Pesquisadores colaboradores da Escola de Medicina Dentária da Universidade da Pensilvânia e da Escola de Odontologia Adams e da Escola Gillings de Saúde Pública Global da Universidade da Carolina do Norte descobriram que uma espécie bacteriana chamada Selenomonas sputigena pode ter um papel importante na causa de problemas dentários.
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Os cientistas há muito consideram outra espécie bacteriana, a Streptococcus mutans, formadora de placas e produtora de ácido, como a principal causa da cárie dentária — também conhecida como cárie dentária. No entanto, no estudo, publicado em 22 de maio na Nature Communications .
Os pesquisadores da Penn Dental Medicine e da UNC mostraram que o S. sputigena, anteriormente associado apenas a doenças gengivais, pode funcionar como um parceiro-chave do S. mutans, melhorando significativamente a sua capacidade de ocasionar cárie dentária.
“Esta foi uma descoberta inesperada que nos dá novos visões sobre o desenvolvimento de cáries dentárias, destaca potenciais alvos futuros para a prevenção de cáries e revela novos mecanismos de formação de biofilme bacteriano que podem ser relevantes em outros contextos clínicos”, disse o co-autor 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.
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Os outros dois co-autores seniores do estudo foram Kimon Divaris, PhD, DDS, professor da Adams School of Dentistry da UNC, e Di Wu, PhD, professor associado da Adams School e da UNC Gillings School of Global Public Health.
“Este foi um exemplo perfeito de ciência colaborativa que não poderia ter sido realizada sem a experiência complementar de muitos grupos, investigadores e estagiários individuais”, disse Divaris.
Sobre a Cárie Dentária
A cárie dentária é considerada a doença crônica mais comum em crianças e adultos nos EUA e no mundo. Surge quando S. mutans e outras bactérias produtoras de ácido são insuficientemente removidas pela escovação dos dentes e outros métodos de higiene bucal, e acabam formando um biofilme protetor, ou “placa”, nos dentes.
Dentro da placa, essas bactérias consomem açúcares de bebidas ou alimentos, convertendo-os em ácidos. Se a placa permanecer no local por muito tempo, esses ácidos começarão a corroer o esmalte dos dentes afetados, criando com o tempo cáries.
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Os cientistas, em estudos anteriores sobre o conteúdo bacteriano da placa, identificaram uma variedade de outras espécies além de S. mutans.
Isso inclui espécies de Selenomonas , um grupo de bactérias “anaeróbicas” que não necessitam de oxigênio e são mais comumente encontradas sob a gengiva em casos de doenças gengivais. Mas o novo estudo é o primeiro a identificar um papel causador de cáries para uma espécie específica de Selenomonas .
Os investigadores da UNC recolheram amostras de placa bacteriana dos dentes de 300 crianças com idades entre os 3 e os 5 anos, metade das quais tinham cáries, e, com a ajuda do laboratório de Koo, analisaram as amostras utilizando uma série de testes avançados.
Os testes incluíram sequenciamento da atividade genética bacteriana nas amostras, análises das vias biológicas implicadas nesta atividade bacteriana e até imagens microscópicas diretas. Os pesquisadores então validaram suas descobertas em um 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 na placa, além de S. mutans , e não cause cárie por si só, ela tem uma capacidade impressionante de se associar a S. mutans para impulsionar o processo de cárie.
Sabe-se que S. mutans usa o açúcar disponível para construir construções pegajosas chamadas glucanos, que fazem parte do ambiente protetor da placa.
Os investigadores observaram que S. sputigena, que possui pequenos apêndices que lhe permitem mover-se através de superfícies, pode ficar preso por estes glucanos. Uma vez preso, o S. sputigena prolifera rapidamente, usando suas próprias células para formar “superestruturas” em forma de favo de mel que encapsulam e protegem o S. mutans .
O resultado desta parceria inesperada, como os investigadores demonstraram utilizando modelos animais, é uma produção muito aumentada e concentrada de ácido, piorando significativamente a gravidade da cárie.
As descobertas, disse Koo, mostram uma interação microbiana mais complexa do que se pensava, e fornecem uma melhor compreensão de como as cáries infantis se desenvolvem – uma compreensão que pode levar a melhores formas de prevenir cáries.
“Romper essas superestruturas protetoras de S. sputigena usando enzimas específicas ou métodos mais precisos e eficazes de escovação dentária poderia ser uma abordagem”, disse Koo.
Os investigadores planeiam agora estudar mais detalhadamente como esta bactéria anaeróbica móvel acaba no ambiente aeróbio da superfície do dente.
“Este fenômeno no qual uma bactéria de um tipo de ambiente se move para um novo ambiente e interage com as bactérias que ali vivem, construindo essas superestruturas notáveis, deveria ser de amplo interesse para os microbiologistas”, disse Koo.
Referências:
- 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 na primeira infância . Comunicações da Natureza , 2023; 14 (1) DOI: 10.1038/s41467-023-38346-3
Fonte: Universidade da Pensilvânia. “Dentistas identificam novas espécies bacterianas envolvidas na cárie dentária.” ScienceDaily , 8 de junho de 2023.
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