El microbioma oral: una actualización para losprofesionales de la salud bucal Durante millones de años, nuestros microbios residentes han coevolucionado y coexistido con nosotros en una relación simbiótica mayoritariamente armoniosa. No somos entidades distintas de nuestro microbioma, pero juntas formamos un "superorganismo" o holobionte, con el microbioma jugando un papel importante en nuestra fisiología y salud. La boca alberga la segunda comunidad microbiana más diversa en el cuerpo, albergando más de 700 especies de bacterias que colonizan las superficies duras de los dientes y los tejidos blandos de la mucosa oral. A través de los avances recientes en la tecnología, hemos comenzado a desentrañar las complejidades del microbioma oral y obtuvimos nuevos conocimientos sobre su papel tanto en la salud como en la enfermedad. Las perturbaciones del microbioma oral a través de estilos de vida modernos pueden tener consecuencias perjudiciales para nuestra salud general y oral. En la disbiosis, el equilibrio del equilibrio fino del ecosistema oral se interrumpe, lo que permite que las bacterias promotoras de la enfermedad se manifiesten y provoquen enfermedades como caries, gingivitis y periodontitis. Tanto para los profesionales como para los pacientes, promover un microbioma balanceado es, por lo tanto, importante para mantener o restablecer la salud oral de manera efectiva. Este artículo tiene como objetivo proporcionar una actualización sobre nuestro conocimiento actual del microbioma oral en la salud y la enfermedad, y analizar las implicaciones para la salud oral moderna. INTRODUCCIÓN Los seres humanos, como todos los eucariotas multicelulares complejos, no son organismos autónomos, sino unidades biológicas que incluyen numerosos simbiontes microbianos y sus genomas. Los microbios en y sobre nuestros cuerpos forman un órgano funcional que es fundamental para nuestra salud y fisiología. Junto con nuestros residentes simbióticos microbianos, formamos un 'superorganismo' o holobionte. El componente microbiano del holobionte humano es sustancial, y al menos es igual al número de nuestras propias células. La comunidad de nuestros residentes microbianos se conoce como nuestro microbioma, un término que fue acuñado por el premio Nobel Joshua Lederberg 'para significar la comunidad ecológica de microorganismos comensales, simbióticos y patógenos que literalmente comparten nuestro espacio corporal y han sido casi ignorados como determinantes de la salud y la enfermedad ". El surgimiento de nuevas tecnologías genómicas, incluidas la secuenciación de próxima generación (NGS) y las herramientas bioinformáticas. , ha proporcionado un medio poderoso para comprender la contribución del microbioma humano a la salud. Los emprendimientos iniciados en la última década, como el Proyecto Microbioma Humano y Metagenómica del Tracto Intestinal Humano (MetaHIT), han generado los recursos y la experiencia necesarios para caracterizar y comprender el microbioma humano. Nuestro conocimiento crecerá aún más con emprendimientos futuros como la recientemente anunciada Iniciativa Nacional de Microbiomas, una asociación entre agencias federales de EE. UU., Instituciones académicas, organizaciones benéficas y el sector privado, que colectivamente han comprometido más de US $ 500 millones en fondos de investigación. Nosotros Hemos aprendido que no estamos colonizados al azar, pero que nuestros residentes microbianos han coevolucionado con nosotros durante millones de años. La relación entre el microbioma y el huésped es dinámica e influida por muchos aspectos del estilo de vida moderno, como la dieta, el consumo de tabaco y el estrés, que pueden alterar nuestro microbioma y sus propiedades e inducir un estado en el que este ecosistema ya no está equilibrar. Para abordar esta divergencia y mantener un estado armonioso para proteger la salud y prevenir las enfermedades, no debemos centrarnos en el anfitrión y sus residentes como unidades separadas, sino que debemos considerar al holobionte como uno solo. La boca es una de las partes más colonizadas de nuestros cuerpos. Varios hábitats distintos dentro de la cavidad oral sostienen comunidades microbianas heterogéneas que constituyen un vínculo importante entre la salud oral y la general. El propósito de este artículo es actualizar a los profesionales de la salud oral sobre nuestro conocimiento actual del microbioma oral en salud y enfermedad, para revisar cómo los métodos moleculares de caracterización microbiana han avanzado en nuestra comprensión y para discutir las implicaciones potenciales para la práctica clínica. Para una introducción a los términos clave utilizados a lo largo del texto (resaltados en negrita), consulte el glosario en la Tabla 1. Termino Definición ARN ribosómico 16S (ARNr 16S) Una molécula de ARN (aproximadamente 1500 nucleótidos de largo) que es parte de la subunidad pequeña del ribosoma en procariotas. El ARNr 16S tiene regiones altamente conservadas, comunes a todos los procariotas y regiones hipervariables que son únicas para especies particulares Biofilm Una comunidad sésil de microbios caracterizados por células que están unidas a una superficie o entre sí y están incrustadas en una matriz de sustancias poliméricas extracelulares. Bioinformatica La aplicación de técnicas computacionales para analizar datos biológicos complejos como códigos genéticos Coevolución La evolución paralela de las especies que interactúan Perfil comunitario Caracterización de comunidades microbianas complejas por sus secuencias del gen 16S rRNA Disbiosis Una condición en la que se altera la estructura normal de la población de microbiomas, a menudo a través de cargas externas tales como estados de enfermedad o medicamentos. Epigenetica El estudio de los cambios heredables en la expresión génica que no son causados por cambios en la secuencia del ADN. Amplificacion de genes Un aumento de