1. Universidad de Chile – Fac. Odontología Química II - Placa 01
Química de la Placa Microbiana
Definición: La placa bacteriana es una entidad microbiana, Equilibrio dinámico sólido-fluidos orales
proliferante y químicamente activa.
Placa Ácidos orgánicos BACTERIAS AGRUPADAS:
Propiedades : Esta acumulación bacteriana utiliza sustratos y 60 -70% volumen
Microbiana
libera sustancias al medio ambiente. Las más importantes: PO4-3 H+ Ca+2 F- MATRIZ PLACA:
30 -40% volumen
Ácidos, por metabolización de hidratos de carbono. - Polímeros H.C. extra
Enzimas bacterianas , que actúan sobre sustratos externos e celulares.
- Macromoléculas
internos. - Otros elementos
Sustancias tóxicas, que libera producto de su metabolismo. Esmalte Caries dental
OMS: Por sus acciones o productos metabólicos
OMS: SALIVA BACTERIAS
Apatita LIQUIDOS ORALES
considera a la placa como el agente etiológico Ca10(PO4)6 (OH)2-X (CO3)X
(OHA-CO3) BUCALES
fundamental de la caries y periodontopatías.
IYL 1 IYL 2
COMPOSICION PLACA MICROBIANA
BACTERIAS SUSTANCIAS INFLUENCIAS Polisacáridos: paredes
EXTERNAS VARIAS SALIVALES Proteínas C. inorgánicos celulares y polímeros
Depósitos microbianos salivales y 5-10% Intracelulares 10-15%
MEZCLAS Bacterianas
Película salival ALIMENTOS 50% Materia seca 20%
i MATRIZ PLACA:
Agua 80% proteínas, hidrato de
Placa carbono y lípidos
Placa Microbiana 25%
Microbiana COMPOSICION
QUIMICA Polímeros HC: Glucanos
VARIABLE Esmalte Fructanos y -
heteropolisacaridos
Apatita Ca10(PO4)6 (OH)2-X (CO3)X
(OHA-CO3)
IYL 3 IYL 4
Prof. Ismael Yévenes L. 1

2. Universidad de Chile – Fac. Odontología Química II - Placa 01
PLACA SALIVA ESTIM. - Elevadas
Concentraciones
Componente Valores Valores
- Ca unido a bacterias
pH 6,5 6,8 – 7,5
y proteínas
Na mM 26 26 -Bajas de pH incre-
Bajas incre
CALCIO
CA C O Y
K mM 61 20 menta Ca iónico
FOSFATO
Ca mM 6.5 1,5 – 3,0 PLACA -Estaterina proteína
Mg mM 0,6 0,15 – 0,20 ligadora Ca y PO4
P mM 14 4 -Ca ionico determina
NH3 mM 18 4–8 velocidad desminera-
HCO3- mM 65 15 – 50 lización
Urea mM 22 13
Ca10(PO4)6 (OH)2-X (CO3)X
IYL 5 IYL 6
-Mayor concentración
Formación: La placa bacteriana se formaría a través de las
que saliva
siguientes etapas:
- F unido a bacterias,
CaF2 y apatitas-F
-Baja de pH incre-
Baja incre
FLUORURO 1ª Etapa: Formación de Película salival adquirida.
menta F iónico
PLACA -Inhibición metabolismo
bacteriano
2ª Etapa: Colonización de la Película por los
Bacterias sensibles a
Colonizadores Primarios. Adhesión bacteriana y
pH menores de 5,5
formacion matriz
Ca10(PO4)6 (OH)2-X (CO3)X 3ª Etapa: Crecimiento Bacteriano y Maduración.
Acumulación bacteriana.
IYL 7 IYL 8
Prof. Ismael Yévenes L. 2

