Microbiologia odontoiatrica

Elementi di

MICROBIOLOGIA

ODONTOIATRICA

Per gli studenti del corso di laurea in Odontoiatria e

Protesi dentaria dell’Università degli Studi “Gabriele

d’Annunzio” di Chieti

MICROBIOLOGIA ODONTOIATRICA

INDICE

ECOLOGIA MICROBICA DEL CAVO ORALE__________________________________________________________4

Nicchie ecologiche___________________________________________________________________________________4

Biofilm________________________________________________________________________________________________4

Acquisizione della flora batterica__________________________________________________________________5

PLACCA DENTALE_____________________________________________________________________________________7

Formazione della placca batterica_________________________________________________________________7

Studio sperimentale sulle gengiviti________________________________________________________________8

Tartaro_______________________________________________________________________________________________8

MICRORGANISMI E MALATTIA PARODONTALE____________________________________________________9

Cenni storici_________________________________________________________________________________________9

Requisiti necessari per l’attribuzione del ruolo patogeno______________________________________10

Batteri coinvolti nella malattia parodontale_____________________________________________________11

Sinergismo batterico______________________________________________________________________________ 13

Virus e malattia parodontale______________________________________________________________________13

Malattia parodontale e aterosclerosi_____________________________________________________________14

CARIE DENTALE_____________________________________________________________________________________ 14

La saliva quale fattore inibente lo sviluppo della carie e antimicrobico______________________ 15

IgA secretorie______________________________________________________________________________________ 15

Microrganismi coinvolti nella carie dentale_____________________________________________________ 15

Sinergismo batterico nella localizzazione del processo carioso________________________________16

Black Stains_________________________________________________________________________________________16

INTRODUZIONE ALLE INFEZIONI ORALI__________________________________________________________ 17

Antibiotici in uso nelle infezioni del cavo orale_________________________________________________ 17

PATOLOGIE ENDODONTICHE_______________________________________________________________________18

Pulpite______________________________________________________________________________________________ 18

Lesioni periapicali_________________________________________________________________________________ 19

Granuloma apicale_________________________________________________________________________________19

Cisti apicale_________________________________________________________________________________________19

Ascesso dentale____________________________________________________________________________________ 19

PERIMPLANTITI_____________________________________________________________________________________ 20

MALATTIE SISTEMICHE DA BATTERI DEL CAVO ORALE________________________________________ 20

Endocarditi infettive_______________________________________________________________________________21

Ascessi in organi interni___________________________________________________________________________21

Polmonite “ab ingestis”____________________________________________________________________________21

Infezioni opportunistiche_________________________________________________________________________ 21

TERAPIA ANTIMICROBICA NELLE INFEZIONI DEL CAVO ORALE _______________________________22

.

§ ECOLOGIA MICROBICA DEL CAVO ORA- Nicchie ecologiche.

LE. E’ possibile distinguere diversi habitat, o me-

La cavità orale costituisce un ecosistema forma- glio, nicchie ecologiche (nicchia ecologica: spa-

zio fisico occupato da una specie all’interno di un

to da un insieme di habitat molto diversi tra loro.

E' caratterizzata inoltre da un'elevata dinamicità ecosistema) di localizzazione batterica

nell’ecosistema

dovuta alla continua eliminazione ed introduzione della cavità orale:

•

di batteri e alimenti. placca sopragengivale.

•

La flora batterica del cavo orale è costituita da placca subgengivale (sottogengivale): è presente

circa 50-100 specie. I germi sono essenzialmente solo se ci sono danni parodontali;

• solco gengivale;

Gram+, aerobi facoltativi, con qualche anaerobio • tasca gengivale;

Gram-. Si può dividere in: •

- flora normale: specie normalmente presenti in lingua, poiché le superfici papillari offrono un

una bocca sana, cioè batteri Gram+ e cocchi che buon ambiente per lo sviluppo dei batteri; tuttavia

possono essere batteri facoltativi (staphylococcus, non è chiaro se si tratta di batteri residenti o tran-

streptococcus, enterococcus) oppure anaerobi; sienti.

