3.1. La microbiota bucal, lucha por la biopelícula

La microbiota bucal busca el equilibrio de microorganismos beneficiosos y patógenos, con la finalidad de la estabilidad y el bienestar, esta relación entre los seres humanos y su microbiota bucal comienza poco después del nacimiento y dura toda la vida¹. Inclusive, la cavidad bucal de un individuo puede albergar diferentes especies: bacterias, hongos, virus y protozoos⁷. Se estima que existen más de mil especies diferentes de bacterias, siendo el género Streptococcus una de las más comunes, encontrándose en el paladar duro, paladar blando, biopelícula supragingival, superficies dentales, vestíbulo maxilar y amígdala⁸.

Las bacterias que viven en simbiosis son consideradas beneficiosas y no se vuelven patógenas hasta que rompan la barrera de los comensales, causando daños y enfermedades bucodentales⁹. La microbiota es capaz de producir sustancias activas para modificar el entorno donde se encuentren, estos cambios modifican la respuesta inmune del hospedero manifestándose como una acción protectora o dañina ya que al volverse patógenos serán atacados y eliminados por la respuesta inmune del huésped. Por ello, el mayor desafío de algunas bacterias de la biopelícula será que puedan sobrevivir, superando esta respuesta inmune al formar comunidades microbianas mixtas, conformadas por bacterias comensales y bacterias patógenas con el fin de ocultarse dentro del huésped formando la biopelícula; constituyendo así una mezcla compleja de microorganismos en el que ocurre interacciones de sinergismo y antagonismo^1,3. La agrupación de microorganismos en comunidades adheridas les ofrece numerosas ventajas como la posibilidad de intercambiar material genético, mayor tolerancia a los cambios del entorno y aumento de la resistencia a los antibióticos².

La lucha determina la presencia y crecimiento de los más virulentos y la inhibición de los menos virulentos^1,10. Los comensales residentes protegen al hospedero contra microbios invasores y contribuyen al desarrollo de mecanismos de defensa para impedir la colonización de bacterias provenientes del exterior; de las más de 1000 especies que se logró identificar, aproximadamente 600, en su mayoría, son comensales^1,6. Entre los patógenos más representativos están C. matrochotii, como la bacteria constituyente principal de la estructura de la biopelícula; bacterias del género Streptococcus, Actinomyces y Lactobacilos, que degradan carbohidratos en ácidos orgánicos lo que resulta en caries dental⁷, la cual es una enfermedad de alta prevalencia en el mundo¹¹.

La adherencia de bacterias no es una simple acumulación y retención de microorganismos, es en realidad una adhesión favorecida por polisacáridos extracelulares; esta adhesión es altamente selectiva en la cavidad bucal buscando condiciones que favorezcan su colonización y, por lo tanto, evitar ser arrastradas por la saliva⁹.

Estudios revelaron que las bacterias Streptococcus oralis, S. gordonii y S. sanguinis, unen plaquetas a través del ácido siálico terminal, ligandos bacterianos llamados adhesinas¹². Las comunidades macrobióticas orales formadas han desarrollado habilidades para sobrevivir a prácticas inhibitorias como el estrés mecánico, la salivación, el cepillado de dientes, movimientos de lengua, uso de hilo dental y tratamientos con antibióticos¹.

Cada microbiota en determinada persona es distinta y a medida que se obtiene más información se descubre más número de especies. Se sugiere que existen fuertes similitudes funcionales entre la biopelícula intestinal y la oral. Además, se demostró que entre 75 y 100 especies de bacterias predominan en la boca de cada persona con una combinación de especies distintas para cada individuo¹³. Los descubrimientos son entorpecidos debido a que los investigadores, al momento de estudiar la microbiota, encuentran dificultades al recrear el entorno de la cavidad bucal pues requiere reconstruir su temperatura, el pH, el flujo salival y la mucosa¹⁴.

