Determinacion de polisacaridos extracelulares en cepas aisladas

UNIVERSIDAD VERACRUZANA
TESIS
C.D.M P ARACELI GARCIA ROCHA
FACULTAD DE ODONTOLOGIA
REGION POZA RICA -TUXPAN
ACADEMIA DEL AREA DE FORMACION TERMINAL
“DETERMINACION DE POLISACÁRIDOS
EXTRACELULARES EN CEPAS AISLADAS EN
NIÑOS DE LA ESCUELA PRIMARIA IGNACIO
RAMÍREZ”
PRESENTA:
SAMUEL XOCHIHUA RAMIREZ
DIRECTOR
Q.F.B HERIBERTO DEL ANGEL CALDERON
ASESOR
POZA RICA DE HGO., VER. NOVIEMBRE 2011

AGRADECIMIENTOS
A DIOS:
POR DARME LA VIDA, LA SALVACIÓN, EL AMOR, LA PAZ, LA
TRANQUILIDAD, LAS FUERZAS Y POR LAS MUCHAS BENDICIONES COMO
LO SON MIS PADRES Y MIS HERMANOS:
A AQUEL QUE ES PODEROSO PARA GUARDAROS SIN CAÍDA Y
PRESENTARNOS SIN MANCHA DELANTE DE SU GLORIA CON GRAN
ALEGRÍA, AL ÚNICO Y SABIO DIOS, NUESTRO SALVADOR, SEA GLORIA,
MAJESTAD, IMPERIO Y POTENCIA, AHORA Y POR TODOS LOS SIGLOS.
AMÉN. JUDAS 1: 24-25
A MIS PADRES:
POR SIMPRE APOYARME EN TODOS LOS SENTIDOS, POR SUS CONSEJOS, Y
SU GUIANZA EN MI VIDA DIARIA.

RESUMEN
El presente trabajo piloto de investigación trata acerca de la producción de polisacáridos
extracelulares por parte de la bacteria Estreptococo mutans, primeramente en el marco
teórico se dividió de la manera siguiente, empezando por una visión general de los
carbohidratos (tipos de carbohidratos, estructura química, usos, importancia) para
conocer y comprender mejor los términos utilizados en el presente trabajo.
Posteriormente se describe la placa dentobacteriana por es en este lapso o fase de
proceso donde está involucrado el estreptococo mutans en la producción de
polisacárido, se describe la definición de placa dentobacteriana, los tipos y el proceso de
formación de esta. El siguiente apartado trata acerca de la caries, la importancia que
juegan los microorganismos de la flora en la producción de esta, los procesos químicos
para que se de la producción de ácidos por parte de las bacterias así como su relación
con los polisacáridos extracelulares.
En el último apartado se detalla el los tipos, el metabolismo, los tipos de enzimas que
actúan para la formación de polisacárido extracelular soluble e insoluble. Se definen
términos para comprender mejor el tema y ya que ultimo se utilizo un medio de cultivo
para poder sembrar a la bacteria y que produjera polisacárido extracelular, se describe
acerca de los medios de cultivos, (tipos, clasificación).
Se describe después el procedimiento utilizado así para la elección de las colonias a
sembrar, fueron 16 colonias de 4 pacientitos, previamente obtenidas por un proyecto de
investigación antes realizado. Las cuales se sembraron y se llego al resultado esperado
donde fue mayor la producción de polisacárido extracelular insoluble que el soluble en
agua. (De las 16 muestras, 12 resultaron producir polisacárido extracelular insoluble y
solo4 soluble) en porcentaje seria de 75% P. insoluble contra un 25% de polisacárido
soluble.

ABSTRACT
This paper discusses research pilot production of extracellular polysaccharide by
the bacteria Streptococcus mutans, primarily in the theoretical framework was
divided as follows, starting with an overview of the carbohydrates (types
of carbohydrates, chemical structure uses, importance) to know and understand the
terms used in this work.
Later described by plaque is in this period or phase of the process where Streptococcus
mutans is involved in the production ofpolysaccharide, describes the definition of
plaque, types and the formation of this. The next section deals with the decay, the
importance played by micro flora in the production of this, the chemical processes so
that acid production by bacteria and its relationship with extracellular polysaccharides.
The final section details the types, metabolism, the types ofenzymes involved in the
formation of soluble and insolubleextracellular polysaccharide. Terms are defined to
better understand the issue and was being used as a culture medium togrow the bacteria
and to produce extracellular polysaccharide, is described on the culture
media (type, classification).
It then describes the procedure used and the choice of plantingcolonies, 4 colonies were
16 little patients, previously obtained by a research project done before. Which were
planted and where I get the expected result was higher extracellular polysaccharide
production insoluble soluble in water.
(Of the 16 samples, 12 wereproducing extracellular polysaccharide insoluble
and solublesolo4) as a percentage would be 75% P. against 25% insoluble
polysaccharide soluble.

INDICE
Agradecimientos
Resumen
Abstract
Índice
Lista de Figuras
Lista de Gráficas
Lista de Tablas
CAPITULO I
INTRODUCCION……………………………………………1
Planteamiento del problema……………………………….. .. 1
Justificación………………………………………….... …….2
Objetivo general…………………………………….….. …...3
Objetivos específicos
Hipótesis………………………………………………..........3
Variables………………….………………………………..…4.

Palabras clave
CAPITULO II
MARCO TEORICO
Antecedentes históricos de la caries en relación con los azucares.5
Hidratos de carbono visión general
Estructura química
Tipos de glúcidos
Monosacáridos
Disacáridos
Polisacáridos
Placa dentobacteriana……………………………………………18
La saliva
Composición de la saliva
Función de la saliva
Película adquirida
Materia alba
Tipos de placa dentobacteriana
Matriz orgánica intracelular
Metabolismo de la placa
Caries dental………………………………………………………33
Etiología de la caries
Carbohidratos en la dieta
Teorías de la caries
Flora oral en relación con la caries dental

Bacterias proteolíticas en relación con la caries
Localización de flora oral y caries
Bioquímica de la caries
Bioquímica enzimática extracelular del E. mutans
Descripción del proceso carioso
Polisacáridos extracelulares………………………………………59
Síntesis de glucanos extracelulares
Funciones de los glucanos extracelulares
Medios de cultivo en microbiología……………………………..67
Condiciones para el cultivo de microorganismos
Clasificación de los medios de cultivo
Morfología colonial
CAPÍTULO III
METODOLOGIA
Tipo de estudio……………………………………………………….79
Análisis de la muestra
Criterios de inclusión
Criterios de exclusión
Criterios de eliminación
Infraestructura
Recursos humanos
Recursos financieros
Material
Procedimiento……………………………………………………82

CAPITULO IV
RESULTADOS …………………………………………………….97
CAPITULO V
CONLCUSIONES ………………………………………………….102
DISCUSIÓN ………………………………………………………...103
RECOMENDACIONES……………………………………….……104
BIBLIOGRAFIA……………………………………………………105
LISTA DE FIGURAS
Fig. 1. Polisacáridos extracelulares
Fig. 2. Glándulas salivales
Fig. 3. Formación de biofilm
Fig. 4. Proceso de formación de caries
Fig. 5. Sistemas de ingreso de glucosa
Fig. 6. Actividad de las glucosiltransferasas
Fig. 7. Medios de cultivo
Fig. 8. Morfología colonial superficie
Fig. 9. Morfología colonial forma
Fig. 10. Morfología colonial borde
Fig. 11. Medio de cultivo utilizado (infusión cerebro corazón)

Fig.12. Ingredientes del medio
Fig.13. Sacarosa utilizada
Fig.14. Agua destilada utilizada
Fig.15. Matraz y balanza
Fig.16. Matraz con medio utilizado
Fig.17. sacarosa y balanza
Fig.18. Agua destilada y medio mezclados
Fig.19 Medio y mechero
Fig.20. Medio totalmente homogenizado
Fig.21. Tubos y medio BHI
Fig.22. Vaso de precipitado con tubos y sacarosa
Fig.23. Vaso de precipitado con medio
Fig.24. Vaso de precipitado y autoclave
Fig.25. Medio y estufa bacteriológica
Fig.26. Colonias seleccionadas y tubos con medio
Fig.27. Área de trabajo
Fig.28. Cepas no. A1
Fig.29. Cepas no.B1
Fig.30. Cepas no.C1
Fig.31. Cepas no.D1
Fig.32. Tubo con colonia
Fig.33. Tubos inoculado
Fig.34. asa y mechero
Fig.-35 colonia escogida
Fig.-36 asa y tubo
Fig.-37 asa y tubo 2

Fig.- 38 colonia en tubo
Fig.- 39 colonia y fondo de tubo
Fig. 40 tubos sembrados
Fig.41 condiciones de anaerobiosis
Fig.- 42 muestras A1 5 tubos
Fig.- 43 muestra B1 2 tubos
Fig.-44 muestra C1 2 tubos representativos
Fig.-45 muestra D1 tubos solubles
LISTA DE GRAFICAS
1.-Porcentaje de polisacáridos extracelulares producidos
LISTA DE TABLAS
1.-Tabla de frecuencia de producción de producción de polisacáridos
2.- tabla de distribución de colonias en los tubos para la producción de polisacáridos
extracelulares

1
INTRODUCCIÓN
Los hidratos de carbono, en especifico la sacarosa (disacárido formado por fructuosa y
glucosa) están contenidos en una gran variedad de alimentos consumidos diariamente,
los cuales poseen gran potencial cariogénico (se obtiene según la consistencia física del
alimento, la cantidad, la frecuencia y el momento de consumo)
Los hidratos de carbono participan entre otras cosas en la constitución de
peptidoglucanos, que son sustancias que conforman las paredes celulares bacterianas,
propiciando el desarrollo de placa dentobacteriana, otro factor de riesgo , el cual es
reservorio a más bacterias cariogénicas ; el estreptococos mutans es la especie
bacteriana considerada como la de mayor potencial cariogénico, produce enzimas que
rompen los enlaces de sacarosa y une los residuos de glucosa entre sí para formar
glucanos solubles e insolubles (polisacáridos) de los cuales estos últimos los insolubles
sirven de matriz pegajosa para que se adhieran otras bacterias y sigan produciendo los
ácidos en la cavidad bucal que conducen a la desmineralización de la superficie del
esmalte y el inicio de las lesiones cariosas
PLANTEAMINETO DEL PROBLEMA
La caries dental es una de las enfermedades más antiguas de la humanidad, es un
problema de alcance mundial, afecta a los países industrializados y cada vez con mayor
frecuencia a los países en desarrollo, en especial entre las comunidades más pobres,
constituye la causa principal de la pérdida dentaria y puede predisponer a otras
enfermedades.
Su etiología es multifactorial, y ya que es una enfermedad crónica termina con la
destrucción de los tejidos del diente, esto es causa directa de los ácidos producidos por
diversas bacterias de las cuales los grupos más representativos son el grupo de
estreptococos mutans y lactobacilos.
La fuente nutricional principal de estas bacterias son los hidratos de carbono, estas
bacterias en especial estreptococo mutans, tiene la capacidad de que a partir de

2
carbohidratos generar polisacáridos extracelulares, en especial glucanos, que
constituyen un factor etiológico grave, ya que le dan a la bacteria ventajas tales como la
adhesividad al diente, la reserva de energía y la aportación de esta y como producto
final tendríamos los ácidos productores que desmineralizarían al diente y generarían la
caries dental.
Los polisacaridos extracelulares por lo tanto representan un problema que no ha sido
muy estudiado hasta la fecha, la determinación de este tipo de polisacáridos en pacientes
de México es poca, no se ha dado la importancia que se requiere, ya que si
conociéramos más acerca de la producción de polisacáridos por estreptococo mutans,
así como de su metabolismo se podrían tomar medidas para disminuir la producción de
este tipo de polisacáridos que como se he venido diciendo es un factor etiológico
importantísimo para la producción de caries.
Por lo cual surge la siguiente pregunta de investigación:
¿Cuál es la producción de polisacáridos extracelulares de niños de la escuela
primaria Ignacio?
¿cuál es la producción de Polisacáridos extracelulares insolubles de niños de la
escuela primaria Ignacio Ramírez?
¿Cuál es la producción de Polisacáridos extracelulares solubles de niños de la
escuela primaria Ignacio Ramírez?
JUSTIFICACION
Existen polisacáridos extracelulares de los cuales los que sintetizan las bacterias son
glucanos, fructanos y heteropolisacáridos.
Los glucanos son uno de los componentes principales del biofilm dental, de los cuales
se puede distinguir 2 tipos principales de glucanos extracelulares bacterianos, el
dextrano (glucano soluble en agua) y el mutano (glucano insoluble en agua). Así, la
habilidad del E. mutans de sintetizar mutano, es esencial para la colonización eficiente y
el desarrollo de la caries.
En este estudio de investigación se realizara una siembra de colonias de estreptococos
de diferentes niños de la escuela primaria Ignacio Ramírez los cuales se sembraran en
medio especial para el desarrollo de glucanos extracelulares y determinar la producción
de glucanos insolubles así como solubles en agua, con esto se pretende resaltar la

