La microbiología oral es el estudio de los microorganismos (microbiota) de la cavidad oral y sus interacciones entre microorganismos orales o con el huésped. [1] El ambiente presente en la boca humana es adecuado para el crecimiento de los microorganismos característicos que se encuentran allí. Proporciona una fuente de agua y nutrientes, así como una temperatura moderada. [2] Los microbios residentes de la boca se adhieren a los dientes y las encías para resistir el lavado mecánico desde la boca hasta el estómago, donde los microbios sensibles al ácido son destruidos por el ácido clorhídrico . [2] [3]
Las bacterias anaeróbicas en la cavidad oral incluyen: Actinomyces , Arachnia ( Propionibacterium propionicus ), Bacteroides , Bifidobacterium , Eubacterium , Fusobacterium , Lactobacillus , Leptotrichia , Peptococcus , Peptostreptococcus , Propionibacterium , Selenomonas , Treponema y Veillonella . [4] [ Necesita actualización ] Los protistas más comunes son Entamoeba gingivalis y Trichomonas tenax . [5] Los géneros de hongos que se encuentran con frecuencia en la boca incluyen Candida , Cladosporium , Aspergillus , Fusarium , Glomus , Alternaria , Penicillium y Cryptococcus , entre otros. [6] Las bacterias se acumulan tanto en los tejidos bucales duros como en los blandos en biopelículas . La adhesión bacteriana es particularmente importante para las bacterias bucales.
Las bacterias orales han desarrollado mecanismos para detectar su entorno y evadir o modificar al huésped. Las bacterias ocupan el nicho ecológico proporcionado tanto por la superficie del diente como por el epitelio mucoso . [7] [8] Se ha descubierto que los factores que afectan a la colonización microbiana de la cavidad oral son el pH, la concentración de oxígeno y su disponibilidad en superficies orales específicas, las fuerzas mecánicas que actúan sobre las superficies orales, el flujo de saliva y fluidos a través de la cavidad oral y la edad. [8] Sin embargo, un sistema de defensa innato del huésped altamente eficiente controla constantemente la colonización bacteriana y previene la invasión bacteriana de los tejidos locales. Existe un equilibrio dinámico entre las bacterias de la placa dental y el sistema de defensa innato del huésped. [7] De particular interés es el papel de los microorganismos orales en las dos principales enfermedades dentales: la caries dental y la enfermedad periodontal . [7] Además, la investigación ha correlacionado la mala salud bucal y la capacidad resultante de la microbiota oral de invadir el cuerpo para afectar la salud cardíaca y la función cognitiva. [9]
Se sabe que el microbioma oral, que comprende principalmente bacterias que han desarrollado resistencia al sistema inmunológico humano, impacta al huésped para su propio beneficio, como se ve en las caries dentales . El entorno presente en la boca humana permite el crecimiento de microorganismos característicos que se encuentran allí. Proporciona una fuente de agua y nutrientes, así como una temperatura moderada. [2] Los microbios residentes de la boca se adhieren a los dientes y las encías para resistir el lavado mecánico de la boca al estómago, donde los microbios sensibles al ácido son destruidos por el ácido clorhídrico. [2] [3]
Las bacterias anaeróbicas en la cavidad oral incluyen: Actinomyces , Arachnia , Bacteroides , Bifidobacterium , Eubacterium , Fusobacterium , Lactobacillus , Leptotrichia , Peptococcus , Peptostreptococcus , Propionibacterium , Selenomonas , Treponema y Veillonella . [4] Además, también hay una serie de hongos que se encuentran en la cavidad oral, incluidos: Candida, Cladosporium , Aspergillus , Fusarium , Glomus, Alternaria , Penicillium y Cryptococcus . [11] La cavidad oral de un bebé recién nacido no contiene bacterias, pero rápidamente se coloniza con bacterias como Streptococcus salivarius . Con la aparición de los dientes durante el primer año, se produce la colonización por Streptococcus mutans y Streptococcus sanguinis a medida que estos organismos colonizan la superficie dental y la encía. Otras cepas de estreptococos se adhieren fuertemente a las encías y las mejillas, pero no a los dientes. La zona de la hendidura gingival (estructuras de sostén de los dientes) proporciona un hábitat para una variedad de especies anaeróbicas. Los bacteroides y las espiroquetas colonizan la boca alrededor de la pubertad. [7] De particular interés es el papel de los microorganismos orales en las dos principales enfermedades dentales: la caries dental y la enfermedad periodontal . [7]