copias de genes por métodos de laboratorio con fines de investigación. * La amplificación de un gen produce suficientes copias de un gen para permitir la secuenciación de genes. Secuencia de genes Un método de laboratorio para determinar el orden preciso de los nucleótidos dentro de una molécula de ADN, lo que permite a los científicos descifrar la información genética que se transmite en un segmento de ADN particular (por ejemplo, el gen 16S rRNA) Holobiont El organismo huésped y todos sus residentes simbióticos microbianos. Análisis de la información genética de una población compleja, típicamente de microbios en una muestra ambiental o de un hospedador. El metagenoma consiste en los genomas de muchos microbios individuales. Metatransciptonica Análisis de los genes activos y especies del microbioma. Microbioma La suma de microbios, su información genética y el entorno en el que interactúan. Microbiota Todos los organismos microbianos vivientes que constituyen el microbioma. Secuenciación de próxima Un término general para describir una generacion cantidad de diferentes tecnologías modernas de secuenciación de alto rendimiento Unidad taxonómica operacional (OTU) La agrupación de secuencias del gen 16S rRNA bacteriano por su similitud.7 Las secuencias se agrupan típicamente en un valor entre 97% y 99% Fenotipo Las características físicas observables de un organismo, por ejemplo, apariencia, comportamiento o presentación clínica. Filogenia El estudio de las relaciones evolutivas entre grupos de organismos. Filotipo Un tipo de bacteria definida por su ubicación en un árbol filogenético sobre la base de su secuencia de genes rRNA16S. Especies Grupos de bacterias coherentes y distintos que han sido aislados, cultivados y nombrados. Simbiosis Dos o más especies que viven juntas en una relación a largo plazo. El microbioma oral: discusión Nuestra comprensión actual de la evolución biológica del microbioma Hay evidencia de que los microbios residentes han estado realizando funciones metabólicas en los animales durante al menos 500 millones de años. La co-evolución está documentada por las muchas similitudes en la composición y organización del microbioma humano con la de otros mamíferos. La historia de la relación entre microorganismos y humanos se describe en la Figura 2. En humanos, la coevolución también ha resultado en diferencias menores, pero importantes, entre grupos étnicos. El material genético de los microbios nos ha seguido en nuestro éxodo desde el lugar de nacimiento del raza humana en África y se ha utilizado junto con marcadores humanos para rastrear las rutas de migración en todo el planeta. De hecho, un examen detallado de las cepas de Helicobacter pylori puede permitirnos distinguir más exactamente entre poblaciones humanas que una comparación de marcadores genéticos humanos. Figura 2: Historia de la relación entre microorganismos y humanos: la coevolución entre microorganismos (líneas azules) y sus respectivos huéspedes (líneas verdes) durante un período de 1.500 millones de años ha resultado en adaptación mutua e integración funcional como se refleja en nuestra propia relación con la mayoría de los microorganismos que colonizan las superficies de nuestro cuerpo (Homo sapiens, línea roja). A lo largo de la evolución humana, nuestro entorno ha moldeado continuamente la composición de nuestro microbioma, cada vez más durante el Neolítico, la revolución industrial y las épocas modernas. El uso del fuego, invención de la agricultura, mayor acceso a los alimentos procesados, incluido el azúcar refinado después de la revolución industrial y el advenimiento de la terapia antimicrobiana, es probable que hayan influido en la composición del microbioma humano. Cambios temporales en el microbioma oral Un estudio de muestras de placas dentales calcificadas desde el momento de la transición de las sociedades cazadoras hasta las sociedades neolíticas y de la revolución industrial ha propuesto un cambio composicional y una disminución de la diversidad microbiana en torno a cada uno de estos hitos evolutivos. Sin embargo, es razonable señalar que existen limitaciones de las determinaciones de microbiomas a partir de muestras conservadas antiguas en comparación con los microbios viables muestreados en la actualidad, y estos hallazgos deben interpretarse con cuidado. La introducción de azúcar refinada en nuestra dieta en los primeros tiempos de la agricultura causó que ciertas bacterias orales evolucionaran genéticamente su metabolismo para adaptarse a los cambios "posagropecuarios" en nuestra dieta. Por ejemplo, Streptococcus mutans pudo competir con éxito contra otras especies bacterianas orales al desarrollar defensas contra el aumento del estrés oxidativo y la resistencia contra los subproductos ácidos de su propio metabolismo eficiente de los carbohidratos. Esta adaptación condujo a su mayor prevalencia en la cavidad oral, junto con otras especies tolerantes a los ácidos. Además, desde la revolución industrial, los seres humanos han estado expuestos con mayor frecuencia a agentes como metales pesados, desinfectantes, biocidas y antibióticos que tienen el potencial de erradicar o debilitar muchos microorganismos, al tiempo que seleccionan positivamente aquellos microbios que tienen determinantes de resistencia. Oral La práctica de la higiene cambió hacia fines del siglo XIX en el mundo desarrollado, impulsada principalmente por la publicación del libro de Willoughby Miller "Microorganismos de la boca humana" en 1890, que generó una promoción mundial del cepillado dental y el uso del hilo dental. Esto, también, es probable que haya sido un factor importante en los cambios en la composición del microbioma oral. El consumo excesivo moderno de bebidas ácidas y azúcar refinada o el tabaquismo ha tenido un mayor impacto en el ecosistema oral, lo que lleva a enfermedades tales como caries y enfermedad periodontal. El