3
importancia de los polisacáridos extracelulares en especial los glucanos, saber más
acerca de su estructura, síntesis, metabolismo así como sus funciones, así como hacer
recomendaciones para la aplicación de estos conocimientos en la prevención de la caries
dental.
Con este estudio de investigación se deja opción a que se sigan haciendo
investigaciones acerca de la producción de polisacáridos en una población más grande
así como su determinación y comportamiento en una diferente dieta.
OBJETIVO GENERAL
Determinar la producción de polisacáridos extracelulares en cepas aisladas de
los niños de la escuela primaria Ignacio Ramírez.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Determinar la producción de polisacáridos extracelulares solubles de las cepas
aisladas de los niños de la escuela primaria Ignacio Ramírez
Determinar la producción de polisacáridos extracelulares insolubles de las cepas
aisladas de los niños de la escuela primaria Ignacio Ramírez
HIPÓTESIS
Existe una alta producción de polisacáridos extracelulares
Existe una baja producción de polisacáridos extracelulares
No existe producción de polisacáridos extracelulares

4
VARIABLES
Dependiente
La capacidad del Estreptococo mutans para producir polisacáridos
La producción de polisacáridos insolubles y solubles
Independiente
La selección de la colonia a inocular
PALABRAS CLAVES
Polisacárido extracelular, glucano, mutano, dextrano, caries
INDICADORES
Morfología colonial característica de estreptococo mutans

5
CAPITULO II
MARCO TEORICO
ANTECEDENTES HISTÓRICOS:
La historia de la caries discurre paralelamente a muchos cambios ocurridos con el
tiempo en la práctica de la odontología. Así estudios antropológicos han confirmado la
escasez relativa de casos de caries antes del inicio de este milenio, cuando aún no se
disponía de azúcares simples y la odontología era prácticamente inexistente.
Durante los 500 años siguientes, la incidencia de la caries fue aumentando a medida que
se introdujeron los azúcares en la dieta. Con el establecimiento de las plantaciones de
azúcar en el nuevo mundo a principios del siglo XVIII, y con la posterior proliferación
en Europa del azúcar de remolacha durante el siglo XIX, apareció una pandemia de
caries que aún persiste en la actualidad y que se caracteriza porque la población
continúa consumiendo ciertos monosacáridos y disacáridos (sobre todo sacarosa)
aunque antiguamente la presencia de caries en un diente se consideraba un signo de
gangrena y el único tratamiento disponible era la extracción de la pieza enferma,
durante el siglo XIX se introdujeron ya las técnicas de desbridamiento de la caries y la
restauración.
El papel protector del flúor frente a la caries dental fue descubierto hasta mediados de
los años treinta, cuando se demostró que los niños que bebían aguas fluoradas
presentaban muchas menos cavidades que los que bebían agua procedente de
suministros con bajo contenido en flúor.
Las pastas desnitrificas fluoradas se introdujeron en 1955 y ofrecen una importante
protección adicional.
Sin embargo, a pesar de la reducción espectacular de las tasas de caries dental durante la
última mitad del siglo XX y el aumento simultáneo de la importancia de la odontología
preventiva, la caries sigue afectando aún a un porcentaje muy importante de la
población. 1

6
HIDRATOS DE CARBONO:
Los glúcidos, carbohidratos, hidratos de carbono o sacáridos son moléculas
orgánicas compuestas por carbono, hidrógeno y oxígeno. Son solubles en agua y se
clasifican de acuerdo a la cantidad de carbonos o por el grupo funcional aldehído. Son la
forma biológica primaria de almacenamiento y consumo de energía. Otras biomoléculas
energéticas son las grasas y, en menor medida, las proteínas.
El término "hidrato de carbono" o "carbohidrato" es poco apropiado, ya que estas
moléculas no son átomos de carbono hidratados, es decir, enlazados a moléculas
de agua, sino que constan de átomos de carbono unidos a otros grupos funcionales. Este
nombre proviene de la nomenclatura química del siglo XIX, ya que las primeras
sustancias aisladas respondían a la fórmula elemental Cn (H2O)n (donde "n" es un
entero=De 3 en adelante; según el número de átomos). De aquí que el término "carbono-
hidratado" se haya mantenido, si bien posteriormente se vio que otras moléculas con las
mismas características químicas no se corresponden con esta fórmula. Además, los
textos científicos anglosajones aún insisten en denominarlos carbohydrates lo que
induce a pensar que este es su nombre correcto. Del mismo modo, en dietética, se usa
con más frecuencia la denominación de carbohidratos.
Los glúcidos pueden sufrir reacciones de esterificación, aminación, reducción,
oxidación, lo cual otorga a cada una de las estructuras una propiedad específica, como
puede ser de solubilidad. 2
Sinónimos
 Carbohidratos o hidratos de carbono: Ha habido intentos para sustituir el
término de hidratos de carbono. Desde 1996 el Comité Conjunto de la Unión
Internacional de Química Pura y Aplicada (International Unión of Pure and

7
Applied Chemistry1 ) y de la Unión Internacional de Bioquímica y Biología
Molecular (International Union of Biochemistry and Molecular Biology)
recomienda el término carbohidrato y desaconseja el de hidratos de carbono.
 Glúcidos: Este nombre proviene de que pueden considerarse derivados de
la glucosa por polimerización y pérdida de agua. El vocablo procede
del griego "glycýs", que significa dulce.
 Azúcares: Este término sólo puede usarse para
los monosacáridos (aldosas y cetosas) y los oligosacáridos inferiores
(disacáridos). En singular (azúcar) se utiliza para referirse a la sacarosa o azúcar
de mesa.
 Sacáridos: Proveniente del griego σάκχαρον que significa "azúcar". Es
la raíz principal de los tipos principales de glúcidos
(monosacáridos, disacáridos, oligosacáridos y polisacáridos).
Estructura química:
Los glúcidos son compuestos formados en su mayor parte
por átomos de carbono e hidrógeno y en una menor cantidad de oxígeno. Los glúcidos
tienen enlaces químicos difíciles de romper llamados covalentes, mismos que poseen
gran cantidad de energía, que es liberada al romperse estos enlaces. Una parte de esta
energía es aprovechada por el organismo consumidor, y otra parte es almacenada en el
organismo.
En la naturaleza se encuentran en los seres vivos, formando parte
de biomoléculas aisladas o asociadas a otras como las proteínas y los lípidos.

8
Todos los carbohidratos son azucares pequeños solubles en agua (glucosa y fructuosa) o
bien cadenas como el almidón y la celulosa que se elaboran enlazando subunidades de
azúcar. 3
Tipos de glúcidos
Si el carbohidrato se compone de una sola molecula de azúcar se le llama
monosacárido, si se enlazan dos o más monosacáridos se forma un disacárido, o un
polisacárido.
Los carbohidratos como los azucares y almidones, son fuentes importantes de energía
para casi todos los organismos. Consideremos un desayuno que incluya panqueques de
moras, jarabe y jugo de naranja, los panqueques constituyen principalmente los
carbohidratos almacenados en las semillas de trigo u otros cereales. El azúcar que
endulza al jarabe las moras y el jugo de naranja también se almacena en las plantas
como fuente de energía otros carbohidratos como por ejemplo la celulosa y las
moléculas similares proporcionan soporte estructural a células individuales o incluso al
cuerpo entero de organismos tan diversos como plantas, hongos bacterias e insectos.
Los azucares se enlazan en forma de anillo para formar disacáridos y polisacáridos. Casi
todos los carbohidratos pequeños son solubles en agua.

9
Monosacáridos
La glucosa es la más común de los carbohidratos presentes en los organismos vivos, y
es la subunidad de la que están formados casi todos los polisacáridos. La glucosa tiene 6
carbonos, así su formula química es C6 H 12 O6.
Muchos otros organismos sintetizan otros monosacáridos que tienen la misma fórmula
que la glucosa, pero una estructura ligeramente distinta, entre ellos está la fructosa ( el
azúcar del maíz presente en la miel de maíz, y también la molecula que hace que el jugo
de naranja sepa dulce) la galactosa ( parte de la lactosa, el azúcar de la leche), otros
monosacáridos incluyen la ribosa y la desoxirribosa que tienen 5 carbonos, estas forman
parte de las moléculas genéticas acido ribonucleico y acido desoxirribonucleico.
Disacáridos
Los monosacáridos en especial la glucosa y sus moléculas relacionadas tienen una vida
relativamente corta en las células, casi todos se descomponen para liberar su energía
química la cual se usa en diversas actividades celulares o se encadenan mediante
síntesis por deshidratación para formar disacáridos o polisacáridos, los disacáridos se
utilizan a menudo para reservar energía a corto plazo sobre todo en plantas, tal vez
usted tomo café con leche y azúcar en el desayuno, entre los disacáridos más comunes
están la sacarosa ( glucosa mas fructosa), que es lo que endulzo su café, la lactosa ( el
azúcar de la leche) y la maltosa ( glucosa mas glucosa que se formara en su tracto
digestivo cuando descomponga en almidón de sus panqueques. Si se requiere energía
los disacáridos se dividen en subunidades de monosacárido mediante hidrólisis.
Polisacáridos
Pruebe masticar una galleta salada durante un largo plazo para que las enzimas de la
saliva tengan tiempo de descomponerla en sus azucares componentes ¿sabe más dulce
cuanto más tiempo se mastica? Así debería ser, los monosacáridos casi siempre la

10
glucosa se juntan para formar polisacáridos como el almidón en las plantas o el
glucógeno en los animales, donde se almacena energía a largo plazo.
El almidón comúnmente se forma en las raíces y en las semillas, en el caso de la galleta,
se las semillas de trigo, el almidón puede presentarse como cadenas enrolladas no
ramificadas de hasta 1000 subunidades de glucosa o más comúnmente cadenas
ramificadas de hasta medio millón de monómeros de glucosa.
El glucógeno almacenado como fuente de energía en el hígado y en los músculos de los
animales entre ellos los seres humanos suele ser mucho más pequeño que en el almidón
y tiene ramificaciones cada 10 a 12 subunidades de glucosa. Tener muchas ramas
pequeñas probablemente facilita la separación de subunidades de glucosa cuando se
necesita liberar energía rápidamente.
Muchos organismos utilizan también polisacáridos como materiales estructurales, uno
de los más importantes polisacáridos extracelulares estructurales es la celulosa, quien
integra la mayor parte de las paredes celulares de las plantas y aproximadamente la
mitad de la masa del tronco de un árbol.
Si pensamos en los extensos campos y bosques que cubren gran parte de nuestro planeta
no nos extrañara enterarnos que habría más celulosa en la tierra que en todas las demás
moléculas orgánicas juntas.los ecólogos calculan que se sintetiza cerca de un billón de
toneladas de celulosa cada año.
Al igual que el almidón la celulosa consiste en pequeñas unidades de glucosa unidas o
enlazadas. Sin embargo aunque la mayoría de los animales puede digerir fácilmente el
almidón, solo unos cuantos microbios como los que habitan en el tracto digestivo de las
vacas o de las termitas pueden digerir la celulosa.
¿Por qué es así, si tanto el almidón como la celulosa están formados de glucosa? Es
porque la orientación de los enlaces entre las subunidades es diferente en los dos
polisacáridos, en la celulosa cada segunda glucosa está literalmente de cabeza, esta
orientación de los enlaces impide que las enzimas digestivas de los animales ataquen los
enlaces de entre las subunidades de glucosa.