Como entorno diverso, una variedad de organismos pueden habitar nichos ecológicos únicos presentes en la cavidad oral, incluidos los dientes, las encías, la lengua, las mejillas y el paladar. [12]
La placa dental está formada por la comunidad microbiana que se encuentra adherida a la superficie del diente; a esta placa también se le reconoce como biofilm . Si bien se dice que esta placa se encuentra adherida a la superficie del diente, la comunidad microbiana de la placa no está en contacto directo con el esmalte del diente. En cambio, las bacterias con capacidad de formar uniones a la película adquirida , que contiene ciertas proteínas salivales, en la superficie de los dientes, comienzan el establecimiento del biofilm. Al momento de la maduración de la placa dental, en la cual la comunidad microbiana crece y se diversifica, la placa se recubre de una matriz interbacteriana. [8]
El sarro de la cavidad oral es el resultado de la mineralización de microorganismos muertos y de su entorno; este sarro puede ser colonizado por bacterias vivas. El sarro dental puede estar presente en superficies supragingivales y subgingivales. [8]
La mucosa de la cavidad oral ofrece un entorno ecológico único para la microbiota. A diferencia de los dientes, la mucosa de la cavidad oral se desprende con frecuencia y, por lo tanto, sus habitantes microbianos se mantienen en una abundancia relativa menor que la de los dientes, pero también deben poder superar el obstáculo del desprendimiento de epitelios. [8]
A diferencia de otras superficies mucosas de la cavidad oral, la naturaleza de la superficie superior de la lengua, debida en parte a la presencia de numerosas papilas, proporciona un nicho ecológico único para sus hábitats microbianos. Una característica importante de este hábitat es que los espacios entre las papilas tienden a no recibir mucha saliva oxigenada, o ninguna, lo que crea un entorno adecuado para la microbiota anaeróbica obligada y microaerófila. [13]
La adquisición de la microbiota oral depende en gran medida de la vía de parto del bebé ( vaginal o cesárea) ; al comparar a los bebés tres meses después del nacimiento, se informó que los bebés nacidos por vía vaginal tenían una mayor diversidad taxonómica oral que sus contrapartes nacidas por cesárea. [14] [12] La adquisición adicional está determinada por la dieta, los logros del desarrollo, los hábitos generales de estilo de vida, la higiene y el uso de antibióticos. [14] Se observa que los bebés amamantados tienen una mayor colonización oral de lactobacilos que sus contrapartes alimentadas con fórmula. [12] También se ha demostrado que la diversidad del microbioma oral florece tras la erupción de los dientes primarios y, posteriormente, de los dientes adultos, a medida que se introducen nuevos nichos ecológicos en la cavidad oral. [12] [14]
La saliva desempeña un papel importante en la microbiota bucal. [15] Más de 800 especies de bacterias colonizan la mucosidad bucal, 1.300 especies se encuentran en el surco gingival y casi 1.000 especies componen la placa dental. La boca es un entorno rico para cientos de especies de bacterias, ya que la saliva es principalmente agua y muchos nutrientes pasan por la boca cada día. Al besar, solo se necesitan 10 segundos para que se intercambien no menos de 80 millones de bacterias mediante el paso de la saliva. Sin embargo, el efecto es transitorio, ya que cada individuo regresa rápidamente a su propio equilibrio. [16] [17]
Gracias a los avances en las técnicas de biología molecular, la comprensión científica de la ecología oral está mejorando. La ecología oral se está cartografiando de forma más completa, incluyendo la lengua, los dientes, las encías, las glándulas salivales, etc., que albergan estas comunidades de diferentes microorganismos. [18]
El sistema inmunitario del huésped controla la colonización bacteriana de la boca y previene la infección local de los tejidos. Existe un equilibrio dinámico, en particular entre las bacterias de la placa dental y el sistema inmunitario del huésped, que permite que la placa permanezca en la boca cuando se eliminan otras biopelículas. [19]
