Efecto preventivo del Streptococcus Dentisani frente a la caries dental en niños. Revisión bibliográfica

D/Dña. (Apellidos y Nombre) …… M… AR … T… A … M… IR… A … CA … ST … R… O……………………………………………………………………………………………………. con DNI…… ********* ................. alumno/a del Máster Oficial …O … d … o… nt… olo … g… ía… In… fa… nt… il ………………………………………………………………………………………………………. de la Facultad de Odontología (Universidad de Sevilla), autor/a del Trabajo Fin de Máster titulado: …… "E … FE … C… TO …P … R… EV … EN … T … IV … O… D… EL… S… TR … EP … T… OC … O … CC … U … S … DE … N … TI… SA … N … I F … R… EN … TE …A …L … A… CA … R … IE… S D … E … N… TA … L … EN …N … IÑ … O … S… " …. ……………………………………………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………………………………………. DECLARO: Que el contenido de mi trabajo, presentado para su evaluación en el Curso …… 20 … 22 … /2 … 0… 23 …………….., es original, de elaboración propia, y en su caso, la inclusión de fragmentos de obras ajenas de naturaleza escrita, sonora o audiovisual, así como de carácter plástico o fotográfico figurativo, de obras ya divulgadas, se han realizado a título de cita o para su análisis, comentario o juicio crítico, incorporando e indicando la fuente y el nombre del autor de la obra utilizada (Art. 32 de la Ley 2/2019 por la que se modifica el texto refundido de la Ley de Propiedad Intelectual, BOE núm. 53 de 2 de Marzo de 2019) APERCIBIMIENTO: Quedo advertido/a de que la inexactitud o falsedad de los datos aportados determinará la calificación de NO APTO y que asumo las consecuencias legales que pudieran derivarse de dicha actuación. Sevilla……19 .......... de……Ab…ri…l …………….de 20…23….. (Firma del interesado) Fdo.: Marta Mira Castro Firmado por MIRA CASTRO MARTA - ***9203** el día 26/04/2023 con un certificado emitido por AC Efecto preventivo del Streptococcus Dentisani frente a la caries dental en niños Revisión bibliográfica Grado en Odontología MARTA MIRA CASTRO Tutor: Dr. David Ribas Pérez Junio 2023 CERTIFICACIÓN DEL DIRECTOR DE TRABAJO DE MÁSTER DR. DAVID RIBAS PÉREZ, PROFESOR CONTRATADO DOCTOR DE ODONTOPEDIATRÍA DEL DEPARTAMENTO DE ESTOMATOLOGÍA ADSCRITO A LA FACULTAD DE ODONTOLOGÍA DE LA UNIVERSIDAD DE SEVILLA, COMO TUTOR . DRA. BEATRIZ SOLANO MENDOZA, PROFESORA SUSTITUTA INTERINA DE ODONTOPEDIATRÍA DEL DEPARTAMENTO DE ESTOMATOLOGÍA ADSCRITO A LA FACULTAD DE ODONTOLOGÍA DE LA UNIVERSIDAD DE SEVILLA, COMO COTUTORA. Que Dña. MARTA MIRA CASTRO, alumna del Máster en Odontología Infantil de la Universidad de Sevilla, ha realizado bajo su tutela y dirección el Trabajo Fin de Máster, titulado: “Efecto preventivo del Streptococcus dentisani frente a la caries dental en niños”, cumpliendo a su entender con los requisitos necesarios para ser presentado para su lectura y defensa. Y para que conste a los efectos oportunos, firmamos el presente certificado en Sevilla a día 19 de Abril de 2023. Firmado por RIBAS PEREZ DAVID - ***2088** el día 14/05/2023 con un certificado emitido por AC FNMT Usuarios Firmado por SOLANO MENDOZA BEATRIZ - ***4206** el día 15/05/2023 con un certificado emitido por AC FNMT Usuarios Dr. David Ribas Pérez Dra. Beatriz Solano Mendoza AGRADECIMIENTOS En primer lugar, mis agradecimientos al Dr. David Ribas Pérez, tutor de mi trabajo fin de máster, por proponerme este interesante tema y guiarme en el transcurso del mismo así como, por su amabilidad y profesionalidad. Y a mis padres por brindarme la oportunidad y el sustento económico necesarios para desarrollarme profesionalmente. ÍNDICE ● RESUMEN… ............................................................................................................... 1 ● RESUMEN EN INGLÉS… .......................................................................................... 2 ● INTRODUCCIÓN… .................................................................................................... 3 ● OBJETIVOS… .............................................................................................................. 7 ● MATERIAL Y MÉTODO… ......................................................................................... 7 ○ Estrategia de búsqueda bibliográfica… ............................................................. 7 ○ Selección de Estudios y Criterios de Inclusión y Exclusión… ......................... 8 ○ Diagrama de flujo… .......................................................................................... 9 ● RESULTADOS… .................................................................................................................... 9 ● DISCUSIÓN… ............................................................................................................ 14 ● CONCLUSIÓN… ....................................................................................................... 17 ● BIBLIOGRAFÍA… ..................................................................................................... 