11
Las enzimas sintetizadas por ciertos microbios en cambio pueden romper esos enlaces,
el resultado es que la celulosa sirve como alimento para esos microbios, en cambio para
la mayoría de los animales la celulosa es fibra (material que pasa por el tracto digestivo
sin digerirse).
Las cubiertas externas duras de los insectos, cangrejos y arañas están formados de
quitina, un polisacárido en el que las subunidades de glucosa han sufrido alguna
modificación química por la adición de un grupo funcional nitrogenado.
Resulta interesante que la quitina también hace rígidas las paredes celulares de muchos
hongos, las paredes celulares de las bacterias contienen otros tipos de polisacáridos
modificados, los mismos que los fluidos lubricantes de nuestras articulaciones y las
corneas trasparentes de los ojos.
Muchas otras moléculas incluido el moco, algunos mensajeros químicos llamados
hormonas y muchas moléculas de la membrana plasmática se componen parcialmente
de carbohidratos, quizá las más interesantes de esas moléculas son los ácidos nucleicos
que llevan la información hereditaria. 2

12
Clasificación de los polisacáridos:
Para la clasificación de los polisacáridos, se acude a uno de dos criterios, el funcional,
que es el más difundido, o el químico, que se atiene a su estructura y composición.
Según la función biológica, podemos clasificar los polisacáridos en los siguientes
grupos:
Bien como sustancias de reserva, o bien como moléculas estructurales. Los que realizan
una función estructural presentan enlace b -glucosídico, y los que realizan una función
de reserva energética presentan el enlace a -glucosídico .
Polisacáridos de reserva:
Almidón: El almidón es la sustancia con la que las plantas almacenan su alimento en
raíces (yuca), tubérculos (patata), frutas y semillas (cereales). Pero, no sólo es una
importante reserva para las plantas, también para los seres humanos tiene una alta
importancia energética, proporciona gran parte de la energía que consumimos los
humanos por vía de los alimentos.
El almidón se diferencia de los demás hidratos de carbono presentes en la naturaleza en
que se presenta como un conjunto de gránulos o partículas. Estos gránulos son
relativamente densos e insolubles en agua fría, aunque pueden dar lugar a suspensiones
cuando se dispersan en el agua. Suspensiones que pueden variar en sus propiedades en
función de su origen.
Almidón y estructura química: Desde el punto de vista químico el almidón es un
polisacárido, el resultado de unir moléculas de glucosa formando largas cadenas,
aunque pueden aparecer otros constituyentes en cantidades mínimas.

13
El almidón es una sustancia que se obtiene exclusivamente de los vegetales que lo
sintetizan a partir del dióxido de carbono que toman de la atmósfera y del agua que
toman del suelo. En el proceso se absorbe la energía del sol y se almacena en forma de
glucosa y uniones entre estas moléculas para formar las largas cadenas del almidón, que
pueden llegar a tener hasta 2000 o 3000 unidades de glucosa.
El almidón está realmente formado por una mezcla de dos sustancias, amilasa y
amilopectina, que sólo difieren en su estructura: la forma en la que se unen las unidades
de glucosa entre si para formar las cadenas. Pero esto es determinante para sus
propiedades. Así, la amilosa es soluble en agua y más fácilmente hidrolizable que la
amilopectina (es más fácil romper su cadena para liberar las moléculas de glucosa).
En realidad, la estructura del almidón es muy parecida a la de la celulosa, otro
polisacárido que producen las plantas. Pero mientras el almidón es parte del alimento de
muchos animales y se descompone fácilmente por acción de las enzimas digestivas, la
celulosa es parte del tejido de sostén de las plantas y muy difícil de digerir, algo que la
mayoría de los animales aprenden rápidamente.
En los animales, el equivalente al almidón, como sustancia de reserva energética, es otra
sustancia de estructura parecida que recibe el nombre de glucógeno. El almidón se
puede identificar fácilmente gracias a que la amilosa en presencia de yodo forma un
compuesto azul estable a bajas temperaturas.
Usos:
El almidón es importante porque forma parte de nuestra dieta. Se encuentra en las
patatas, el arroz, los cereales, las frutas, etc. En una dieta sana, la mayor parte de la
energía la conseguimos a partir del almidón y las unidades de glucosa en que se
hidroliza.

14
El almidón también es muy utilizado en la industria alimentaria como aditivo para
algunos alimentos. Uno más de los muchos utilizados. Tiene múltiples funciones entre
las que cabe destacar: adhesivo, ligante, enturbiante, formador de películas, estabilizante
de espumas, conservante para el pan, gelificante, aglutinante, etc. El problema surge
porque muchas veces no se nos informa de su uso. Así, por ejemplo, se utiliza en la
fabricación de embutidos y fiambres de baja calidad para dar consistencia al producto.
Antiguamente, el almidón se utilizaba para "almidonar" la ropa. Cuando se lavaba la
ropa se le daba un baño en una disolución de almidón para conseguir que después del
planchado quedara tersa o con apresto y evitar que se arrugara, por ejemplo sábanas y
camisas. También se utilizaba en mayor concentración, incluso para conseguir que la
ropa quedara tiesa, como por ejemplo, los "can-can" que llevaban las mujeres debajo de
las faldas para dar volumen.
Hoy en día el almidón tiene otras muchas aplicaciones. Por ejemplo, es un excelente
agente antiadherente en múltiples usos. Pero también puede utilizarse para todo lo
contrario: como adhesivo. Una utilización muy interesante del almidón es la preparación
de embalajes de espuma, una alternativa biodegradable a los envases de poliestireno. 4
Glucógeno: El glucógeno es la forma principal de almacenaje de carbohidratos en los
animales, se encuentra en proporción mayor en el hígado (hasta 6%) y en el músculo,
donde rara vez excede de 1%. Sin embargo, debido a su masa mayor, el músculo
almacena tres a cuatro veces la cantidad de glucógeno que tiene el hígado como reserva.
Al igual que el almidón, es un polímero ramificado de alfa-glucosa.
En las células hepáticas, el glucógeno aparece en forma de grandes gránulos,
constituidos por agrupaciones de simples moléculas, muy ramificadas, por lo que tiene
un peso molecular muy elevado. A semejanza de la amilopectina, el glucógeno es un
polisacárido de la D-glucosa con enlaces alfa 1-4, sin embargo, está más ramificado, y
su molécula es más reducida que la amilopectina; las ramificaciones aparecen cada 8 a
12 residuos de glucosa.

15
El glucógeno puede aislarse de los tejidos animales digiriéndolos con disoluciones
calientes de KOH en las que los enlaces no reductores alfa 1-4 y alfa 1-6 son estables.
Importancia biomédica: La función del glucógeno muscular es actuar como una fuente
de fácil disponibilidad de unidades de hexosa para la glucólisis dentro del propio
músculo. El glucógeno hepático sirve en gran parte para exportar unidades de hexosa
para la conservación de la glucosa sanguínea, en particular entre comidas.
Después de 12 a 18 horas de ayuno, el hígado casi agota su reserva de glucógeno. El
glucógeno muscular sólo disminuye de manera significativa después de ejercicio
vigoroso prolongado. Puede inducirse un almacenaje mayor de glucógeno muscular
con dietas ricas en carbohidratos después de la depleción por el ejercicio.
Las "enfermedades por almacenamiento de glucógeno" son un grupo de trastornos
hereditarios que se caracterizan por movilización deficiente del glucógeno y depósito de
formas anormales del mismo, conduciendo a debilidad muscular e inclusive muerte.
Funciones de las reservas de glucógeno:
El glucógeno constituye la principal fuente de energía para la contracción
del músculo esquelético. Dado que el hígado obtiene la mayor parte de su energía
metabólica de la oxidación de los ácidos grasos, el glucógeno hepático tiene una función
muy distinta, como fuente de glucosa sanguínea que se transporta a otros tejidos para su
catabolismo.
El hígado actúa fundamentalmente como un "glucostato", sensor de las concentraciones
de glucosa sanguínea que ajusta en función de ello la síntesis y degradación de
glucógeno; gran parte de esta regulación comporta el control de la glucógeno sintasa y
la fosforilasa.

16
Para cumplir esta función, el hígado contiene unas reservas de glucógeno relativamente
elevadas, desde un 2 a un 8% del peso del órgano. En el hígado, la velocidad máxima de
síntesis y degradación de glucógeno son aproximadamente iguales, mientras que en el
músculo la velocidad máxima de glucogenólisis supera a la síntesis de glucógeno en
unas 300 veces.
Aunque la enzimología de la síntesis y degradación del glucógeno es semejante en el
hígado y el músculo, el control endocrino del hígado es bastante diferente. Las enzimas
difieren también estructuralmente. 5
Polisacáridos estructurales
Figura 1
Estructura de la celulosa.
Se trata de glúcidos que participan en la construcción de estructuras orgánicas. Los más
importantes son los que constituyen la parte principal de la pared celular de plantas,
hongos y otros organismos eucarióticos osmótrofos, es decir, que se alimentan por
absorción de sustancias disueltas. Éstos no tienen otra manera más económica de
sostener su cuerpo, que envolviendo a sus células con una pared flexible pero resistente,
contra la que oponen la presión osmótica de la célula, logrando así una solución del tipo
que en biología se llama esqueleto hidrostático.

17
La celulosa es el más importante de los polisacáridos estructurales. Es el principal
componente de la pared celular en las plantas, y la más abundante de las biomoléculas
que existen en el planeta. Es un glucano, es decir, un polímero de glucosa, con enlaces
glucosídicos entre sus residuos de tipo β(1→4). Por la configuración espacial de los
enlaces implicados, los residuos de glucosa quedan alineados de forma recta, no en
helicoide, que es el caso de los glucanos α(1→4), del tipo del almidón. Ésta es la regla
en cuanto a la conformación de todos los polisacáridos estructurales de las paredes. Esas
cadenas rectas se enlazan transversalmente, por enlaces de hidrógeno, en haces de
cadenas paralelas.
La quitina cumple un papel equivalente al de la celulosa, pero en los hongos, y además
es la base del exoesqueleto de los artrópodos y otros animales emparentados. La quitina
es un polímero de la N-acetil-2, D-glucosamina, un monosacárido aminado, que
contiene por lo tanto nitrógeno. Siendo éste un elemento químico de difícil adquisición
para los organismos autótrofos, que lo tienen que administrar con tacañería, la quitina
queda reservada a heterótrofos como los hongos, que lo obtienen en abundancia.
Otras funciones
La mayoría de las células de cualquier ser vivo suelen disponer este tipo de moléculas
en su superficie celular. Por ello están involucrados en fenómenos de reconocimiento
celular (ejemplo: Complejo Mayor de Histocompatibilidad), protección frente a
condiciones adversas (Ejemplo: Cápsulas polisacarídicas en microorganismos) o
adhesión a superficies (ejemplo: la formación de biofilmes o biopelículas, al actuar
como una especie de pegamento). 2

18
Según la composición
Se distinguen dos tipos de polisacáridos según su composición:
1. Homopolisacáridos: están formados por la repetición de un monosacárido.
2.
Heteropolisacáridos: están formados por la repetición ordenada de un disacárido
formado por dos monosacáridos distintos (o, lo que es lo mismo, por la
alternancia de dos monosacáridos). Algunos Heteropolisacáridos participan
junto a polipéptidos (cadenas de aminoácidos) de diversos polímeros mixtos
llamados peptidoglucanos, mucopolisacáridos o proteoglicanos. Se trata
esencialmente de componentes estructurales de los tejidos, relacionados
con paredes celulares y matrices extracelulares. 6
PLACA DENTOBACTERIANA
La placa dentobacteriana es una masa blanda, tenaz y adherente que presenta en su
composición distintos tipos de colonia bacterianas, se adhieren a la superficie de los
dientes, encía, lengua y otras superficies de la boca.
Esta llega a formarse por una mala higiene bucal y es un factor importantísimo en la
etiología de la caries dental, la formación de tártaro y la enfermedad periodontal. Otro
término que se le da es de una película trasparente sin color que se adhiere al diente
compuesta por bacterias y células descamadas dentro de una matriz de mucoproteinas y
mucopolisacáridos.
Así como la película que la origino la placa dentobacteriana es traslucida y por eso es
poco visible a menos que haya deposito de minerales o hemoglobina procedentes de la
ruptura de capilares gingivales.
Si es delgada se logra observar por medio de un colorante que logre pigmentarla o con
uno fluorescente que se ilumina con luz ultravioleta. La placa se puede eliminar con un
cepillado vigoroso la película no.