3.2. Probióticos en la cavidad bucal

Los probióticos son microorganismos vivos que pueden beneficiar al huésped influyendo en el balance entre las especies de la flora de la cavidad bucal como en el resto del sistema digestivo¹⁵. Los estudios describieron que su uso no provocó efectos adversos ni aumentó el riesgo de caries o enfermedades periodontales, y a pesar de haber sido descritas y propuestas como especies con capacidades beneficiosas, aún no se recomienda el uso de probióticos para tratar enfermedades de la cavidad bucal, debido a los limitados ensayos clínicos¹⁶. El interés por prevenir y controlar las condiciones orales a través de los probióticos ha crecido notablemente en los últimos años, puesto que, la microbiota desempeña un papel activo para mantener la salud bucal, quiere decir que busca el equilibrio de bacterias beneficiosas y patógenas con la finalidad de la estabilidad y el bienestar del individuo¹⁷. Sin embargo, ciertos cambios ecológicos en la microbiota, incluida la calidad de higiene personal de una persona, permiten a las especies comensales manifestarse como patógenos y causar enfermedades⁹, como es el caso de la caries dental donde el consumo frecuente de carbohidratos fermentables conduce a un ambiente que favorezca a las especies acidúricas (como el Streptococcus mutans y Lactobacillus) lo que resulta en caries dental⁷.

Es aquí cuando la bacterioterapia entra en acción buscando restablecer el equilibrio ecológico o restaurar la microbiota natural empleando estrategias por interferencia o inhibición de otros microorganismos, especialmente patógenos¹⁸. No obstante, las estrategias antimicrobianas o de inmunización que sean dirigidas a especies individuales serían poco eficaces y lo más adecuado sería redirigir el esfuerzo sobre la biopelícula bucal, a través de los prebióticos y probióticos, que son muy prometedores para prevenir la caries dental¹⁷. Esta interferencia de bacterias patógenas puede darse a través de alimentos probióticos (productos lácteos), fármacos probióticos (pastillas), siguiendo un régimen de dosis. Es necesario estudios en humanos con efectos benéficos para que un producto sea considerado como probiótico¹⁹.

Una de las bacterias más estudiadas como probiótico en la cavidad bucal es el Lactobacillus rhamnous, bacteria proveniente del tracto digestivo con capacidad inhibitoria por medio de bacteriocinas capaz de inhibir a los S. mutans, S. sobrinus, Prevotella gingivalis y P. intermedia^20,21, además de no ocasionar caries por no contar con el factor cariogénico y no afectar significativamente al pH²². Del mismo género, el Lactobacillus brevis, se demostró que mejora la salud bucal relacionada a caries y la salud gingival de niños con diabetes tipo I al disminuir significativamente el sangrado²³. El Streptococcus salivarius, que es propio de la cavidad bucal, ha sido estudiado como probiótico en pruebas in vitro debido a que produce bacteriocinas que inhiben el crecimiento de bacterias gramnegativas reduciendo los niveles de compuestos volátiles de azufre, asociadas a la halitosis²⁴. Las bacterias S. oligofermentans y S. sanguinis jugaron el papel de probióticos debido al antagonismo que tienen con los S. mutans, una relación inversa en cantidad ocasionada por la producción de peróxido de hidrógeno que inhibe al S. mutans, el cual en respuesta y defensa libera bacteriocinas^25,26; el resultado de esta lucha se determina por los factores ecológicos del hospedador y los mecanismos de supervivencia de los microorganismos²⁷.

Si bien los probióticos anteriormente usados en la cavidad bucal fueron de mucha relevancia, en su gran mayoría provenían del tracto digestivo, como los pertenecientes al género Lactobacillus. Se ha demostrado que presentan limitaciones al momento de colonizar la cavidad bucal; así, en un estudio de L. acidophilus y dos bacterias más como probióticos, ninguna de las tres bacterias se observa en la biopelícula in situ hasta 72 horas de la aplicación²⁸, por lo tanto, a nivel bucal es fundamental la colonización para la eficacia del probiótico²⁹ teniendo en cuenta que, los probióticos realizados de microorganismos propios de la cavidad bucal pueden sobrevivir mejor que probióticos traídos de otro sistema³⁰. Razón por la cual no logran una adecuada colonización en la cavidad bucal, en especial en el tejido duro. Además, algunas cepas intestinales aún poseen propiedades acidógenas y presentan regiones cariosas lo que sería contradictorio a lo que se espera de un probiótico^17,18.

