Descarga la aplicación para disfrutar aún más
Vista previa del material en texto
i UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES IZTACALA ESPECIALIZACIÓN EN ENDOPERIODONTOLOGÍA Detección de Staphylococcus aureus en pacientes de la clínica de Endoperiodontología en la Facultad de Estudios Superiores Iztacala UNAM durante el período de Marzo-Octubre de 2016 TESIS Que para obtener el grado de Especialista en Endoperiodontología PRESENTA: C.D. Florangel Kú Erguera DIRECTOR DE TESIS: C.D.E.E.P. Javier Antonio Garzón Trinidad Proyecto financiado: FESI-DIP-PAPCA-2016-26 LOS REYES IZTACALA, TLALNEPANTLA, ESTADO DE MÉXICO SEPTIEMBRE 2017 UNAM – Dirección General de Bibliotecas Tesis Digitales Restricciones de uso DERECHOS RESERVADOS © PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN TOTAL O PARCIAL Todo el material contenido en esta tesis esta protegido por la Ley Federal del Derecho de Autor (LFDA) de los Estados Unidos Mexicanos (México). El uso de imágenes, fragmentos de videos, y demás material que sea objeto de protección de los derechos de autor, será exclusivamente para fines educativos e informativos y deberá citar la fuente donde la obtuvo mencionando el autor o autores. Cualquier uso distinto como el lucro, reproducción, edición o modificación, será perseguido y sancionado por el respectivo titular de los Derechos de Autor. ii Esta Tesis de Especialización ha sido realizada en el Laboratorio de análisis clínicos de la CUSI (Clínica Universitaria de la Salud Integral) y en la clínica de Especialización en Endoperiodontología financiado por el Proyecto de Investigación al Programa de Apoyo a los Profesores de Carrera (PAPCA): FESI-DIP-PAPCA2016-26 iii AGRADECIMIENTOS Mi agradecimiento por siempre a las personas que colaboraron en la realización de este estudio de investigación. Dr. Javier Antonio Garzón Trinidad, director de la tesis. Dr. Juan Ángel Martínez Loza, asesor metodológico. Dr. César Redondo, asesor metodológico. Dr. Jesús Villavicencio Pérez, asesor metodológico. Dra. Lourdes Catalina Aguilar Laurents, asesor metodológico. Por su contribución fundamental y el tiempo que me han dedicado siempre que la he necesitado, por su gran ejemplo académico, humano y estímulo profesional. Dr. Sergio Vaca Pacheco, Dra. Gloria Luz Paniagua Contreras, Dr. Eric Monroy Pérez, Biol. Ma. Patricia Sánchez Yáñez, integrantes del Laboratorio de análisis clínicos de la CUSI, por la atención interdisciplinaria de los casos tratados en este estudio, permitirme aprender y colaborar con el estudio microbiológico, su paciencia para enseñarme y aclarar mis dudas en todo momento, su compañerismo, estímulo y ejemplo profesional. A mis profesores de la Especialización, por la oportunidad de convivir con personas de admirable inteligencia y humildad, demostrado en la disposición en ayudar, enseñar y solucionar de forma tan generosa y sencilla. A Harold Perea, Linda Mejía y a mi familia, por el amor incondicional y apoyo en absolutamente todos los momentos. iv ÍNDICE PROYECTO PAPCA ………………………………………………………ii AGRADECIMIENTOS ……………………………………………………..iii ÍNDICE DE FIGURAS ……………………………………………………..v ÍNDICE DE TABLAS ……………………………………………………….vi ÍNDICE DE GRÁFICAS …………………………………………………...vii GLOSARIO ........................................................................................ viii RESUMEN ........................................................................................ viii ABSTRACT……………………………………………………………….... xi 1. INTRODUCCIÓN ........................................................................................ 1 1.1 Planteamiento del problema ........................................................... 1 2. MARCO TEÓRICO ...................................................................................... 5 2.1 Biopelícula o biofilm bacteriano .......................................................... 5 2.2. La placa dental como biofilm ............................................................ 10 2.3 Biofilm periodontal ........................................................................... 13 2.4 Biofilm endodóntico .......................................................................... 16 2.5.1 Staphylococcus aureus ................................................................... 19 2.5.1.1 Factor de virulencia y biofilm de Staphylococcus aureus ............ 20 2.5.1.2 Staphylococcus aureus y enfermedad periodontal ...................... 24 2.5.1.3 Staphylococcus aureus y lesión endodóntica ............................... 26 2.5.2 Identificación del Staphylococcus aureus ....................................... 27 3. MATERIALES Y MÉTODOS ....................................................................... 29 4. RESULTADOS .......................................................................................... 34 5. DISCUSIÓN ............................................................................................. 44 6. CONCLUSIÓNES ...................................................................................... 48 BIBLIOGRAFÍA ..................................................................................49 v ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1. Formación de un biofilm. Modificado de: Orozco, 2015 ........................... 6 Figura 2. Sistemas de detección. Dufour D, 2012. .................................................. 8 Figura 3. Acumulación de células en el biofilm. Kolenbrander, 2006. ................... 11 Figura 4: Representación de los complejos microbianos. Socransky, 2005. ......... 14 Figura 5. Biofilm extrarradicular. Siqueira, 2012 .................................................... 17 Figura 6. Factores de virulencia del Staphylococcus aureus. Cervantes, 2014 .... 23 vi ÍNDICE DE TABLAS Tabla 1 Infecciones involucradas con biofilms bacterianos. Costerton, 1999. ........ 8 Tabla 2. Lugar de origen. ...................................................................................... 34 Tabla 3. Edad y género de la población. ............................................................... 36 Tabla 4. Intervalo de edades. ................................................................................ 36 Tabla 5 Intervalo de edades en enfermedad sistémica. ........................................ 38 Tabla 6. Enfermedad sistémica asociada a entidad clínica. .................................. 39 vii ÍNDICE DE GRÁFICAS Gráfica 1. Ciudad de origen................................................................................... 35 Gráfica 2. Enfermedades sistémicas asociadas. ................................................... 37 Gráfica 3. Entidades clínicas ................................................................................. 39 Gráfica 4. Tipo de infección. .................................................................................. 40 Gráfica 5. Resultado microbiológico. ..................................................................... 41 Gráfica 6. Asociación entre microorganismos (Coinfecciones). ............................ 42 Gráfica 7. Asociación de microorganismo y entidad clínica .................................. 43 viii GLOSARIO Absceso apical: Colección purulenta localizada en el hueso alveolar que rodea el ápice de un diente que ha sufrido un proceso inflamatorio. Biofilm: Comunidades de microorganismos que crecen embebidos en una matriz de exopolisacáridos y adheridos a una superficie inerte o un tejido vivo. Coinfección: Infección por más de un microorganismosimultáneamente. Colonización. Establecimiento y proliferación de un microorganismo en el huésped sin causar enfermedad; es sensiblemente diferente a la contaminación, que es la presencia accidental por contacto entre el huésped y el microorganismo, y donde no hay proliferación, enfermedad ni respuesta del huésped. Enfermedad infecciosa. Enfermedad producida por un microorganismo, se suele denominar agente etiológico al agente causal de esa enfermedad. Enfermedad sistémica: Enfermedad que afecta al cuerpo entero, en lugar de una sola parte o un solo órgano. Entidad clínica: Manifestación de una enfermedad. Enterobacterias: Bacterias gramnegativas que se encuentran en el suelo, el agua y la vegetación, forma parte de la flora intestinal del hombre. Infección. Establecimiento y proliferación de un microorganismo patógeno en un huésped; generalmente se desarrolla una enfermedad y una respuesta del huésped. Lipopolisacárido (LPS): Componente de la membrana externa de las bacterias Gram negativas; compuesto por una parte lipídica y cadenas características de oligosacáridos y polisacáridos. Microbiota: Microorganismos que viven en un entorno específico. ix Necrosis pulpar: Descomposición séptica o no (aséptica), del tejido conjuntivo pulpar que cursa con la destrucción del sistema microvascular y linfático de las células y, en última instancia, de las fibras nerviosas. Patogenicidad. Propiedad de un microorganismo para provocar daño al hombre. Patógeno. Microorganismo que daña al hombre directamente, por invasión o lesión, o porque produce sustancias tóxicas, los factores de patogenicidad son los componentes o propiedades del microorganismo que son importantes para ella. PCR (reacción en cadena de la polimerasa): Reacción enzimática in vitro que amplifica millones de veces una secuencia específica de ADN durante varios