19
Para conocer el mecanismo de la placa dentobacteriana primero es necesario conocer
antes la función de la saliva así como las características de la película adquirida y la
materia alba
LA SALIVA
La saliva es un líquido de procedencia orgánica producido por las glándulas salivales,
como son 2 glándulas parótidas, dos submaxilares, dos sublinguales así como otras
distribuidas de manera aislada de la mucosa bucal. 7
Glándula parótida
Es una glándula tubuloacinosa que es sólo serosa, en el ser humano es la de mayor
tamaño, está rodeada por una gruesa cápsula de tejido conectivo desde donde parten
tabiques de tejido conectivo hacia el interior de la glándula que la dividen en finos
lóbulos. El conducto excretor principal o conducto de Stenon o parotídeo desemboca a
nivel del segundo molar superior.
Tamaño más o menos de 6 cm de longitud y de 3 a 4 cm de ancho.
Peso varía de 15 a 30 g.
Está situada en la cara lateral de la fosa retromandibular.Las glándulas salivales están
localizadas alrededor de la boca y producen la saliva que humedece los alimentos para
ayudar con la masticación y la deglución. Las glándulas salivales producen saliva -
algunas veces llamada esputo - y la segregan hacia la boca a través de aberturas
llamadas ductos. La saliva ablanda los alimentos, lo que ayuda a masticarlos y tragarlos.
Ayuda a digerir la comida. También limpia la boca y contiene anticuerpos que pueden
matar gérmenes.
Los problemas de las glándulas salivales pueden irritar e inflamar las glándulas. Eso
provoca síntomas, tales como:

20
Mal sabor en la boca Dificultad para abrir la boca seca Dolor en la cara o la boca
Inflamación de la cara o el cuello
figura 2
Glándula submaxilar
La glándula submaxilar una glándula salival que tiene una forma irregular y un tamaño
parecido a una nuez. Se localiza en la parte posterior del piso de la boca. Esta glándula
produce una secreción musinosa acuosa, llamada mucoserosa, a través del conducto de
Wharton.
Glándula sublingual
Es la más pequeña en volumen y peso (representa un tercio aproximadamente de la
submandibular). Ubicada en el surco alveololingual, subyacente a la mucosa con un
borde craneal que produce una elevación denominada eminencia sublingual. Su forma
es elipsoidal y está aplanada transversalmente, con un eje mayor de dirección
ventromedial, y mide 3 cm de longitud aproximadamente.La saliva contiene enzimas
que comienzan el proceso de digestión y ayudan a limpiar la boca, eliminando bacterias

21
y partículas de alimentos. Al mantener la boca húmeda, la saliva ayuda a conservar las
dentaduras postizas, retenedores u otros aparatos ortodóncicos en su lugar.
Composición de la saliva
 Agua: Representa un 99% de su volumen, en la que se disuelven el 1% restante
formado por sales minerales como iones de sodio, potasio, cloruro, bicarbonato y
fosfatos. El agua permite que los alimentos se disuelvan y se perciba su sabor en
el sentido del gusto.
 Iones cloruro: Activan la amilasa salival o ptialina.
 Bicarbonato y fosfato: Neutralizan el pH de los alimentos ácidos y de la corrosión
bacteriana.
 Moco: Lubrica el bolo alimenticio para facilitar la deglución y que pueda avanzar a
lo largo del tubo digestivo, sin dañarlo.
 Lisozima: Es una sustancia antimicrobiana que destruye las bacterias contenidas en
los alimentos, protegiendo en parte los dientes de la caries y de las infecciones.
 Enzimas: Como la ptialina, que es una amilasa que hidroliza
el almidón parcialmente en la boca, comenzando la digestión de los hidratos.

22
 Estaterina: Con un extremo amino terminal muy ácido, que inhibe la precipitación
de fosfato cálcico al unirse a los cristales de hidroxiapatita. Además, también tiene
función antibacteriana y antifúngica.
 Otras
sustancias: Como inmunoglobulinas específicas, transferrina, lactoferrina.Tiene una
composición viscosa y lubrica el estomago y las tráquea para cuando llega el
alimento
 Calcio: Que ayuda a digerir el alimento. Es inodora como el agua (sin olor). 8
Función de la saliva
La saliva se produce por lo general como respuesta a estímulos del sistema nervioso
autónomo. La estimulación parasimpática origina secreción acuosa y abundante, en
cambio la estimulación simpática con frecuencia se debe a estrés y origina volúmenes
menores de una secreción viscosa, con lo cual proporciona la sensación de resequedad
bucal.
Las funciones son las siguientes:
1.- Proporcionar un medio protector para la mucosa y los dientes
Enjuaga la boca al arrastrar consigo partículas de alimentos y desechos celulares.
Además contiene inmunoglobulinas A, G Y M, las cuales proporcionan
protección a la boca contra la invasión microbiana.

23
El moco de la saliva mantiene la flora bacteriana en una condición constante, lo
hace al trasportar las sustancias antibacterianas a las zonas donde se requiere
neutralizar a los agentes patógenos.
Las glucoproteínas se relacionan con la adhesión de algunas bacterias.
Amortigua la acidez normal de la boca
Funciona como protector contra la disolución del fosfato de calcio en los tejidos
duros ( dentina, cemento y esmalte expuestos) esto lo hace por medio de
amortiguadores salivales así como la conservación de una concentración
saturada de iones calcio y fosfato. Los amortiguadores salivales mantienen a la
saliva en un pH de entre 5.6 y 6.2 pero si existe una estimulación potente puede
incrementarlo a 7 u 8, esto debido a un aumento en la concentración de
bicarbonato. El fosfato y las proteínas son importantes amortiguadores en la
placa dentobacteriana.
Contiene antibacterianos específicos (bacteriostáticos, bactericidas y
aglutinantes) los cuales actúan como mecanismo de defensa. Por ejemplo las
opsoninas vuelven susceptibles las bacterias al romper los enlaces entre N-
acetilmuramico y N- acetilglucosamina de las paredes celulares y leucocitos. La
cantidad de leucocitos en una boca saludable varia de 100 a 1000 000/ml y
puede llegar hasta 11 000 000/ml en una boca con problemas inflamatorios.
La lactoferrina une iones Fe suprimiendo este elemento esencial para algunas
bacterias bucales y a la lactoperidasa que hace la unión del tiocinato y el
peróxido de hidrogeno produzca sustancias toxicas para muchas bacterias.

24
2.- humedece y lubrica la mucosa bucal y los labios
Esta humidificación es continua debido a la evaporación y la deglución de la
saliva. La lubricación se lleva a cabo por medio de glucoproteínas llamadas
mucinas de las cuales depende la viscosidad de la saliva, ya que son capaces
de unir moléculas de agua con sus grupos hidroxilo.
Ayuda en la digestión, ya que humedece los alimentos ingeridos para dar la
consistencia semisólida y facilitar su deglución.
Además contiene enzimas muy importantes como la amilasa alfa, esta
hidroliza las dextrinas, disminuye la capacidad de los genes de almidón y
ayuda a eliminar desechos de hidratos de carbono de los dientes. También
contiene a la amilasa beta que desdobla las moléculas. También contiene
aliesterasas las cuales hidrolizan los esteres de ácidos grasos , lipasas que
desdoblan glicéridos de ácidos grasos así como enzimas de trasferencia
como la catalasa la peroxidasa y la hexocinasa que catalizan reacciones en
las cuales trasfieren un grupo químico de un compuesto a otro 7
Película adquirida
El esmalte del diente que se encuentra en erupción está cubierto por una ligera capa de
proteínas llamada lámina basal o cutícula del esmalte, la cual es producto final del
metabolismo del ameloblasto y desaparece con rapidez para así permitir el contacto
directo del diente con el medio bucal.

25
Composición
Tiempo después se forma una nueva película, la película adquirida, esta se une con
firmeza a la superficie dental, tiene menos de una micra de espesor y se compone de
proteínas salivales como fosfoproteínas y glucoproteínas, así como de enzimas e
inmunoglobulinas que posteriormente se desnaturalizaran.
La composición de la película varía de un sujeto a otro, sin embargo las cargas
eléctricas de sus moléculas orgánicas son distintas a las de los cristales minerales de la
hidroxiapatita adamantina y ello favorece su fuerte fijación en grietas, fisuras y la
superficie del esmalte.
Es importante decir que la película adquirida no se elimina con el cepillado, solo se
quita con un abrasivo fuerte, pero vuelve a formarse inmediatamente al contacto con la
saliva, a los 90 minutos ya están integradas sus primeras capas y a las 3 o 4 horas como
máximo esta ya formada en su totalidad.
Características
Su aspecto es claro y translucido aunque puede pigmentarse con el consumo de tabaco o
en sitios donde existen muchos polvos de cobre, níquel, cadmio o hierro.
Suele considerarse una estructura simple sin embargo Meckel la divide en tres capas:
Película subsuperficial: es una red de fibrillas que se introduce y adhiere a las
irregularidades microscópicas del esmalte. Tiene de 2 a 3 micras d espesor

26
Película superficial: es una capa de material amorfo y mide de 0.02 a 5 micras de
espesor.
Película suprasuperficial o manchada: aquí se encuentran algunas ocasiones
algunos microorganismos y productos finales de su metabolismo.
Funciones
Se le han atribuido funciones tanto protectoras como perjudiciales y están incluyen:
Retrasar la desmineralización del esmalte al actuar como barrera para la difusión
de los ácidos desde la placa dentobacteriana hacia la superficie adamantina.
Retrasar la difusión de iones calcio y fosfato desde el área de desmineralización
y de ese modo intensificar el proceso de remineralización.
Actuar como matriz inicial a la cual se le adhieren las bacterias bucales para
iniciar la formación de la placa dentobacteriana.
Materia alba
Está compuesta por masas de bacterias, restos alimenticios, células epiteliales
descamadas así como leucocitos. Tiene una característica muy especial esta ligeramente
adherida a los dientes por los cual es posible eliminarla incluso con una jeringa de agua,
pero es distinta a la placa dentobacteriana.

27
TIPOS DE PLACA DENTOBACTERIANA
Según su localización, la placa dentobacteriana puede ser supragingival, subgingival, de
fosas y fisuras, proximal y radicular.
Placa dentobacteriana supragingival
Esta se extiende desde el margen libre de la encía hasta la corona del diente, su
composición es variada pero en general está constituida por microorganismos y matriz
orgánica celular.
Microorganismos
La formación de placa dentobacteriana supragingival se inicia con la colonización
primaria, es decir primeramente con la adherencia de microorganismos aerobios
grampositivos en colonias aisladas. Esta colonización es selectiva, porque al parecer la
película adquirida tiene receptores para las bacterias.
El primer colonizador es Streptococcus sanguis y después Actinomyces viscosus y otros
Streptococcus. Estas bacterias unen a la película adquirida mediante enlaces débiles.
Después de esto se agregan estreptococos de las especies Mitis, crista y otras bacterias
como de Neisseria y Corynebacterium matruchotii).
Este tipo de placa tiene metabolismo aerobio, las bacterias aerobias facultativas se
adaptan, con excepción de las especies veillonella, las cuales sobreviven a partir del
lactato elaborado por otros microorganismos y poseen mecanismos de resistencia al
oxigeno. Las especies de Provotella, porphyromonas y fusobacterium conforman el 0.2
% de la colonia bacteriana y son microorganismos anaerobios estrictos.

