Streptococcus mutans: qué es, características, taxonomía, morfología
¿Qué es el Streptococcus mutans?
Streptococcus mutans es una bacteria que participa en la formación de la placa dental o biopelícula que se forma sobre el esmalte de los dientes. Es un microorganismo que pertenece a la microbiota oral en los seres humanos y representa el 39% del total de Streptococcus en esa área.
Ha sido señalado como el principal agente causal del inicio de la caries dental, enfermedad que se caracteriza por la destrucción de los tejidos duros del diente. De hecho, fue aislado por primera vez por J. Kilian Clarke a partir de una lesión cariosa.
La predisposición de algunas personas a sufrir más episodios de caries que otras tiene que ver con múltiples factores, entre los que se destacan la mala higiene bucal, la presencia de microorganismos cariogénicos y el abuso de alimentos ricos en sacarosa.
Estos factores influyen en el desequilibrio de la microbiota oral, donde se exacerba la población de S. mutans.
La prevalencia de caries dental en la población es bastante frecuente. Se calcula que el 88,7% de personas de 5 a 65 años de edad ha presentado al menos un episodio de caries dental en su vida, siendo la población más vulnerable los niños y los adolescentes.
Características del Streptococcus mutans
-Se caracterizan por ser anaerobios facultativos, lo que quiere decir que pueden vivir en presencia o ausencia de oxígeno.
-Requieren del 5-10% de CO₂ para crecer en el laboratorio, por lo que se denominan microerófilos.
-Según la hemólisis que producen en el medio de cultivo agar sangre se clasifican como alfa o gamma hemolítico.
-Son microorganismos muy susceptibles a los cambios ambientales, por lo que no sobreviven mucho tiempo fuera del organismo.
-A nivel de laboratorio son muy exigentes desde el punto de vista nutricional.
Taxonomía del S. mutans
Streptococcus mutans pertenece al dominio Bacteria, filo Firmicutes, clase Bacilli, orden Lactobacillales, familia Streptococaceae, género Streptococcus, especie mutans.
La ausencia del carbohidrato C en su pared celular hace que no pueda ser clasificado en los grupos de Lancefield. Es por ello que se incluyó dentro del grupo denominado Streptococcus viridans.
Sin embargo, existe otra clasificación basada en el análisis de secuencia del gen 16SrRNA. En este sentido se clasificó como grupo del “S. mutans”, el cual no incluye a una sola especie, sino que alberga a otros estreptococos antigénicamente similares como: S. mutans, S. sobrinus, S. cricetus, S. macacae, S. rattus, S. downeii y S. ferus.
Muchas de estas especies son propias de algunos animales y rara vez se encuentran en el humano. Solo S. mutans y S. sobrinus son microbiota habitual de la cavidad oral del humano.
Morfología del S. mutans
Streptococcus mutans son células esféricas, por lo que se le denominan cocos. Se encuentran dispuestos en cadenas.
No forman esporas y no son móviles. Cuando son teñidos con la técnica de coloración de Gram se tornan de color morado, es decir, son Gram positivos.
No poseen cápsula, pero tienen una pared bacteriana típica de Gram positivos.
Contiene un peptidoglicano grueso de 80 nm de espesor, en el que se encuentra anclado el ácido teicoico, mientras que el ácido lipoteicoico está fijado a la membrana celular.
No poseen carbohidrato C en su pared celular.
Factores de virulencia
Los factores de virulencia son aquellos mecanismos con los que cuenta el microorganismo para causar enfermedad. S. mutans cuenta con:
- Producción de glucosiltransferasas.
- Capacidad de adherencia y formación de biopelícula.
- Producción de alta cantidad de ácidos orgánicos (acidogenicidad).
- Capacidad para sobrevivir a pH bajo (aciduricidad).
Patogenia
Producción de glucosiltransferasas
Las glucosiltransferasas B, C y D son enzimas que tienen la responsabilidad de degradar al carbohidrato sacarosa en dextranos y levanos, que son los poliglucanos más importantes.
Estos actúan en la agregación de microorganismos en la superficie dental, creando microcolonias que favorecen la formación de biopelícula.
Capacidad de adherencia y formación de biopelícula
S. mutans tiene la capacidad de adherirse a la película dental, la cual es una capa orgánica mineralizada fisiológica y muy delgada de la superficie de los dientes, compuesta por proteínas y glicoproteínas.
Una vez unida a la película dental estas bacterias tienen la propiedad de adherirse a otras bacterias, a través de la formación de polímeros de glucanos extracelulares, actuando como un pegamento que mantiene unida y fuerte a toda la placa. Es así como se va formando la biopelícula o placa dental patológica.
Producción de ácidos y capacidad para sobrevivir a un pH bajo
S. mutans, una vez instalado en la placa dental, metaboliza los monosacáridos y disacáridos presentes en la dieta diaria, tales como glucosa, fructosa, sacarosa, lactosa y maltosa, llevando a cabo la glucólisis bacteriana, que se traduce en la producción de ácidos, entre ellos láctico, propiónico, acético y fórmico.