ciclos repetidos en los que la secuencia blanco es copiada fielmente. Placa dental: Masa blanda, tenaz y adherente de colonias bacterianas que se deposita sobre la superficie de los dientes, la encía y otras superficies bucales (prótesis, material de restauración, etc.) cuando no se practican métodos de higiene bucal adecuados. Periodontitis crónica: Inflamación de la encía y el periodonto de soporte, afectando de forma significativa el tejido conectivo gingival (TC), ligamento periodontal, cemento y hueso. Virulencia. Describe el grado de patogenicidad del microorganismo: cuanto más virulento sea, más fácil es que produzca la enfermedad y más grave es. viii RESUMEN Se considera que más de 700 especies diferentes de microorganismos son capaces de colonizar la cavidad oral, se ha reportado la presencia de microorganismos que no son residentes normales de la cavidad oral y que son considerados oportunistas, siendo un claro ejemplo el Staphylococcus aureus; a pesar de no formar parte de la microbiota habitual, se ha podido aislar en la enfermedad periodontal y/o endodóntica, siendo este el objetivo de estudio. Las muestras se tomaron de 44 pacientes de la clínica de Endoperiodontología, entre 18 y 90 años, con enfermedad periodontal y/o endodóntica; el S. aureus se identificó por PCR mediante la detección del marcador cromosómico 23S rRNA. 14% de la muestra total presentó S. aureus y se concluyó que la severidad y cronicidad de la enfermedad periodontal y/o endodóntica no se encuentra asociada a la presencia de S. aureus. Palabras claves. Biofilm, placa dental, Staphylococcus aureus. ix ABSTRACT It is considered that more than 700 different species of microorganisms are able to colonize the oral cavity, it has been reported that the presence of microorganisms that are not normal residents of the oral cavity and are considered opportunistic, being a clear example Staphylococcus aureus; Although it doesn’t form part of the usual microbiota, it has been isolated in periodontal and / or endodontic disease, this being the objective of the study. The samples were taken from 44 patients of the Endoperiodontology clinic, between 18 and 90 years of age, with periodontal and / or endodontic disease; S. aureus was identified by PCR by the detection of the 23S rRNA chromosomal marker. 14% of the total samples indicated the presence of S. aureus and it was concluded that the severity and chronicity of periodontal and / or endodontic disease has no association with the presence of S. aureus. Keywords. Biofilm, dental plaque, Staphylococcus aureus. 1 1. INTRODUCCIÓN 1.1 Planteamiento del problema El Staphylococcus aureus (S. aureus) forma parte de la microbiota natural del ser humano (piel, mucosas, intestinos), alrededor del 25 al 50% de la población sana tiene esta bacteria, es considerada la especie más virulenta de su género y se transmite por contacto con otras personas o por exposición al ambiente; la colonización es más frecuente en la mucosa nasal siendo más susceptibles las personas inmunocomprometidas, afectando principalmente tejidos blandos y piel, puede causar infecciones mortales, como la bacteremia y presenta resistencia a diversos antibióticos, principalmente a la meticilina, lo que lo hace más difícil de controlar. El S. aureus es un microorganismo que no forma parte de la microbiota bacteriana periodontopatógena y endodóntica habitual, sin embargo, debido a que es una bacteria en constante evolución, es capaz de adaptarse al medio en el que se encuentre; se ha reportado en la literatura que por sus factores de virulencia y la capacidad que tiene de formar su propio biofilm, facilita la superviviencia, acumulación y dispersión de bacteroides gingivalis en el surco gingival por medio de la placa dental y bacteroides endodónticos por medio del depósito de proteínas en la película adhesiva sobre la dentina, donde encuentra condiciones ideales para desarrollar su patogenicidad. En la actualidad, la cavidad oral es considerada un ecosistema con una microbiota compleja que comprende más de 700 especies que incluyen microorganismos endógenos y exógenos capaces de colonizar las mucosas y tejidos orales.1 2 Estos microorganismos requieren ciertos factores para poder desarrollarse, tales como: ● Temperatura ● Humedad ● Potencial oxido reducción ● pH bajo ● Nutrientes Estos factores le permiten a las bacterias causar un desequilibrio en la microbiota normal y el desplazamiento a nuevos sitios, incluso que nuevas bacterias puedan llegar a estar presentes. 2 Recientemente se ha reportado la presencia de microorganismos que no son residentes habituales de la cavidad oral, tal es el caso del Staphylococcus aureus, siendo identificado en la enfermedad periodontal, como lo mencionan Listgarten y col.(1993), detectaron su presencia en la enfermedad periodontal en un 1.5% de pacientes por medio de Inmunofluorescencia, 3 mientras que, Cuesta y col. (2008) lo identificaron en un 13.4% en la bolsa periodontal y 15.8% en la mucosa oral mediante la prueba de bacteriostásis; 4 y Contreras y col. (2014), utilizando la prueba molecular de Reacción en Cadena de la Polimerasa (PCR) en tiempo real, identificaron su presencia en un 10.8% en la bolsa periodontal y 19.6% en la mucosa oral. 5 En los últimos años también se ha reportado su presencia en lesiones de origen pulpar, como lo refieren Kannagara y col. (1999), Ingham y col. (2003), Sklavanus y col. (2005), Siqueira y col. (2006), 6 y más recientemente Shweta y col. en el 2013, 7 por lo que se desprende la siguiente pregunta de investigación: ¿El S. aureus se encuentra asociado a la enfermedad periodontal y/o endodóntica en pacientes que acuden a la Clínica de EndoperiodontologíaFES Iztacala? 3 1.2 Justificación El S. aureus es una bacteria Gram-positiva que forma su propio biofilm, lo que le permite desarrollar factores de virulencia que aumentan su persistencia y lo hacen resistente a la terapia antimicrobiana, entre estos destacan la proteína A, implicada en la interacción con Streptococcus gordonii y Porphyromonas gingivalis, causantes de la enfermedad periodontal, y el péptido staph-CAM373 que activa la transferencia de genes de Enterococcus faecalis a S. aureus, presentes en las lesiones endodónticas, esta condición favorece la permanencia de ambas enfermedades y la colonización de nuevas bacterias, por todo lo anterior es conveniente conocer si el S. aureus está presente en los pacientes que acuden a la clínica con enfermedad periodontal y/o endodóntica y si se encuentra asociada a la misma, por lo que planteamos: Hipótesis de trabajo: Los pacientes que acuden a la clínica de Endoperiodontología que presenten enfermedad periodontal y / o endódontica no está asociada al S. aureus. Hipótesis nula: Los pacientes que acuden a la clínica de Endoperiodontología que presenten enfermedad periodontal y / o endódontica está asociada al S. aureus. 4 Objetivo general Asociar la presencia de S. aureus mediante PCR convencional a la enfermedad periodontal y/o endodóntica en los pacientes que acuden a consulta a la Clínica de Endoperiodontología de la Facultad De Estudios Superiores-Iztacala UNAM en el período Marzo-Octubre del 2016. Objetivos específicos ● Cuantificar cuantos pacientes tienen enfermedad periodontal y endodóntica. ● Conocer las enfermedades sistémicas más presentes en los pacientes con enfermedad endódontica y/o periodontal. ● Cuantificar cuantos pacientes con enfermedad endódontica y/o periodontal están asociados al S. aureus. ● Registrar el rango de edad de las personas afectadas en las que se detectó el S. aureus. ● Identificar cual es el género con mayor prevalencia del S. aureus. ● Mencionar la relación del S. aureus con otros microorganismos periodontales y/o endodónticos. 5 2. MARCO TEÓRICO 2.1 Biopelícula o biofilm bacteriano La formación de la biopelícula o biofilm proporciona a las bacterias individuales la capacidad de colaborar y adaptarse a una gama de condiciones ambientales drásticas, sobre todo, evadir la depredación de células fagocíticas. Al irse desarrollando el biofilm otorga una medida de control sobre el medio ambiente local, abarcando las fluctuaciones de la temperatura, el pH, la luz ultravioleta, la falta de nutrientes y la exposición a agentes tóxicos. 8,9 Se ha comprobado, según avances en la investigación médica, que los biofilms representan la forma predominante de vida bacteriana durante la colonización de tejidos y puede estar presente en más del 80% de las infecciones microbianas en el cuerpo. 10 La comunidad en el biofilm puede estar integrada por miembros de la misma especie o múltiples especies, mostrando diferentes etapas de diferenciación, intercambiando información, metabolitos y genes entre sí, encontrándose en una diversidad de condiciones fisiológicas influenciadas por la distribución desigual de nutrientes y subproductos metabólicos, resultando en subpoblaciones con mayor tolerancia a los microbianos y las tensiones ambientales, al sistema inmune del huésped y a los microorganismos depredadores. 11, 12, 13, 14 6 Usualmente, en el desarrollo del biofilm se han identificado cinco etapas que están presentes en la mayoría, pero no en todos los biofilms. 1) Agregación reversible de células planctónicas sobre una superficie, 2) adhesión irreversible, 3) formación de microcolonias, 4) maduración del biofilm y 5) desprendimiento y dispersión de las células (figura 1). 