3.3. El dominio del S. dentisani como probiótico oral

En España, el Departamento de Salud y Genómica, el Centro de Investigación Avanzada en Salud Pública y la Fundación FISABIO en el 2017 descubrieron a nivel de la boca, una nueva especie de estreptococo, el S. dentisani, una bacteria grampositiva con doble acción beneficiosa antiácida y antimicrobiana, encontradas en su mayoría en la biopelícula dental de 116 personas de una muestra de 118 individuos sanos y libres de caries; por el contrario, tres de los 118 individuos, presentaban S. salivarius^5,31. Describieron que el pH para el crecimiento óptimo es cercano a 7 siendo capaz de crecer entre 6 a 7,5; también determinaron que la bacteria es mesófila, con una temperatura óptima de crecimiento entre 34 °C y 40 °C en aerobiosis. Estas cualidades in vitro, han desatado mucho interés en los investigadores, quienes siguen tratando de incluirlo como probiótico en alguna bebida, yogur o pasta dental, de los cuales se ha determinado un buen crecimiento en la leche⁶.

Se indica que la bacteria S. dentisani está distribuida globalmente y en relación a su cantidad se presenta un mayor número en muestras de biopelículas dentales de niños sin caries ³². Los resultados de un estudio realizado en Colombia, determinó su presencia en todas las muestras de niños entre 6 a 12 años de diferentes ciudades, evidenciando una posible relación con la salud bucal; por lo tanto, se busca la colonización del S. dentisani en la cavidad bucal, a través de pruebas clínicas³³. En pruebas como el tratamiento de gel buco-adhesivo con una férula dental, en el periodo de un mes en un total de 14 dosis, se realizaron análisis al inicio, a los 15 y 30 días después de la primera aplicación y a los 15 días después del final del tratamiento. Los resultados fueron alentadores, el flujo salival fue significativamente mayor en el grupo que fue suministrado con el probiótico S. dentisani. También hubo una disminución de la biopelícula dental al ser eliminados organismos cariogénicos y principales especies bacterianas, fundamentales para la formación de la biopelícula dental, como F nucleatum (considerada bacteria “puente”)¹⁸ y el C. matruchotti (considerado el arquitecto de la biopelícula dental, al permitir la adherencia de los demás microorganismos que conformarán la biopelícula)³⁴. El estudio demostró un aumento significativo en los niveles de amoniaco y calcio en saliva, los resultados finales a los 30 días arrojaron que el 58% de individuos a quienes se les suministró el probiótico presentaron un aumento en los niveles de placa de S. dentisani y al cabo del día 45 había aumentado a 71%, por lo tanto, su potencial como probiótico resalta a la luz y la posibilidad de mejorar el tiempo de colonización potenciaría el aumento del probiótico a favor de la salud bucal incluyendo la prevención de caries dental³⁵.

3.4. Capacidad inhibitoria del S. dentisani

El S. dentisani es una bacteria capaz de inhibir a patógenos periodontales por medio de la competencia por el espacio y la comida^36,37; su lugar de preferencia, en el que se encuentran en niveles altos, es la grieta gingival, adhiriéndose a las células gingivales in vitro e inhibiendo los patógenos periodontales mediante mecanismos de competencia, desplazamiento y adherencia³⁷. La capacidad bactericida del S. dentisani se debe a la liberación de bacteriocina y citoquinas, cuyos efectos fueron sorprendentes al cabo de 30 minutos de incubación con sobrenadantes concentrados de S. dentisani, induciendo cambios estructurales en la membrana celular lo que provoca lisis (F. nucleatum), aglutinación celular (S. sobrinus), desestructuración de la pared celular (P.intermedia) y porosidades (S. mutans), efectos que determinarían la capacidad inhibitoria total del crecimiento de Streptococcus mutans, S sobrinus, S. salivarius y Prevotella intermedia. El mismo efecto fue observado en S. oralis y Pseudoramibacter alactolyticus^10,36; además de la reducción de Veillonella, su presencia es asociada con el aumento de acidez de la biopelícula dental cuya frecuencia está relacionada con un aumento de caries dental³⁸.

