Monografias | Generalidades bioquímicas del proceso cariogénico: causas y prevención

RESUMEN
La caries dental es la enfermedad con mayor prevalencia en el ser humano. Es una entidad nosológica de origen infeccioso caracterizada por la destrucción química de los tejidos dentarios calcificados, debido a la acción oxidante de los ácidos producidos por los la flora bucal. Desde el punto de vista etiológico existe un consenso general en reconocer su carácter multifactorial.

Al respecto, en este trabajo se le presta especial atención los aspectos bioquímicos vinculados con la formación de la placa bacteriana y los procesos químicos responsables del inicio y desarrollo de la enfermedad, sobre todo los relacionados con los factores dietéticos. Finalmente se ofrecen algunas consideraciones sobre las principales vías de prevención, enfatizando en el fundamento físico-químico y bioquímico de cada una de ellas.

Palabras clave: Caries dental, cariogénico, buffer, tampón, cariostático, Estreptococcus mutans etiología, flúor, glicólisis, glucólisis, vía glucolítica, anaerobia, patogenia, pH, prevalencia, clorhexidina.

INTRODUCCIÓN
La caries dental ha sido descrita en la literatura científica bajo distintos denominaciones, a menudo con un elevado nivel de parcialidad. Actualmente la Organización Mundial de la Salud define a la caries dental como una enfermedad de origen infeccioso que se caracteriza por la destrucción hidrolítica de los tejidos dentarios calcificados, provocada por la acción química de carácter oxidativo de los ácidos producidos por los microorganismos que integran la placa dental.

En cualquier caso, la caries dental es, actualmente, la enfermedad más prevalente de las que padece la humanidad. La prevalencia ha aumentando progresivamente junto con la evolución de las civilizaciones humanas. Estudios de cráneos pertenecientes a especimenes de Homo sapiens primitivos del período neolítico demuestran que la caries es muy antigua, aunque con una frecuencia muy inferior a tiempos posteriores: tan sólo un 2-4 % de estos cráneos presentaban caries.

Las consecuencias de las caries son conocidas por la mayoría de las personas. El proceso comienza como una pequeña lesión con aspecto de mancha blanquecina en la superficie del diente, identificándose cómo esmalte desmineralizado. Con frecuencia, esta lesión inicial se halla oculta en las fisuras de los dientes o entre ellos, lo que en ocasiones hace difícil un diagnóstico precoz. La estructura del esmalte debilitado es el punto inicial para una disolución ácida de los compuestos químicos mineralizados dando lugar a una cavidad. Esta cavidad se extiende a la dentina y el diente es destruido de forma progresiva hasta alcanzar sus tejidos internos. (1-4)

La caries puede considerarse como una enfermedad juvenil, ya que hace su aparición muy pronto en la vida. Varios estudios han confirmado un aumento importante de la actividad cariogénica entre los 11-15 años. La frecuencia continúa elevándose hasta los 24 años, edad en que parece nivelarse.

Con respecto al sexo no existen diferencias significativas. En cuanto a la distribución geográfica, su prevalencia regional varía significativamente, ya que está relacionada con los hábitos dietéticos propios de cada grupo humano o población, lo que responde a las características culturales y las costumbres. Finalmente, constatar la variación individual como factor determinante: una o dos personas por millar aparece libres de caries indefinidamente. Se considera que esta circunstancia puede estar relacionada con factores genéticos. (2, 4)

ETIOLOGÍA DE LA CARIES DENTAL.
Existe acuerdo general en considerar como multifactorial la etiología de la caries dental. Es un proceso complejo en el que interactúan varios factores coincidentes en un determinado periodo de tiempo.

Cómo en cualquier enfermedad infecciosa deben coincidir tres factores básicos: un huésped susceptible, un agente patógeno productor de la enfermedad y un medio propicio para que ésta se origine. Extrapolando estas condiciones a nuestro caso concreto, el huésped estaría representado por la pieza dentaria, el agente patógeno por la placa bacteriana, y el sustrato presente en el medio vendría determinado por factores como la dieta, saliva. Es importante señalar que para el caso de la caries dental existe un cuarto factor:

El tiempo. O sea, el período de duración de la actividad química de los ácidos producidos por los microorganismos de la placa bacteriana sobre el esmalte dentario. El conjunto de estos factores constituye un sistema ecológico, cuyo desequilibrio puede determinar la aparición de la enfermedad.