15 Figura 1. Formación de un biofilm. Modificado de: Orozco, 2015 Los biofilms producen una matriz extracelular (ECM) que se une a las células y en su mayoría está compuesto por polisacáridos, lipopolisacáridos, proteínas y puede incluir DNA extracelular, la matriz, con sus propiedades químicas y físicas, contribuye a la diferenciación de las células dentro de la población encapsulando y protegiendo a las bacterias de la acción de los agentes antimicrobianos, la respuesta inmunitaria del huésped, los bacteriófagos y la ameba fagocítica. A medida que la microcolonia crece a través de la división celular o el reclutamiento de más células planctónicas, el biofilm crece y adopta una estructura tridimensional que a menudo incluye canales abiertos de agua. 15, 16 7 La organización tridimensional del biofilm provoca gradientes de oxígeno, pH y nutrientes, lo que resulta en el desarrollo de micronichos diferentes. Las adaptaciones fisiológicas individuales de la célula a estos micronichos resultan en una heterogeneidad fisiológica. Las células cerca de la superficie del biofilm estarán expuestas a más nutrientes y oxígeno y, por lo tanto, son más activas metabólicamente, mientras que las células en las regiones profundas serán menos activas o incluso latentes. Esta heterogeneidad resulta en un rango de respuestas a los agentes antimicrobianos, con células metabólicamente activas en la superficie que se destruyen rápidamente, mientras que más internas, las células latentes son comparativamente no afectadas. 17, 18, 19 Habiendo una concentración local alta de células en el biofilm, se crea un ambiente ideal para el intercambio de información a través de la comunicación de célula a célula y transferencia lateral de genes. La señalización celular mediada por moléculas mensajeras secretadas y acumuladas, conocidas como detección de quórum (quórum sensing), permite a las bacterias percibir y responder a su entorno y unirse a la densidad celular y otras señales ambientales con la expresión génica de manera que permitan respuestas fenotípicas adaptativas. Se ha demostrado que el quorum sensing está implicado en el control de la formación de biofilm y la producción de factores de virulencia y colonización en una variedad de organismos de importancia médica (Figura 2). La señalización célula a célula también está involucrada en la dispersión de biofilms, que es de interés clínico (Tabla 1). 19, 20 8 Figura 2. Sistemas de detección. Dufour D, 2012. Tabla 1 Infecciones involucradas con biofilms bacterianos. Donlan, 1999. 9 Con base a las evidencias anteriores, podríamos incluir en la definición de biofilm que es una estructura asociativa de una o varias estirpes bacterianas, embebidas en una matriz extracelular de polisacáridos auto-producida, adherida a una superficie de sustrato y que muestran un fenotipo alterado en cuanto al grado de multiplicación celular o la expresión de sus genes. 21, 22 10 2.2. La placa dental como biofilm En la cavidad oral existe un ambiente propicio para el crecimiento de una gran variedad de microorganismos, al ser un ambiente húmedo, con una temperatura relativamente constante (34-36°) y un pH que tiende a la neutralidad en la mayoría de sus superficies, favorece el acúmulo bacteriano y por lo tanto la formación de la placa dental. 23 La placa dental es un claro modelo de biofilm, al estar conformada por diferentes bacterias que responden a las condiciones de sus microambientes específicos presentando diferentes patrones de crecimiento, haciendo de esta, comunidades microbianas muy eficientes donde existe un patrón ordenado de colonización (sucesión microbiana). Los colonizadores primarios(Streptococcus spp. y Actinomyces spp), 24 se adhieren a la superficie dental por medio de interacciones físico-químicas entre las moléculas cargadas de la célula bacteriana y de la superficie del huésped, 25 posteriormente se establecen interacciones intermoleculares entre las adhesinas bacterianas y los receptores complementarios de la película adherida, estás moléculas se derivan principalmente de la saliva y en la región subgingival del líquido crevicular, resultando de esto una adherencia irreversible; 26, 27 los colonizadores primarios crecen y modifican las condiciones medioambientales locales favoreciendo la colonización de especies anaerobias que se unen a especies bacterianas ya adheridas por medio de la coagregación (Figura 3). 24 11 Figura 3. Acumulación de células en el biofilm. Kolenbrander, 2006. Con el tiempo, la placa dental se convierte en una estructura organizada con un balance dinámico entre los diferentes grupos microbianos, incrementando el catabolismo de nutrientes endógenos (proteínas y glicoproteínas) proporcionando protección, incluso alterando sus patrones de expresión genética, lo que les permite persistir, crecer e incrementar la eficiencia metabólica dentro de la comunidad formando una matriz, la cual, no solamente funciona como un andamio, también contribuye de manera significativa a la integridad y tolerancia general del biofilm a los factores ambientales (por ejemplo, desecación) y a los agentes antimicrobianos. La matriz del biofilm de la placa dental puede ser biológicamente activa y retener agua, nutrientes y enzimas dentro de la misma, y químicamente puede excluir o restringir la penetración de otras moléculas. 24, 27 12 Lindhe (2006) define la placa dental como un depósito microbiano natural que representa un verdadera biofilm compuesto de bacterias en una matriz constituida principalmente por polímeros bacterianos extracelulares y productos salivales o de exudado gingival. 23 Nadal-Valldaura (1995) describe la placa dental como un sistema ecológico formado por una densa capa de gérmenes que se desarrollan sobre las superficies dentarias donde los mecanismos de auto-limpieza oral son escasos o nulos. 28 La placa dental con el paso del tiempo se va acumulando, causando daño a los tejidos periodontales y favoreciendo la proliferación de bacterias acidúricas y acidogénicas, ocasionando desmineralización del esmalte, por lo que se considera a la placa dental el principal agente etiológico de las enfermedades periodontales y del tejido pulpar. 29 13 2.3 Biofilm periodontal Las infecciones periodontales son un conjunto de enfermedades localizadas en la encía y las estructuras de soporte del diente (ligamento y hueso alveolar), producidas por bacterias provenientes de la placa subgingival. La evidencia actual señala que la enfermedad periodontal es iniciada por una disbiosis en el ecosistema oral y una microbiota sinergista, lo que hace posible que existan una variedad de comunidades potencialmente patógenos. 30 En 1998 Socransky y col. examinaron más de 13,000 bacterias, en donde demuestran la presencia de biofilm provenientes de la placa subgingival e identificaron seis grupos bacterianos específicos, clasificándolos según la similitud taxonómica en seis complejos, asignándoles a cada uno de estos un color, quedando de la siguiente manera: ● Amarillo: especies de Streptococcus orales, con capacidad para coagregar entre especies del mismo género. ● Púrpura: Actinomyces odontolyticus y Veillonella parvula (único Gram- negativo y anaerobio entre los colonizadores primarios). ● Azul: todas las especies de Actinomyces excepto A. viscosus. ● Verde: bacilos Gram-negativos anaerobios facultativos. ● Naranja: complejo puente. Primeros colonizadores secundarios. Todos anaerobios y mayormente Gram-negativos (excepto Streptococcus constellatus, Peptostreptocpccus micros y Eubacterium nodatum, que son Gram-positivos). Inicia la etapa de remodelación de la placa supragingival. ● Rojo: anaerobios más fuertemente asociados con periodontitis (Figura 4). 14 Figura 4: Representación de los complejos microbianos. Socransky, 2005. Tomando como referencia el estudio anterior, se encontró que las bacterias anaerobias Gram-negativas son las más importantes porque inician y desarrollan la enfermedad periodontal, participando en la formación de la bolsa periodontal, destrucción del tejido conectivo y reabsorción del hueso alveolar, además de ser las más prevalentes en el área subgingival. 31 Conforme la enfermedad periodontal se establece, se inicia un infiltrado inflamatorio constituido por diferentes tipos celulares como macrófagos y linfocitos, estos producen distintos subtipos de citosinas y mediadores biológicos, lo que favorece el avance de la enfermedad periodontal. 32 15 Las bacterias de la placa dental producen enzimas hidrolíticas que pueden destruir tejido conectivo. Las enzimas bacterianas que contribuyen al proceso patológico y contribuyen al desarrollo del biofilm incluyen: colagenasas, proteasas, elastasa, hialuronidasa, condroitín sulfatasa, fosfatasa alcalina y ácida; a su vez, la respuesta inflamatoria desencadena la liberación de una serie de enzimas por parte del huésped, gran parte de ellas pertenecen a la familia de las metaloproteinasas de la matriz (MMP). Las células que pueden ser inducidas para expresar distintos tipos de MMPs, incluida la colagenasa, son las células polimorfonucleares (PMN), células epiteliales, fibroblastos, células endoteliales, monocitos/macrófagos y células plasmáticas. 