- flora transiente: specie a volte presenti ma ge- Non appartiene a questo elenco la saliva, che non

neralmente di passaggio. è una nicchia ecologica. Tuttavia, sia la saliva sia

Lo sviluppo della flora microbica è influenzato: il fluido crevicolare hanno una funzione protettiva

• dal fatto che le diverse specie di batteri hanno per il cavo orale.

preferenze diverse riguardo le superfici di adesio-

ne;

• temperatura; Biofilm.

• pH (pH margine gengivale = 7,5-8,5; pH fluido Per sopravvivere con successo all’interno della

crevicolare = 7,5-7,9);

• effetto tampone della saliva, che si esplica loro comunità i batteri hanno la necessità di pos-

nell’eliminazione degli acidi provenienti dal me- sedere:

tabolismo batterico oppure direttamente da cibi e - alto grado di riproduzione;

bevande; - fisiologico adattamento alle risorse ambientali

• tensione di O . disponibili.

2

Nel cavo orale possono essere presenti anche mi- Queste proprietà, che non sono altro che strategie

ceti (aspergillus, candida), virus (Herpes, HIV, di sopravvivenza, possono essere conferite al bat-

HBV) e protozoi. terio qualora egli decidesse di entrare a far parte di

I batteri, nella bocca, sono costituenti della: un biofilm.

- placca batterica: entità strutturale specifica ma Un biofilm (o biopellicola) è la più alta e con-

al contempo altamente variabile. E’ un aggregato trollata unità biologica in una gerarchia ecologica.

Esso è un’aggregazione microbica aderente

(biofilm) di diversi ceppi e specie microbiche, in- all’interfaccia solido/liquido di una superficie

globate in una matrice extracellulare;

- materia alba: materiale biancastro costituito da abiotica (solida; nel cavo orale è rappresentata dai

(cellule epiteliali, mucose…),

aggregati batterici, leucociti, cellule desquamate e denti) o biotica

residui alimentari. immersa in una matrice extracellulare polisaccari-

dica (EPS) autoprodotta. 4

1) Nascita e primi giorni:

- Streptococcus mitis, è il più abbondante bat-

terio presente prima dell’eruzione, poiché

FORMA

BIOFILM (vita aderisce bene ai tessuti molli della bocca;

PLANCTONICA

in comunità) (forma libera) - Streptococcus salivarum;

- Neisseria;

- Haemophilus;

- Lactobacillus;

- Prevotella melaninogenica (non ha una azio-

FORMA l’anaerobio

ne diretta patogena): è più fre-

SESSILE (forma

aderente ad una quentemente isolato, trovato nel 70% dei casi;

superficie) - Streptococcus vestibularis: in parodontiti e

bambini dentati.

2) Eruzione dentale, quando compaiono nuove

Un biofilm garantisce un vantaggio nutrizionale e superfici come denti e solco gengivale (che forni-

cambiamenti nella fisiologia batterica, come il sce un ambiente anaerobio):

tempo di generazione, la forma, l’espressione di - Streptococcus sanguis;

geni. Ne sono un esempio i batteri definiti cocco- - Streptococcus mutans;

che assumono una forma o un’altra

bastoncellari, - Actinomyces viscosus.

a seguito del cambiamento delle condizioni am- 3) Infanzia e adolescenza: la flora è generalmente

bientali. acquisita, ma entro i primi anni della maturità so-

La vita in comunità può comportare anche il van- no presenti la maggior parte dei membri perma-

taggio di acquisire proprietà particolari, che non nenti della flora batterica. Nella pubertà aumenta-

possiedono le loro controparti planctoniche, cioè no:

le forme libere. Tra queste proprietà ritroviamo la • gli ormoni steroidei, sia nel plasma, che nel flui-

resistenza a sostanze antibatteriche, sia naturali, do crevicolare e nella saliva, facilitando lo svilup-

sia artificiali, oppure la resistenza a meccanismi po di microrganismi che utilizzano ormoni come

di difesa dell’ospite (fagocitosi, Ig, complemen- fattori di crescita, come batteri Gram-;

to…). L’efficacia antimicrobica (ad es. di un anti- • infiammazione gengivale.

biotico) può essere ridotta a causa della sua limita- 4) Adulti e età avanzata:

ta diffusione all’interno del biofilm ad opera del - Anaerobi Gram- nero-pigmentati, presenti

glicocalice e della unicità fenotipica dei batteri nei soggetti edentuli;

costituenti. Essi, essendo ammassati, si trasmetto- - Prevotella melaninogenica, Prevotella inter-

no molto più facilmente per coniugazione plasmi- media e Prevotella loescheii, comuni in boc-

di che conferiscono loro resistenza ad antibiotici che con parodonto sano;

rispetto a forme che non vivono in comunità. - Incremento di: Lactobacillus, Staphylococ-

cus e Candida nella saliva;

- Actinomyces viscosus sulla placca.

