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Filadélfia – Pesquisadores colaboradores da Escola de Medicina Dentária da Universidade da Pensilvânia e da Escola de Odontologia Adams e da Escola Gillings de Saúde Pública Global da Universidade da Carolina do Norte descobriram que uma espécie bacteriana chamada Selenomonas sputigena pode ter um papel importante na causa da cárie dentária.
Os cientistas há muito consideram outra espécie bacteriana, a formadora de placas e produtora de ácido Streptococcus mutans, como a principal causa de cárie dentária – também conhecida como cárie dentária. No entanto, no estudo, que apareceu em 22 de maio em Natureza Comunicaçõesos pesquisadores da Penn Dental Medicine e da UNC mostraram que S. sputigena, anteriormente associado apenas à doença gengival, pode funcionar como um parceiro-chave da S. mutansaumentando muito seu poder de fazer cavidades.
“Esta foi uma descoberta inesperada que nos dá novos insights sobre o desenvolvimento da cárie, destaca potenciais alvos futuros para a prevenção da cárie e revela novos mecanismos de formação de biofilme bacteriano que podem ser relevantes em outros contextos clínicos”, disse o co-autor sênior do estudo Hyun (Michel) Koo DDS, PhD, professor do Departamento de Ortodontia e Divisões de Pediatria e Saúde Oral Comunitária e Codiretor do Centro de Inovação e Odontologia de Precisão da Penn Dental Medicine.
Os outros dois co-autores seniores do estudo foram Kimon Divaris, PhD, DDS, professor da Escola de Odontologia Adams da UNC, e Di Wu, PhD, professor associado da Escola Adams e da Escola Gillings de Saúde Pública Global da UNC.
“Este foi um exemplo perfeito de ciência colaborativa que não poderia ter sido feito sem a experiência complementar de muitos grupos e investigadores individuais e estagiários”, disse Divaris.
A cárie é considerada a doença crônica mais comum em crianças e adultos nos Estados Unidos e no mundo. Surge quando S. mutans e outras bactérias produtoras de ácido são insuficientemente removidas pela escovação dos dentes e outros métodos de higiene bucal e acabam formando um biofilme protetor, ou “placa” nos dentes. Dentro da placa, essas bactérias consomem açúcares de bebidas ou alimentos, convertendo-os em ácidos. Se a placa for deixada no local por muito tempo, esses ácidos começam a corroer o esmalte dos dentes afetados, com o tempo criando cáries.
Cientistas em estudos anteriores do conteúdo bacteriano da placa identificaram uma variedade de outras espécies além de S. mutans. Estes incluem espécies de Selenomonas, um grupo de bactérias “anaeróbico” e não dependente de oxigênio que são mais comumente encontradas sob a gengiva em casos de doença gengival. Mas o novo estudo é o primeiro a identificar um papel causador de cárie para uma doença específica Selenomonas espécies.
Os pesquisadores da UNC coletaram amostras de placas dos dentes de 300 crianças de 3 a 5 anos, metade das quais com cárie, e, com a ajuda fundamental do laboratório de Koo, analisaram as amostras usando uma série de testes avançados. Os testes incluíram o sequenciamento da atividade do gene bacteriano nas amostras, análises das vias biológicas implicadas por essa atividade bacteriana e até imagens microscópicas diretas. Os pesquisadores então validaram suas descobertas em um conjunto adicional de 116 amostras de placas de crianças de 3 a 5 anos.
Os dados mostraram que, embora S. sputigena é apenas uma das várias espécies bacterianas ligadas à cárie na placa, além S. mutanse não causa cárie por conta própria, tem uma capacidade impressionante de fazer parceria com S. mutans para impulsionar o processo de cárie.
S. mutans é conhecido por usar o açúcar disponível para construir construções pegajosas chamadas glucanas que fazem parte do ambiente protetor da placa. Os pesquisadores observaram que S. sputigena, que possui pequenos apêndices que lhe permitem mover-se pelas superfícies, pode ficar preso por esses glucanos. Uma vez preso, S. sputigena prolifera rapidamente, usando suas próprias células para fazer “superestruturas” em forma de favo de mel que encapsulam e protegem S. mutans. O resultado dessa parceria inesperada, como os pesquisadores mostraram usando modelos animais, é uma produção muito aumentada e concentrada de ácido, o que piora significativamente a gravidade da cárie.
As descobertas, disse Koo, mostram uma interação microbiana mais complexa do que se pensava, e fornecem uma melhor compreensão de como as cáries infantis se desenvolvem – uma compreensão que pode levar a melhores formas de prevenir as cáries.
“Interromper esses protetores S. sputigena superestruturas usando enzimas específicas ou métodos mais precisos e eficazes de escovação de dentes podem ser uma abordagem”, disse Koo.
Os pesquisadores agora planejam estudar com mais detalhes como essa bactéria anaeróbica móvel acaba no ambiente aeróbico da superfície do dente.
“Esse fenômeno no qual uma bactéria de um tipo de ambiente se move para um novo ambiente e interage com as bactérias que vivem lá, construindo essas superestruturas notáveis, deve ser de grande interesse para os microbiologistas”, disse Koo.
“Selenomonas sputigena atua como um patobionte mediando a estrutura espacial e a virulência do biofilme na cárie precoce da infância” foi co-autoria de Hunyong Cho, Zhi Ren, Kimon Divaris, Jeffrey Roach, Bridget Lin, Chuwen Liu, M. Andrea Azcarate-Peril, Miguel Simancas-Pallares, Poojan Shrestha, Alena Orlenko, Jeannie Ginnis, Kari North, Andrea Ferreira Zandona, Apoena Aguiar Ribeiro, Di Wu e Hyun “Michel” Koo.
O trabalho foi financiado em parte pelos Institutos Nacionais de Saúde (U01DE025046, R01DE025220, R03DE028983).
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