33 Las bacterias relacionadas con la enfermedad periodontal, especialmente Porphyromonas gingivalis, que invaden el tejido, tienen mayor capacidad de unión y de degradación de la membrana basal, que las bacterias no periodontopáticas mediante anticuerpos monoclonales frente a colágeno tipo IV, se ha visto que es frecuente encontrar roturas en la membrana basal del epitelio gingival en la enfermedad periodontal. 34 Por todo lo anterior, se puede decir que el diagnóstico microbiológico en la enfermedad periodontal puede depender de la identificación de los microorganismos involucrados específicamente, siendo éstos aislados de muestras de microbiota subgingival obtenidas del fondo de las lesiones periodontales. 16 2.4 Biofilm endodóntico El proceso de formación del biofilm endodóntico se caracteriza principalmente por su capacidad de resistencia, la cual aumenta en el interior del sistema de conductos por su anatomía de difícil acceso a los agentes desinfectantes. La teoría más aceptada en la formación del biofilm es la de Svensäter y Bergenholtz (2004), ellos mencionaron que este proceso consta de cuatro fases, descritas de manera textual de la siguiente forma: “En la primera fase se forma una película adhesiva sobre la dentina promovida por el depósito de proteínas y otros compuestos derivados de las bacterias en suspensión, del proceso necrosis y/o inflamación, etc. En la segunda, sobre esa película pegajosa, se fijan algunas bacterias específicas con capacidad de adhesión, de todas las que están en suspensión. En la tercera, la primera capa de bacterias ya adherida, segrega mediadores que, por un lado van fijando más y más bacterias, de esa estirpe o de otras, y por otro, va formando la matriz extracelular de polisacárido, primera barrera defensiva característica del biofilm. En la cuarta y última, el biofilm va madurando y creando sistemas de defensa más complejos. Al mismo tiempo, arroja bacterias al exterior que hacen crónica la respuesta inflamatoria del huésped.”35 Siqueira y Rojas (2012) exponen que el biofilm puede consistir en 15% de bacterias y 85% de matriz de polisacáridos que actúan como una barrera física y química evitando la penetración de agentes externos indeseables y fomentando el intercambio de material genético entre las bacterias, con esto favorece la resistencia y por tanto, aumenta la capacidad de defensa del biofilm, junto con las enzimas que promueven la adhesión a otros sustratos o a otras bacterias. 36 17 Las especies bacterianas más reportadas corresponden a cocos, bacilos y filamentos, ocasionalmente espiroquetas, las especies del género Prevotella spp son muy frecuentes debido a su capacidad de autoagregarse y coagregarse, al igual que Fusobacterium nucleatum, el cual es considerado como la bacteria clave o puente en el desarrollo del biofilm y por su afinidad a Porphyromonas gingivalis.37 Otras de las bacterias que se han descrito como formadoras de biofilm en Endodoncia es Enterococcus faecalis (E. faecalis), tiene un plásmido sexual (pAM373) que se une al péptido staph-cAM373 de S. aureus, y activa la transferencia de genes de E. faecalis a S. aureus. 38 El desarrollo del biofilm puede ser tanto en el interior del conducto radicular como en la superficie externa de la raíz, así como la producida en los tejidos periodontales y pueden comunicarse a través de los túbulos dentinarios, foramen apical, conductos laterales y/o ramificaciones laterales, esto debido también a que no hay una flora bacteriana tan específica para cada sitio, como lo menciona Jansson y col. (2011); ellos concluyeron que las bacterias alojadas en los conductos radiculares necróticos podían estimular el crecimiento apical epitelial a lo largo de la superficie de dentina denudada con comunicaciones marginales (Figura 5).35, 36 Figura 5. Biofilm extrarradicular. Siqueira, 2012 18 2.5 Relación de biofilm dental y Staphylococcus aureus El S. aureus no se considera una bacteria oral residente (Kouidhi 2010), cuando esto ocurre, se considera un microorganismo transitorio; la colonización es mediada por la adherencia a las células huésped o a otros microorganismos, deteriorando la homeostasis microbiana, lo que le permite competir, establecerse, crecer y finalmente infectar, tomando el control sobre las bacterias residentes. 39 A pesar de que la pulpa y los tejidos periodontales tienen células inmunes, la respuesta a los antígenos bacterianos se puede difundir a través de la bolsa periodontal o de los túbulos dentinarios, guiada en parte por la hidrólisis de enzimas como la ureasa; Xie y col. (2000) demostraron que el S. aureus puede modular la expresión genética para que pueda unirse al biofilm de la placa dental. 40 El S. aureus puede estar asociado a infecciones endodónticas, periodontales, periapicales e infecciones supurativas de las glándulas salivales y en prótesis dentales, aislándose principalmente de la saliva y de la placa supra y subgingival. 41, 42 19 2.5.1 Staphylococcus aureus El S. aureus pertenece al género Staphylococcus spp, este género está conformado por un amplio grupo de bacterias Gram-positivas, tienen un diámetro que oscila entre 0.5 y 1.5 micras, se dividen en agrupaciones que asemejan racimos (por lo que recibe su nombre), tienen una gran capacidad de adaptación. En este género se agrupan 35 especies y 17 subespecies, entre las que destacan: S. epidermidis, S. saprophyticus, S. capitis, S. wameri, S. schleferi, S. haemolyticus y S. aureus, siendo este último el de mayor importancia, ya que entre sus múltiples propiedades, es capaz de producir la enzima coagulasa, diferenciándose de este modo de las restantes especies conocidas como Staphylococcus coagulasa-negativas, además de que es sumamente resistente a la meticilina (MRSA), evento de gran relevancia clínica. S. aureus es un comensal humano Gram-positivo que coloniza de manera persistente un 20-25% de la población adulta sana, mientras que el 60% se coloniza intermitentemente, suele ser agente patógeno oportunista que infecta principalmente a personas inmunocomprometidas; se encuentra con frecuencia a nivel intrahospitalario, depositándose en la piel y en la nasofaringe, causando infecciones locales, además de poder alojarse en la uretra, vagina y tejido gastrointestinal. Cuando el S. aureus infecta la piel o las mucosas puede penetrar en el tejido subyacente, causando un absceso local y si llega a los canales linfáticos o a la sangre produce septicemia, la ingestión de enterotoxina producida por cepas del S. aureus en los alimentos contaminados puede causar intoxicación alimentaria; se ha estimado que aproximadamente del 20 al 30% de la población general es portadora de esta bacteria, encontrándose en prótesis cardiacas, dentales, de mamas y en lentes de contacto. 43, 44, 45 20 Las infecciones por S. aureus suelen ser agudas y de fácil erradicación, estás son producidas por bacterias planctónicas, en contraste, las infecciones crónicas están asociadas al biofilm y suelen ser de difícil erradicación. 46 Diversos factores de virulencia pueden estar involucrados en la formación del biofilm de S. aureus, por ejemplo la producción de proteínas capaces de permitir su adherencia a la célula del huésped referido como “componentes de superficie microbiana que reconocen las moléculas de la matriz adhesiva (MSCRAMM y ECM). 44, 46 2.5.1.1 Factor de virulencia y biofilm de Staphylococcus aureus La colonización y producción de enfermedades por S. aureus se debe a la expresión de factores de virulencia que participan en la adhesión, adquisición de nutrientes y evasión de la respuesta inmune del huésped, modificando la superficie bacteriana para evitar su reconocimiento. Los factores de virulencia se clasifican en tres categorías: ● Factores involucrados en la adherencia de la célula huésped o matriz extracelular: proteínas de unión a fibrinógeno, fibronectina, colágeno y coagulasa. ● Factores involucrados en la evasión de las defensas del huésped: enterotoxinas estafilocócicas (SEs), proteína A, lipasas y polisacáridos capsulares. ● Factores involucrados en la invasión de la célula huésped y penetración de tejidos: toxinas y hemolisinas. Un mismo factor de virulencia puede tener varias funciones durante la patogénesis o varios factores de virulencia pueden realizar la misma función. 45, 46 21 Durante la infección el S. aureus produce numerosas enzimas como: proteasas, lipasa, y elastasa, que le permiten invadir y destruir los tejidos del huésped y poder hacer metástasis a otros sitios iniciando una producción de citosinas, además, la producción de proteínas MSCRAMMs dirigen la adherencia a los tejidos del huésped y se unen al colágeno, fibronectina y fibrinógeno, permitiendo el desarrollo del S. aureus. Adicionalmente la bacteria cuenta con la proteína A que disminuye la opsonización y limita el proceso de fagocitosis, llevando a cabo el reconocimiento y unión de la fracción Fc de la inmunoglobulina G, esta proteína A es la misma que regula el catabolismo en las bacterias estreptocócicas, la cual está implicada en la interacción de los microorganismos Streptococcus gordonii y Porphyromonas gingivalis, causantes de la enfermedad periodontal. 