Pero además de ello, S. mutans puede sintetizar polisacáridos intracelulares que se metabolizan para producir ácidos en ausencia de hidratos de carbono exógenos fermentables.
Esto quiere decir que S. mutans puede disminuir el pH a 4,2 en el interior de la placa dental, incluso entre las comidas, pudiendo sobrevivir a este pH de manera continua.
Todos estos ácidos reaccionan con la hidroxiapatita del esmalte, originando la desmineralización del diente. Esto representa el principal mecanismo cariogénico de esta bacteria.
Enfermedades que produce el Streptococcus mutans
Caries dental
Se considera que S. mutans es el microorganismo que inicia el proceso de la caries, principalmente en las fisuras superficiales de masticación o entre los dientes.
Sin embargo, pueden participar otros microorganismos como S. salivarius, S. sanguis, S sobrinus, Lactobacilos acidophilus, L. casei, Actinomicetus viscosus, Actinomicetos naeslundii y Bifidobacterium spp.
Las caries se caracterizan por la aparición de un punto negro en la superficie del diente que puede progresar desde el esmalte hasta la pulpa y puede extenderse al periodonto. Este proceso es favorecido por las altas concentraciones de azúcar y pH bajo.
Periodontitis
Comienza con una gingivitis (inflamación de las encías), posteriormente progresa a periodontitis (inflamación del periodonto), donde existe una pérdida del sostén dental por resorción del hueso alveolar y de los ligamentos periodontales.
Pérdida de piezas dentales
Es la consecuencia de un mal cuidado e higiene bucal, donde la caries y la periodontitis ocasionan la pérdida total de la pieza dental.
Endocarditis bacteriana
Se ha observado que algunos pacientes que han desarrollado endocarditis bacteriana tienen como agente causal a Streptococcus del grupo Viridans, entre el que se encuentra S. mutans.
Esto ha coincidido con la mala higiene bucal y enfermedad periodontal en dichos pacientes, lo que sugiere que la puerta de entrada es la lesión a nivel bucal.
Transmisión
Se cree que el S. mutans se adquiere como microbiota habitual oral a temprana edad, a través del contacto con la madre (transmisión vertical), y puede transmitirse a través de la saliva de un individuo a otro (transmisión horizontal).
Diagnóstico
Streptococcus mutans es catalasa y oxidasa negativo como todos los Streptococcus. Se aíslan en medios de cultivo enriquecidos como agar sangre.
Crecen a 37º C con 10% de CO2 en 24 horas de incubación en campanas de microaerofilia. Las colonias son pequeñas y alfa o gamma hemolítica.
S. mutans hidroliza la esculina y produce ácido a partir de manitol y sorbitol. Se identifican con el sistema API Rapid STREP.
Prevención
La prevención y control de la placa dental es vital para evitar la aparición de la caries, la periodontitis y la posterior pérdida de piezas dentales.
La saliva es un mecanismo natural que protege de la caries, gracias al contenido de lisozimas, sialoperoxidasa e inmunoglobulina IgA.
Otras defensas naturales son la presencia de algunas bacterias como Streptococcus gordonii,Streptococcus sanguinis y Veillonella parvula, que antagonizan el crecimiento de S. mutans por la producción de H2O2.
Sin embargo, esto no es suficiente, siendo necesario tomar otras medidas de prevención.
Para ello, se debe mantener una buena higiene bucal. Esta consiste en el cepillado diario con dentífrico que contenga flúor después de cada comida, utilización de hilo dental y uso de enjuagues bucales.
Además de ello será necesario visitar regularmente al odontólogo para realizar una revisión periódica y limpieza de la placa dental, además de evitar excesos de dulces, especialmente en los niños.
Tratamiento
El tratamiento suele ser costoso. Las piezas dentales pueden salvarse siempre y cuando se ataque en su inicio.
En ocasiones puede necesitarse tratamiento de conducto cuando la caries llega a la pulpa dentaria. En el peor de los casos se realizará la extracción de la pieza completa y colocación de prótesis.
Referencias
- Lemos JA, Quivey RG, Koo H, Abranches J. Streptococcus mutans: a new Gram-positive paradigm? Microbiology. 2013; 159 (3):436-445.
- Ryan KJ, Ray C. Sherris. Microbiología Médica, 6°edición McGraw-Hill, New York, U.S.A; 2010. p 688-693
- Ojeda-Garcés Juan Carlos, Oviedo-García Eliana, Salas Luis Andrés. Streptococcus mutans y caries dental. CES odontol. 2013; 26 (1): 44-56.
- Wikipedia contributors. Streptococcus mutans. Wikipedia, The Free Encyclopedia. March 23, 2018, 12:08 UTC. Available at: en.wikipedia.org/ Accessed September 3, 2018.