3. Universidad de Chile – Fac. Odontología Química II - Placa 01
FORMACION PLACA MICROBIANA
Película Adhesión Matriz de la
salival bacteriana placa
adquirida
Mecanismos
M i Acumulación
Células
asociados bacteriana
Bacterianas
Esmalte
Apatita Ca10(PO4)6 (OH)2-X (CO3)X
Diagrama de las etapas de la formación de la biopelícula. (OHA-CO3)
Tomado de Svensater y Bergenholtz, 2004
IYL 9 IYL 10
Pelicula Salival Adquirida:
Adquirida:
Estructura:
La película dentaria es un film suave, transparente y que Formación: Subsuperficial
Inicio:
Superficial
precipita sobre las estructuras bucales, pero permanece en Adsorción suprasuperficial Ausencia bacterias
aquella estructura bucal donde no llegan los mecanismos de proteínas
autolimpieza d l b
t li i de la boca. Película li l
P lí l salival Biofilm protector
Membrana
adquirida
Las glicoproteínas salivales se depositan sobre dientes y
proteica Receptores específicos
mucosas y permanecen en ella un tiempo por debajo del ecuador para bacterias
del diente, adheridas al esmalte dental, el resto se elimina por
los movimientos de la lengua y de los tejidos sobre los dientes.
Esmalte
Estas proteínas tienen carga electroforética negativa y los
Apatita
prismas del esmalte tienen carga electrostática positiva lo que Ca10(PO4)6 (OH)2-X (CO3)X
(OHA-CO3)
explica la tendencia a adherirse a la superficie del esmalte.
12
IYL 11 IYL
Prof. Ismael Yévenes L. 3

4. Universidad de Chile – Fac. Odontología Química II - Placa 01
-F de Van der Waals: Adhesion
enlaces débiles. Efectos bacteriana
repulsivos bacterias- Esquema que
superficie esmalte
p muestra la
Adhesión -Interacción polímeros participación de
proteínas salivales,
PLACA bacteriana bacterianos-película
salival. Enlace :de H, cepas bacterianas y
hidrofobico, iónico y adhesinas en el
electrostático. proceso de formación
de la placa. Los
colonizadores
l i d
primarios son no
Ca10(PO4)6 (OH)2-X (CO3)X patogénicos.
IYL 13 IYL 14
-Adhesión de bacterias -Sacarosa: origina
entre si y a película fructanos y glucanos.
-Polímeros extracelulares
-Adherentes adicionales: Polímeros de acumulación y adhesión
Acumulación Derivados de polímeros Bacterianos y a superficies sólidas
PLACA bacteriana bacterianos y compuestos PLACA Acumulación -Mecanismo: enzimas en
Salivales. síntesis de polímeros y
proteínas de adhesión.
Lectina: une superficie
bacteriana con superficie
p
esmalte.
Ca10(PO4)6 (OH)2-X (CO3)X Ca10(PO4)6 (OH)2-X (CO3)X
15 16
IYL IYL
Prof. Ismael Yévenes L. 4

5. Universidad de Chile – Fac. Odontología Química II - Placa 01
Mecanismos de Adhesión. Tercera Etapa: Crecimiento Bacteriano y Maduración:
Procesos de adherencia normales son a través de enlaces
iónicos mediados por Ca+2 o puentes de H o a través de Crecimiento por adherencia de nuevas especies bacterianas.
lectina de la superficie de la bacteria y de la película, así se
p p ,
adhieren a la estructura de los prismas del esmalte. Crecimiento por multiplicación de las bacterias que ya estaban
adheridas.
La bacteria directamente con el esmalte probablemente no
podría adherirse sin la inmediación de la película dentaria. Coagregación bacteriana (unión entre bacterias de un mismo
tipo) :
En bacterias las lectina se llaman adhesinas, en la superficie • reconocimiento de los componentes superficiales de la
de l él l
d la célula epitelial se llaman ligandos y se adhieren a los
l l ll l d dh l bacteria .
b
philis bacterianos. • adherencia entre estos asociados es firme y resistente.
.
IYL 17 IYL 18
Heterogeneidad PLACA Variedad de reacciones -Catabolisis anaeróbica
Complejidad bioquímicas pO2 reducida.
-Almidón, mono y disaca-
Degradación Síntesis
ridos hasta ácidos.
ácidos
GLICOLISIS -Diversidad de vías y de
Macromoléculas Macromoléculas PLACA cepas. Diversos productos
oxidativos.
Moléculas Moléculas -glucosa origina ácido
láctico y 2 ATP.
Energía Energía
Ca10(PO4)6 (OH)2-X (CO3)X
Prof. Ismael Yévenes L. Placa
Microbiana 2009
IYL 19 IYL 20
Prof. Ismael Yévenes L. 5