46, 47 El S. aureus tiene la capacidad de formar pequeñas variantes de colonias “VCS”, estos desarrollan un fenotipo más virulento ocultándose en las células huésped induciendo una infección recurrente, ya que están protegidos de los antibióticos y las defensas del huésped, además de unirse a superficie debiomateriales y subsecuentemente formar el biofilm, agregándole la producción de un fármaco antifagocítico que puede inducir la formación de abscesos. Además, esta bacteria tiene al menos 16 sistemas reguladores que se expresan al máximo durante el crecimiento bacteriano exponencial y más de 50 genes implicados en su patogénesis expresados en la superficie bacteriana, destacando el gen IrgA que controla la muerte celular y la lisis durante la formación del biofilm. 47 Gross y col. (2001), encontraron que los ácido teicoicos en la pared celular son los primeros que inician el biofilm. 22 Por otra parte Mack y col. (1994) establecieron un modelo de dos fases para la formación del biofilm del Staphylococcus spp, señalando que la primera fase es la unión inicial o primaria a un sustrato sólido, la unión puede ser directa o indirecta a través de moléculas producidas por el huésped; la segunda fase es de acumulación, donde se facilita la adhesión célula-célula y puede haber división celular para formar múltiples capas y tener un biofilm grueso que proteja a las bacterias colonizadoras del ambiente exterior. 47, 48 En la unión inicial, la autolisina de las cepas de S. aureus favorecen la capa de polisacáridos extracelular, esta forma una red de adherencia bacteriana a diferentes superficies y células, lo que le permite colonizar nuevos sitios y la protege contra la fagocitosis y los antibióticos, dando oportunidad de esta manera a las proteínas de superficie (SSP-1, SSP-2) para ligarse a los tejidos del hospedero, facilitando su internalización y acumulación. 45, 47 Una fase importante en la formación del biofilm es la acumulación, mediada inicialmente por polysaccharide intercelular adhesin(PIA): adhesina de polisacárido intercelular, codificada por el gen ica, seguido de accumulation-associated protein: proteína asociada a la acumulación (AAp), biofilm-associated protein: proteína asociada al biofilm (BAP) y el amplio grupo de proteínas receptoras (MSCRAMM) involucradas con la adhesión del microorganismo a la matriz extracelular del hospedero. 43, 45, 47 Todos estos factores son necesarios para la virulencia, siendo sobrerregulados por circunstancias anaerobias, condición que se presenta de igual manera en el biofilm. Además de los exopolisacaridos y las proteínas, el biofilm posee DNA extracelular (eDNA), que le confiere estabilidad estructural, una vez establecido el biofilm, la bacteria se vuelve refractaria a tratamientos antimicrobianos y a los mecanismos innatos del hospedero (Figura 6). 47, 49 23 Figura 6. Factores de virulencia del Staphylococcus aureus. Cervantes, 2014 Debido a todo lo descrito, hoy por hoy, es posible encontrar al S. aureus en la cavidad oral, específicamente en alguna lesión periodontal y/o endodóntica, ya que este tipo de lesiones representan un reservorio para esta bacteria y le permite iniciar su biofilm, con ello dando paso a que nuevas especies colonicen los tejidos periodontales y/o pulpares. 24 2.5.1.2 Staphylococcus aureus y enfermedad periodontal La enfermedad periodontal es iniciada y sostenida por factores producidos en la microbiota subgingival (biofilm). Page y Schroeder (1976) comprobaron que después de 2 a 4 días de acumulación de placa dental, existe una respuesta celular bien establecida, mantenida por la acción de sustancias quimiotácticas originadas en la microbiota de la placa, así como en las células del huésped y sus secreciones; después de varios días de acumulación de placa los vasos del plexo dentogingival aumentan su número y se dilatan, lo que se refleja en un mayor enrojecimiento del margen gingival, predominando linfocitos, PMN, leucocitos y células plasmáticas. Varios fibroblastos presentes y fibras colágenas empiezan a desaparecer, dando más espacio para el infiltrado celular, produciendo pérdida de la porción coronaria del epitelio de unión, lo que permite la formación del biofilm subgingival, si la exposición a la placa continua, aumentan los procesos inflamatorios en la encía y también aumenta el flujo del líquido gingival. La pérdida de colágeno continúa generando espacios que se extienden hacia la profundidad de los tejidos, siendo ocupados estos espacios por el infiltrado inflamatorio y la acumulación de leucocitos, sustituyendo el epitelio de unión por un epitelio de la bolsa que no se encuentra unido a la superficie dentaria, esto facilita la migración del biofilm en dirección más apical, albergando gran número de leucocitos (PMN). 25 El epitelio de la bolsa se hace más permeable al pasaje de sustancias hacia dentro y hacia fuera del tejido conjuntivo subyacente, encontrándose ulcerada en algunos sitios, a medida que se profundiza, el biofilm continúa su migración apical y madura en este un nicho ecológico anaerobio, de esta manera la bolsa periodontal actúa como un reservorio y foco séptico potencial donde puede llegar a formar un biofilm el S. aureus, aumentando significativamente su capacidad para evadir las defensas del huésped y la eficacia antibiótica. 23, 50 La proximidad del S. aureus con los microorganismos del biofilm periodontal facilita sus procesos sinérgicos e interacciones antagónicas, desarrollando en el metabolismo de los microorganismos cambios fluctuantes en las condiciones ambientales, pudiendo alterar los patrones de expresión genética. 51 Rudne y col. (2005) demostraron que la naturaleza intracelular polimicrobiana del S. aureus es similar a la del biofilm periodontal, lo que puede proporcionar un entorno protector in vivo y un reservorio para la colonización bacteriana en la bolsa periodontal. 52 Vitkov y col. (2005) comprobaron que la persistencia del proceso inflamatorio en la bolsa periodontal, puede inducir a las células epiteliales a expresar moléculas específicas que favorecen la adherencia e internalización del S. aureus. 53 Varios estudios han evaluado la participación del S. aureus en la enfermedad periodontal aislándola en la placa dental y bolsas periodontales, sugiriendo que puede contribuir a su establecimiento y recolonización, además de estar involucrado en el proceso y progresión de dicha enfermedad. 52, 53 26 2.5.1.3 Staphylococcus aureus y lesión endodóntica En condiciones de salud, la pulpa y el periápice son tejidos estériles, por lo que la presencia de microorganismos va a determinar el inicio de una enfermedad. 54 Los microorganismos colonizan el sistema de conductos por distintas vías, mediante los túbulos dentinarios, siendo mayor cerca de la pulpa y completamente permeables en una pulpa necrótica, también pueden ingresar a través de conductos laterales y accesorios o por anacoresis, es decir, mediante el transporte de microorganismos a nivel de la sangre o linfa. 36, 54 La microbiota implicada en la infección pulpar ejerce su acción patógena por medio de factores de virulencia, y las interacciones de sinergismo a través de su metabolismo. Entre los microorganismos más persistentes en la lesión endodóntica se ha identificado a E. faecalis, siendo este el más relacionado con S. aureus. El E. faecalis puede sobrevivir en un ambiente pobre en nutrientes, formando biofilms en conductos laterales y accesorios, estas características lo hacen compatible con el S. aureus, además de que este último secreta un péptido (staph CAM373) que actúa como una feromona sexual para las cepas de E. faecalis, que llevan el plásmido de feromona sexual pAM373; al unirse ambos péptidos, el S. aureus secreta una señal que permite la transferencia de genes entre las cepas de E. faecalis, regulando de esta maneralos factores de virulencia y haciendo más resistente el biofilm. 38, 55, 56 Actualmente no se sabe si la presencia del S. aureus en la lesión endodóntica depende de mecanismos especializados de colonización codificados cromosómicamente. 38, 56 27 2.5.2 Identificación del Staphylococcus aureus Diferentes técnicas y procedimientos se han aplicado para establecer la identidad del S. aureus, recordaremos que estas bacterias son aerobias facultativas de 0.5-1 µm de tamaño, además que en medios no selectivos se observan colonias de color beige a amarillo, ligeramente pigmentadas, de 1 a 3 mm de diámetro, lisas, levemente elevadas, de bordes continuos, convexos; en un medio selectivo como el agar sangre se pueden apreciar zonas de β-hemólisis rodeando las colonias. 58 Para su identificación se establecen pruebas bioquímicas, medios selectivos y más recientemente métodos moleculares. Entre las pruebas bioquímicas se usan las siguientes: ● Prueba de la catalasa Staphylococcus spp con catalasa positivos. ● Prueba de la coagulasa: En una prueba positiva se evidencia la formación de grumos o coágulos. ● Aglutinación en partículas de látex, este es un test alternativo para detectar la presencia de la coagulasa y la proteína A. ● Presencia de desoxirribonucleasa (DNASA): Se utiliza un medio sólido que contiene verde de metilo, cuando no se da la combinación con DNA altamente polimerizado, por acción de la enzima DNAsa, se produce decoloración del medio. ● Presencia de nucleasa termoestable, esta enzima solo la contiene el S. Aureus. ● Susceptibilidad a la novobiocina ● Medios selectivos ● Agar Baird-Parker. Es un medio excelente para el recuento de Staphylococcus aureus, en este medio se torna negro, debido a la reducción del telúrico con un halo transparente. 