Studio della composizione della placca dentale

La carie dentale e la malattia parodontale sono strettamente associate alla placca dentale, il biofilm che deriva dalla colonizzazione microbica della superficie del dente. Sono stati descritti vari modelli sperimentali per la fase iniziale della colonizzazione, compreso uno che utilizza frammenti di smalto posizionati all'interno del cavo orale per periodi di tempo fino a 24 ore. La microscopia elettronica a scansione dei chip rimossi dopo 4 ore in vivo ha rivelato singoli batteri attaccati alla superficie rivestita di pellicola. La crescita di questi organismi pionieri ha portato a microcolonie che si sono fuse per formare un monostrato diffuso di cocchi e bastoncelli. Oltre l'80% dei batteri presenti nei biofilm precoci sono stati identificati come membri di quattro specie di streptococco viridans strettamente correlate, Streptococcus sanguis, S. oralis, S. mitis e S. gordonii. Veillonella spp e Actinomyces naeslundii costituivano ciascuno circa il 5%. È interessante notare che velonellae, actinomyces e streptococchi sono tutti aumentati durante le prime 24 ore di colonizzazione, suggerendo così ruoli importanti per questi batteri nel normale accumulo quotidiano di placca [sviluppo precoce del biofilm].

Una delle maggiori incertezze sollevate dalla diffusa capacità delle cellule dei batteri orali di interagire fisicamente in vitro è se queste coaggregazioni funzionino in vivo. Utilizzando l'immunofluorescenza diretta, abbiamo dimostrato la giustapposizione coincidente nella placca dentale di streptococchi e actinomyces, suggerendo che questi noti partner di coaggregazione possono utilizzare la coaggregazione come mezzo per colonizzare lo smalto. Il nostro obiettivo generale è determinare l'organizzazione spaziale di diversi streptococchi viridans nei biofilm che si formano durante la colonizzazione iniziale della superficie del dente. Questi batteri includono due gruppi con proprietà distintive. Un gruppo contiene ceppi di S. sanguis e S. gordonii con adesioni sensibili a GalNAc e l'altro contiene ceppi di S. oralis e altre specie con recettori complementari per la coaggregazione intragenerica. I modelli per la formazione del biofilm includeranno un modello di cella di flusso in vitro in cui gli streptococchi con proprietà adesive note si attaccano e crescono su una superficie rivestita di saliva e un modello in vivo in cui i frammenti di smalto sono colonizzati all'interno della cavità orale per periodi di tempo fino a 72 ore. I risultati di questi studi dovrebbero fornire approfondimenti significativi sul coinvolgimento dell'adesione interbatterica nello sviluppo del biofilm. Il nostro obiettivo da questi studi è quello di indagare l'organizzazione spaziale degli streptococchi e del loro partner di coaggregazione actinomyces e veillonellae nei biofilm formati in vivo rispetto a in vitro. Speriamo di fare progressi significativi nella comprensione della distribuzione di queste specie nella formazione iniziale della placca dentale. Poiché gli streptococchi sono l'organismo predominante nella placca dentale precoce, proponiamo che la comprensione del loro contributo alle comunità microbiche porterà a importanti progressi nella progettazione di efficaci regimi di salute orale.