El poder del S. dentisani logra el apaleamiento de intervinientes en infecciones endodónticas como el E. faecalis o la levadura Candida albicans, un patógeno oportunista resistente a antibióticos de amplio espectro responsable de la candidiasis oral, inhibiendo un 97% su tasa de crecimiento. Así mismo, el S. dentisani aumenta fuertemente la secreción de la citoquina antiinflamatoria IL-10 al detectar Porphyromonas gingivalis y Fusobacterium nucleatum reduciendo significativamente a los interferones inducidos por los F. nucleatum, el cual lo hacía resistente a bactericidas^37,39, mientras que al resto de microorganismos presentes en la cavidad bucal se vio aumentado su tiempo de generación de 30 min a 4 h³⁶.

Los primeros colonizadores juegan un papel importante en el desarrollo de la microbiota bucal adulta al ser la fuente donde crecen microorganismos patógenos y protectores en una etapa muy temprana de vida. La promesa de probiótico inhibe el crecimiento de las comunidades microbianas bucales tempranas consideradas los primeros colonizadores que condicionan la posterior colonización, más compleja y estable en la cavidad bucal del adulto⁴⁰.

3.5. Capacidad buffer del S. dentisani

La restauración del equilibrio del pH usando probióticos como el S. dentisani se encarga de alcalinizar el medio a través de la degradación de arginina y liberación de amoniaco a la región extracelular para elevar el pH, el cual solo se da cuando el ambiente es ácido⁸. Mantiene el pH cerca a la neutralidad evitando la acidificación y daño al esmalte, lo que imposibilita la proliferación de microorganismos acidógenos; se propone que podría tratarse de una vía metabólica amortiguadora, debido a que el S. dentisani es una bacteria que su crecimiento óptimo es en un pH alrededor de 6 siendo el mejor de 6,5 pero no resiste acidez entre 4,7 y 5,5, lo cual evidencia que no es un organismo acidófilo⁶. El análisis del genoma de S. dentisani mostró genes involucrados en la generación de amoniaco que alcalinizan el ambiente cuando el pH se vuelve ácido, reduciendo el tiempo de exposición del esmalte a la acción desmineralizante del pH ácido así como inhibir el ambiente cariogénico^6,29. En la prueba de dos cultivos de S. dentisani con presencia y la otra en ausencia de arginina, a las 6 horas de su incubación notaron un descenso del pH debido al crecimiento de bacterias acidófilas alimentadas por los azúcares presentes en los cultivos; al cabo de la primera fase, en los cultivos que contenían arginina, el pH subió acercándose a la neutralidad; por lo contrario, en el cultivo sin arginina el pH disminuyó continuamente hasta los valores de 6,2 pH^6,41. El S. dentisani puede ser combinado con productos que contengan arginina como las pastas dentales, incluido otros productos como la citrulina, cuya acción es generar arginina para lograr la capacidad arginolítica. La bacteria promesa es lactosa positiva, quiere decir que puede crecer sin problemas en la leche evidenciando un descenso del pH; además de fermentar lactosa, una capacidad bacteriana que desactiva los procesos de descomposición, característica favorable si se pretende adicionar al S. dentisani a un derivado lácteo²⁹.

En un estudio realizado en boca donde se suministran las cepas en forma de probióticos, en determinados cuadrantes y en determinadas dosis durante un mes, los resultados fueron alentadores al notar un aumento significativo en el pH salival a mayor número de dosis y a una disminución significativa de S. mutans; no se informaron efectos adversos significativos²⁹.