Formación y bioquímica de la placa bacteriana.
La presencia de bacterias es requisito determinante para el desarrollo de la caries dental, y su papel como agente productor es contundente y fuera de toda duda. Estos microorganismos se organizan formando la placa bacteriana (P.B.). Un diente escrupulosamente limpio adquirirá a los pocos segundos de estar expuesto a la saliva, una fina capa orgánica formada básicamente por proteínas salivares, conocida como película adquirida. Sobre ella se producirá la colonización de las bacterias y la organización y estructuración de la P.B. (4-6)

De todas las bacterias que forman la P.B., la principal responsable del inicio y desarrollo de la caries humana es la Estreptococcus mutans, evidencia respaldada por numerosos estudios clínicos, bioquímicos y microbiológicos. Otros estreptococos forman parte de la P.B., como el E. sanguis, E. mitis, E. salivarius y E. milleri. Además, otros dos microorganismos son importantes, el Lactobacilus, germen capaz de producir gran cantidad de ácido y de adaptarse perfectamente a vivir en medio ácido, y el Actinomices viscosus. (4)

Una gran variedad de reacciones metabólicas se producen en la P.B. Las bacterias de la P.B. necesitan los hidratos de carbono, glúcidos o carbohidratos (azúcares) como fuente de energía para sus funciones celulares. Estos glúcidos, son sometidos a procesos de degradación glucolítica, siendo reducidos a metabolitos con la consiguiente liberación de energía metabólica y en forma de calor, esta última se disipa al medio bucal y favorece la actividad fermentativa de las bacterias de la flora.

El tipo de glucólisis, también denominada vía glucolítica o glicólisis, que ocurre es anaerobia y produce ácido láctico cómo metabolito residual, siendo éste el responsable del descenso del pH y conversión acídica del medio bucal. Un pH bajo mantenido durante cierto tiempo provoca un aumento de solubilidad de las estructuras superficiales del diente y, literalmente, la disolución del esmalte dental. Macroscópicamente se traduce como el inicio de la cavidad que posteriormente constituirá la caries dental.

Ataque químico de la estructura dental.
El esmalte dental está constituido, en su mayor parte, por estructura mineral (cristales de apatita), y la aparición de caries dental está asociada a la disolución que el ácido generado por el metabolismo anaerobio de la flora bucal produce sobre el esmalte. La solubilidad del esmalte estará, pues, asociada a la capacidad de los microorganismos de la P.B. para producir ácido.

La resistencia del esmalte al ataque ácido es un factor importante en la génesis de la caries, y ésta viene determinada por factores genéticos. En contra de la creencia popular, los factores externos ambientales, tales cómo la malnutrición de la madre durante el embarazo, o la del niño después de su nacimiento, no parecen tener ningún efecto sobre la estructura y resistencia del esmalte. (5)
El flúor es el único factor que se ha demostrado, hasta el momento, capaz de disminuir la susceptibilidad de la caries, aumentando la resistencia de las estructuras minerales del esmalte.

Dieta y caries dental: Mecanismo de acción asociado con la fermentación anaerobia de glúcidos.
La relación entre la ingesta de azúcares y caries dental está ampliamente demostrada, tanto por evidencias históricas y observacionales, cómo por estudios clínicos de experimentación y de laboratorio o in vitro.

Las culturas indoamericanas y los africanos esclavizados incrementaron la tasa de incidencia de caries dental por el contacto con las culturas europeas. Los esquimales, cuya alimentación se basaba exclusivamente en los productos obtenidos en la caza y la pesca, cambiaron el tipo de dieta al ponerse en contacto con los colonizadores occidentales, por una alimentación rica en glúcidos, produciéndose un notable aumento de la caries en su población. Hay estudios que constatan la reducción de la prevalencia de la caries entre 50-80 % durante la Segunda Guerra Mundial, periodo en el cual se racionó la administración de numerosos alimentos. Los niños diabéticos correctamente controlados presentan una historia de caries bastante menor que los niños sanos. Lo mismo ocurre en personas con intolerancia hereditaria a la fructosa, con más del 50 % libre de caries.

Éstas sólo son algunas evidencias históricas y observacionales, pero existen numerosos ensayos y estudios clínicos que demuestran y avalan que la dieta y el consumo glúcidos desempeñan un papel fundamental en la etiopatogenia de la caries dental. No obstante, una ingesta moderada de azúcar es compatible con la salud dental, siempre y cuando el número de ingestas diario se mantenga dentro de ciertos límites.