28
En el trascurso de las primeras 48 horas las colonias crecen y confluyen es decir se unen
unas con otras. Por medio del microscopio electrónico es posible observar al principio
imágenes en granos de maíz por que predominan los cocos, mas tarde las típicas
mazorcas con formas filamentosas recubiertas de cocos. En la fase de colonización
primaria algunas placas dentobacterianas supragingivales no son cariogenicas ya que
tienen estreptococos mutans y lactobacilos pero poseen poco poder de adhesión.
La colonización secundaria comienza entre los 3 a 5 días posteriores, algunas bacterias
aumentan en número y otras disminuyen y otras más se agregan, como hay competencia
por el consumo de oxigeno las mas aerobias van siendo sustituidas por anaerobias y
anaerobias facultativas.
Por medio del microscopio electrónico es posible ver un aumento en las formas
bacilares sobre todo de especias de Actinomyces, la agregación de bacilos sobre bacilos
da lugar a acumulaciones pilosas.los microorganismos se distribuyen en las capas
externas y los anaerobios en las más profundas, los estreptococos son aun los mas
abundantes y se localizan en cualquier lugar.
La velocidad de crecimiento de la placa dentobacteriana supragingival es rápida durante
la primera semana y disminuye en las dos siguientes mientras alcanza su maduración.
Partir de este momento puede aumentar o disminuir dependiendo de los hábitos de
higiene, dieta y flujo salival. Cuando las capas más profundas ya no tienen oxigeno ni
nutrimentos los productos de desechos se acumulan y van muriendo los
microorganismos.
Matriz orgánica intracelular
Constituye aproximadamente el 30% de la placa dentobacteriana y está formada por:
 Glucoproteínas
 Proteínas

29
 Hidratos de carbono
 Compuestos inorgánicos
 Agua proveniente de dieta, saliva y bacterias
Los compuestos inorgánicos varían depende de esto el esmalte, los minerales y la edad
pero entre ellos tenemos:
 Sodio
 Potasio
 Calcio
 Fosfato inorgánico
 Magnesio
 Hierro
 Fluor
 Agua (70 a 80%)
Los hidratos de carbono provienen en su mayoría de la dieta así como de las
glucoproteínas salivales, aunque hay intracelulares, extracelulares y capsulares. Estos
pueden ser
 Glucanos (polímeros de glucosa)
 Fructanos (polímeros de fructosa)
 Heteroglucanos
Los hidratos de carbono de la dieta para ser asimilados por las bacterias requieren de
enzimas especiales como la amilasa alfa de la saliva, las oxidoreductasas y las
deshidrogenasas.
Las enzimas bacterianas (dextranasas, fructanasas, neuraminidasas, glucosidasas,
glucógeno fosforilasas, entre otras) tienen una función fundamental. Las consecuencias
del metabolismo de los hidratos de carbono son:
1. Cuando las glucoproteínas son atacadas por las bacterias, se separan residuos
terminales de acido sìalico, se vuelven menos solubles y se depositan con
facilidad alrededor de los microorganismos.

30
2. Se obtienen materiales de reserva factibles de ser degradados y movilizados en
cualquier momento.
3. Los polisacáridos extracelulares, en especial los glucanos insolubles, facilitan la
adhesión, la agregación y la coagregacion intermicrobiana en el esmalte.
4. Al formarse el tártaro dental, los hidratos de carbono dificultan el acceso de
saliva y la salida de productos tóxicos.
5. Los ácidos producidos reducen el pH y de ese modo facilitan la
desmineralización del esmalte.
Por último las proteínas procedente de la saliva y de la dieta proporcionan nitrógeno y
aminoácidos esenciales para la vida microbiana a su vez el amoniaco resultante es
perjudicial para el huésped.
Placa dentobacteriana subgingival
Esta se localiza a partir del margen gingival en dirección apical, su formación se
favorece cuando el pH del surco es más alcalino que el de la saliva y el líquido gingival
tiene mayor cantidad de sales. En este tipo de placa existe poca matriz intercelular,
salvo en las zonas adheridas al diente, por lo cual las fuentes nutricias son endógenas
por ejemplo del liquido gingival o interbacteriana.
Los microorganismos existentes dependen de la profundidad a la que se encuentren, por
ejemplo cerca del margen dontogingival predominan los microorganismos
grampositivos, en la porción apical el potencial de oxidorreduccion es más bajo lo cual
permite el desarrollo de microorganismos anaerobios facultativos, bacilos
gramnegativos anaerobios y bacterias anaerobias estrictas.
Placa dentobacteriana fisural
Este tipo de placa se forma en fosetas y fisuras apenas tiene matriz extracelular y
contiene abundantes restos de alimentos. En ella abundan los cocos grampositivos sobre

31
todo estreptococo sanguis y S. salivarius, también se desarrollan lactobacilos,
Corynebacterium matruchotii, especias de veillonella y estreptococo mutans, el cual
puede construir el 40% de la colonización bacteriana cuando hay caries activa
Placa dentobacteriana proximal
Está situada en los espacios interproximales en dirección apical, aquí predominan
Actinomyces viscosus y Actinomyces naeslundii. Pero también se detectan estreptococo
sanguis, Actinomyces israelii, especias de veillonella y algunos bacilos gramnegativos
anaerobios estrictos como las especias de selenomonas, Porphyromonas, Provotella y
Fusobacterium. En las caries abundan estreptococo mutans y lactobacilos.
Placa dentobacteriana radicular
Esta se desarrolla cuando el cemento radicular se expone al microambiente bucal, ya sea
por retracción gingival en edad avanzada o por enfermedades del periodonto, también se
forma en áreas interproximales y a lo largo de la unión cemento esmalte. 7
Estadios de la formación de la placa
La formación de la placa dental la podemos dividir en 3 estadios:
 En la primera fase las glucoproteínas de la saliva son absorbidas en la superficie
externa del esmalte dentario, produciendo una película orgánica, delgada,
acelular y carente de estructura, conocida como película adquirida.
 El segundo estadio de formación de la placa comprende la colonización
selectiva, de la película por bacterias adherentes específicas, aunque las bacterias
pueden en algunos casos iniciar la formación de la placa en ausencia de la
película adquirida, con mayor frecuencia, existe una capa que separa la
superficie del diente de la capa más profunda de microorganismos.

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 El paso último de la formación de la placa a veces es conocido como
maduración de la placa, engloba la multiplicación y el crecimiento de más
bacterias sobre las que están inicialmente.
El cuerpo de la placa dentobacteriana, contiene muchas cepas de bacterias, es mantenido
unido por adherencias interbacterianas en gran medida por los glucanos extracelulares.
(9) FIGURA 3
Metabolismo de la placa
Para las bacterias de la placa la principal fuente de energía son alimentos que contengas
altos índices de carbohidratos, así la placa metaboliza carbohidratos fermentables
(sacarosa) con la resultante formación de varios ácidos organismos como subproductos
y una consiguiente caída del pH. Estos ácidos son los responsables de iniciar con la
caries dental.

33
Sin embargo no todas las bacterias de la placa metabolizan carbohidratos. Algunas
tienen capacidades proteolíticas y utilizan proteínas como fuentes de energía con la
formación final de bases. La formación de estos materiales básicos y los valores de pH
altos pueden favorecer la enfermedad periodontal. Y promover la precipitación de calcio
y fosfato en la placa como tártaro dental.
Sabemos que como se ha venido estudiando estreptococo mutans en presencia de
sacarosa en la dieta forma polisacáridos extracelulares, pero también se sabe que varias
cepas bacterianas sintetizan polisacáridos semejantes al glucógeno dentro de las células
bacterianas.
Estos polisacáridos se denominan polisacáridos intracelulares, no funcionan como
componentes de la matriz de la placa sino que pueden servir como fuente de energía
para las bacterias durante los periodos en que no hay aporte de carbohidratos a la dieta.
Así los pacientes cuya placa contiene estos microorganismos formaran ácidos aun
cuando estos estén ayunando, la producción de ácidos en la placa durante las horas de
sueño cuando los mecanismos de defensa de la boca (salivación, movimientos de los
labios, lengua y carillos) están en reposo es particularmente peligrosa desde el punto de
vista de la formación de caries. 10
INTRODUCCION (CARIES DENTAL)
Las enfermedades bucodentales, como la caries dental es un problema de salud de
alcance mundial que afecta a los países industrializados y, cada vez con mayor
frecuencia, a los países en desarrollo, en especial entre las comunidades más pobres, ha
afirmado hoy la Organización Mundial de la Salud (OMS). Al anunciar las conclusiones
del informe mundial sobre salud bucodental, la OMS ha declarado que se estima que
cinco mil millones de personas en el planeta han sufrido caries dental. 11

34
La caries dental es una enfermedad que se caracteriza por una serie de complejas
reacciones químicas y microbiológicas que traen como resultado la destrucción final del
diente si el proceso avanza sin restricción.
Se acepta casi universalmente que esta destrucción que avanza hacia adentro desde la
superficie dentaria externa es el resultado de ácidos producidos por bacterias en el
medio ambiente inmediato del diente.
Clínicamente la caries dental se caracteriza por un cambio de color, perdida de
translucidez y descalcificación de los tejidos afectados. A medida que el proceso avanza
se destruyen tejidos y se forman cavidades, este estadio del proceso se denomina
periodo de cavitación,
Etiología de la caries
Son varios los factores que desempeñan algún papel en la formación de caries por lo
que se dice que la caries es una enfermedad multifactorial. Keyes ha representado
diagramáticamente los 3 factores principales requeridos para el desarrollo de la caries
como 3 círculos que se superponen parcialmente,
Un circulo representa el agente (microorganismo), el otro el medio ambiente (sustrato) y
el otro el huésped (diente) Newbrun he agregado un cuarto circulo, es decir el tiempo, lo
que significa que para que se produzca caries es necesario que exista un periodo de
tiempo.

35
Así los microorganismos criogénicos deben actuar sobre un sustrato criogénico para
crear un ambiente que llegue a la caries, que se extienda sobre un periodo en el diente
susceptible.
Hidratos de carbono en la dieta: figura 3
El factor ambiental más
importante de la caries dental es la presencia de hidratos de carbono en la dieta, existe
una gran cantidad de evidencias tanto de estudios sobre animales como de ensayos
epidemiológicos que indican fuertemente que en ausencia de hidratos de carbono
fermentables la caries dental no se desarrolla. El estudio clínico más notable sobre la
relación de la dieta y la caries dental en humanos es el clásico estudio de Vipehom.
Aquí la actividad de caries en pacientes adultos que residen en un instituto de enfermos
mentales en Suecia fue seguida durante varios años mientras se controlaba muy de cerca
la composición de la dieta y los horarios de comidas. Se observo que el nivel de caries
se relacionaba mucho mas con la frecuencia de ingesta de sacarosa que con la cantidad
de ingesta total de sacarosa ingerida. Además las formas solida retentivas de azúcar
resultaron mas cariogenicas que las liquidas.12

36
Otro estudio que comprendía una población distinta, también de internados mostro que
la restricción del azúcar y de otros hidratos de carbono refinados de la dieta de los niños
traía como resultado una marcada reducción en la caries dental. Estos hallazgos
sugieren una disminución en la ingesta de hidratos de carbono fermentables, aun con
una mala higiene bucal se reducirán los niveles de caries.
A medida que ha avanzado la investigación odontológica durante la última década, se
han conocido mejor los mecanismos por medio de los cuales los hidratos de carbono de
la dieta contribuyen al proceso carioso estos pueden resumirse de la siguiente manera:
1. Los hidratos de carbono ingeridos son convertidos por las bacterias a
polisacáridos extracelulares adhesivos. Estos llevan a la adhesión de colonias
bacterianas entre si y a la superficie dentaria (formación de placa)
2. Las bacterias de la placa usan los hidratos de carbono de la dieta como fuente de
energía, el resultado de este proceso metabólico es la formación de ácidos
orgánicos que disuelven a los minerales del diente.
3. Los hidratos de carbono de la dieta pueden ser convertidos a polisacáridos de
almacenamiento extracelular. Estos polisacáridos cuya estructura recuerda la
de la aminopectina pueden ser usados como fuente de energía durante el tiempo
en que no hay carbohidratos exógenos, como resultado de este almacenamiento
se incrementa el periodo durante el cual los ácidos son producidos por
microorganismos.
4.
El hidrato de carbono en la dieta puede ser también metabolizado en
polisacáridos de reserva extracelular, estos polisacáridos también pueden ser
utilizados por los microorganismos durante los periodos de ayuno y aumentar el
tiempo durante el cual se forman ácidos en la placa. 10

37
Teoría de la etiología de caries dental:
Son dos las teorías, endógenas y exógenas, y dependen de la dirección de los fluidos:
Endógenas
HIPOCRATES 456 a. C.
Afirmaba que los fluidos afectados (causa dentro del organismo), iba de adentro hacia
fuera, es decir, primero por la pulpa, dentina y esmalte.
GALENO 130 d. C. (Inflamatoria)
Afirmaba que había un desequilibrio encefálico y hacía producir fluidos a la pulpa,
ésta se inflamaba y se dirigía al esmalte.
JOURDAIN (1734-1816)
Afirmaba que alteraciones metabólicas producían inflamación del odontoblasto y ésta
odontitis, comprometía descalcificación dentinaria y producía caries.
Exógenas
Teoría quimioparasitaria (Acidógena)
Miller realizó sus experimentos en el laboratorio de Koch. Demostró que una cantidad
de microorganismos bucales tenían esta propiedad y que el ácido láctico era uno de los
principales medios.
Esta teoría propone la producción de ácidos en la superficie dentaria o cerca de ella
mediante la fermentación microbiana de los hidratos de carbono, los ácidos disuelven
los cristales de apatita.