microbioma humano es una comunidad ecológica compleja Ahora sabemos que los microorganismos (la microbiota) que componen el microbioma humano no son solo organismos unicelulares que viven uno junto al otro, sino que forman comunidades altamente reguladas, organizadas estructural y funcionalmente unidas a superficies como biofilms, con colaboraciones interespecieras, así como antagonismos que contribuyen a la estabilidad ecológica. Las bacterias dentro de una biopelícula pueden comunicarse entre sí produciendo, detectando y respondiendo a pequeñas moléculas de señal difusibles en un proceso llamado detección de quórum, que confiere beneficio para la colonización del hospedador, formación de biopelículas, defensa contra competidores y adaptación a los cambios en el ambiente. Quórum las actividades de detección en biofilms también participan en la virulencia y el potencial patogénico de las bacterias y, por lo tanto, son un factor importante para comprender y controlar las infecciones bacterianas, ya que permiten a los microorganismos en las biopelículas ser más tolerantes con las defensas del huésped y los agentes antimicrobianos. Las comunidades microbianas humanas endógenas contribuyen a funciones metabólicas, fisiológicas e inmunológicas críticas, que incluyen: Diferenciación y maduración de la mucosa del huésped y su sistema inmune Digestión de alimentos y nutrición Generacion de energia Regulación metabólica y control del almacenamiento de grasa Procesamiento y desintoxicación de sustancias químicas ambientales Mantenimiento de la función de barrera de la piel y la mucosa Desarrollo y regulación del sistema inmune y ajuste de su patrón de reacción, es decir, el equilibrio entre los procesos proinflamatorios y antiinflamatorios Prevención de la invasión y el crecimiento de microorganismos promotores de enfermedades (resistencia a la colonización). Las perturbaciones en la función y composición del microbioma pueden tener consecuencias importantes para la salud humana. La composición de nuestro microbioma muestra una gran diversidad entre compartimentos en el cuerpo y es muy variable dentro y entre las personas. Se ha sugerido que las bacterias intestinales de una persona y la comunidad de microbios que viven en el cuerpo y en la piel son lo suficientemente distintas del resto de la población para ser utilizado como una "huella dactilar" microbiana única. Sin embargo, la variación genética en el huésped humano es una fuente dominante de variación en la composición del microbioma, y los gemelos comparten más similitudes entre sus microbiomas intestinales que un gemelo y un padre o un hermano no gemelo. A pesar de las variaciones en la composición de los microbiomas entre individuos, es importante señalar que las funciones generales de su microbiota son relativamente consistentes. Diferentes sitios corporales soportan comunidades microbianas completamente distintas debido a las diferencias en las propiedades biológicas y físicas prevalecientes de cada ubicación / hábitat. Kuczynsk demostraron una alta especificidad por sitio corporal: utilizando solo diez secuencias seleccionadas al azar de conjuntos de datos de microbioma, podrían discriminar entre los diferentes sitios del cuerpo de los que se tomaron las muestras. Las poblaciones bacterianas más diversas se encuentran en el tracto gastrointestinal y la boca. Consideraciones especiales para el microbioma oral La boca no es un ambiente homogéneo para la microbiota residente, pero ofrece varios hábitats distintos para la colonización microbiana, como los dientes, el surco gingival, la encía adherida, la lengua, las mejillas, los labios y el paladar duro y blando. Estos hábitats orales forman un sistema ecológico altamente heterogéneo y favorecen el crecimiento de comunidades microbianas significativamente diferentes. El ambiente cálido y húmedo en la boca se adapta al crecimiento de muchos microorganismos y ofrece nutrientes derivados del huésped, como proteínas de la saliva, glicoproteínas y crevicular gingival fluido (MCD). Los dientes son las únicas superficies naturales que no se desprenden en el cuerpo humano y brindan oportunidades únicas para la formación extensa de biopelículas y un refugio seguro para la persistencia microbiana. Las restauraciones dentales, coronas y puentes, prótesis removibles e implantes constituyen superficies adicionales no desprendibles en la boca que pueden influir en la formación y composición del biofilm. Hasta la fecha, se han detectado más de 700 taxones procarióticos en la cavidad oral, muchos de los cuales no se pueden aislar mediante métodos de cultivo comunes. Aproximadamente el 54% son especies válidas, el 14% no tienen nombre (pero se cultivan) y el 32% son solo conocidos como filotipos incultos. Sin embargo, en cualquier individuo, se estima que el número de especies residentes es menor. Un estudio detallado de 9 sitios orales en 26 sujetos usando secuenciación de ADN reveló una media de 296 taxones a nivel de especie en cada individuo, mientras que 557 taxones se encontraron entre los 26 sujetos (datos no publicados, el Dr. Floyd Dewhirst, comunicación personal). Adquisición de un microbioma oral normal Durante el nacimiento, la madre transmite microbios al niño, y el modo de parto (vaginal versus cesárea) es por lo tanto un determinante para el tipo de microorganismos a los que un niño está inicialmente expuesto. El modo de administración también influye en la diversidad del microbioma oral más adelante en la vida de un bebé, con hijos nacidos en la vagina que muestran un mayor número de taxones 3 meses después del nacimiento en comparación con los niños nacidos por cesárea. El método de alimentación también tiene un efecto, con lactantes de 3 meses de edad que muestran una mayor colonización con lactobacilos orales que los lactantes alimentados con fórmula. La erupción de los dientes proporciona nuevas superficies