6. Universidad de Chile – Fac. Odontología Química II - Placa 01
ACIDOS
POLIGLUCOSA
ORGANICOS
GLUCOSA -1-FOSFATO ACIDO ACIDO ACIDO ACIDO ACIDO
ATP ADP
FORMICO LACTICO PIRUVICO ACETICO BUTIRICO
GLUCOSA GLUCOSA -6-FOSFATO
6 FOSFATO
ATP 3.83
3 83 3.84
3 84 3.90
3 90 4.74
4 74 4.81
4 81
ADP PROPORCION
FOSFATO TRIOSA ACIDOS
ADP NAD
ATP NADH TIPO CONCENTRACION
ACIDO PIRUVICO AC. LACTICO BACTERIAS HIDRATOS DE
CARBONO
ACIDO SUCCINICO AC. ACETICO
AC.BUTIRICO ALTA BAJA
AC. FORMICO
AC. PROPIONICO
Prof. Ismael Yévenes L. Placa Prof. Ismael Yévenes L. Placa
Microbiana 2009 21 Microbiana 2009
IYL IYL 22
-Concepto inicial: saliva
hiposaturada. Placa microbiana, Hidratos de carbono y Caries
-Concepto actual: liquido
Placa hiposaturado.
-pH promedio 5 5 Depende
pH 5,5. Dieta Tipo Placa Incidencia
pH CRITICO calcio y fosfato, capacidad Compuesta Caries
PLACA buffer y concentración Sacarosa Cariogénica Alta inducción
iónica del liquido Glucosa Normal Baja inducción
-pH limite de desminera-
lización mayor a 5,7 Grasas y proteínas Normal Baja inducción
Grasas + proteínas Cariogénica Alta inducción
+ sacarosa
Ca10(PO4)6 (OH)2-X (CO3)X
IYL 23 IYL 24
Prof. Ismael Yévenes L. 6

7. Universidad de Chile – Fac. Odontología Química II - Placa 01
Curvas de Stephan Tipo de alimento y pH mínimo en Curvas de Stephan
Alimento pH mínimo
Sacarosa 4.00
4 00
Café con azúcar 5.41
Jugo de fruta 5.50
Chicle con azúcar 5.59
Chocolate 5.63
Helado 5.66
p
pH critico Café sin azúcar 6.10
Pan con mantequilla 6.28
Queso sabor fuerte 7.50
Ti Tf
IYL 25 IYL 26
Curvas de Stephan para cepas bacterianas diferentes pH ALTO
CH3 - CH- COOH CH3- CH - COO + H+
pH BAJO
pH OH OH
ACIDO LACTICO LACTATO
8 Disociación
Di i ió 1. Desmineralización
Ac. orgánicos Superficial
7 2. Incremento ácidos
3. Difusión ácidos
6 A Subsuperficie
pH critico 4. Desmineralización
5 subsuperficial
Esmalte
4
Apatita Ca (PO ) (OH) (CO )
10 4 6 2-X 3 X
(OHA-CO3)
IYL 27 IYL 28
Prof. Ismael Yévenes L. 7

8. Universidad de Chile – Fac. Odontología Química II - Placa 01
Esquema de desmineralización subsuperficial de cristales
de esmalte
2-
2
Ca2+ + HPO4
+ -
2H + A +L -
HL
HA CaHPO4 1. Desmineralización
Superficial
2. Difusión ácidos a sub-
1 2 superficie
3. Desmineralización
2H+ + A- + L
Subsuperficial
4 4. Desmineralización
+ Neta.
Neta
Ca10(PO4)6 (OH)2-X (CO3)X
2-
Ca2+ + HPO4 + H2O CaHPO4
3
IYL 29
Prof. Ismael Yévenes L. 8