Acquisizione della flora batterica. Questi cambiamenti sono dovuti a un decre-

mento del flusso salivare, deficienze nutrizionali e

Prima della nascita la bocca è sterile; dopodiché alterazioni del sistema immunitario.

si ha un’acquisizione di microrganismi già a parti- Un decremento del flusso salivare può anche

re dal canale del parto. La tipologia della flora essere causato da terapie radianti o citotossiche

orale dipende anche da fattori genetici, che in- contro lesioni tumorali dovute a invecchiamento.

fluenzano la suscettibilità a carie e malattie paro- un’alterazione del livello

Esse provocano, inoltre,

dontali selezionando microrganismi con diverso l’adesione batte-

di IgA (vedi pag. 15), facilitando

potenziale per lo sviluppo delle patologie orali. rica.

Procedendo con ordine: 5

6

•

§ PLACCA DENTALE. cluster senza colore, non ancora bene classifica-

to.

La placca dentale (è un biofilm!) è stata La placca sottogengivale può inoltre essere suddi-

definita come un accumulo di cellule microbiche, visa in varie zone:

non mineralizzato, che aderisce tenacemente alla - zona a placca aderente. Costituita da cocchi e

un’organizzazione

superficie dei denti e mostra bastoncelli Gram+ che sopravvivono in condizioni

di nutrizione limitata e anaerobiosi stretta. E’ as-

strutturale con predominio di forme filamentose.

Essa è composta da una matrice organica che sociata a depositi di calcoli subgengivali.

deriva dalle glicoproteine salivari e da prodotti - zona a placca non aderente. Si estende dal limite

microbici extracellulari e, per sua natura, non può della placca apicale ed è costituita da bastoncelli

essere rimossa da semplici applicazioni Gram- e mobili. Lì dove i batteri si moltiplicano,

cioè nell’area bioattiva, vi è una grande quantità

meccaniche come il lavaggio. Si divide in:

• placca sopragengivale (potenzialmente patoge- di fluido infiammatorio. Comunque,

l’infiammazione viene indotta e accelerata da mi-

na): è quella placca che si trova al di sopra del

margine gengivale. Si forma aderendo ad una pel- crorganismi come Porphyromonas gingivalis e

licola acquisita, costituita da muco e glicoproteine Treponema denticola. E’ lassamente

di origine salivare e da nessuno o pochissimi bat- - zona a placca epitelio-associata.

attaccata all’epitelio gengivale ed è costituita

teri. La placca sopragengivale ha una bassa carica anch’essa da bastoncelli Gram-

batterica, con specie aerobie Gram+ (streptococ- e mobili. Tra le

chi, actinomiceti…) che predominano su quelle specie maggiormente presenti ritroviamo Prevo-

Gram- che sono rare. In condizioni normali questo tella nigrescens (non patogeno) che è il membro

tipo di placca non tende ad acquisire i patogeni principale, e Prevotella intermedia, che gioca un

tipici delle parodontopatie poiché emana scarsi ruolo molto importante nella patogenesi delle in-

segnali chimici sotto forma di enzimi ed endotos- fezioni parodontali, essendo coinvolto

nell’invasione batterica dei tessuti connettivi.

sine. Il risultato netto è il reclutamento modesto Pre-

degli elementi che mediano l’infiammazione tis- votella nigrescens e Prevotella intermedia hanno

Di conseguenza l’epitelio gengivale non

sutale. le stesse caratteristiche fenotipiche ma differisco-

viene intaccato e lo spazio a disposizione per no per il genotipo, che consente a uno di essere

l’espansione patogeno e all’altro di non esserlo.