para la colonización microbiana y constituye un evento ecológico importante en la boca de un niño. A la edad de tres años, el microbioma oral de los niños ya es complejo, y se vuelve cada vez más así con la edad. El reemplazo de los dientes primarios con una dentición adulta vuelve a alterar significativamente el hábitat microbiano oral. Mantener un microbioma oral sano Una vez establecido, el microbioma oral se mantiene mediante factores derivados del huésped y del microbio, que involucran procesos que todavía no se comprenden por completo. Las bacterias residentes tienen actividades pro y antiinflamatorias que son cruciales para mantener la homeostasis en sitios muy colonizados, como la cavidad oral. Debido a la interacción del sistema inmune del huésped con sus simbiontes microbianos, las infecciones agudas de la mucosa oral son más bien raro, a pesar de la colonización microbiana densa. La importancia de estas interacciones huésped-microbio es resaltada por las observaciones en pacientes inmunosuprimidos, que pueden experimentar infecciones virales y fúngicas potencialmente mortales de las membranas mucosas e infecciones orales por especies no orales. Tanto la saliva como el GCF proporcionan nutrientes para el crecimiento microbiano y contienen componentes con actividades antimicrobianas. El papel de la saliva en la promoción de la salud oral está bien establecido. Además de facilitar la masticación, la deglución y el habla, y ayudar a la digestión, la saliva contiene enzimas vitales y proteínas que ayudan a mantener una microbiota equilibrada. Se han detectado hasta 108 microorganismos por mililitro de saliva, principalmente derivados de superficies de la mucosa oral, como la lengua. Los componentes salivales son la principal fuente nutricional de microorganismos y se requieren para el desarrollo de un microbioma equilibrado. Una gran cantidad de componentes salivales, incluyendo inmunoglobulina A secretora, lactoferrina, lactoperoxidasa, lisozima, estatherina e histatinas, regulan directa e indirectamente el microbioma, manteniéndolo en equilibrio. Por ejemplo, la lactoperoxidasa cataliza la producción de hipotiocianita a partir del peróxido de hidrógeno - un producto del metabolismo bacteriano y del tiocianato secretado por saliva. La hipotiocianita ejerce efectos antimicrobianos directos mediante la inhibición de la glucólisis bacteriana. Otro componente salival con potencial antimicrobiano es el nitrito, convertido a partir de nitratos dietéticos por bacterias orales. El nitrito se reduce aún más a óxido nítrico que puede inhibir el crecimiento de bacterias cariogénicas y, por lo tanto, puede ayudar a proteger contra las caries. Las proteínas, incluyendo enzimas, lípidos y otros componentes (carbohidratos, ácidos nucleicos), principalmente de la saliva, pero también derivados del GCF, la mucosa oral y las bacterias, forman la película adquirida, que modula la unión de las bacterias a las superficies dentales y epiteliales y protege las superficies dentales contra ataques ácidos. Las enzimas que ayudan a regular el equilibrio del microbioma se inmovilizan en la película adquirida en una conformación activa. La película adquirida compuesta individualmente desencadena y media la adherencia bacteriana a las superficies dentales que no se desprenden a través de diversas interacciones. La saliva no solo ayuda a mantener un ambiente que permite que prosperen las biopelículas, sino que también modula las capas de placa con la ayuda de numerosas proteínas, incluidas enzimas y glicoproteínas, y minerales, que controlan la acumulación y actividad de la biopelícula. Biofilm de placa también se desprende por el movimiento de los músculos orales de las mejillas y la lengua durante el habla y la masticación y por el flujo de saliva. Caracterización del microbioma oral Se han usado una variedad de métodos convencionales para analizar la composición del microbioma oral, incluyendo microscopía, análisis cultural, ensayos enzimáticos e inmunoensayos. La Figura 3 proporciona una visión general de cómo los métodos microbiológicos han evolucionado a lo largo de los años. Sin embargo, muchas bacterias orales son exigentes y de crecimiento lento, y requieren medios de crecimiento complejos, requisitos atmosféricos específicos y largos tiempos de incubación. Muchas bacterias orales son anaerobios estrictos, y se debe tener especial cuidado en la recolección de muestras, el transporte y la incubación para evitar la exposición al oxígeno. El análisis cultural completo de las muestras es difícil y solo permite el procesamiento de pequeños números de muestra. Los medios bacteriológicos selectivos han demostrado ser útiles para estudiar especies particulares de interés, pero pueden haber sesgado nuestra comprensión de la etiología microbiana de la enfermedad oral, atribuyendo características de la enfermedad a especies que prosperan en tales condiciones de cultivo, mientras que otras permanecen sin ser detectadas. El advenimiento de métodos independientes del cultivo ha mejorado enormemente la detección de microorganismos, muchos de los cuales aún no se pueden cultivar en cultivo. La técnica independiente del cultivo más común para analizar el microbioma se basa en el perfil de comunidad del gen del ARN ribosómico 16S (16S rRNA) . El gen 16S rRNA está presente en todos los procariotas y contiene regiones variables que son únicas entre los microorganismos y que se pueden usar como medio de identificación. Los genes 16S rRNA pueden extraerse de muestras heterogéneas, amplificarse y secuenciarse, y luego compararse con bases de datos como Human Oral Microbiome Database, un recurso en línea disponible públicamente que vincula datos de secuencia con información fenotípica, filogenética, clínica y bibliográfica de microorganismos encontrados en la cavidad oral. Si se encuentra una coincidencia para la secuencia en la base de datos, el