: además de movilizar reservas de energía, esta enzima puede regular la actividad de las glucosiltranferasas removiendo productos finales de glucano.
Estraregias para el desarrollo de una vacuna contra la caries dental:
Una vacuna es una sustancia o elemento que, al ser introducido al organismo, induce una respuesta inmune altamente específica y de memoria que confiere especial protección contra enfermedades de origen infeccioso. Por lo general, encuadra en lo que se conoce como inmunidad activa adquirida. El valor real de las vacunas radica en los efectos preventivos que se consiguen, pues terapéuticamente tienen escaso alcance. Las nuevas técnicas en biología molecular pueden acelerar la conquista de vacunas sintéticas que sin duda tendrán una gran importancia en el futuro.
Todas las miradas de la investigación alrededor de una vacuna contra la caries están apuntando hacia el ataque de los factores involucrados en la adhesión y acumulación bacteriana. Estos blancos son:
PAc: es una proteína de la pared celular del S. mutans que tiene carácter antigénico cuyo peso molecular es de 190 kDa (kilodaltons). También ha sido denominada antígeno I/II, B, IF, P1, MSL-1. Parece que es indispensable en los fenómenos iniciales de adherencia y agregación del microorganismo sobre la superficie dental, tomando como sustrato las proteínas de la película adquirida.
Glucosiltransferasas (GTFs): son reconocidas como factores de virulencia en la caries dental, lo cual fue inicialmente postulado después de observaciones de lesiones cariosas en experimentos con animales cuando se incluyó sacarosa en su dieta. Esto fue confirmado con mutantes deficientes de GTFs, los cuales fueron reduciendo su cariogenicidad en modelos animales con ratas al ser comparadas con sus progenitoras no mutadas.
Proteínas Fijadoras de Glucanos (GBPs): el S. mutans sintetiza al menos dos GBPs, una con un peso molecular de 74 kDa (GBP74) y otra de 59 kDa (GBP59). Estas proteínas fijan los glucanos libres en el medio, actuando como nexo de unión entre bacterias, formándose así las acumulaciones que quedan adheridas a las superficies dentales. Anticuerpos contra GBPs pueden interferir en la patogénesis del S. mutans, induciendo la inmunidad protectora de la caries en modelos experimentales con ratas.
Con base en estas proteínas, se han venido planteando diferentes estrategias para el desarrollo de la vacuna, con la que se busca aumentar los niveles de anticuerpos, especialmente de tipo IgA e IgG, tanto en saliva como en suero, en un proceso comandado por la inmunidad adquirida celular mediada por los linfocitos T. Para ello, se han hecho intentos de lograr una inmunización activa utilizando proteínas completas independientes, combinaciones de porciones de proteína y péptidos sintéticos (secuencias cortas de aminoácidos); éstos son reconocidos por los linfocitos T y B en modelos animales con ratas gnotobióticas (libres de gérmenes) y monos, con resultados muy alentadores.
Sin embargo, aunque en la mayoría de trabajos se reportan resultados que muestran una disminución significativa de la colonización y actividad enzimática del S. mutans, reflejadas en índices más bajos de caries dental, no se han alcanzado hasta ahora niveles protectores de anticuerpos que permitan hablar de una vacuna desarrollada contra la enfermedad. Es evidente que los esfuerzos actuales están encaminados a optimizar la capacidad inmunogénica de cada una de estas proteínas, utilizando vehículos como otras bacterias no patógenas (S. lactis) y/o adyuvantes, como la toxina colérica, que aumentan considerablemente la respuesta inmune, especialmente en los tejidos mucosos como la cavidad oral.
Otra forma de prevención: la inmunización pasiva
Se conoce como inmunidad pasiva aquella que se da como resultado de la transferencia de anticuerpos, ya sea transplacentarios o por inyección de anticuerpos obtenidos de un donador previamente inmunizado. Su efectividad es relativamente baja, debido a la vida media de los anticuerpos y a que el receptor puede crear anticuerpos contra ellos, destruyéndolos.
En el caso de la caries, varios autores han intentado por este método controlar la proliferación y colonización del S. mutans sobre las superficies dentales, ensayando la leche bovina y la clara de huevo como vehículos, encontrando una reducción en la caries en los animales de experimentación. De otra forma, se han utilizado anticuerpos monoclonales, tipo IgA e IgG, provenientes de ratas y monos, usando como antígenos las PAc y GTFs, previniendo la colonización de dientes previamente desinfectados del microorganismo. Inclusive, se ha logrado hacer anticuerpos contra PAc en plantas de tabaco que proveen protección en los animales hasta por cuatro meses. La permanencia de estos anticuerpos aplicados en forma local es muy limitada, lo que restringe su actividad protectora real.
Muy seguramente, con el esfuerzo constante y prolongado de la comunidad científica mundial por encontrar una vacuna contra esta enfermedad, no debe extrañarnos que en un futuro no muy lejano los profesionales de la Odontología, nos dediquemos a pensar en la prevención y control de otras patologías diferentes de la caries dental.
Grupo de Investigación en caries
Rodrigo Abello Moreno
Silvia Barrientos Sánchez
Jorge Enrique Delgado Troncoso
Octavio Alberto Gonzalez Duque
Lorenza Jaramillo Gómez
María Cecilia Martínez Pabón
Adriana Rodríguez Ciodaro
Es un muy bonito mensaje del cual todos debemos aprender.
