La microbiología bucal es el estudio de los microorganismos (microbiota) de la cavidad bucal y sus interacciones entre los microorganismos orales o con el huésped. [1] El ambiente presente en la boca humana es adecuado para el crecimiento de los microorganismos característicos que allí se encuentran. Proporciona una fuente de agua y nutrientes, además de 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 anaerobias de la cavidad bucal incluyen: Actinomyces , Arachnia ( Propionibacterium propionicus ), Bacteroides , Bifidobacterium , Eubacterium , Fusobacterium , Lactobacillus , Leptotrichia , Peptococcus , Peptostreptococcus , Propionibacterium , Selenomonas , Treponema y Veillonella . [4] [ necesita actualización ] Los protistas que se encuentran con mayor frecuencia 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 en los tejidos orales duros y blandos en biopelículas . La adhesión bacteriana es particularmente importante para las bacterias orales.
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 de la mucosa . [7] [8] Los factores importantes que se ha descubierto que afectan la colonización microbiana de la cavidad bucal incluyen el pH, la concentración de oxígeno y su disponibilidad en superficies bucales específicas, las fuerzas mecánicas que actúan sobre las superficies bucales, el flujo de saliva y fluidos a través de la cavidad bucal. cavidad y edad. [8] Sin embargo, un sistema de defensa innato del huésped altamente eficiente monitorea 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, las investigaciones han correlacionado la mala salud bucal y la capacidad resultante de la microbiota bucal para invadir el cuerpo y 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 observa en las caries dentales . El ambiente presente en la boca humana permite el crecimiento de microorganismos característicos que allí se encuentran. Proporciona una fuente de agua y nutrientes, además de 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 bucal 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 bucal, entre ellos: Candida, Cladosporium , Aspergillus , Fusarium , Glomus, Alternaria , Penicillium y Cryptococcus . [11] La cavidad bucal 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. El área de la hendidura gingival (estructuras de soporte de los dientes) proporciona un hábitat para una variedad de especies anaeróbicas. Bacteroides y 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 bucal, 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; esta placa también se reconoce como una biopelícula . Si bien se dice que esta placa está 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 la capacidad de formar uniones a la película adquirida , que contiene ciertas proteínas salivales, en la superficie de los dientes, comienzan el establecimiento de la biopelícula. Durante la maduración de la placa dental, en la que la comunidad microbiana crece y se diversifica, la placa queda cubierta por una matriz interbacteriana. [8]
El cálculo de la cavidad bucal es el resultado de la mineralización de los microorganismos muertos y alrededor de ellos; Este cálculo puede luego ser colonizado por bacterias vivas. El cálculo dental puede estar presente en las superficies supragingivales y subgingivales. [8]
La mucosa de la cavidad bucal proporciona un sitio ecológico único para que habite la microbiota. A diferencia de los dientes, la mucosa de la cavidad bucal se desprende con frecuencia y, por tanto, sus habitantes microbianos se mantienen en una abundancia relativa menor que la de los dientes, pero también deben poder superar el obstáculo de los epitelios que se desprenden. [8]
A diferencia de otras superficies mucosas de la cavidad bucal, la naturaleza de la superficie superior de la lengua, debido 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 o ninguna saliva oxigenada, lo que crea un ambiente adecuado para la microbiota microaerófila y anaeróbica obligada. [13]
La adquisición de la microbiota oral depende en gran medida de la vía del parto en la infancia: 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 de lactobacilos orales que sus contrapartes alimentados con fórmula. [12] También se ha demostrado que la diversidad del microbioma oral florece con la erupción de los dientes primarios y posteriormente de los dientes permanentes, a medida que se introducen nuevos nichos ecológicos en la cavidad bucal. [12] [14]
La saliva juega un papel considerable a la hora de influir en el microbioma oral. [15] Más de 800 especies de bacterias colonizan la mucosa oral, 1300 especies se encuentran en la hendidura gingival y casi 1000 especies comprenden 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, sólo se necesitan 10 segundos para que se intercambien nada menos que 80 millones de bacterias mediante el paso de la saliva. Sin embargo, el efecto es transitorio, ya que cada individuo vuelve rápidamente a su propio equilibrio. [16] [17]
Debido al progreso en las técnicas de biología molecular, la comprensión científica de la ecología bucal está mejorando. Se está cartografiando de forma más completa la ecología bucal, incluyendo la lengua, los dientes, las encías, las glándulas salivales, etc., que albergan estas comunidades de diferentes microorganismos. [18]
El sistema inmunológico del huésped controla la colonización bacteriana de la boca y previene la infección local de los tejidos. Existe un equilibrio dinámico entre las bacterias de la placa dental y el sistema inmunológico del huésped, lo 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 eliminada por la saliva, excepto la placa dental. En casos de desequilibrio en el equilibrio, los microorganismos orales crecen sin control y causan enfermedades bucales como caries y enfermedad periodontal. Varios estudios también han relacionado la mala higiene bucal con la infección por bacterias patógenas. [9]
Hay muchos factores de la salud bucal que deben preservarse para prevenir la patogénesis del microbioma bucal o enfermedades de la boca. La placa dental es el material que se adhiere a los dientes y está formada 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 los dientes y los tejidos gingivales a altas concentraciones de metabolitos bacterianos que resultan en 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 involucradas en la colonización de los dientes por Streptococcus mutans pueden producir anticuerpos que inhiben el proceso cariogénico y que pueden usarse 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 con frecuencia en la boca incluyen Candida , Cladosporium , Aspergillus , Fusarium , Glomus , Alternaria , Penicillium y Cryptococcus , entre otros. [6] Además, las investigaciones han correlacionado la mala salud bucal y la capacidad resultante de la microbiota bucal para invadir el cuerpo y afectar la salud cardíaca y la función cognitiva. [9] Los altos niveles de anticuerpos circulantes contra los patógenos orales Campylobacter rectus , Veillonella parvula y Prevotella melaninogenica están asociados con la hipertensión en humanos. [21]