microorganismo puede identificarse; si no hay una entrada coincidente en la base de datos, la secuencia se puede agregar como un registro para un filotipo previamente desconocido. El método tradicional de secuenciación del gen 16S rRNA fue costoso, laborioso y llevó mucho tiempo. El advenimiento de los métodos NGS como 454 pirosecuenciación (que actualmente se está eliminando) e Illumina MiSeq han permitido un aumento masivo de la producción de muestras, con hasta 27 millones de secuencias generadas en una sola ejecución (en comparación con unos cientos con el método tradicional ) En la Figura 4 se muestra una descripción más detallada de NGS. La simplicidad y asequibilidad relativa de NGS ha llevado a una enorme generación de datos y a una explosión en las publicaciones, con los consiguientes desafíos para el análisis e interpretación de datos. Se debe tener mucho cuidado en la realización de los estudios NGS para evitar la contaminación de muestras clínicas con ADN bacteriano presente en algunos kits de extracción, reactivos de laboratorio y herramientas de recolección de muestras, que pueden influir significativamente en el resultado de los estudios. A pesar de estas advertencias, NGS es una herramienta útil que permite realizar estudios de alto volumen del material genético en muestras y ha aumentado enormemente nuestro conocimiento y comprensión del microbioma oral. Otros enfoques modernos incluyen metagenómica y metatranscriptómica. Mientras que la metagenómica proporciona información sobre la composición genética de la comunidad microbiana en una muestra, metatranscriptómica permite a los investigadores estudiar los genes transcritos activamente. Ambos métodos están, hasta la fecha, todavía obstaculizados por desafíos técnicos, pero brindan grandes oportunidades para profundizar nuestro conocimiento del genoma colectivo del microbioma oral y sus acciones metabólicas en el futuro. Los métodos independientes de la cultura han proporcionado una gran comprensión de la diversidad del microbioma, pero para investigar las propiedades y el potencial de un organismo, es necesario cultivarlo en la cultura. Actualmente, hasta un tercio de las especies en el microbioma oral solo son conocidas por su secuencia del gen 16S rRNA, y existe una búsqueda constante para desarrollar nuevos métodos para cultivar microorganismos actualmente "no cultivables". Se ha avanzado en esta área y se ha desarrollado un nuevo método que utiliza sideróforos (pequeños compuestos de quelación de hierro de alta afinidad secretados por microorganismos como bacterias, hongos y pastos) para aislar y desarrollar nuevas cepas. Algunos aislados dependen de "cepas auxiliares" para un cultivo exitoso, lo que implica su dependencia de las interacciones de detección de quórum y nutrición y / o señalización con otras bacterias dentro de la comunidad de biofilm que habitan naturalmente. La aplicación de métodos novedosos de cultivo, junto con los enfoques biológicos y bioinformáticos emergentes y el aumento del poder computacional, no solo aumentarán nuestra comprensión del microbioma oral, sino que también nos ayudarán a diseñar estrategias de intervención para mantener la salud y atacar las enfermedades en el futuro. Un microbioma oral desequilibrado puede ser perjudicial para la salud general La microbiota oral contribuye al bienestar oral y general, y su pérdida puede ser perjudicial para la salud del individuo. Un ejemplo de esto es el efecto de las bacterias orales que expresan nitrato reductasa, que se ha demostrado que catalizan la conversión de nitratos dietéticos a nitrito. Después de ser ingerido, el nitrito salival se convierte en óxido nítrico, un potente vasodilatador con actividad antimicrobiana que desempeña un papel crítico en el mantenimiento de la salud cardiovascular. El nitrito también estimula la producción de moco gástrico. Se ha descubierto que un consumo modesto de nitrato conduce a una reducción de la presión arterial, inhibición de la función plaquetaria y reducción de la disfunción endotelial. Un estudio reciente encontró que la ingesta sostenida de nitratos en la dieta mejora la función vascular en pacientes con hipercolesterolemia. Estas mejoras se asociaron con cambios en el microbioma oral a favor de organismos que son capaces de reducir los nitritos. Sin embargo, aunque los nitratos dietéticos son capaces de aumentar la formación de nitritos, también es el caso que el óxido nítrico en los tejidos puede interactuar con los radicales superóxido liberados por las células inmunes para formar aniones de peroxinitrito, que se han sugerido como perjudiciales acciones en las células, como el daño del ADN. El tema del efecto cts de nitrato / nitrito / óxido nítrico en la salud aún evoca cierta controversia; sin embargo, varios estudios a pequeña escala han demostrado que el uso de enjuagues que contienen clorhexidina puede reducir la concentración de nitritos tanto en la saliva como en el plasma y conducir a un pequeño aumento en la presión arterial. Aunque estos hallazgos son interesantes, Es importante tener en cuenta que la confirmación de estudios a mayor escala es necesaria antes de que se puedan extraer conclusiones firmes. Disbiosis: el microbioma oral en la enfermedad El complejo equilibrio entre las especies residentes en la cavidad oral es responsable del mantenimiento de un estado saludable (en simbiosis) o un estado asociado con la enfermedad (en la disbiosis). Un microbioma disbiótico es uno en el que se altera la diversidad y proporciones relativas de especies o taxones dentro de la microbiota. La relación entre el microbioma oral y su huésped es dinámica y, mientras que en la boca sana, la composición de las comunidades microbianas es notablemente estable (después de que el microbioma haya madurado en la infancia), los cambios biológicos en la vida de una persona pueden afectar el equilibrio de las especies