Dentistas identificam novas espécies bacterianas envolvidas na cárie dentária

Selenomonas sputigena, associada apenas à doença gengival, pode ser um elemento-chave do Streptococcus mutans, exacerbando sobremaneira suas cavidades. Imagem: Shutterstock – HenadziPechan

Pesquisadores colaboradores da Faculdade de Odontologia da Universidade da Pensilvânia e da Faculdade de Odontologia Adams e da Escola de Saúde Pública Global Gillings da Universidade da Carolina do Norte descobriram que uma espécie bacteriana chamada Selenomonas sputigena pode desempenhar um importante papel declinante.

Os cientistas há muito consideram a espécie bacteriana Streptococcus mutans, que forma placa bacteriana e produz ácido, como a principal causa da cárie dentária. No entanto, no estudo publicado em 22 de maio na Nature Communications, pesquisadores da Penn Dental Medicine e da UNC mostraram que a Selenomonas sputigena, anteriormente associada apenas à doença gengival, pode funcionar como um elemento-chave do Streptococcus mutans, exacerbando muito suas cavidades.

«Esta foi uma descoberta inesperada que nos dá novos insights sobre o desenvolvimento da cárie, destaca alvos futuros potenciais para a prevenção da cárie e revela novos mecanismos de formação de biofilme bacteriano que podem ser relevantes em outros contextos clínicos“, disse o autor co-sênior do estudo, Hyun. (Michel) Koo DDS, PhD, professor do Departamento de Ortodontia e Divisões de Pediatria e Saúde Bucal Comunitária e Codiretor do Centro de Inovação e Odontologia de Precisão da Penn Dental Medicine.

“Este foi um exemplo perfeito de ciência colaborativa que não poderia ter sido feito sem a experiência complementar de muitos grupos e pesquisadores e alunos individuais”, disse Kimon Divaris, PhD, DDS, professor da Faculdade de Odontologia UNC Adams e coautor do estudo com uma terceira pessoa, Di Wu, PhD, professor associado da Escola Adams e da Escola UNC Gillings de Saúde Pública Global.

A cárie é considerada a doença crônica mais comum em crianças e adultos em todo o mundo. Ela surge quando o Streptococcus mutans e outras bactérias produtoras de ácido não são removidos adequadamente por meio da escovação dentária e outros métodos de cuidados bucais, e acabam formando um biofilme protetor, ou “placa”, nos dentes.

Dentro da placa, essas bactérias consomem açúcares de bebidas ou alimentos, transformando-os em ácidos. Se a placa bacteriana for deixada no lugar por muito tempo, esses ácidos começam a corroer o esmalte dos dentes afetados, criando cárie.

Cientistas em estudos anteriores do conteúdo bacteriano da placa bacteriana identificaram uma variedade de outras espécies além do Streptococcus mutans. Estes incluem espécies de Selenomonas, um grupo de bactérias “anaeróbias” que não necessitam de oxigênio e são mais comumente encontradas sob a gengiva em casos de doença gengival.

O estudo realizado

Os pesquisadores da UNC coletaram amostras de placa bacteriana dos dentes de 300 crianças de 3 a 5 anos, metade das quais tinha cáries.

As amostras foram analisadas usando uma variedade de testes avançados, incluindo:

• Sequenciamento da atividade de genes bacterianos em amostras
• Análise das vias biológicas envolvidas por esta atividade bacteriana
• E até mesmo imagens microscópicas diretas.

Em seguida, os pesquisadores validaram suas descobertas em um conjunto adicional de 116 amostras de placas de crianças de 3 a 5 anos.

Os dados mostraram que, embora a Selenomonas sputigena seja apenas uma das várias espécies bacterianas ligadas à decomposição da placa — além do Streptococcus mutans — e não cause cáries por conta própria, ela tem uma capacidade estranha de se associar ao S. mutans e conduzir o processo de cárie.

Associação de bactérias e seu impacto na cárie dentária

S. mutans é conhecido por usar o açúcar disponível para criar construções pegajosas chamadas glucanas que fazem parte do ambiente protetor da placa. Mas não é só isso.

1. Os pesquisadores observaram que a S. sputigena, que tem pequenos apêndices que permitem que ela se mova através das superfícies, pode ficar presa por essas glucanas.
2. Uma vez aprisionada, S. sputigena prolifera rapidamente, usando suas próprias células para fazer “superestruturas” em favo de mel que encapsulam e protegem S. mutans.
3. O resultado dessa associação inesperada, como os pesquisadores demonstraram usando modelos animais, é uma produção de ácido muito maior e concentrada, o que piora significativamente a gravidade da cárie.

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

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

Os pesquisadores agora planejam estudar com mais detalhes como essa bactéria móvel anaeróbica acaba no ambiente aeróbico da superfície do dente.

“Esse 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 grande interesse para os microbiologistas”, disse Koo.

Fonte: Nature Communications. Hunyong Cho, Zhi Ren, Kimon Divaris, Jeffrey Roach, Bridget M. Lin, Chuwen Liu, M. Andrea Azcarate-Peril, Miguel A. Simancas-Pallares, Poojan Shrestha, Alena Orlenko, Jeannie Ginnis, Kari E. North, Andrea G. Ferreira Zandona, Apoena Aguiar Ribeiro, Di Wu, Hyun Koo. Selenomonas sputigena atua como um patobionte mediando a estrutura espacial e a virulência do biofilme na cárie precoce da infância. DOI: 10.1038/s41467-023-38346-3

Fonte: Graceta Dental