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Teoría proteínica o proteólisis
Sugerido por Gothreb en 1944. Según esta teoría la matriz orgánica sería atacada antes
que la fase mineral del esmalte. La teoría propone que las enzimas proteolíticas
liberadas por las bacterias bucales podrían destruir la matriz orgánica del esmalte, con el
resultado de un aflojamiento de los cristales de apatita y colapso del tejido.
Teoría proteólisis - quelación
Originada por Schatz y Martin en 1955, propone que algunos de los productos de la
acción microbiana sobre el esmalte, la dentina, los alimentos y los componentes de la
saliva pueden tener la propiedad de formar complejos o quelatos con el calcio, los
quelatos pueden formarse con valores de pH neutros o alcalinos, la teoría sugiere la
posibilidad de que la desmineralización del esmalte pueda surgir sin formación de
ácido.
Teoría organotrópica
Leungreber dice que la caries no es una destrucción local de los tejidos, sino una
enfermedad de los órganos dentales. Considera el diente como parte de un sistema
biológico compuesto de pulpa, tejidos duros y saliva.
Todo agente capaz de destruir enlaces polares o de valencia romperá el equilibrio
produciendo caries.

39
Flora oral en relación con caries dental
Microbiología oral.- El origen de la microbiología oral coincide con el descubrimiento
de las bacterias. Lienwen Hock observó en su saliva y en material depositado en los
dientes que denominó "MATERIA ALBA" (animaliculos) y así los comunicó. En 1880
Miller en su libro "The microorganism of the human mouth"; expone su teoría
quimioparasitaria, en virtud de la cual los microorganismos acidógenos, actúan sobre
los carbohidratos de la dieta acumulados en la boca producirían ácidos que
desmineralizarían el esmalte y la dentina. En 1897, Williams encontró en las zonas con
caries incipientes acumulaciones de bacterias adheridos al esmalte cariado pensando que
la producción de ácidos en dichas zonas era la responsable del proceso. En 1898 Black
describió sobre la superficie de los dientes acumulaciones bacterianas especialmente
constituido por los que hoy se conoce como Estreptococos, acuñó el término "placa"
para definir estos depósitos. En 1944 Stephan mostró que no todas las placas producen
caries administrando carbohidratos fácilmente fermentables y mediante unos electrodos
especiales, medio seguidamente el pH intraplaca. En zonas con caries el pH descendía
rápidamente cosa que no ocurría en las zonas con caries inactivas, demostrando la
importancia de los ácidos y el descenso de pH en la desmineralización del esmalte
buscándose desde el principio de bacteria o bacterias causantes. Durante los años 30 y
40 de este siglo los lactobacilos fueron especialmente implicados.

40
En 1924 se demostró la importancia de otra bacteria descubierta por Clart,
Estreptococos mutans, es un agente importante en la caries dental, ésta es una
enfermedad multifactorial en la que influye al menos una dieta, el hospedador, el factor
tiempo y los microorganismos no solo sino muchos.
Una indicación de que la flora oral era esencial fue que el diente no desarrollaba
caries mientras no emergiera. Una vez que había emergido y se había puesto en contacto
con la flora oral se hacía susceptibles a la caries dental.
Los lactobacilos son un grupo característico de bacterias orales aunque
numéricamente constituyen una fracción mínima. Sus cantidades son variables, pero es
probable que algunas estén presentes en todas las cavidades orales humanas
inmediatamente después del nacimiento, aún cuando probablemente no alcancen una
proporción significativa.
Son acidúricos con un pH óptimo de generalmente 5,5 a 5,8. La fermentación de los
carbohidratos por los lactobacilos es variable con las especies, aunque generalmente es
bastante activa. Las diferencias en la acción de los lactobacilos orales sobre la glucosa
los divide en especies homofermentativas, las cuales producen principalmente ácido
láctico (más de 65%) y un considerable número de otros productos terminales
(principales ácido acético y etano) incluyendo Gas (generalmente bióxido de carbono).
Aunque estas características son cariogénicas y estas bacterias presentan poca afinidad
por la superficie del diente, lo que difícilmente lo implica en el inicio de caries dental en
superficies lisas, no obstante son los primeros microorganismos en el frente de avance

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del proceso carioso en la dentina. Los lactobacilos se encuentran en mayor frecuencia
como agentes transitorios en la boca de infantes, representan el 1% de la flora oral. El
Lactobacilo casei y Lactobacilo fermenteum son las especies orales más comunes, su
hábitat es la dentina de las lesiones cariosas profundas.
Relación de los estreptococos con la caries
Los estreptococos facultativos forman el grupo más grande en la cavidad oral
promediando casi en la mayoría casi la mitad de las cuentas variables de saliva y dorso
de la lengua, y aproximadamente 1/4 de las cuentas variables de la placa y el surco
gingival. Se ha calculado que los estreptococos son aproximadamente mil veces más
numerosos que los lactobacilos de la flora microbiano oral.
Son igualmente abundantes en las cavidades de dientes de niños así como de adultos.
Los estreptococos han sido aislados más frecuentemente de la placa precariosa,
transaccional y cariosas sobre el esmalte que cualquier otra especie de bacteria. Se
encuentra presente de manera consistente en caries de fisuras, en la interproximal y en
diferentes etapas de la dentina cariada.
Los estreptococos pueden invadir hacia delante de los que considera el frente de
avance de la caries dentinal profunda, tal como lo indica el hecho de ser el invasor más
frecuentemente de la pulpa vital de los dientes cariados, siendo su ruta de invasión a lo
largo o entre los túbulos dentinales.
Otra característica de los estreptococos orales relacionados con su rango de
crecimiento y producción de ácido, observándose que exceden a los de cualquier otro
microorganismo oral.
De los estreptococos el más implicado en el inicio y desarrollo de la caries es el
estreptococo del grupo mutans. La producción de polisacáridos extracelulares a partir de

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la sacarosa y concretamente de glucanos insolubles, desempeña un papel fundamental
en la colonización y crecimiento de estreptococos del grupo mutans sobre el diente.
Esta gran afinidad por las superficies dentales se debe a fenómenos de adhesión,
agregación y congregación. La síntesis de polisacáridos intracelulares por Estreptococos
mutans y su capacidad de metabolizarlos son factores de virulencia, ya que
proporcionan a la célula un substrato de donde obtener la energía y mantener la
producción de ácido durante largos períodos de tiempo.
Además producen dextranasas y fructonasas, enzimas capaces de metabolizar los
polisacáridos extracelulares, sobre todo los glucanos solubles, favoreciendo la
producción de ácido y constituyendo un substrato en los períodos en que disminuye el
aporte exógeno.
A partir del metabolismo de la sacarosa, estos microorganismos producen
principalmente ácidos lácteos, que son fundamentales en la virulencia debido a que
aparentemente es el ácido más potente que interviene en la desmineralización del diente.
Además de acidógenos, los estreptococos del grupo mutans son acidófilos o tolerantes
al ácido, propiedad que le es muy necesaria para sobrevivir y desarrollarse con un pH
bajo, y acidúricos o capaces de seguir produciendo ácido con un pH bajo.
Otra característica es su corto efecto post pH, que puede definirse como el tiempo
necesario para recuperar su actividad de crecimiento habitual cuando, tras estar
sometidos a un pH bajo, este vuelve a la normalidad. Estas especies bacterianas son las
que consiguen alcanzar más rápidamente el pH crítico de 4,5 necesario para iniciar el
proceso de desmineralización.

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Relación de los actinomices con caries dental
Actinomyces predomina en la placa que cubre las lesiones de la superficie de la raíz en
los dientes humanos, aunque su papel en el inicio de las mismas es difícil de demostrar.
Es interesante destacar que además de su poder acidógeno, posee fimbrias que están
implicadas en su capacidad de adhesión y de congregación. El papel que desempeñan
los polisacáridos extracelulares es más nutricional que adherencia.
Factores de cariogenicidad de Actinomyces:
Poder acidógeno.
Poseen fimbrias.
Actividad proteolítica moderada.
Se ha mostrado 5 especies en la flora oral:
Anaeróbicos: A. Bovis
A. israelii
Anaeróbicos: A. viscosus
A. naeslundii
A. odontolyticus

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Bacterias proteolíticas y caries dental
Las proteínas y sus productos de degradación orales y en la placa, sobre todo los
lactobacilos y estreptococos acidogénicos. La saliva completa para ser deficiente en las
proteínas y aminoácidos requeridos por las bacterias orales acidogénicas.
Las bacterias proteolíticas orales pudieran tener función en el medio oral para
proporcionar proteínas y aminoácidos requeridos por la flora oral. En general, las
proteínas de la dieta no están disponibles en cantidades importantes para las bacterias de
la placa, debido a su corta permanencia en la boca y la falta de enzimas proteolíticas en
la saliva que fluye libremente.
Por otra parte, la placa contiene proteasas las glucoproteínas, células epiteliales,
leucocitos, bacterias y alimentos impactados, para proporcionar proteínas y aminoácidos
necesarios para las bacterias cariogénicas de la placa.
Localización de la flora oral relacionada con caries

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Una evaluación cuidadosa a cerca de caries indica que diferentes organismos muestren
selección de la superficie del diente que atacan y también sugiere que existe por lo
menos 4 procesos relacionados con ella.
Caries de las hendiduras y fisuras
Esta es la más común de las lesiones cariogénicas encontradas en el hombre. Muchos
organismos pueden colonizar en las fisuras, las cuales proporcionan una retención
mecánica para las bacterias. Hay una enorme variedad de microorganismos capaces de
iniciar las caries en las hendiduras y fisuras.
Flora de las hendiduras y fisuras
Es muy poco lo que se sabe a cerca de la microbiología de las lesiones de fisuras en el
hombre y esto se debe principalmente a las dificultades que se presentan para tomar
muestras de ellas en la base de la fisura. La gran variación existente en la microflora
presente en dichos lugares indica que cada fisura representa un sistema ecológico
independiente. En general, los cocos grampositivos predominan en la microflora (70% a
90% de la flora), esencialmente el S. sanguis, mientras que los fusiformes, Spirillae y
espiroquetas no aparecen en ella. Frecuentemente se ha aislado S. mutans en número
considerable, en la placa de las lesiones presentes en la superficie lisa y fisuras.
Caries radicular