dentro de estas comunidades. Esto incluye cambios fisiológicos, por ejemplo, la edad o cambios hormonales en la pubertad y el embarazo, a los que las personas sanas pueden a menudo se adaptan sin detrimento a su salud oral. En otras ocasiones, el ecosistema afinado en la boca puede alterarse, provocando un cambio disbiótico y una pérdida de equilibrio o diversidad en la biopelícula de la comunidad, predominando una o varias especies. y un mayor riesgo asociado de enfermedad. Los factores modificables que impulsan la disbiosis oral incluyen disfunción de la glándula salival (es decir, cambios en el flujo y / o composición salival), mala higiene oral, inflamación gingival y opciones de estilo de vida, incluidos los hábitos alimentarios y el tabaquismo. La Figura 5 presenta un resumen de los factores que contribuyen a la disbiosis. En salud, la mayoría de las bacterias tienen una relación simbiótica con el huésped; para simplificar, estos microorganismos se muestran en verde. Se han detectado bacterias potencialmente cariogénicas o periodontopáticas (que se muestran en rojo con contornos punteados) en sitios sanos a niveles bajos que no son clínicamente relevantes; también pueden adquirirse de socios cercanos (transmisión), pero nuevamente, sus niveles serían extremadamente bajos en relación con las bacterias asociadas con la salud. En la enfermedad, hay un aumento en el número y las proporciones de bacterias cariogénicas o periodontopáticas, y puede haber un aumento de la biomasa (especialmente en la gingivitis). Se propone que para que esto suceda, debe haber un cambio en las condiciones ambientales locales (mayor presión ecológica), lo que altera la competitividad de las bacterias dentro de la biopelícula y selecciona aquellas especies que están más adaptadas al nuevo ambiente. Los factores que impulsan esta selección deben ser reconocidos y abordados para una prevención de enfermedades adecuada y consistente. Ahora es un concepto aceptado que las bacterias históricamente consideradas como "patógenos" orales se pueden encontrar en números bajos en sitios sanos, y la enfermedad oral se produce como consecuencia de un cambio perjudicial en el equilibrio natural de la microbiota en lugar de como resultado de "Infección" exógena. En la disbiosis, estas bacterias asociadas a la enfermedad pueden crecer a proporciones marcadamente más altas que en condiciones sanas, donde normalmente son componentes menores e inocuos en la biopelícula. Las alteraciones en el patrón de formación de la biopelícula pueden dar como resultado microambientes disbióticos en los distintos hábitats de la boca. La estructura distintiva de los dientes (superficies lisas, fosas y fisuras, sitios proximales y superficies radiculares expuestas) permite que se acumulen grandes masas de microbios como biofilm de la placa dental. Por lo tanto, la biopelícula de la placa no se desprende de forma natural a medida que se acumula, que probablemente sea un factor clave de la disbiosis en ausencia de higiene oral para interrumpirlo y eliminarlo. Disbiosis como origen de caries y periodontitis Diferentes teorías sobre la relación entre la placa y la enfermedad dental han evolucionado con el tiempo. La "hipótesis de la placa no específica" (NSPH) tiene su origen en el siglo XIX, pero se refinó aún más durante los siguientes cien años. Inicialmente, el NSPH especuló que las infecciones dentales fueron causadas por el sobrecrecimiento inespecífico de todas las bacterias en la placa dental. El NSPH se amplió aún más para estipular que la periodontitis destructiva fue el resultado de la colonización subgingival, favorecida por los cambios ecológicos asociados con la acumulación de placa, la gingivitis y el exudado gingival. Estos cambios aumentan el número de microorganismos y alteran sus proporciones, pero no aparece una sola especie en sitios activos que tampoco está comúnmente presente en sitios inactivos. Dado que se asumió que cualquier placa tenía el potencial de causar enfermedad, se concluyó que no específica la eliminación mecánica de tanta placa como sea posible, por ejemplo, mediante cepillado de dientes o limpieza interdental, sería la mejor forma de prevención de enfermedades. Las técnicas de laboratorio en evolución permitieron el aislamiento y la caracterización de más especies en cultivo. La observación de que la kanamicina fue particularmente efectiva contra las especies asociadas a la caries, como los estreptococos, condujo a la aparición de la "hipótesis de placa específica", que propuso que solo unas pocas especies en el microbioma oral están involucradas en el proceso de la enfermedad y que estas especies con antibióticos podrían curar o prevenir la enfermedad (inicialmente caries y periodontitis posterior). Sin embargo, los resultados de los estudios clínicos que emplean antibióticos para el tratamiento de ambas afecciones han sido en gran parte decepcionantes en términos de traducción a la práctica cotidiana y magnitud de beneficio clínico a largo plazo. Estos resultados posiblemente podrían explicarse por el hecho de que, como se mencionó anteriormente, una gran proporción de microorganismos no se puede cultivar en cultivo, y por lo tanto, el sesgo puede haber sido introducido por el aislamiento de solo aquellos que son cultivables. Tras un renovado interés en el NSPH en la década de 1980, se propuso una hipótesis de placa ecológica para explicar la relación entre la microbiota oral residente, el entorno del huésped y las enfermedades bucales (figura 5b). Cambios sustanciales en un entorno local pueden alterar la competitividad de las bacterias de la placa, lo que lleva al enriquecimiento de los organismos más adecuados para el nuevo entorno. Esta hipótesis introduce el concepto de que la enfermedad puede prevenirse no solo inhibiendo directamente los patógenos putativos, sino también interfiriendo con los factores ambientales que