En equilibrio, la biopelícula bacteriana producida por la fermentación del azúcar en la boca es rápidamente barrida por la saliva, a excepción de la placa dental. En caso de desequilibrio en el equilibrio, los microorganismos orales crecen sin control y causan enfermedades bucales como caries y enfermedad periodontal. Varios estudios también han vinculado la mala higiene bucal con la infección por bacterias patógenas. [9]
Existen muchos factores de la salud bucal que deben preservarse para prevenir la patogénesis del microbioma oral o enfermedades de la boca. La placa dental es el material que se adhiere a los dientes y está formado por células bacterianas (principalmente S. mutans y S. sanguis ), polímeros salivales y productos extracelulares bacterianos. La placa es una biopelícula en las superficies de los dientes. Esta acumulación de microorganismos somete a los dientes y tejidos gingivales a altas concentraciones de metabolitos bacterianos que dan lugar a enfermedades dentales. Si no se cuida, mediante el cepillado o el uso de hilo dental, la placa puede convertirse en sarro (su forma endurecida) y provocar gingivitis o enfermedad periodontal . En el caso de las caries dentales , las proteínas implicadas en la colonización de los dientes por Streptococcus mutans pueden producir anticuerpos que inhiben el proceso cariogénico que se puede utilizar para crear vacunas . [19] Se ha descubierto que las especies de bacterias típicamente asociadas con la microbiota oral están presentes en mujeres con vaginosis bacteriana . [20] Los géneros de hongos que se encuentran frecuentemente en la boca incluyen Candida , Cladosporium , Aspergillus , Fusarium , Glomus , Alternaria , Penicillium y Cryptococcus , entre otros. [6] Además, la investigación ha correlacionado la mala salud bucal y la capacidad resultante de la microbiota bucal de invadir el cuerpo para afectar la salud cardíaca y la función cognitiva. [9] Los altos niveles de anticuerpos circulantes a los patógenos bucales Campylobacter rectus , Veillonella parvula y Prevotella melaninogenica están asociados con la hipertensión en humanos. [21]
La microbiota oral está relacionada en gran medida con la salud sistémica, y las alteraciones en la microbiota oral pueden conducir a enfermedades tanto en la cavidad oral como en el resto del cuerpo. [22] Hay muchos factores que influyen en la diversidad de la microbiota oral, como la edad, la dieta, las prácticas de higiene y la genética. [23] Uno de los factores más importantes para promover la salud óptima de la microbiota oral es el uso de buenas prácticas de higiene bucal . La placa dental está asociada con dos enfermedades bucales extremadamente comunes, la caries dental y la enfermedad periodontal. [24] El cepillado de dientes y el uso de hilo dental constantes son esenciales para interrumpir la formación de placa dañina. La investigación ha demostrado que el uso de hilo dental está asociado con una disminución de la bacteria Streptococcus mutans, que se ha demostrado que está involucrada en la formación de caries. [25] El cepillado y el uso de hilo dental insuficientes pueden provocar enfermedades de las encías y los dientes y, finalmente , la pérdida de dientes . [26] Además, la mala higiene dental se ha relacionado con afecciones como la osteoporosis , la diabetes y las enfermedades cardiovasculares . [26] Para prevenir cualquier posible complicación derivada de una microbiota bucal alterada, es importante cepillarse los dientes y usar hilo dental todos los días, programar limpiezas regulares, llevar una dieta saludable y reemplazar los cepillos de dientes con frecuencia. [26]
El entorno bucal (temperatura, humedad, pH, nutrientes, etc.) influye en la selección de poblaciones adaptadas (y a veces patógenas) de microorganismos. [27] En una persona joven o un adulto con buena salud y una dieta saludable, los microbios que viven en la boca se adhieren a la mucosidad, los dientes y las encías para resistir la eliminación por la saliva. Finalmente, la mayoría de ellos son arrastrados y destruidos durante su viaje a través del estómago. [27] [28] El flujo salival y las condiciones bucales varían de persona a persona, y también en relación con la hora del día y si una persona duerme o no con la boca abierta. Desde la juventud hasta la vejez, toda la boca interactúa con el microbioma bucal y lo afecta. [29] A través de la laringe , numerosas bacterias pueden viajar por el tracto respiratorio hasta los pulmones . Allí, la mucosidad se encarga de su eliminación. La microflora bucal patógena se ha relacionado con la producción de factores que favorecen las enfermedades autoinmunes como la psoriasis y la artritis , así como los cánceres de colon , pulmón y mama . [30]