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Se ha asociado a los bastoncillos filamentosos grampositivos con esta lesión, incluso
(actinomyces). Las cepas de Nocardia, S. mutans, S. sanguis, además de ocasionar la
caries del esmalte, pueden producir también caries radicular. Puede dividirse de acuerdo
con su función en productores de ácidos licueficantes, proteolíticos y productores de
pigmento; el que los estreptococos y los lactobacilos eran los más abundantes de las
especies acidogénicas residentes y que los lactobacilos eran los más acidúricos, Howe y
Hatch fueron los primeros en postular que los lactobacilos pueden intervenir en la fase
descalcificante de la caries dental.
En 1922 dos grupos de investigadores, Rodríguez y McIntosh y Lazaruz Barlow
encontraron lactobacilos en las lesiones de caries y demostraron su alto potencial de
producción ácida y de su capacidad de sobrevivir a los ácidos que producen.
Los estreptococos están relacionados con la caries dental, Miller (1890) encontró
estreptococos en la cavidad oral; de 1900 en adelante, los estreptococos han recibido
una atención considerable como agente causal de la caries dental. Sieberth 1901 aisló
los estreptococos primero a partir de dentina cariada. Niedergesan, en 1915, confirmó
esta observación.
Gordon, 1905, y Kligler y Gies, 1915, encontraron que el estreptococo era el
microorganismo predominante de la boca. Dichos postulados se basaron principalmente
en la abundancia de estreptococos en la cavidad oral, su presencia en la caries dentinal
profunda y la consistencia como un agente causal de pulpitis acompañando a la caries
dentinal profunda, sin exposición de la pulpa.
La determinación del papel de los estreptococos en la caries dental fue aclarada
enormemente por una serie de investigaciones destinadas a establecer el potencial
productor de la caries de una sola capa o especie bacteriana, primero en ratas blancas
gnotobióticas y después en hamsters, mediante estudios de las causas de la variabilidad
de la caries dental en animales de experimentación y por el establecimiento de un agente

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transmisible, al menos en la caries dental, en animales de experimento y probablemente
en la caries humana.
Flora de la caries radicular
La caries radicular es una pequeña lesión y progresiva que se presenta en la superficie
de la raíz e incluye la invasión microbiana y de placa. Es diferente a la erosión, abrasión
y resorción idiopática, afecciones que también atacan la superficie de la raíz. Se le
conoce con diversos nombres: Caries cemental, caries cervical, caries radicular e
incluso caries senil.
Por lo general, este tipo de caries tiene una ligera profundidad (menos de 2mm) no se
ve claramente, es suave al tacto, con frecuencia es una zona decolorada y se caracteriza
por la destrucción del cemento con penetración de la dentina subyacente. A medida que
la lesión progresa, se extienden en forma de circunferencia en lugar de hacerlo en
profundidad.
Algunos organismos presentes en la caries radicular son diferentes a los que se
encuentran en lesiones de otras superficies lisas debido a que la lesión inicial es en el
cemento y la dentina y no en el esmalte. Las muestras bacteriológicas de la placa que
cubre la caries en la raíz producen predominantemente Actinomyces viscosus.
Las muestras microbianas tomadas de la dentina de personas con caries radicular,
revelaron también la presencia de otras especies del género actinomyces (A. naeslundii,
A. odontolyticus, A. eriksonii) así como también Rothia dentocariosa, Nocardia y S.
mutans.

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Caries en la superficie lisa de los dientes
Se ha probado que un número limitado de organismos pueden colonizar en la
superficie lisa en cantidad suficiente para causar deterioro dental en animales de
experimentación. En este aspecto el S. mutans es de gran significado.
Caries de la dentina profunda
Debido a que el medio presente en las lesiones en la dentina profunda es diferente a
aquel existente en estas zonas no es de sorprenderse que la flora que hay en ellas sea
también distinta. El organismo que predomina en este tipo de caries es el Lactobacillus,
con frecuencia se encuentran bastoncillos y filamentos anaerobios grampositivos
aislados, tales como Arachnia, Bífido bacteria, Embacteria y Propioniabacteria.
Los actinomyces, Rothia y Bacillus también se encuentran en la parte frontal de
las lesiones de la dentina profunda. La frecuencia con que aparecen los cocos
facultativos grampositivos es reducida.
Bioquímica de la caries
La caries es una enfermedad de naturaleza esencialmente bioquímica,
desencadenada por reacciones que ocurren sobre los tejidos dentarios bajo condiciones
ecológicas bucales específicas que clínicamente determinan lo que se conoce como

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Riesgo Cariogénico. Lehner en 1983 define a la caries como "El resultado final de una
compleja secuencia de procesos bioquímicos bacterianos que terminan en la producción
de ácidos que atacan la superficie del diente causando caries". Todos los aspectos de la
caries -etiopatogénicos, ambientales y sus repuestas defensivas- están sustentadas por
reacciones bioquímicas.
Una discusión de la caries debe comprender al menos el metabolismo bacteriano
relacionado con la formación de la placa, producción de ácidos y la regulación ácido-
base de la misma, sin olvidar la importante participación del fluido salival.
Bioquímica enzimática extracelular del estreptococo mutans
El germen con mayor actividad cariogénica, tanto en animales como en humanos, es el
Estreptococo mutans, el que realiza sus principales actividades metabólicas
extracelulares en función de dos enzimas cuyo substrato son moléculas de carbohidrato.
Las dos enzimas extracelulares del mutans son la Dextranosacarosa y la
Glucosiltransferasa. La dextranosacarosa ensambla las unidades de glucosa en
polímeros lineales mediante enlaces del tipo alfa 1-6.
Posteriormente, y dependiendo de la disposición de substratos del medio, entra en
actividad enzimática la Glucosiltransferasa. Esta última ensambla las unidades lineales
preexistentes en una forma ramificada, resultando una macromolécula insoluble y
adherente que forma gran parte de la matriz extracelular de la placa bacteriana.
Diversos investigadores han discutido sobre los enlaces de este poliglucano
insoluble. Enlaces alfa 1-3, alfa 1-4 e incluso alfa 1-5 han sido propuestos y
cuestionados. Cabe recordar que en ocasiones el desacuerdo ha sido originado por las
diferentes y numerosas formas estequiométricas espaciales utilizadas por los autores
para representar tanto las macromoléculas de sacarosa como las de glucosa.
Por su parte la glucosa -al igual que la sacarosa- cuando se encuentra en solución
salival, presenta diferentes configuraciones diasteroisómeras.
Los enlaces ramificados confieren principalmente adherencia a la matriz
extracelular o a la placa. Para lograrlo, las cepas deben tener la capacidad genética de
desdoblar su ADN para llevar a cabo la síntesis de DS y GTF. Además deben tener la
capacidad de transportar dichas enzimas a través de la membrana y pared celular hasta

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el medio externo. Luego, bajo condiciones ambientales favorables, serán estas enzimas
responsables en gran medida de la colonización estreptocócica primaria de la superficie
dentaria. Recientemente, el hallazgo de anticuerpos específicos para los marcadores de
superficies del Estreptococo mutans en la película adquirida (Reinholdt 1987), sugieren
que su presencia puede jugar un papel importante en la selectividad inicial de la
colonización estreptocócica primaria.
Si las condiciones ambientales otorgan un excedente de glucosa, ésta es utilizada
por el Estreptococo mutans como nutriente y para ello debe ingresarla al protoplasma
celular.
Ingreso de azúcar al estreptococo mutans
La mayoría de los nutrientes bacterianos aumentan abruptamente su concentración
en el medio extracelular durante los períodos de ingesta alimenticia. En especial el
azúcar aumenta su concentración rápidamente creando una gradiente de difusión hacia
el medio intracelular. Previo a la ingestión alimenticia, el azúcar extracelular disponible
se encuentra en una concentración inferior respecto al protoplasma bacteriano. En la
cavidad bucal suelen haber largos períodos sin aporte exógeno de nutrientes bacterianos.
Los microorganismos viven bajo condiciones de abundancia y escasez debiendo estar
preparados para ello. El transporte de azúcar a través de la membrana celular desde el
ambiente externo al interior del citoplasma requiere de unas proteínas específicas
denominadas genéricamente Portadoras (P). Si la concentración externa de azúcar es
muy elevada, estas proteínas facilitan el transporte de azúcar sin consumo de energía.
Cuando la concentración externa del azúcar es baja y se alcanza un nivel más alto en la
célula, el transporte requiere de energía. Los Estreptococos utilizan la energía
almacenada en la membrana celular en forma de gradiente electroquímica de protones.
Cuando la concentración extracelular de glucosa es baja, el azúcar debe ingresar
en contra de una gradiente de concentración. La energía se obtiene acoplando la entrada
de un azúcar a la de un protón que va por gradiente electroquímica montado en una
enzima portadora. Este sistema de ingreso de azúcar bacteriano se denomina Sistema
Permeasa. El Estreptococo mutans utiliza dos sistemas de ingreso de glucosa; uno de
baja afinidad que funciona a altas concentraciones con una constante de saturación de
100mM de glucosa (Ks=100mM), y otro con alta afinidad por la glucosa que funciona

51
cuando las concentraciones son menores. Este segundo mecanismo de ingreso de
glucosa al protoplasma bacteriano es el Sistema Fosfotrasferasa-Fosfoenolpiruvato que
posee una alta afinidad por la glucosa con una Ks de sólo 5mM, por tanto funciona a
bajas concentraciones de glucosa y está reprimido en concentraciones altas de azúcar y
a bajo pH.
Por el contrario, en condiciones muy excesivas de glucosa se activan rápidas vías
metabólicas de eliminación de desechos a fin de evitar acúmulos tóxicos de
intermediarios de la glucolisis en el protoplasma bacteriano. Los principales sistemas de
ingreso de glucosa en el Estreptococo mutans aparecen diagramados en la Fig. 4.1.
Figura 4
Fig. 4.1: Principales sistemas de ingreso de glucosa a través de la membrana del
Estreptococo mutans. La gradiente electroquímica aparece parcialmente esquematizada:
1. Corresponde al sistema permeasa acoplado a un protón.

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2. Representa el sistema fosfoenoltransferasa-fosfoenolpiruvato que confiere al mutans
una alta afinidad por la glucosa (Ks=5mM)
3. Existe un ingreso pasivo de glucosa común en condiciones de ingesta de azúcares.
4. Intermediario de la glicolisis.
5. Vía de conversión de piruvato a lactato por acción de la deshidrogenasa láctica (DL).
Ingresada la molécula de glucosa al protoplasma bacteriano, la enzima 1-6 glucosidasas
(4) la modifica a glucosa 6 fosfato.
La glucosa 6 fosfato puede ir a constituir amilopectina de reserva energética por
acción enzimática de sintetasas de glucógeno. La amilopectina puede a su vez
degradarse y parte de ella quedar como dihidroxiacetona-P, pigmento de importancia en
la coloración de la caries. Lo más frecuente es que sea utilizada por el estreptococo
mutans como un catabolito.
Bioquímica protoplásmica del estreptococo mutans
Las reacciones enzimáticas intracelulares del Estreptococo mutans y de otras cepas
con capacidad cariogénica son parte del ciclo metabólico bacteriano. El ciclo
metabólico en todos los organismos vivos posee dos grandes vías: por una parte el
catabolismo que degrada macromoléculas para obtener energía de los enlaces
interatómicos, la que luego será utilizada en la otra gran vía, la anabólica, encargada de
construir y ensamblar los componentes esenciales de la materia viviente. Las enzimas
catabólicas del Estreptococo mutans necesarias para metabolizar energéticamente
aparecen enumeradas en la tabla 4.1.
El catabolismo bacteriano busca finalmente obtener energía liberándola de los
enlaces carbono-carbono de la glucosa. Teóricamente la máxima liberación de energía
se obtiene por la oxidación completa de la glucosa hasta anhídrido carbónico y agua.
Las enzimas intracelulares del mutans sólo le permiten oxidar hasta dos triosas (dos
moles de ácido láctico obteniendo dos moles de ATP). Así las enzimas de la tabla 4.1