28 ● Agar Salado Manitol: las colonias de S. aureus se tornan amarillo y doradas con un medio circundante de color amarillento. ● Agar estafilococos N° 110. Es un medio selectivo para aislar estafilococos con base en la fermentación de manitol, la formación de pigmento y la actividad gelatinasa. ● Medio Agar Sangre. Es un medio sensible y selectivo que favorece detectar aislados productores de hemólisis. Métodos moleculares ● Estas pruebas se caracterizan por ser altamente sensibles, de bajo costo y con la enorme ventaja, respecto de las pruebas microbiológicas, de ser muy rápidas (2-3 horas). ● Reacción en Cadena de la Polimerasa (PCR). Es una prueba que incluye fragmentos de DNA híbridas y amplifican fragmentos muy específicos de los microorganismos en estudio. ● Secuenciación automatizada. A partir de la obtención de fragmentos específicos de DNA se puede identificar al microorganismo además de analizar resistencia, polimorfismos, mutaciones, intercambio de material genético dinámica epidemiológica, entre otros. 57, 58 En México poco se ha reportado acerca de la presencia de Staphylococcus aureus en la enfermedad periodontal y/o endodóntica por lo que en el presente trabajo se planteó hacer un estudio de casos de pacientes con alguna enfermedad periodontal y/o endodóntica con signos y síntomas característicos de una infección bacteriana. Para lo cual se propuso el análisis microbiológico de muestras procedentes de estas lesiones. 29 3. MATERIALES Y MÉTODOS Se realizó un estudio de tipo observacional, descriptivo y longitudinal. Población Todos los pacientes que acudieron a la clínica de Endoperiodontología de la F.E.S. IZTACALA durante marzo-octubre de 2016. Muestra Pacientes que firmaron el consentimiento por escrito para participar en el estudio y que cumplieron los criterios de inclusión. Criterios de inclusión • Mayores de 18 años. • Diagnosticados con alguna enfermedad periodontal y/o endodóntica. • Mínimo 20 dientes naturales en boca. • No tomando antibióticos en los tres meses previos a la toma de muestra. • Sin tratamiento periodontal previo. Criterios de exclusión • Pacientes que no regresaron a continuar su tratamiento. • Pacientes con expediente incompleto. • Pacientes con enfermedades autoinmunes. 30 Diagnóstico clínico de enfermedad periodontal y/o endodóntica Se realizó un expediente clínico con historia clínica, fotografías, periodontograma, diagnóstico, pronóstico, plan de tratamiento y consentimiento informado, se elaboró el diagnóstico de acuerdo a la clasificación de las enfermedades periodontales y/o endodónticas de la clínica de Endoperiodontología, se tomó en cuenta la profundidad de bolsa, presencia de lesión periapical, pérdida ósea, nivel de inserción, sangrado, cambio de color gingival, movilidad, supuración y acumulo de placa. Toma de muestra microbiológica Se tomaron las muestras con hisopos estériles en los sitios con enfermedad periodontal y/o endodóntica, principalmente de la placa subgingival y secreciones purulentas, de 44 pacientes de la clínica de Endoperiodontología, las muestras se colocaron en tubos con medio de cultivo BHI (Infusión Cerebro-Corazón) a 37° C X 24 hrs., fueron transportadas al Laboratorio de Análisis Clínicos de la CUSI, FES Iztacala, UNAM, y se incubaron a 37º C por 24 horas. Al término los cultivos se sembraron en los medios selectivos de Agar Sabouraud (Bioxon, México), Agar sangre (Bioxon, México), Eosina azul de metileno (EMB, Bioxon, México) y S-110 (Bioxon, México) y se incubaron a 37º C por 24 horas. 31 Identificación de los microorganismos A partir de los cultivos puros S. aureus fue identificada por su morfología colonial en el medio S-110 y por las pruebas de manitol y coagulasa. S. epidermidis fue identificada por ser negativo a la prueba de manitol y coagulasa. Escherichia coli fue identificada por su crecimiento produciendo un color verde metálico en el medio EMB (eosina azul de metileno) además de las pruebas bioquímicas de citrato, urea, manitol, kligler (lactosa, sacarosa), movilidad e indol. Klebsiella spp. fue identificada por las mismas pruebas bioquímicas y Candida albicans fue identificada por la formación del tubo germinativo y mediante la tinción de Gram. Extracción de DNA de las cepas de S. aureus para la identificación por el método de la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) Para la extracción del DNA bacteriano las cepas de S. aureus se crecieron en placas de agar S-110 a 37ºC durante 24 horas. Al término de este tiempo se tomaron varias colonias por medio de un asa estéril y se depositaron en un tubo de 13 x 100 con 2 ml de agua desionizada estéril. Se agitó en un vortex durante 30 segundos y se colocó a baño maría durante 20 minutos. Posteriormente el tubo con la muestra fue colocado en hielo por 10 minutos. Finalmente la muestra se centrifugó a 14,000 rpm durante 10 minutos, y el sobrenadante (que contiene el DNA) se llevó a otro tubo estéril y se guardó a -20ºC hasta su utilización. 32 Identificación de S. aureus por PCR. S. aureus se identificó por PCR mediante la detección del marcador cromosómico 23S rRNA (Nashev et al., 2004). Los oligonucleótidos utilizados fueron; rRNA1 (ACGGAGTTACAAAGGACGAC) y rRNA2 (AGCTCAGCCTTAACGAGTAC) (Integrated DNA Technologies). Para la amplificación por PCR se utilizó el kit Kapa Taq Ready MixTM (Kapa BiosystemsTM) que contenía Taq polimerasa (0.5 U/μL), amortiguador de pH con Mg2+ como cofactor y 0.4 mM de dNTPs. Para un volumen final de 20 μL por mezcla de reacción se empleó 10 μL del kit Kapa Taq Ready MixTM, 1 μL de cada oligonucleótido (5 pmol) (Integrated DNA TechnologiesTM), 5 μL de agua libre de nucleasasy 3 μL (100 ng) de DNA molde. La amplificación del DNA se realizó en un termociclador de PCR con las siguientes condiciones: Desnaturalización inicial a 94º C por 5 min, 37 ciclos (desnaturalización a 94ºC por 40 segundos, alineación a 64ºC por 1 minuto y extensión a 72º C por 75 segundos). Finalmente la extensión se prolongó por 10 minutos a 72º C. Como control positivo se utilizó la cepa de S. aureus ATCC-33592 (mecA +). Electroforesis Después de la amplificación, 4µl de cada muestra fue analizada en geles de agarosa al 2% en TBE (Tris borato) 1x, bajo las siguientes condiciones: 120 volts, 94 miliamperes por 30-40 minutos. Los geles fueron teñidos con 0.3 µl de Midori Green para ser fotografiados bajo luz UV utilizando el sistema de fotodocumentación modelo GEL LOGIC 100 KODAK. Las cepas con banda de igual tamaño a las cepas controles fueron consideradas como positivas 33 Análisis de resultados Los resultados se presentan de manera descriptiva usando gráficas y cuadros. Consideraciones éticas A todos los pacientes se les explicó los tipos de pruebas que se practicarán y se les solicitó su firma de consentimiento por escrito para participar en el estudio, mencionándoles que éstas son universalmente aceptadas y no causan ningún daño. 34 4. RESULTADOS Fueron estudiados 49 pacientes quienes firmaron consentimiento informado y fueron reconocidos en el estudio, según los criterios de inclusión descritos en material y métodos; el protocolo fue revisado y autorizado por el comité ético y científico de la Especialización en Endoperiodontología. Se tomaron un total de 44 muestras para la realización de los cultivos microbiológicos, 5 pacientes fueron excluidos, ya que no regresaron a la clínica. El 75% de los pacientes fueron provenientes del Estado de México (Tabla 2), principalmente de Tlalnepantla y Atizapán de Zaragoza (Gráfica 1). Tabla 2. Lugar de origen. 35 Gráfica 1. Ciudad de origen. El 59% de la población estudiada estuvo conformada por el género femenino, estando la mayoría entre la cuarta y sexta década de vida. (Tabla 3 y 4). 36 Tabla 3. Edad y género de la población. Tabla 4. Intervalo de edades. 37 Así mismo, la enfermedad sistémica más frecuente fue la diabetes, seguida de la hipertensión y el sobrepeso u obesidad (Gráfica 2), estando el intervalo de edad entre la quinta y sexta década de vida.(Tabla 5) Gráfica 2. Enfermedades sistémicas asociadas. 38 Tabla 5 Intervalo de edades en enfermedad sistémica. Entidades clínicas La periodontitis crónica moderada fue la entidad clínica más presente entre la población (Gráfica 3), es importante mencionar que estas no son entidades únicas, sino que, se encuentran asociadas a enfermedades sistémicas. (Tabla 6). 39 Gráfica 3. Entidades clínicas Tabla 6. Enfermedad sistémica asociada a entidad clínica. 40 Análisis microbiológico y molecular La mayoría de los pacientes presentaron un solo microorganismo, es decir, una infección única (Gráfica 4), siendo el 14% de la muestra total el que presentó S. aureus, el 33% corresponde a S. epidermidis, seguido de la enterobacteria Escherichia coli, Candida albicans y Klebsiella spp. (Gráfica 5) Gráfica 4. Tipo de infección. 