La mayoría de las especies bacterianas que se encuentran en la boca pertenecen a comunidades microbianas, llamadas biopelículas , una característica de las cuales es la comunicación interbacteriana. El contacto célula-célula está mediado por adhesinas proteicas específicas y, a menudo, como en el caso de la agregación entre especies, por receptores de polisacáridos complementarios . Otro método de comunicación implica moléculas de señalización célula-célula, que son de dos clases: las que se utilizan para la señalización intraespecie y las que se utilizan para la señalización interespecie. Un ejemplo de comunicación intraespecie es la detección de quórum . Se ha demostrado que las bacterias orales producen pequeños péptidos, como los péptidos estimulantes de la competencia , que pueden ayudar a promover la formación de biopelículas de una sola especie. Una forma común de señalización interespecie está mediada por 4, 5-dihidroxi-2, 3-pentanodiona (DPD), también conocida como autoinductor-2 (Al-2). [31]
La evolución del microbioma bucal humano se puede rastrear a través del tiempo a través de la secuenciación del cálculo dental (esencialmente placa dental fosilizada). [32]
Como se mencionó en secciones anteriores, el microbioma oral humano tiene implicaciones importantes para la salud y el bienestar de los seres humanos en general, y a menudo es el único registro de salud sobreviviente de las poblaciones antiguas.
El microbioma oral ha evolucionado con el tiempo junto con los humanos, en respuesta a cambios en la dieta, el estilo de vida, el medio ambiente e incluso la llegada de la cocina . [32] También ha habido similitudes en la microbiota oral entre los homínidos, así como otras especies de primates. Si bien existe un microbioma central que consiste en bacterias específicas en la mayoría de los individuos, puede surgir una variación significativa dependiendo del entorno, el estilo de vida, la fisiología y la herencia únicos de un individuo. [33]
Teniendo en cuenta que las bacterias orales se transfieren verticalmente desde los cuidadores primarios en la primera infancia y horizontalmente entre los miembros de la familia más tarde en la vida, el cálculo dental arqueológico es una forma única de rastrear la estructura de la población, el movimiento y la mezcla entre culturas antiguas, así como la propagación de enfermedades. [32]
Se cree que los humanos antiguos mantuvieron un microbioma oral muy diferente al de los primates no humanos, a pesar de compartir un entorno. Los datos existentes han demostrado que los chimpancés mantienen niveles más altos de Bacteroidetes y Fusobacteria , mientras que los humanos tienen mayores proporciones de Firmicutes y Proteobacteria . [32] También se ha descubierto que la microbiota oral humana es menos diversa en comparación con otros primates. [32]
De los homínidos ( Homo erectus , neandertales , denisovanos ), los microbiomas orales de los neandertales son los que se han estudiado con mayor detalle. Se ha descubierto que un conjunto de microbiotas orales es compartido por los neandertales españoles, los humanos que buscaban comida hace unos 3000 años y un único chimpancé capturado en estado salvaje. También se han encontrado similitudes entre un neandertal carnívoro de Bélgica y los humanos cazadores de Europa y África. Ozga et al. (2019) descubrieron que los neandertales y los humanos comparten una microbiota oral similar y son más parecidos entre sí que a los chimpancés . Weyrich (2021) descubre que estas observaciones sugieren que los humanos compartían una microbiota oral con los neandertales hasta hace al menos 3000 años. Si bien es posible que los humanos y los neandertales compartieran una microbiota oral desde el momento de la separación (hace unos 700.000 años) hasta su extinción , Weyrich considera que una hipótesis igualmente probable es que la evolución convergente explicó microbiotas orales similares entre neandertales y humanos durante ese período. [34]
El microbioma bucal humano ha sido objeto de un escrutinio científico cada vez mayor, especialmente en lo que respecta a la comprensión de su recorrido evolutivo. El microbioma bucal ha experimentado cambios significativos en su composición, en particular durante períodos históricos clave como el Neolítico y la Revolución Industrial .