9. Universidad de Chile – Fac. Odontología Química II – Placa 02
BACTERIAS SUSTANCIAS INFLUENCIAS
Equilibrio dinámico sólido-fluidos orales EXTERNAS VARIAS SALIVALES
Placa Ácidos orgánicos BACTERIAS AGRUPADAS: Depósitos microbianos
60 -70% volumen MEZCLAS
Microbiana ALIMENTOS
MATRIZ PLACA: Película salival
PO4-3 H+ Ca+2 F- 30 -40% volumen
- Polímeros H.C. extra Placa
celulares.
- Macromoléculas
Microbiana COMPOSICION
- Otros elementos QUIMICA
Esmalte Caries dental VARIABLE
SALIVA BACTERIAS
Apatita LIQUIDOS ORALES
Ca10(PO4)6 (OH)2-X (CO3)X
(OHA-CO3) BUCALES
06-01-2010 Prof. Ismael Yévenes L. Placa Microbiana 2009 1 06-01-2010 Prof. Ismael Yévenes L. Placa Microbiana 2009 2
COMPOSICION PLACA MICROBIANA
Polisacáridos: paredes
PLACA SALIVA ESTIM.
Proteínas C. inorgánicos celulares y polímeros Componente Valores Valores
salivales y 5-10% Intracelulares 10-15%
Bacterianas pH 6,5 6,8 – 7,5
50% Na mM 26 26
Materia seca 20%
i MATRIZ PLACA: K mM 61 20
Agua 80% proteínas, hidrato de
Placa carbono y lípidos Ca mM 6.5 1,5 – 3,0
Microbiana 25% Mg mM 0,6 0,15 – 0,20
P mM 14 4
Polímeros HC: Glucanos
NH3 mM 18 4–8
Esmalte Fructanos y -
heteropolisacaridos HCO3- mM 65 15 – 50
Apatita Urea mM 22 13
Ca10(PO4)6 (OH)2-X (CO3)X
(OHA-CO3)
06-01-2010 Prof. Ismael Yévenes L. Placa Microbiana 2009 3 06-01-2010 Prof. Ismael Yévenes L. Placa Microbiana 2009 4
Prof. ISMAEL YEVENES LOPEZ 1

10. Universidad de Chile – Fac. Odontología Química II – Placa 02
- Elevadas -Mayor concentración
Concentraciones que saliva
- Ca unido a bacterias - F unido a bacterias,
y proteínas CaF2 y apatitas-F
CALCIO
CA C O Y -Bajas de pH incre
Bajas incre- -Baja de pH incre
Baja incre-
menta Ca iónico FLUORURO menta F iónico
FOSFATO
PLACA -Estaterina proteína PLACA -Inhibición metabolismo
ligadora Ca y PO4 bacteriano
-Ca ionico determina Bacterias sensibles a
velocidad desminera- pH menores de 5,5
lización
Ca10(PO4)6 (OH)2-X (CO3)X Ca10(PO4)6 (OH)2-X (CO3)X
06-01-2010 Prof. Ismael Yévenes L. Placa Microbiana 2009 5 06-01-2010 Prof. Ismael Yévenes L. Placa Microbiana 2009 6
FORMACION PLACA MICROBIANA
Estructura:
Película Adhesión Formación: Subsuperficial
Matriz de la Superficial Inicio:
salival bacteriana placa Adsorción Ausencia bacterias
suprasuperficial
adquirida proteínas
Mecanismos
M i Acumulación
Película li l
P lí l salival Biofilm protector
Células
asociados bacteriana Membrana
adquirida
Bacterianas
proteica Receptores específicos
para bacterias
Esmalte Esmalte
Apatita Apatita
Ca10(PO4)6 (OH)2-X (CO3)X Ca10(PO4)6 (OH)2-X (CO3)X
(OHA-CO3) (OHA-CO3)
06-01-2010 Prof. Ismael Yévenes L. Placa Microbiana 2009 7 06-01-2010 Prof. Ismael Yévenes L. Placa Microbiana 2009 8
Prof. ISMAEL YEVENES LOPEZ 2