¿Cuál es el mecanismo de acción de los azúcares en la producción de la caries dental?
El pH de la P.B. que en ayunas suele ser neutro, disminuye rápidamente tras la exposición a los azúcares y luego, por el efecto buffer o tampón de la saliva, se recupera lentamente al cabo de 30-60 minutos, volviendo al valor de reposo. Esta disminución del pH se produce cuando los azúcares entran en contacto con la P.B. donde son convertidos rápidamente en ácidos. El mantenimiento de un pH bajo, es decir, de un medio ácido, hace que los iones hidrógeno de los ácidos formados difundan al interior del esmalte y disuelvan los cristales de apatita, que constituyen el 95 % del esmalte. Desde el punto de vista químico-físico se produce una disolución de los tejidos superficiales del diente. (4-8)

Si el consumo de azúcares se limita a las tres principales comidas diarias, el efecto buffer de la saliva es capaz de neutralizar el efecto desmineralizador del ácido, y remineralizar el esmalte dentario. Sin embargo, cuando se toman alimentos azucarados entre comidas, la producción de ácido en la placa es más prolongada y se mantiene un pH bajo durante más tiempo, por lo que la posibilidad de remireralización natural del esmalte dañado es casi nula.

MÉTODOS DE PREVENCIÓN
La caries no tiene tratamiento farmacológico, sino únicamente restaurador odontológico (empastes, etc). Por ello, todo el énfasis debe dirigirse a la prevención, a través de una adecuada higiene dental y el empleo de fluoruros.

Los métodos de prevención de la caries son multidisciplinarios, encaminados a combatir cada uno de los factores productores de la caries. Así pues, la prevención de la caries se fundamentará en aumentar la resistencia de la pieza dentaria (uso de fluoruros), a limitar la presencia de microorganismos sobre la superficie del esmalte (control químico de la placa bacteriana), y a modificar el sustrato reduciendo el consumo de azúcares. (9-13)

Higiene bucal: Sin una higiene bucal adecuada, las bacterias de la placa dental desarrollan un efecto cariógeno continuo. Entre las medidas de higiene oral o bucal más importantes y asequibles se encuentran el cepillado dental, con uso de la seda dental. Por su parte, masticar chicle, siempre que no contenga azúcares hidrolizables, tiene un efecto beneficioso en la prevención de las caries, ya que estimula la producción de saliva, ésta es de naturaleza alcalina, debido al alto contenido en bicarbonato, por lo que facilita la neutralización química de los ácidos procedentes de la hidrólisis microbiana de los glúcidos. Por otro lado, contiene lisozima, una proteína enzimática con un ligero efecto microbicida. (4,5-14)
Utilización de fluoruros en la prevención de la caries.

La evidencia científica de que el flúor es eficaz en la prevención de la caries dental ha sido demostrada a lo largo de más de cuarenta años, aunque las investigaciones realizadas hasta ahora acerca de sus efectos cariostáticos revelan gran complejidad en su mecanismo de acción, alguno de cuyos aspectos todavía no ha sido esclarecidos desde el punto de vista químico-físico y bioquímico. A grosso modo puede decirse que el flúor produce un incremento de resistencia del esmalte dental frente al ataque ácido, debido a que inhibe o reduce la actividad catalítica de enzimas de la vía glucolítica anaerobia.

Sus vías de administración son sistémicas o tópicas. Su administración sistémica puede ser de dos tipos: mediante la correcta fluorización del agua de bebida en la comunidad en cuestión, o mediante la administración individual de suplementos dietéticos de flúor. La reducción de caries resultante puede aproximarse a un 40-50 %.

En cuanto a su aplicación tópica, existen múltiples variantes. Flúor tópico de aplicación profesional, en forma de geles y barnices (productos con alta concentración de flúor), con una periodicidad generalmente semestral. O flúor tópico de autoaplicación, en forma de colutorios, geles de uso casero y dentífricos fluorados (productos de baja concentración de flúor). El uso de dentífricos fluorados es tal vez el principal responsable de la reducción de las caries. (12-15)
Se obtiene un máximo beneficio en la utilización del flúor coordinando simultáneamente todas y cada una de sus distintas formas de aplicación.

Control físico-químico de la placa bacteriana.
Está científicamente demostrado que la eliminación mecánica escrupulosa de la P.B., combinando procedimientos de higiene oral personal (cepillado dental y uso de seda dental), con profilaxis profesionales frecuentes, es capaz de eliminar casi totalmente la caries dental. Las sustancias reveladoras de P.B. que la colorean haciéndola visible, constituyen un método útil para supervisar el control de eliminación de placa.

