Novas espécies bacterianas envolvidas na cárie dentária

A investigação foi realizada por pesquisadores da Uniiversity A Investigação foi realizada  of Pennsylvania School of Dental Medicine,  da  Adams School of Dentistr e da  Gillings School of Global Public Health at the University of North Carolina.

Há muito que os cientistas consideram outra espécie bacteriana, o Streptococcus mutans, formador de placa bacteriana e produtor de ácido, como a principal causa da cárie dentária. No entanto, no estudo, publicado a 22 de maio na Nature Communications, os investigadores da Penn Dental Medicine e da UNC mostraram que a S. sputigena, anteriormente associada apenas a doenças gengivais, pode funcionar como um parceiro-chave da S. mutans, aumentando consideravelmente o seu poder de produção de cáries.

"Esta foi uma descoberta inesperada que nos dá novos insights sobre o desenvolvimento da cárie, destaca potenciais alvos futuros para a prevenção da cavidade e revela novos mecanismos de formação de biofilme bacteriano que podem ser relevantes em outros contextos clínicos", disse o coautor sênior do estudo Hyun (Michel) Koo DDS, Ph.D., professor do Departamento de Medicina Dentária e Divisões de Pediatria e Saúde Oral Comunitária e Codiretor do Centro de Inovação e Medicina Dentária de Precisão da Penn Dental  Medicina.

Os outros dois coautores seniores do estudo foram Kimon Divaris, Ph.D., DDS, professor na Adams School of Dentistry da UNC, e Di Wu, Ph.D., professor associado na Adams School e na UNC Gillings School of Global Public Health.

"Este foi um exemplo perfeito de ciência colaborativa que não poderia ter sido feita sem a experiência complementar de muitos grupos e investigadores e estagiários individuais", disse Divaris.

A cárie é considerada a doença crônica mais comum em crianças e adultos nos EUA e em todo o mundo. Surge quando S. mutans e outras bactérias produtoras de ácido são insuficientemente removidas pela escovagem dos dentes e outros métodos de higiene oral, e acabam por formar uma biopelícula protetora, ou "placa bacteriana", nos dentes. Dentro da placa, essas bactérias consomem açúcares de bebidas ou alimentos, convertendo-os em ácidos. Se a placa bacteriana for deixada no local por muito tempo, esses ácidos começam a corroer o esmalte dos dentes afetados, com o tempo criando cáries.

Cientistas em estudos anteriores do conteúdo bacteriano da placa identificaram uma variedade de outras espécies, além de S. mutans. Estes incluem espécies de Selenomonas, um grupo de bactérias "anaeróbicas", não necessitando de oxigénio, que são mais comumente encontradas abaixo da gengiva em casos de doença gengival. Mas o novo estudo é o primeiro a identificar um papel causador de cáries dentárias para uma espécie específica de Selenomonas.

Os pesquisadores da UNC coletaram amostras de placa bacteriana dos dentes de 300 crianças com idades entre 3 e 5 anos, metade das quais com cárie, e, com a ajuda fundamental do laboratório de Koo, analisaram as amostras usando uma série de testes avançados. Os testes incluíram sequenciação da atividade genética bacteriana nas amostras, análises das vias biológicas implicadas por esta atividade bacteriana e até imagiologia microscópica direta. Os pesquisadores então validaram suas descobertas num conjunto adicional de 116 amostras de placas de crianças de 3 a 5 anos.

Os dados mostraram que, embora S. sputigena seja apenas uma das várias espécies bacterianas ligadas à cárie em placa, além de S. mutans, e não cause cárie por si só, ela tem uma impressionante capacidade de parceria com S. mutans para impulsionar o processo de cárie.

S. mutans é conhecido por usar açúcar disponível para construir construções pegajosas chamadas glucanos que fazem parte do ambiente de placa protetora. Os pesquisadores observaram que a S. sputigena, que possui pequenos apêndices que lhe permitem mover-se através das superfícies, pode ficar presa por esses glucanos.

Uma vez presa, a S. sputigena prolifera rapidamente, usando suas próprias células para produzir "superestruturas" em forma de favo de mel que encapsulam e protegem S. mutans. O resultado dessa parceria inesperada, como os pesquisadores mostraram usando modelos animais, é uma produção muito aumentada e concentrada de ácido, o que piora significativamente a gravidade da cárie.

As descobertas, disse Koo, mostram uma interação microbiana mais complexa do que se pensava que ocorreria e fornecem uma melhor compreensão de como as cáries infantis se desenvolvem – uma compreensão que pode levar a melhores maneiras de prevenir as cáries.

"Interromper essas superestruturas protetoras de S. sputigena usando enzimas específicas ou métodos mais precisos e eficazes de escovação de dentes pode ser uma abordagem", disse Koo.

Os pesquisadores agora planeiam estudar com mais detalhes como essa bactéria móvel anaeróbia acaba no ambiente aeróbio da superfície do dente.

"Este fenômeno em que uma bactéria de um tipo de ambiente se move para um novo ambiente e interage com as bactérias que vivem lá, construindo essas superestruturas notáveis, deve ser de amplo interesse para os microbiologistas", disse Koo.

Fonte: Medical Xpress  / University of Pennsylvania