El Neolítico comenzó hace unos 10.000 años y marcó un punto de inflexión importante en la historia de la humanidad. Esta era vio el cambio de un estilo de vida de cazadores-recolectores a la agricultura y la ganadería. Uno de los cambios más significativos durante este período fue la adopción de dietas ricas en carbohidratos, en particular el consumo de cereales domesticados como el trigo y la cebada . Este cambio tuvo un profundo impacto en el microbioma oral. El aumento de carbohidratos fermentables provocó un aumento de las caries dentales , un problema común de salud bucal. Además, el Neolítico también fue testigo de una reducción de la diversidad microbiana en el entorno bucal. [32]
En la transición del Neolítico al período medieval , que comenzó hace unos 400 años, hubo pocos cambios en la composición de la microbiota oral. Este período de estabilidad sugiere que, a pesar de los avances en la agricultura y las estructuras sociales, el microbioma oral se mantuvo relativamente constante. Este período no produjo cambios significativos en las comunidades microbianas orales, lo que indica que se había alcanzado una especie de equilibrio. [32]
La Revolución Industrial , que comenzó alrededor de 1850, trajo consigo otro cambio significativo en el estilo de vida humano y, en consecuencia, en el microbioma bucal. La amplia disponibilidad de harina y azúcar procesadas industrialmente condujo a un predominio de bacterias cariogénicas en el entorno bucal. Este cambio ha persistido hasta el día de hoy, haciendo que el microbioma bucal moderno sea menos diverso que nunca, volviéndolo menos resistente a perturbaciones en forma de desequilibrios dietéticos o invasión de especies bacterianas patógenas. [32]
Los cambios en el microbioma oral a través del tiempo tienen implicaciones significativas para la salud moderna. La actual falta de diversidad en el microbioma oral lo hace más susceptible a desequilibrios e invasiones patógenas. Esto, a su vez, puede conducir a una variedad de problemas de salud oral y sistémica, desde caries dentales hasta enfermedades cardiovasculares . La caries dental afecta entre el 60 y el 90% de los niños y adultos en los países industrializados, y tiene un efecto más severo en los países menos industrializados con sistemas de atención médica menos capaces. [35] Una comprensión del microbioma oral, a través de un examen de la evolución del microbioma oral, puede ayudar a la ciencia a comprender los errores pasados y ayudar a informar el mejor camino a seguir en intervenciones de atención médica sostenibles que trabajen de manera proactiva con los sistemas naturales del cuerpo, en lugar de combatirlos con intervenciones reactivas intermitentes.
Además, se informa de infecciones fúngicas GI incluso entre aquellos pacientes con estado inmunológico normal. Las infecciones fúngicas relacionadas con el sistema digestivo pueden ser inducidas tanto por hongos oportunistas comensales como por hongos patógenos exógenos. ...
Candida
sp. también es la especie identificada con mayor frecuencia entre pacientes con IFI gástrica. ... Alguna vez se creyó que el ácido gástrico podía matar los microbios que ingresaban al estómago y que el entorno ecológico único del estómago no era adecuado para la colonización o infección microbiana. Sin embargo, varios estudios que utilizan métodos independientes del cultivo confirmaron que en el estómago existen grandes cantidades de bacterias resistentes al ácido pertenecientes a ocho filos y hasta 120 especies, como
Streptococcus
sp.,
Neisseria
sp. y
Lactobacillus
sp. etc.
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Además,
Candida albicans
puede crecer bien en ambientes altamente ácidos,
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y algunos genotipos pueden aumentar la gravedad de las lesiones de la mucosa gástrica.
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