41 Gráfica 5. Resultado microbiológico. También nos interesó saber los tipos de asociaciones entre bacterias y encontramos que S. aureus tuvo una mayor asociación con C. albicans, la mayor asociación fue entre E. coli y S. epidermidis, seguido de S. epidermidis y C. albicans. (Gráfica 6) 14% 30% 9% 33% 14% S. aureus E. Coli Klebsiella spp S. epidermidis C. albicansspp 42 Gráfica 6. Asociación entre microorganismos (Coinfecciones). Asociación entre microorganismos Se valoró la presencia de un solo microorganismo o la coinfección asociados a la entidad clínica (Gráfica 7), destacando que S. aureus se encontró en la enfermedad periodontal y en absceso apical crónico, asociado a S. epidermidis en la periodontitis crónica severa y a Klebsiella spp. en la periodontitis crónica moderada. S. aureus + S. epidermidis 4% S. aureus + C. albicans 14% S. aureus + Klebsiella spp. 7% E. coli + S. epidermidis 43% E. coli + Klebsiella spp. 11% S. epidermidis + C. albicans 21% spp spp 43 Gráfica 7. Asociación de microorganismo y entidad clínica Como se puede ver, la presencia de uno o dos microorganismos no parece estar relacionado con la severidad de la enfermedad, pero sí a la cronicidad de esta, ya que como se recordará, las entidades clínicas más predominantes fueron la periodontitis crónica moderada y absceso apical crónico. spp spp spp spp spp spp 44 5. DISCUSIÓN Los resultados de la prevalencia del S. aureus en la enfermedad periodontal y/o endodóntica en esta investigación corresponde a lo reportado por Cuesta y col. (2008), donde analizaron la muestra de 82 pacientes entre 18 y 70 con enfermedad periodontal, en el encontraron que 13.4% presentó S. aureus,4 Contreras y col. (2014) en su estudio realizado en 22 países de Latino América, entre las que se encontraba México, no detectó la presencia de S. aureus, el cual no coincide con nuestro estudio, sin embargo en la población Brasileña reportó un 10.8% de prevalencia de este microorganismo, principalmente en pacientes con periodontitis crónica;5 recientemente Koukos y col. (2015), examinó a 720 pacientes con diferentes grados de severidad en la enfermedad periodontal, detectando que solo el 10% de las muestras presentó S. aureus.59 En la enfermedad endodóntica, el S. aureus se detectó en el absceso apical crónico, coincidiendo con Shweta y col. (2013). 7 Todos estos datos coinciden con nuestra investigación, principalmente en la prevalencia de S. aureus en la periodontitis crónica y el absceso apical crónico, siendo esta el 14% de nuestra población. Es importante enfatizar que los casos relacionados con la presencia de S. aureus son crónicos, y muy probablemente están asociados al biofilm, esto permite que los factores de virulencia, principalmente los involucrados en la evasión de las defensas del huésped, específicamente la proteína A, regule el catabolismo en las bacterias estreptocócicas y de esta manera interactúe con el microorganismo P. gingivalis, causante de la enfermedad periodontal.46, 47 El S. aureus también secreta un péptido (staph CAM33) que actúa como una feromona sexual para las cepas de E. faecalis, la cual por medio del plásmido de feromona sexual pAM373, se une al péptido de S. aureus, dando lugar a la transferencia de genes entre ambas cepas, dañando constantemente el tejido pulpar.38, 55, 56 45 El hecho de que S aureus se encuentre asociado a otro microorganismo, en este caso, con C. albicans genera un mal pronóstico debido a que ambos microorganismos tiene la capacidad potencial de producir biofilm; esto ha sido demostrado por Fox y col. (2014).60 Harriott y col (2009) reportaron que más del 27% de los casos presentan infecciones con este tipo de coinfección, 61 poco más de lo reportado en esta investigación, el 14%. Debido a la gravedad que implica la posible asociación de S. aureus con C. albicans, sugerimos una abordaje enérgico en el tratamiento, tan pronto se cuente con el antibiograma. Otra especiede Staphylococcus observado en el estudio fue S. epidermidis, reportada en un 33% como microorganismo único y 4% en asociación con S. aureus, S. epidermidis se ha relacionado con la enfermedad periodontal, principalmente con la pérdida ósea por medio de su factor de virulencia denominado asociación superficial (SAM), compuesta por la cápsula, fimbrias y pili, la cual produce una actividad osteoclástica en su superficie exterior, como lo menciona Meghji y col. (1997). 62 Es importante mencionar que otros factores pueden estar participando en el nivel de severidad de la enfermedad periodontal y/o endodóntica, inclusive como factores de riesgo, tal es el caso de la diabetes, obesidad, y otras enfermedades sistémicas, como lo mencionan Simpson y col. (2010) y Taylor y col. (2008).63, 64 Con respecto a la edad de las personas afectadas, se reportó en el Epidemiology of Periodontal Diseases (2005), que alrededor del 90% de la población afectada con alguna enfermedad periodontal tienen entre 45 y 64 años de edad, siendo mayormente mujeres, dato que concuerda con lo reportado en nuestra población estudiada.65 46 Los estudios microbiológicos y moleculares, también nos muestran la presencia de dos enterobacterias, E. coli y Klebsiella spp., siendo la primera la predominante en la población, un 30%, principalmente en la enfermedad periodontal crónica y en pacientes con diabetes e hipertensión, coincidiendo con el estudio de Colombo y col. (2015), reportando que el 33% de las personas con enfermedad periodontal presentaron E. coli. 66 Las enterobacterias no sólo son indicadores de materia fecal, también están relacionadas con el desarrollo de biofilm, especialmente E. coli, se caracteriza por no formar esporas y crecer tanto en ambientes aerobios como anaerobios, tienen una membrana citoplasmática, una capa de peptidoglucanos y una cápsula en la que se encuentran los lipopolisacáridos (LPS). El LPS posee un alto grado de antigenicidad por su fracción polisacárida y de toxicidad por la fracción lipídica, además de activar monocitos a través de la activación de las citoquinas (particularmente TNF-alfa) aumentando el riesgo cardiovascular. Dentro de la cavidad oral puede estar a muy bajas proporciones; 1.2% en líquido crevicular, 3.2% en lengua y 2.3% en saliva, siendo indetectable en la placa bacteriana supragingival.67 Por otro lado, en casos de pacientes con compromiso inmunológico o que presenten factores de riesgo, diabetes, hipertensión, sobrepeso u obesidad, como son los casos del presente estudio, la posibilidad de septicemia podría ser muy factible. Tal como lo reportó Kubar y col. (2005), la presencia de S. aureus ha demostrado estar relacionado con un aumento en los niveles de bacterias periodontopatógenas, observándose más concretamente, cuando existe una coinfección, donde la progresión de la enfermedad periodontal puede aumentar la expresión de citoquinas y quimioquinas las cuales pueden agravar el cuadro y dañar el tejido periodontal. 47 Estos autores destacan la asociación del cuadro periodontal a una enfermedad sistémica como la Diabetes Mellitus, circunstancia reportada en nuestro estudio.68 Por lo tanto, es crítico subrayar que puede existir una relación directa entre la presencia de microorganismos patógenos con la enfermedad sistémica asociada y esto se refleja en la severidad de la enfermedad periodontal y/o endodóntica. 48 6. CONCLUSIÓNES El estudio estuvo dirigido a encontrar S. aureus en la enfermedad periodontal y/o endodóntica mediante PCR convencional, utilizando la cepa S. epidermidis como control negativo, además de aislar 3 cepas más, E. coli, C. albicans y Klebsiella spp. Concluimos que la severidad y cronicidad de la enfermedad periodontal y/o endodóntica no se encuentra asociada a la presencia de S. aureus, pero, si se encuentra directamente relacionada con la infección de patógenos capaces de generar biofilm independientemente de estar o no asociados entre ellos. Otros factores tales como una enfermedad sistémica, así como a la edad y el género representaron factores de riesgo en la población estudiada. Particularmente encontramos enterobacterias como las más frecuentes en la población estudiada, de donde se infiere los pacientes no cuentan con condiciones adecuadas de urbanización y por lo tanto, la higiene es deficiente; es importante sugerir a los médicos odontólogos, que hacerles la observación a las personas que acuden a la clínica, no solo mejorará la salud periodontal y/o pulpar, si no, el estado de salud en general. Se sugiere continuar con la investigación para conocer más sobre el tema y evitar complicaciones en la enfermedad periodontal y/o pulpar de la población mexicana, así como el control de la ingesta inmoderada de antibióticos, ya que se puede crear una mayor resistencia y permitir que bacterias oportunistas invadan los tejidos periodontales y/o pulpares, desarrollando nuevas asociaciones y un biofilm más difícil de erradicar, dificultando de esta manera el tratamiento periodontal y/o pulpar. 49 BIBLIOGRAFÍA 1. Aas J, Paster B, Stokes L, Olsen I, Dewhirst F. Defining the Normal Bacterial Flora of the Oral Cavity. J. of Clinical Microbiology. Nov. 2005; 43 (11): 5721– 5732. 2. Jenkinson H. Beyond the oral microbiome. Environmental Microbiology. 2011; 13 (12): 3077–3087. 3. Listgarten M, Lai C, Young V. Microbial Composition and Pattern of Antibiotic Resistance in Subgingival Microbial Samples From Patients With Refractory Periodontitis. J. Periodontology. 1993; (64): 155- 161. 4. Cuesta AI, Jewtuchowicz V, Brusca MI, Nastri ML, Rosa AC. Prevalence of Staphylococcus spp and Candida spp in the oral cavity and periodontal pockets of periodontal disease patients. Acta Odontol Latinoam. 2010, 23(1):20-26. 5. Contreras A, Moreno S, Jaramillo A, Peláez M, Duque A, Botero E et al. Periodontal microbiology in Latin América. Periodontology 2000. 2015; 67 (1): 58-86. 