11. Universidad de Chile – Fac. Odontología Química II – Placa 02
Película Salival Adquirida:
Adquirida: -F de Van der Waals:
La película dentaria: film suave, transparente, precipita
enlaces débiles. Efectos
sobre estructuras bucales, permanece en zonas bucales repulsivos bacterias-
donde no hay mecanismos de autolimpieza
y p superficie esmalte
p
Adhesión -Interacción polímeros
Glicoproteínas salivales se depositan sobre dientes y
mucosas y permanecen debajo del ecuador del diente, PLACA bacteriana bacterianos-película
salival. Enlace :de H,
adheridas al esmalte dental, el resto se elimina
hidrofobico, iónico y
Tienen carga electroforética negativa y los prismas del electrostático.
esmalte tienen carga electrostática positiva, lo que
explica la tendencia a adherirse a la superficie del
esmalte.
Ca10(PO4)6 (OH)2-X (CO3)X
06-01-2010 Prof. Ismael Yévenes L. Placa Microbiana 2009 9 06-01-2010 Prof. Ismael Yévenes L. Placa Microbiana 2009 10
-Adhesión de bacterias -Sacarosa: origina
entre si y a película fructanos y glucanos.
-Polímeros extracelulares
-Adherentes adicionales: Polímeros de acumulación y adhesión
Acumulación Derivados de polímeros Bacterianos y a superficies sólidas
PLACA bacteriana bacterianos y compuestos PLACA Acumulación -Mecanismo: enzimas en
Salivales. síntesis de polímeros y
proteínas de adhesión.
Lectina: une superficie
p
bacteriana con superficie
esmalte.
Ca10(PO4)6 (OH)2-X (CO3)X Ca10(PO4)6 (OH)2-X (CO3)X
06-01-2010 Prof. Ismael Yévenes L. Placa Microbiana 2009 11 06-01-2010 Prof. Ismael Yévenes L. Placa Microbiana 2009 12
Prof. ISMAEL YEVENES LOPEZ 3

12. Universidad de Chile – Fac. Odontología Química II – Placa 02
Mecanismos Químicos de Adhesión.
Adhesinas: Conjunto de moléculas que dan especificidad a
los MO para unirse a receptores sobre células, proteínas Procesos de adherencia normales son a través de
de la película salival y otros MO.
p enlaces iónicos mediados por Ca+2 o puentes de H o a
p p
través de lectina de la superficie de la bacteria y de la
Formados por un esqueleto proteico y vario glucósidos (2 película, así se adhieren a la estructura de los prismas
a 15 moléculas). del esmalte.
Los glucósidos pueden ser: D-manosa, D-galactosa, L- La bacteria directamente con el esmalte probablemente
fucosa, N-acetilD-galactosamina, D-glucosa. no podría adherirse sin la inmediación de la película
dentaria.
Lectinas: Es un grupo mayor de moléculas de actividad
adhesiva, las adhesinas pertenecen a este grupo. En bacterias las lectina se llaman adhesinas, en la
superficie de la célula epitelial se llaman ligandos y se
adhieren a los philis bacterianos.
06-01-2010 Prof. Ismael Yévenes L. Placa Microbiana 2009 13 06-01-2010 Prof. Ismael Yévenes L. Placa Microbiana 2009 14
Adherencia de bacterias orales .
Heterogeneidad
Complejidad
PLACA Variedad de reacciones
bioquímicas
Mecanismos de Adhesión. Degradación Síntesis
Aglutinación.- Entre organismos genéticamente iguales. Macromoléculas Macromoléculas
Coagregación.- Red de interacciones entre 2 o más tipos
de microorganismos. Moléculas Moléculas
Coadhesión .- Entre microorganismos de distinta especie
g p
pero donde uno de ellos esta fijo a una superficie y el otro
Energía Energía
está en suspensión.
06-01-2010 Prof. Ismael Yévenes L. Placa Microbiana 2009 15 06-01-2010 Prof. Ismael Yévenes L. Placa Microbiana 2009 16
Prof. ISMAEL YEVENES LOPEZ 4