del biofilm non aumenta;

• E’ quella zona presente tra il

placca sottogengivale (genera la malattia paro- - plaque-free zone.

bordo apicale della placca e l’epitelio giunzionale.

dontale): è la placca che si forma al di sotto del E’ formata da pochi microrganismi, alcuni dei

margine gengivale a partire da una cuticola (costi-

tuita probabilmente da residui di lamina epiteliale quali si trovano sotto forma di aggregati batterici

di attacco, che connette l’epitelio giunzionale al detti isole. I colonizzatori principali sono:

dente). In essa predominano gli anaerobi Gram-. Porphyromonas gingivalis, Treponema denticola

La placca sottogengivale può presentare 6 catego- e Actinomyces viscosus.

rie (clusters) batteriche:

• (quest’ultimo costituito da

yellow e purple

Actynomices): rappresentano gruppi di colonizza- Formazione della placca batterica.

tori precoci;

• green: poco conosciuto e si trova al centro del Prima della formazione della vera e propria

biofilm; placca, si verifica un processo di aggregazione,

• orange: presente nella placca in crescita e costi- cioè di adesione di un batterio ad un altro, che puo

tuito da Campylobacter, Peptostreptococcus mi- essere dello stesso tipo o diverso. Questo processo

cros; ha la funzione di contrastare il flusso della saliva e

• red: è formato dai parodontopatogeni più poten- di resistere alle mucine glicoproteiche (MG1;

ti, come Porphyromonas gingivalis e Treponema MG2) e alla lattoferrina, entrambe contenute nel-

denticola; la saliva. Le mucine conferiscono alla saliva la 7

sua tipica viscosità e proteggono la mucosa della Studio sperimentale sulle gengiviti.

cavità orale, agendo sinergicamente alla lattoferri-

na, proteina globulare ad attività antimicrobica, Al fine di studiare il processo di formazione

sia battericida che fungicida. I suoi due siti di le- della placca e dimostrare come essa sia correlata

all’infiammazione gengivale,

3+

game per lo ione ferrico Fe sottraggono il ferro Loe, Theilande &

dall’ambiente circostante, impedendo ai batteri di Jensen nel 1965 condussero uno studio sperimen-

proliferare. Questo perché alcuni batteri richiedo- tale sulle gengiviti. Il gruppo di studio era formato

3+

no lo ione Fe per effettuare la replicazione cellu- da studenti di Odontoiatria, precedentemente por-

lare. Esempi di aggregazioni batteriche sono le tati ad un livello di igiene orale perfetto, ai quali si

“pannocchia chiese d’interrompere le manovre di igiene orale

forme a di granturco” (corncob), co- per 21 giorni. Dopo l’arco di tempo prestabilito,

stituite da cocchi uniti ad un core di forma baston-

cellare, oppure a “spazzolino di provetta” (scovo- era stata indotta una gengivite sperimentale in un

lino). periodo di tempo compreso tra 15 e 21 giorni.

L’infiammazione è stata poi risanata con il ritorno

Una volta aggregatisi, i batteri possono aderire

L’adesione è in-

o meno alla superficie dentale. alle normali manovre di igiene orale, in un tempo

fluenzata dalla presenza della pellicola acquisita di 7-10 giorni.

(di origine salivare e formata da detriti cellulari, Il seguente studio ha rilevato inoltre che, nel

mucine, ioni…), da Ig, che ostacolano il legame giro di 4 giorni, sulla pellicola acquisita si orga-

con un recettore bloccando il processo di adesio- nizzano batteri Gram+, che provocano un primo

ne, e dalla natura della superficie alla quale aderi- apporto di sostanze di difesa in loco. Il processo

re. L’adesione può essere reversibile o irreversibi- infiammatorio, tuttavia, non è ancora visibile cli-

le. nicamente. Solo dopo 4-7 giorni, quando avviene

Un’adesione reversibile si instaura quando si ven- anche la colonizzazione di cocchi Gram-,

l’alterazione infiammatoria

gono a creare forze attrattive deboli di Van der è visibile da un punto

giorni c’è infine un in-

Waals tra batteri e superfici; quella irreversibile si di vista clinico. Dopo 7-20

crea inve