Sin embargo, el grado de motivación y supervisión, la ejecución correcta de las técnicas de remoción y el ritmo de profilaxis profesionales, varía notablemente con los individuos, por lo que es difícil establecer conclusiones al respecto. (5, 7-9)

Un método alternativo muy eficaz es la eliminación química de la P.B. con la aplicación de clorhexidina en forma de gel o colutorios. Éste antiséptico es capaz de eliminar los E. mutans de la cavidad oral. Sus efectos colaterales, como la tinción de los dientes o la alteración del sentido del gusto, lo hacen inaceptable para uso prolongado, no obstante en el mercado están siendo introducidos otros productos químicos con la misma acción y de mayor aceptación por sus efectos estéticos (blanqueador de dientes) y gustativo (mentolados y refrescantes)

Control de la dieta en la prevención de la caries.
El consejo dietético está dirigido a limitar la cantidad y, especialmente, la frecuencia del consumo de azúcares, de forma que se pueda inculcar un adecuado patrón alimenticio. Sin embargo, los hábitos alimenticios de una persona son difíciles de modificar. El consumo de dulces está profundamente relacionado con la cultura actual, en forma de recompensa, regalo, celebraciones diversas. Además surge el problema de los llamados “azúcares escondidos”, es decir, la presencia de azúcares en productos que parecen no contenerlos a los ojos de la persona, cómo refrescos, colas, yogures de frutas, catchup, cereales para el desayuno, zumos. (16)

En el proceso del cambio de hábitos dietéticos del individuo se deberá ser siempre realista, permitiendo la ingesta moderada de ciertos alimentos dulces, evitando prohibiciones absolutas y valorando alternativas aceptables, de forma que el establecimiento de los nuevos hábitos dietéticos se haga de forma gradual y agradable.

CONCLUSIONES
La base fundamental del proceso cariogénico tiene un carácter bioquímico. En este proceso confluyen un conjunto de factores que pueden considerarse como un sistema dinámico, cuando se rompe el equilibrio de éste, aparece la caries dental. Químicamente el factor de mayor impacto para el desarrollo de la entidad nosológica es la disminución del pH de la cavidad bucal, debido a los ácidos generados mediante la glucólisis anaerobia de la flora bucal, en especial de la Estreptococcus mutans.

Al no disponerse de tratamiento farmacológico para la caries dental, las acciones más importantes para evitarla son las de carácter preventivo. En este sentido ha quedado demostrada la acción beneficiosa del flúor y aunque se conoce que el mecanismo básico está relacionado con algún tipo de actividad inhibitoria de enzimas de la glucólisis, de modo general se desconoce el mecanismo químico mediante el cual se produce este efecto y los procesos subsiguientes.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
1. Cardellá, L. (et al). Bioquímica médica. Tomo I. Ed. Ciencias Médicas. La Habana. 2004.
2. Cardellá, L. (et al). Bioquímica médica. Tomo II. Ed. Ciencias Médicas. La Habana. 2004.
3. Cardellá, L. (et al). Bioquímica médica. Tomo III. Ed. Ciencias Médicas. La Habana. 2004.
4. Cardellá, L. (et al). Bioquímica médica. Tomo IV. Ed. Ciencias Médicas. La Habana. 2004.
5. Lehninger, A. L. Biochemistry. Phx University. 2007.
6. www.actaodontologica.com/40_2_2002/ crecimiento_cientifico_contemporaneo.asp
7. www.dae.ugto.mx/pressroom/ceneval/ docs/2006/guias/25-Odontologia.PDF
8. www.uaa.mx/pdf/centros/bimedico/Medico_Estomatologo.pdf
9. www.solomasters.com/master_ odontologia-masterl1104_2.htm
10. www.die.uaslp.mx/guias/200405/estomatologia.pdf
11. www.unmsm.edu.pe/odontologia/postgrado/segundaespecialidad/archivos/odontopediatria060306.pdf
12. www2.anales.uchile.cl//0,1281,SCID%253D3639%2526ISID%253D261%2526ACT%253D0%2526PRT%253D3625,00.html
13. www.boe.es/boe/dias/2000/01/05/pdfs/A00298-00314.pdf
14. www.aneca.es/modal_eval/ docs/libroblanco_odontologia_def.pdf
15. www.csicsif.net/ense/modules/0/20051228_muface_convenio_sobre_asistencia_en_el_extranjero.pdf
16. www.um.es/medicina/lic-odontologia/ libro-blanco/titulo-grado-odontologia.doc

AUTORES
José Ángel Morales León¹
Virginia Robleda Cabrera²
Emilio Bárzaga Ramírez³
María Godefoy Almaguer³

1- Universidad de Granma, Cuba
2- Hospital Provincial Clínico Quirúrgico “Celia Sánchez Manduley”, Manzanillo, Cuba.
3- Facultad de Tecnología de la Salud, Manzanillo, Cuba.

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