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catalizan la degradación energética de la glucosa terminando en la producción de ácidos
pirúvico y láctico (Fig. 4.2).
TABLA 4.1: ENZIMAS GLUCOLÍTICAS
REACCIÓN ENZIMA
1 Amilo-(alfa-1,4-alfa-1,6)-transglucosilasa
2 Sintetasa de glicógeno
3 Fosforilasa
4 Amilo-1,6-glucosidasa
5 UDPG profosfolilasa
6 Fosfoglucomutasa
7 Hexocinasa
8 Fosfoglucoisomerasa
9 Fosfohexocinasa
10 Aldolasa
11 Isomerasa de triosafosfato
12 Deshidrogenasa de alfa-glicerofosfato
13 Deshidrogenasa de fosfato de gliceraldehido
14 Fosfoglicerilcinasa
15 Fosfoglicerilmutasa
16 Enolasa
17 Cinasa de piruvato

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18 Carboxilasa de piruvato
19 Deshidrogenasa de alcohol
20 Deshidrogenasa de lactato
Enzimas bacterianas necesarias para que una cepa metabolice enérgicamente la glucosa.
La tabla considera desde la Amilo (alfa1-4 - alfa 1-6) transglucosilasa, enzima que
utiliza el mutans cuando no dispone de carbohidrato exógeno y debe utilizar su
amelopectina intracelular de reserva. Cuando las bacterias utilizan directamente la
glucosa ingresada a la célula, la vía enérgica suele comenzar por la acción de las
enzimas número 7-8-9 o 10 de esta tabla
En bioquímica se utilizan los términos Glucolisis, Fermentación o Glicolisis para
denominar un esquema general de reacciones enzimáticas similares que ocurren en
células bacterianas y/o animales por medio de las cuales se produce la conversión de la
glucosa en ácido pirúvico y/o láctico con obtención de energía. El factor que determina
la mayor producción de ácido pirúvico o láctico es la presión de oxígeno (PO2) del
medio en que se desarrolle la vía metabólica. A menor presión de oxígeno, la ecuación
se decía hacia la formación de grandes cantidades de ácido láctico.
En una placa bacteriana cariogénica y madura, las zonas más profundas adosadas al
esmalte son anaerobias; entonces la obtención de energía por las cepas allí residentes
(principalmente Estreptococos mutans) se efectúa por la vía de la glicolisis anaerobia,
cuyo catabolito final es el ácido láctico responsables molecular directo de la caries
dental.
Los términos lactato y piruvato son sinónimos respectivos de ácido láctico y
pirúvico. Se utilizan expresamente en bioquímica para poner de manifiesto que a pH de
la célula en ácido está predominantemente disociado. De este modo, en la glicolisis
anaeróbica de cepas cariogénicas la disociación del ácido láctico proporciona los

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hidrogeniones (H+
) suficientes que acumulados en la superficie del esmalte dan inicio a
la enfermedad. Es interesante señalar que las reacciones de esta naturaleza no requieran
oxígeno.
Regulación de la glicolisis
La glicolisis realizada por el Estreptococo mutans en condiciones normales no
sólo libera ácido láctico extracelular, sino también ácido fórmico, etanol y acetato.
Degradada la glucosa hasta piruvato, una parte es excretada como lactato por la
deshidrogenasa láctica (DL). (Fig. 4.1). Los otros metabolitos de desecho son el etanol y
el formato cuando se pasa por la vía de acetil-CoA y el acetato por vía CoA.
Las vías del Estreptococo mutans para eliminar formato, etanol y acetato son más
lentas ya que requieren una mayor y más compleja participación enzimática que de
pirúvico a láctico.
Las condiciones de nutrientes bacterianos son alternantes. En períodos de ingesta
de alimentos, las concentraciones de azúcar pueden aumentar 10 mil veces. Los
microorganismos sufren un período rápido de ingreso de glucosa al protoplasma, se
producen niveles tóxicos de intermediarios de la glicolisis y las células mueren.
Paradójicamente, los azúcares de la dieta son en grandes concentraciones una amenaza
para las bacterias: se llama "azúcar asesino" y al proceso en general "muerte acelerada
por substrato".
Las células se auto protegen del azúcar asesino activando la vía glucosa-piruvato-
lactato. A su vez se abre la "Puerta del Lactato" aumentando la velocidad de la glicolisis
y la síntesis de glucógeno intracelular de reserva. Con la apertura de la puerta del lactato
se logra una mayor velocidad de la degradación del piruvato especialmente por
la deshidrogenasa láctica. Además se producen grandes cantidades de ácido láctico,
fórmico, acético y etanol que drenan abundante y rápidamente por la puerta de lactato.
La conversión de piruvato por la vía lactato deshidrogenasa parece ser una
propiedad importante de algunas bacterias en protección contra alzas tóxicas de
substrato. La eficacia de esta "puerta del lactato" podría deberse a que la DL es una
enzima constitutiva para los Estreptococos mutans y Lactobacilos. Ante exceso tóxico
de azúcares la puerta parece ser una clave característica de muchas bacterias
relacionadas con la caries dentinaria. Por la apertura de la puerta, los ácidos se forman

56
rápidamente en cantidades tan altas que el fosfato de calcio mineral se disuelve
rápidamente y se inicia la caries a nivel molecular.
Descripción del proceso carioso
En la teoría quimioparasitaria aceptada en la actualidad (Miller, 1890), el
mecanismo de la caries consiste en que los microorganismos de la superficie del diente
producen ácidos orgánicos, incluyendo en particular el ácido láctico fuerte, el cual
disuelve el mineral del diente. Hay evidencia directa de este mecanismo a partir de una
disminución en el pH en las lesiones de caries. Se han propuesto otras teorías, las cuales
ya no apoyan que sea el mecanismo predominante. En la teoría proteolítica se pensaba
que el ataque inicial se debía a enzimas proteolíticas producidas por las bacterias que
disolvían la matriz orgánica del esmalte. Aun cuando la eliminación enzimática de
proteínas ya no es de primordial importancia, sí lo son las bacterias que producen
enzimas proteolíticas, que afectan la matriz del esmalte, las cuales son la causa primaria
de la eliminación de colágeno de la dentina en una etapa posterior. También se ha
propuesto la quelación del Ca++
a pH neutro por aniones de ácido carboxílico o
derivados de carbohidratos que producen las bacterias como un mecanismo para
eliminar la fracción inorgánica. A pesar de que un componente marginal de la
disolución mineral puede deberse a la quelación, ahora no se piensa que sea un
mecanismo importante en la formación de la caries.
La primera evidencia de caries en una superficie lisa es la formación de una
"mancha blanca" que puede verse después que se seca la superficie. Esta aparición se
debe al efecto óptico del aumento en la porosidad. Esta porosidad se origina de la
disolución de una parte del esmalte que realizan los ácidos que se difunden a su interior
a partir de la placa dental, la cual se adhiere a la superficie del esmalte. Este patrón de
ataque se mantiene hasta que los ácidos en difusión y la porosidad resultante llegan a la
unión amelodentinaria; después de ésta se extiende una desmineralización más rápida de
la dentina hacia la pulpa y en forma lateral por debajo del esmalte sano bajo la lesión
inicial. En esta etapa, el esmalte de la superficie se encuentra intacto, y una lesión de
caries no se detecta mediante el uso de una exploración dental; sin embargo, podría
detectarse por radiografía. No obstante, después de una mayor desmineralización, el
esmalte y la dentina se debilitan y la superficie del esmalte se rompe de manera que las

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bacterias tienen un acceso directo al esmalte más profundo, y en ocasiones a la dentina.
Las bacterias, principalmente los lactobacilos, parecen ser capaces de crecer a lo largo
de los conductos dentinales más profundos en áreas que continúan estando muy
mineralizadas. Algunas veces, si no se ataque el proceso, la lesión llega hasta la cavidad
de la pulpa y las bacterias la infectan.
La dentina y la pulpa, a diferencia del esmalte, son tejidos celulares vivos, que
responden a las lesiones y al ataque de las caries. Las respuestas incluyen: mayor
mineralización dentro de los tubos dentinales (esclerosis tubular), formación de dentina
como reacción en la superficie pulpa-dentina, e inflamación de la pulpa. Algunas veces
el ataque de caries se detiene, en parte como resultado de estas respuestas; y en parte
debido a la actividad bacteriana reducida, en cuyo caso se forma una "lesión de caries
detenida".
MECÁNICA DE PROCESO
La caries dentaria comienza con la desmineralización del esmalte, que resulta de la
acción de los ácidos orgánicos producidos localmente por las bacterias. Además de la
desmineralización, las bacterias también destruyen el contenido proteico del diente
(especialmente la dentina). Por tanto, se trata de una enfermedad bacteriana que se
transmite de un miembro a otros de la misma especie.
En el desarrollo de esta afección, ciertas bacterias de la cavidad bucal se
establecen en colonias en las superficies de los dientes, adoptando la forma de
"películas" gelatinosas adherentes que reciben el nombre de placas dentarias; además
de bacterias, las placas también contienen mucus, células descamadas y restos de
comida. Las bacterias principalmente vinculadas con la descomposición dentaria en el
ser humano son los estreptococos anaerobios llamados Estreptococos mutans. Gran
cantidad de estos microorganismos habitan en la placa dentaria; puede hallárselos en
bocas con dientes naturales o artificiales, y su número es marcadamente inferior antes
de la erupción de los dientes y después que éstos se pierden. Además del Estreptococo
mutans, el Lactobacilo acidophilus probablemente desempeña un papel menor en la
producción de ácido en la placa. La viscosidad de la placa se debe al dextran, que se
produce por la acción del Estreptococo mutans sobre la sacarosa de la alimentación. El
dextran forma aproximadamente el 10% del peso y alrededor del 33% del volumen de

58
la placa, e incluye en su contexto a todo tipo de microorganismos bucales. Las bacterias
de la placa, particularmente el Estreptococo mutans, actúa sobre la fructosa de los
alimentos produciendo ácido láctico, que ocasiona descalcificación de esmalte (a un pH
de 5,5 o menor). Durante la abundancia de carbohidratos en el medio bucal, las
bacterias de la placa pueden acumular polisacáridos intracelulares (amilopectina), y,
durante los períodos de carencia, pueden actuar sobre esta reserva para continuar
produciendo ácido láctico. Por tanto, la placa y los carbohidratos de los alimentos tienen
importancia en la iniciación de la caries del esmalte. Además, la velocidad con que
comienza y se extiende la caries depende de la susceptibilidad del esmalte. En
consecuencia, para que haya una lesión cariosa deben satisfacerse las tres condiciones,
que son: existencia de una placa, tipo de alimentación y susceptibilidad del esmalte.
Además de la formación de ácido, algunas de las bacterias de la placa producen
enzimas proteolíticas que destruyen las porciones orgánicas del esmalte y dentina. Este
mecanismo desempeña un papel importante en la descomposición de la dentina, que
posee una considerable cantidad de componentes orgánicos. Sin embargo, la destrucción
proteolítica también reviste importancia en la caries, pues permite que la caries progrese
a través de las laminillas del esmalte y otros defectos ocupados por proteínas. 13

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POLISACÁRIDOS EXTRACELULARES
Estructura de los glucanos extracelulares bacterianos
Los polisacáridos extracelulares sintetizados por las bacterias incluyen glucanos
(aquellos formados por polimerización de unidades de glucosa), fructanos (los
constituidos por unidades de fructuosa) y heteropolisacáridos, entre otros.11
Los glucanos constituyen uno de los componentes principales del biofilm de la placa
dental. Se pueden distinguir 2 tipos fundamentales de glucanos extracelulares
bacterianos: uno similar al dextrano y el denominado mutano. Ambos están formados
por la polimerización de unidades de alfa D-glucosa unidas por enlaces o-glicosídicos
alfa (1-3) y alfa (1-6) con diferente grado de ramificación.12
Dextrano
En su estructura predominan las uniones alfa (1-6), su aspecto es gelatinoso y es soluble
en agua. Se considera que puede servir de base para la síntesis de mutano.12,13
Mutano
El mutano está constituido por un 67 % de uniones alfa (1-3), en un esqueleto contiguo
al restante 33 %, que se presenta con uniones alfa (1-6), posiblemente como residuos
lineales que se extienden desde los puntos de ramificación alfa (1-6).

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