impulsan la selección y el enriquecimiento de estas bacterias. Por ejemplo, en la caries, una mayor frecuencia de ingesta de azúcar o una reducción en el flujo de saliva, resulta en placas de biopelículas que están expuestas durante períodos más largos y más regulares para reducir los niveles de pH. Esto selecciona organismos que producen ácidos en sí mismos y / o son más tolerantes a un ambiente ácido, a expensas de las bacterias que prosperan en condiciones neutrales o contribuyen a la neutralización del pH. Un modelo contemporáneo de interacciones huésped-microbio en la patogenia de caries se muestra en la figura 6. En la caries, los carbohidratos se fermentan en ácidos orgánicos (por ejemplo, ácido láctico), que reducen el pH local y producen la desmineralización neta de la superficie del diente. Esto impulsa la selección de bacterias productoras de ácido y tolerantes a los ácidos (disbiosis). Por el contrario, en la salud, existe un patrón de metabolismo más complejo y equilibrado que involucra el catabolismo de las proteínas salivales y las glicoproteínas, con la generación de álcali para neutralizar cualquier ácido producido. La biopelícula se somete a múltiples ciclos de pH durante el día, lo que resulta en desmineralización y remineralización del esmalte (se muestra por flujo de salida de iones y entrada en el esmalte en el diagrama). Si los iones fluoruro están presentes en la biopelícula, entonces F- se absorbe en la capa superficial de esmalte durante la fase de remineralización, lo que ralentiza la desmineralización durante la prueba con ácido. Solo cuando hay demasiados factores de riesgo (por ejemplo, tiempo insuficiente para la neutralización del pH debido a los bocadillos demasiado frecuentes, la placa está subsaturada con respecto al fluoruro, calcio y fosfato, baja eliminación salival), la desmineralización supera la remineralización y produce un mineral neto pérdida con, a su debido tiempo, lesiones del esmalte. La hipótesis de la placa ecológica se refinó aún más con la propuesta de que ciertos patógenos microbianos de baja abundancia pueden causar enfermedades inflamatorias al interferir con el sistema inmune del huésped y al remodelar la microbiota, lo que lleva a gingivitis y periodontitis. La Figura 7 muestra un modelo contemporáneo de interacciones huésped- microbio en la patogénesis de la gingivitis y la periodontitis. La acumulación de biopelícula desencadena la gingivitis; sin embargo, la presencia de biofilm solo no es suficiente para avanzar hacia la periodontitis. Ahora se reconoce que las interacciones complejas entre los mediadores de la respuesta inmune y la biopelícula son requisitos necesarios que conducen a la progresión de la enfermedad de la gingivitis a la periodontitis. Una comunidad microbiológica disbiótica subvierte la respuesta del huésped de modo que la mayor parte del daño tisular se debe a un nivel inadecuado e incontrolado de inflamación. La inflamación local resultante de la acumulación de biopelícula provoca un mayor flujo de MFC rico en nutrientes y potencialmente hemorragia, por lo que el sitio se priva de oxígeno, lo que favorece el crecimiento de microbios anaeróbicos. Los cambios inflamatorios en el entorno periodontal proporcionan un entorno ideal para el crecimiento de bacterias obligatorias anaeróbicas y dependientes de proteínas que residen en la grieta gingival, impulsando un cambio de un microbioma simbiótico a disbiosis. La micro ulceración inducida por inflamación del epitelio sulcular da como resultado la pérdida de sangre (y de ese modo hierro) en la grieta gingival. Las condiciones resultantes son propicias para las especies asociadas a la periodontitis como Porphyromonas gingivalis y Aggregatibacter actinomycetemcomitans para sobrevivir y florecer.85,86 La microbiota disbiótica induce la destrucción del tejido periodontal por una respuesta inmune inflamatoria desregulada del huésped, que a su vez proporciona una nueva degradación del tejido -derivados nutrientes para las bacterias. A través de la evolución, las bacterias se han adaptado para aprovechar los nutrientes derivados de la inflamación, promoviendo una mayor disbiosis y la alteración del tejido, creando un ciclo patogénico autoperpetuante. La salud clínica supone algunos cambios inflamatorios leves que son proporcionales al mantenimiento de una microbiota periodontal "promotora de la salud" residente. La relación es simbiótica, con el anfitrión viviendo en armonía con sus microbios. Sin embargo, si se permite que la biopelícula se acumule y no se perturba / elimina regularmente, pueden surgir ciertas bacterias patógenas y se desarrolla una "disbiosis incipiente". Por ejemplo, Porphyromonas gingivalis requiere hierro del hemo y puede comenzar a establecerse y contribuir a la disbiosis, ya que a medida que la inflamación local aumenta, proporciona hierro a partir del sangrado gingival. En la gingivitis, la respuesta del huésped permanece proporcionada, pero debido a la biopelícula que está madurando, la inflamación asociada no se resuelve tan fácilmente y se vuelve crónica por naturaleza, lo que respalda la disbiosis. Dependiendo de diversos factores de riesgo genéticos, ambientales y de estilo de vida, algunos pacientes susceptibles progresarán a periodontitis. Esta última es impulsada por respuestas inmunitarias inflamatorias desproporcionadas y exageradas del huésped que causan la mayor parte del daño tisular del huésped y provocan una disbiosis franca con una resolución fallida de la inflamación destructiva crónica. Se desarrolla un círculo vicioso que mantiene el desequilibrio, pero la simbiosis puede restablecerse mediante una interrupción periódica y exhaustiva del biofilm para ayudar a resolver la inflamación. Consecuencias sistémicas de la disbiosis oral La coevolución hacia una coexistencia armoniosa solo es válida a medida que los microbios permanecen en su hábitat natural y