6. Negroni M. Microbiología Estomatológica: Fundamentos y guía práctica. 2ª ed. Argentina: Editorial Médica Panamericana; 2009. 7. Shweta S, Prakash K. Dental abscess: A microbiological review. Dent Res J (Isfahan). 2013; 10(5): 585–591. 8. Hall-Stoodley L, Costerton J, Stoodley P. Bacterial biofilms: From the natural environment to infectious diseases. Nat Rev Microbiol. 2004; 2: 95-108. 9. Harrison J, Ceri H, Turner R. Multimetal resistance and tolerance in microbial biofilms. Nat Rev Microbiol. 2007; 5: 928-938. 10. Health. NIo. Research on microbial biofilms (PA-03-047). [Online].2002; [cited 2015 January 10.] Available from: HYPERLINK "http://grants.nih.gov/grants/guide/pafiles/PA-03- 047.html"http://grants.nih.gov/grants/guide/pa-files/PA-03-047.html. 50 11. Donlan R, Costerton J. Biofilms: Survival mechanisms of clinically relevant microorganisms. Clin Microbiol Rev. 1999; 15: 167-193. 12. Annous B, Fratamico P, Smith J. Scientific status summary. J Food Sci. 2009; 74: R24-37. 13. Hooshangi S, Bentley W. From unicellular properties to multicellular behavior: Bacteria quorum sensing circuitry and applications. Curr Opin Biotechnol. 2008; 19: 550-555. 14. Stewart P, Franklin M. Physiological heterogeneity in biofilms. Nat Rev Microbiol. 2008; 6: 199-210. 15. Fux CA, Costerton JW, Stewart PS, Stoodley P. Survival strategies of infectious biofilms. Trends Microbiol. 2005; 13: 34-40. 16. Sauer K, Camper A, Ehrlich G, Costerton J, Davies D. Pseudomonas aeruginosa displays multiple phenotypes during development as a biofilm. J Bacteriol. 2002; 184: 1140-1154. 17. Hall-StoodleyL, Stoodley P. Evolving concepts in biofilm infections. Cell Microbiol. 2009; 11: 1034-1043. 18. Davies D. Understanding biofilm resistance to antibacterial agents. Nat Rev Drug Discov. 2003; 2: 114-122. 19. Spoering A, Gilmore M. Quorum sensing and DNA release in bacterial biofilms. Curr Opin Microbiol. 2006; 9: 133-137. 20. Kaplan J. Biofilm dispersal: Mechanisms, clinical implications, and potential therapeutic uses. J Dent Res. 2010; 89: 205-218. 21. Marsh P, Moter A, Devine D. Dental plaque biofilms: communities, conflict and control. Periodontology 2000. 2011; 55: 16–35. 22. Dufour D, Leung V, Lévesque C. Bacterial biofilm: structure, function, and antimicrobial resistance. Endodontic Topics. 2012; 22: 2–16. 23. Lindhe J. Periodontología Clínica e Implantología Odontológica. 5ª ed. Tomo 2. Argentina: Editorial Médica Panamericana; 2009. 51 24. Kolenbrander P, Palmer R, Rickard A. Bacterial interactions and successions during plaque development. Periodontology 2000. 2006; 42: 47-79. 25. Busscher HJ, Van Der Mei HC. Physico-chemical interactions in inicial microbial adhesión and relevante for biofilm formation. Adv Dent Res. 1997; 11: 24-32. 26. Whittaker CJ, Klier CM, Kolenbrabder PE. Mechanisms of adhesión by oral bacteria. Annu Rev Microbiol. 1996; 50: 513-52. 27. Donlan R. M., Costerton J. W. Biofilms: Survival Mechanisms of Clinically Relevant Microorganisms. Clin Microbiol Rev. 2002; 15 (2): 167- 193. 28. Nadal Valldaura A. Patología dental. En: Echeverría JJ, Cuenca E, Pumarola J, editores. El manual de odontología. 1ª ed. Barcelona: Masson; 1995. 29. Philip D, Marsh PD, Bradshaw D. Microbial community aspects of dental plaque. En: Newman HN, Wilson M. Dental plaque revisited. Oral biofilms in health and disease. UK: BioLine. 1999:237-53. 30. Dentino A, Lee S, Mailhot J, Hefti A. Principles of periodontology. Periodontology 2000. 2013; 61: 16–53. 31. Socransky S, Haffajee A. Periodontal microbial ecology. Periodontology 2000. 2005; 38: 135–187. 32. Beltran E, Eke P, Thornton G, Petersen P. Recording and surveillance systems for periodontal diseases. Periodontology 2000. 2012; 60: 40–53. 33. Genco R, Borgnakke W. Risk factors for periodontal disease. Periodontology 2000. 2013; 62: 59–94. 34. Mombelli A. Clinical parameters: biological validity and clinical utility. Periodontology 2000. 2005; 39: 30–39. 35. Bergenholtz G, Lindhe J. Effect of experimentally induced marginal periodontitis and periodontal scaling on the dental pulp. J Clin Periodontology. 1978; 5 (1): 59-73. 52 36. Siqueira J Jr, Rôças I, Ricucci D. Biofilms in endodontic infection. Endodontic Topics. 2012; 22: 33–49. 37. Tong S, Davis J, Eichenberger E, Holland T, Fowler V. Staphylococcus aureus Infections: Epidemiology, Pathophysiology, Clinical Manifestations, and Management. Clinical Microbiology Reviews. 2015; 28 (3): 604-660. 38. Muscholl-Silberhorn A, Samberger E, Wirth R. Why does Staphylococcus aureus secrete an Enterococcus faecalis-specific pheromone? FEMS Microbiology Letters. 1997; 157: 261-266. 39. Kouidhi B, Zmantar T, Hentati H, Bakhrouf A. Cell surface hydrophobicity, biofilm formation, adhesives properties and molecular detection of adhesins genes in Staphylococcus aureus associated to dental caries. Microb Pathog. 2010; 49: 14–22. 40. Xie H, Cook GS, Costerton JW, Bruce G, Rose TM, Lamont RJ. Intergeneric communication in dental plaque biofilms. J Bacteriol. 2000; 182:7067–7069. 41. Brito LC, Teles FR, Teles RP, França E, Ribeiro-Sobrinho A, Haffajee AD, Socransky S. Use of multiple-displacement amplification and checkerboard DNA-DNA hybridization to examine the microbiota of endodontic infections. J Clin Microbiol. 2007; 45: 3039–3049. 42. Colombo A, Teles RP, Torres MC, Souto R, Rosalém WJ, Mendes M, Uzeda M. Subgingival microbiota of Brazilian subjects with untreated chronic periodontitis. J Periodontol. 2002; 73: 360–369. 43. Jenkinson HF, Lamont RJ. Streptococcal adhesion and colonization. Crit Rev Oral Biol Med. 1997; 8:175-200. 44. Baehni PC, Takeuchi Y. Anti-plaque agents in the prevention of biofilm associated oral diseases. Oral Diseases. 2003;9(Tomo I):23-9 45. Foster T, Geoghegan J, Ganesh J, Hook V., M. Adhesion, invasion and evasion: the many functions of the surface proteins of Staphylococcus aureus. Nat. Rev. Microbiol. 2014; 12: 49–62. 53 46. Thurlow L, Hanke M, Fritz T, Angle A, Aldrich A, Williams S, et al. Staphylococcus aureus biofilms prevent macrophage phagocytosis and attenuate inflammation in vivo. J Immunol. 2011 June 1; 186(11): 6585–6596. 47. Merino N, Toledo A, Vergara M, Valle J, Solano C, Calvo E, et al. Protein A Mediated Multicellular Behavior in Staphylococcus aureus. J. Of Bacteriology. 2009; 191 (3):832–843. 48. Gross M, Cramton SE, Gotz F, Peschel A. Key role of teichoic acid net charge in Staphylococcus aureus colonization of artificial surfaces. Infect Immun. 2001; 69:3423–3426. 49. Cervantes-García E, García-González R, Salazar-Schettino P. Características generales del Staphylococcus aureus. Rev Latinoam Patol Clin Med Lab 2014; 61 (1): 28-40. 50. Page RC, Schroeder HE. Pathogenesis of inflammatory periodontal disease. A summary of current work. Laboratory investigation; a journal of technical methods and pathology. 1976; 34(3):235-249. 51. Cuesta A, Jewtuchowicz V, Brusca MI, Nastri ML, Rosa AC. Prevalence of Staphylococcus spp and Candida spp in the oral cavity and periodontal pockets of periodontal disease patients. Acta Odontol Latinoam. 2010;23(1):20-26. 52. Rudney JD, Chen R, Zhang G. Streptococci dominate the diverse flora within buccal cells. J Dent Res. 2005; 84: 1165–1171. 53. Vitkov L, Krautgartner WD, Hannig M. Bacterial internalization in periodontitis. Oral Microbiol Immunol. 2005; 20: 317–321. 54. Vertucci F. Root canal anatomy of the human permanent teeth. Oral Surg Oral Med Oral Pathol.1984; 58: 589-599. 55. Sakamoto M, Siqueira J Jr, Rôças I, Benno Y. Bacterial reduction and persistence after endodontic treatment procedures. Oral Microbiol Immunol. 2007; 22 (24): 19–23. 54 56. Vianna M, Horz H, Gomes B, Conrads G. In vivo evaluation of microbial reduction after chemomechanical preparation of human root canals containing necrotic pulp tissue. Int Endod J. 2006; 39: 484–492. 57. Holland T, Arnold C, Fowler V Jr. Clinical Management of Staphylococcus aureus Bacteremia. JAMA. 2014; 312(13): 1330–1341. 58. Zendejas-Manzo G, Avalos-Flores H, Soto-Padilla M. Microbiología general de Staphylococcus aureus: Generalidades, patogenicidad y métodos de identificación. Rev Biomed. 2014; 25:129-143. 59. Koukos G, Sakellari D, Arsenakis M, Tsalikis L, Slini T, Konstantinidis A. Prevalence of Staphylococcus aureus and methicillin resistant Staphylococcus aureus (MRSA) in the oral cavity. Archives of oral biology. 2015; 60: 1410 –1415. 60. Fox E.P, Cowley E, Nobile C, Hartooni N, Newman D.K, Johnson A. Anaerobic bacteria grow within Candida albicans biofilms and induce biofilm formation in suspension cultures. Curr. Biol. 2014; 24:2411–2416. 61. Harriott M, Noverr M. Candida albicans and Staphylococcus aureus Form Polymicrobial Biofilms: Effects on Antimicrobial Resistance. Antimicrob Agents Chemother. 2009; 53(9): 3914–3922. 62. Meghji S, Crean S, Nair S, Wilson M, Poole S, Harris M, Henderson B. Staphylococcus epidermidis produces a cell-associated proteinaceous fraction which causes bone resorption by a prostanoid-independent mechanism: relevance to the treatment of infected orthopaedic implants. British Journal of Rheumatology. 1997; 36: 957-963. 63. Simpson T, Needleman I, Wild S, Moles D, Mills J. Treatment of periodontal disease for glycaemic control in people with diabetes. Australian Dental J. 2010; 55 (4): 472–474. 64. Taylor G, Borgnakke W. Periodontal disease:
Compartir