13. Universidad de Chile – Fac. Odontología Química II – Placa 02
-Catabolisis anaeróbica POLIGLUCOSA
pO2 reducida.
GLUCOSA -1-FOSFATO
-Almidón, mono y disaca- ATP ADP
ridos hasta ácidos.
ácidos GLUCOSA GLUCOSA -6-FOSFATO
6 FOSFATO
ATP
GLICOLISIS -Diversidad de vías y de
ADP
PLACA cepas. Diversos productos FOSFATO TRIOSA
oxidativos. ADP NAD
-glucosa origina ácido ATP NADH
ACIDO PIRUVICO AC. LACTICO
láctico y 2 ATP.
ACIDO SUCCINICO AC. ACETICO
AC.BUTIRICO
Ca10(PO4)6 (OH)2-X (CO3)X AC. FORMICO
AC. PROPIONICO
06-01-2010 Prof. Ismael Yévenes L. Placa Microbiana 2009 17 06-01-2010 Prof. Ismael Yévenes L. Placa Microbiana 2009 18
ACIDOS -Concepto inicial: saliva
ORGANICOS hiposaturada.
-Concepto actual: liquido
ACIDO ACIDO ACIDO ACIDO ACIDO Placa hiposaturado.
FORMICO LACTICO PIRUVICO ACETICO BUTIRICO
3.83
3 83 3.84
3 84 3.90
3 90 4.74
4 74 4.81
4 81 -pH promedio 5 5 Depende
5,5.
pH CRITICO calcio y fosfato, capacidad
PROPORCION
ACIDOS PLACA buffer y concentración
iónica del liquido
TIPO CONCENTRACION -pH limite de desminera-
BACTERIAS HIDRATOS DE
CARBONO lización mayor a 5,7
ALTA BAJA
Ca10(PO4)6 (OH)2-X (CO3)X
06-01-2010 Prof. Ismael Yévenes L. Placa Microbiana 2009 19 06-01-2010 Prof. Ismael Yévenes L. Placa Microbiana 2009 20
Prof. ISMAEL YEVENES LOPEZ 5

14. Universidad de Chile – Fac. Odontología Química II – Placa 02
pH ALTO
Curvas de Stephan CH3 - CH- COOH CH3- CH - COO + H+
pH BAJO
OH OH
ACIDO LACTICO LACTATO
Disociación
Di i ió 1. Desmineralización
Ac. orgánicos Superficial
2. Incremento ácidos
3. Difusión ácidos
A Subsuperficie
4. Desmineralización
pH critico subsuperficial
Esmalte
Apatita
Ti Tf Ca10(PO4)6 (OH)2-X (CO3)X
(OHA-CO3)
06-01-2010 Prof. Ismael Yévenes L. Placa Microbiana 2009 21 06-01-2010 Prof. Ismael Yévenes L. Placa Microbiana 2009 22
Esquema de formación de caries dental incipiente
Esquema de desmineralización subsuperficial de cristales
de esmalte
2-
2
Ca2+ + HPO4
2H+ + A- +L-
HL
HA CaHPO4 1. Desmineralización
Superficial
1 2. Difusión ácidos a sub-
2
superficie
3. Desmineralización
2H+ + A- + L
Subsuperficial
4 4. Desmineralización
+ Neta.
Neta
Ca10(PO4)6 (OH)2-X (CO3)X
2-
Ca2+ + HPO4 + H2O CaHPO4
3
06-01-2010 Prof. Ismael Yévenes L. Placa Microbiana 2009 23 06-01-2010 Prof. Ismael Yévenes L. Placa Microbiana 2009 24
Prof. ISMAEL YEVENES LOPEZ 6

15. Universidad de Chile – Fac. Odontología Química II – Placa 02
DISOCIACION AC. ORGANICOS, pH Y DESMINERALIZACION
INDICADOR
DESMINERALIZACION
pH pH
SALIVAL PLACA
REGULAR PRODUCCION CONCENTR. LOCALIZAC.
NO PROD. FINAL.
CORRELACION. MET. BACT.
06-01-2010 Prof. Ismael Yévenes L. Placa Microbiana 2009 25
Prof. ISMAEL YEVENES LOPEZ 7