no se diseminan a otros sitios del cuerpo, donde pueden causar enfermedades. La disbiosis en la enfermedad periodontal como desencadenante de la bacteriemia probablemente facilita la diseminación sistémica de las bacterias orales, y una buena higiene oral es por lo tanto crucial para controlar la carga bacteriana total.89,90 El vínculo entre los patógenos orales y los efectos sistémicos ha sido evidenciado por un estudio reciente en animales, que encontraron un efecto directo de la administración oral de P. gingivalis en la composición del microbioma intestinal, así como cambios inflamatorios en diversos tejidos y órganos.91 Se ha propuesto que las bacterias orales desempeñan un papel en varias enfermedades sistémicas, incluyendo enfermedad cardiovascular, artritis reumatoide, resultados adversos del embarazo, apoplejía, enfermedad inflamatoria del intestino y cáncer colorrectal, infección del tracto respiratorio, meningitis o abscesos cerebrales, abscesos pulmonares, hepáticos o esplénicos, apendicitis, neumonía y diabetes30,58,90,92,93 Está bien establecido que la periodontitis severa afecta adversamente el control glucémico en la diabetes y la glucemia en sujetos que no tienen diabetes. La periodontitis grave plantea un mayor riesgo de aparición de diabetes tipo 2, y existe una relación directa y dependiente de la dosis entre la gravedad de la periodontitis y las complicaciones diabéticas92. Sin embargo, se necesita más investigación para determinar si la microbiota periodontal tiene algún impacto directo. El análisis de la cavidad oral y su microbioma puede ser una herramienta útil para diagnosticar enfermedades sistémicas que tienen manifestaciones periodontales. Una buena higiene oral para controlar la carga microbiana total es importante para evitar la diseminación a otros sitios del cuerpo. CONCLUSIONES Mejor comprensión del holobionte: implicaciones actuales y futuras para la práctica clínica La diversidad de la comunidad que compone el microbioma oral está finamente sintonizada por la naturaleza para protegerse de las enfermedades, y es de gran importancia para mantener su diversidad natural. Los estilos de vida modernos pueden alterar y alterar el equilibrio natural de nuestro microbioma oral, y nuestro objetivo clínico debe ser restablecer su equilibrio simbiótico por cualquier medio que sea necesario y apropiado en cada paciente. Por lo tanto, es fundamental que tanto los pacientes como los profesionales de la salud adopten el concepto de un microbioma oral equilibrado y su importancia en la salud oral y sistémica. Las sesiones de tratamiento deben incluir estrategias de prevención, como consejos sobre prácticas de higiene oral y sobre la dieta y el tabaquismo. Como primer enfoque, el mantenimiento activo de la salud en lugar del manejo de la enfermedad debe ser la principal preocupación tanto para los cuidadores como para los pacientes. Los profesionales de la salud oral pueden lograr esto al educar a los pacientes sobre las elecciones de estilo de vida apropiadas y la aplicación de técnicas efectivas de control de placa que preservan las biopelículas dentales en niveles compatibles con la salud oral. Este enfoque permite que se mantengan las propiedades beneficiosas de la microbiota residente mientras se reduce el riesgo de enfermedad dental debido a la acumulación excesiva de placa. Una vez que ocurre la disbiosis, el objetivo del tratamiento debe ser restablecer el equilibrio armonioso perdido manteniendo una buena higiene oral y modificando los factores del estilo de vida, como la dieta y el tabaquismo. Debe evitarse el uso indiscriminado de antibióticos para el tratamiento de enfermedades orales, con el objetivo de salvaguardar la microbiota oral beneficiosa y evitar la resistencia a los antibióticos. Para el control de la caries, además del uso de fluoruro tópico, se deben tomar medidas que alienten un cambio de un ambiente ácido, a través de la reducción en la cantidad y frecuencia del consumo de sacarosa y bebidas ácidas (incluso si estas últimas son azucaradas). -free), junto con la suplementación con agentes que pueden reducir la producción de ácido y / o promover la generación de álcali dentro de la placa dental. Para la enfermedad periodontal, las estrategias de tratamiento deben apuntar a la reducción mecánica de la biopelícula acumulada mediante la eliminación mecánica de la placa a niveles compatibles con la salud oral. Esto reduciría la inflamación y el flujo acompañante de GCF, y promovería un microambiente favorable para apoyar la formación de un microbioma equilibrado. Cuando sea relevante, los pacientes también deben recibir asesoramiento sobre dejar de fumar y controlar la diabetes. Recientemente, un pequeño estudio ha demostrado que la composición del microbioma subgingival al inicio del estudio, en lugar del uso de antibióticos, tiene un potencial predictivo en el resultado clínico a largo plazo para el tratamiento de la periodontitis crónica. Si bien se necesita más investigación para confirmar los detalles de valor predictivo, el hallazgo subraya el importante papel del microbioma oral, no solo en la enfermedad, sino también en la respuesta de los tejidos orales. Nuestra comprensión actual de este campo científico en rápida evolución respalda la noción de que la práctica clínica necesita pasar de su enfoque histórico en el manejo de caries y periodontitis por eliminación de la microbiota a un nuevo enfoque en el manejo proactivo de la salud oral a través de un enfoque ecológico. holobiont. Las direcciones futuras pueden incluir la evaluación individual del microbioma y la respuesta del huésped para la detección temprana de sujetos en alto riesgo, y enfoques personalizados para restaurar un microbioma oral asociado a la salud después de la disbiosis, potencialmente tentadores desarrollos que tendrían implicaciones directas para el manejo del paciente en clínica práctica.