La microbiota bucal está relacionada en gran medida con la salud sistémica, y las alteraciones en la microbiota bucal pueden provocar enfermedades tanto en la cavidad bucal 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 una salud óptima de la microbiota bucal 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 constante de los dientes y el uso de hilo dental son esenciales para interrumpir la formación de placa dañina. Las investigaciones han demostrado que el uso de hilo dental se asocia 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 los 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 periódicas, llevar una dieta saludable y reemplazar los cepillos de dientes con frecuencia. [26]
El ambiente bucal (temperatura, humedad, pH, nutrientes, etc.) influye en la selección de poblaciones de microorganismos adaptadas (y a veces patógenas). [27] Para una persona joven o un adulto con buena salud y con una dieta saludable, los microbios que viven en la boca se adhieren a las mucosas, los dientes y las encías para resistir la eliminación por la saliva. Al final, la mayoría de ellos son eliminados y destruidos durante su viaje por el 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 un individuo 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 a través del tracto respiratorio hasta los pulmones . Allí, la mucosidad se encarga de su eliminación. La microflora oral patógena se ha relacionado con la producción de factores que favorecen enfermedades autoinmunes como la psoriasis y la artritis , así como 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 , cuya característica 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 involucra moléculas de señalización entre células, que son de dos clases: las que se usan para la señalización intraespecies y las que se usan para la señalización entre especies. Un ejemplo de comunicación intraespecies 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 entre especies está mediada por 4, 5-dihidroxi-2, 3-pentanodiona (DPD), también conocida como autoinductor-2 (Al-2). [31]
La evolución del microbioma oral humano se puede rastrear a través del tiempo mediante 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 con otras especies de primates. Si bien existe un microbioma central que consta de bacterias específicas en la mayoría de los individuos, pueden surgir variaciones significativas 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 principales en la primera infancia y horizontalmente entre miembros de la familia más adelante en la vida, el cálculo dental arqueológico es una forma única de rastrear la estructura poblacional, el movimiento y la mezcla entre culturas antiguas, así como la propagación de enfermedades. . [32]
Se cree que los humanos antiguos mantuvieron un paisaje de microbioma oral muy diferente al de los primates no humanos, a pesar de tener un entorno compartido. Los datos existentes han encontrado 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 se han estudiado con mayor detalle. Se ha descubierto que un grupo de microbiota oral es compartido entre los neandertales españoles, los humanos que se alimentaban desde hace aproximadamente 3000 años y un solo chimpancé capturado en la naturaleza . También se han encontrado similitudes entre un neandertal carnívoro en Bélgica y humanos cazadores en 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 con los chimpancés . Weyrich (2021) encuentra que estas observaciones sugieren que los humanos compartieron una microbiota oral con los neandertales hasta hace al menos 3000 años. Si bien es posible que los humanos y los neandertales compartieran microbiota oral desde el momento de la separación (hace ~700.000 años) hasta su extinción , Weyrich encuentra que una hipótesis igualmente probable es que la evolución convergente representó microbiotas orales similares entre neandertales y humanos durante ese período. [34]
El microbioma oral humano ha sido objeto de un creciente escrutinio científico, especialmente para comprender su viaje evolutivo. El microbioma oral ha experimentado cambios significativos en su composición, particularmente durante períodos históricos clave como el Neolítico y la Revolución Industrial .
El Neolítico comenzó hace unos 10.000 años y marcó un importante punto de inflexión 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, particularmente el consumo de cereales domesticados como el trigo y la cebada . Este cambio tuvo un profundo impacto en el microbioma oral. El aumento de los carbohidratos fermentables provocó un aumento de la caries dental , un problema común de salud bucal. Además, el período Neolítico también fue testigo de una reducción de la diversidad microbiana en el entorno bucal. [32]
En la transición del Neolítico al Medieval , que comenzó hace unos 400 años, hubo pocos cambios en la composición de la microbiota bucal. 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 provocó 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, provocó otro cambio significativo en el estilo de vida humano y, en consecuencia, en el microbioma bucal. La amplia disponibilidad de harina y azúcar procesados industrialmente llevó a un predominio de bacterias cariogénicas en el ambiente bucal. Este cambio ha persistido hasta el día de hoy, haciendo que el microbioma oral moderno sea menos diverso que nunca, haciéndolo menos resistente a perturbaciones en forma de desequilibrios dietéticos o invasión de especies bacterianas patógenas. [32]
Los cambios en el microbioma oral a lo largo del tiempo tienen implicaciones importantes 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 provocar una variedad de problemas de salud bucal y sistémica, desde caries dental hasta enfermedades cardiovasculares . La caries dental afecta a entre el 60 y el 90% de los niños y adultos en los países industrializados, y tiene un efecto más grave en los países menos industrializados con sistemas de salud 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 del pasado 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 luchar contra ellos. con intervenciones reactivas intermitentes.
Además, se informa infección gastrointestinal por hongos 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 los 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 utilizaron métodos independientes del cultivo confirmaron que en el estómago existen una gran cantidad de bacterias resistentes a los ácidos pertenecientes a ocho filos y hasta 120 especies, como
Streptococcus
sp.,
Neisseria
sp. y
Lactobacillussp
. etc.26
, 27
Además,
Candida albicans
puede crecer bien en ambientes altamente ácidos,
28
y algunos genotipos pueden aumentar la gravedad de las lesiones de la mucosa gástrica.
29