18 1 RESUMEN Palabras claves: Probióticos, prebióticos, estreptococos, caries dental. Introducción: La caries dental es una de las enfermedades más prevalentes en todo el mundo. El uso de probióticos que aporten un efecto preventivo frente a la caries supone una revolución en el ámbito odontológico. Por tanto, es de gran interés estudiar y comparar los resultados obtenidos sobre esta especie bacteriana en diferentes ensayos clínicos. El objetivo de este estudio es evaluar la capacidad preventiva de Streptococcus dentisani frente a la caries dental para poder utilizarse como probiótico en un futuro. Material y método: Se pretende realizar una revisión sistemática sobre el efecto preventivo de S.dentisani usado como probiótico en odontología. La pregunta clínica PICO es: ¿El índice CAOD es menor en presencia de la bacteria Streptococcus Dentisani en la saliva?. Se lleva a cabo una estrategia de búsqueda bibliográfica en las webs MEDLINE/PubMed, Embase Elsevier, Web of Science, Scopus y Wiley Online Database, para lo cual se utiliza la siguiente combinación de términos MeSH y palabras clave: (Probiotics OR Prebiotics) AND Streptococcus) AND (Dental caries) AND (Child* OR Kid*). Tras finalizar la búsqueda bibliográfica, teniendo en cuenta los criterios de inclusión y después de la lectura de todos los estudios obtenidos, se seleccionaron un total de 9 artículos para la realización de este trabajo. Resultados: Existe una evidencia científica que afirma el efecto preventivo de la bacteria objeto de estudio, principalmente por dos mecanismos de acción; por un lado, inhibe importantes patógenos orales como S. mutans, S. sobrinus ó Prevotella intermedia, mediante la producción de inhibidores de naturaleza peptídica, similares a las bacteriocinas; y por otro lado, tiene capacidad anticariogénica, es decir aumenta y mantiene el pH oral gracias a la producción de amonio (NH₄⁺) a partir de la vía de la deiminasa arginina y ureasa. Conclusiones: A pesar de la eficacia de esta bacteria como probiótico oral, no se han especificado las pautas de tratamiento ideales. En definitiva, para seguir avanzando, son necesarios nuevos estudios de investigación científica que utilicen tamaños muestrales mayores para poder especificar la dosis mínima eficaz y la pauta de tratamiento de este probiótico en odontología. 2 ABSTRACT Key words: Probiotics, prebiotics, streptococci, dental caries. Introduction: Dental caries is one of the most prevalent diseases worldwide. The use of probiotics that provide a preventive effect against caries represents a revolution in the dental field. Therefore, it is of great interest to study and compare the results obtained on this bacterial species in different clinical trials. The aim of this study is to evaluate the preventive capacity of Streptococcus dentisani against dental caries so that it can be used as a probiotic in the future. Methods: The aim of this study was to carry out a systematic review of the preventive effect of S. dentisani used as a probiotic in dentistry. The clinical question PICO is: Is the CAOD index lower in the presence of Streptococcus dentisani bacteria in saliva? A literature search strategy is carried out in MEDLINE/PubMed, Embase Elsevier, Web of Science, Scopus and Wiley Online Database, using the following combination of MeSH terms and keywords: (Probiotics OR Prebiotics) AND Streptococcus) AND (Dental caries) AND (Child* OR Kid*). After completing the literature search, taking into account the inclusion criteria and after reading all the studies obtained, a total of 9 articles were selected for this study. Results: There is scientific evidence that affirms the preventive effect of the bacterium under study, mainly due to two mechanisms of action; on the one hand, it inhibits important oral pathogens such as S. mutans, S. sobrinus or Prevotella intermedia, through the production of inhibitors of peptide nature, similar to bacteriocins; and on the other hand, it has anticariogenic capacity, that is, it increases and maintains oral pH thanks to the production of ammonium (NH₄⁺) from the arginine deiminase and urease pathway. Conclusions: Despite the efficacy of this bacterium as an oral probiotic, ideal treatment guidelines have not been specified. In short, in order to make further progress, new scientific research studies using larger sample sizes are needed to be able to specify the minimum effective dose and treatment regimen for this probiotic in dentistry. 3 INTRODUCCIÓN Caries dental La caries dental es una enfermedad infecciosa no transmisible que se produce por la desmineralización y posterior destrucción de los tejidos duros dentales. Se considera una de las enfermedades más prevalentes (50%) en los niños de todo el mundo [1]. Se define como una enfermedad de tipo multifactorial, aunque varios investigadores han intentado resolver la etiología de la caries, aún siguen siendo válidas muchas de las teorías propuestas hace años, como por ejemplo, la Tríada de Keyes. Según esta concepción, el tiempo, los microorganismos acidúricos, la susceptibilidad de los dientes y los azúcares fermentables son los factores responsables de la formación de caries. A lo largo del tiempo otros autores, han ido contribuyendo y agregando nuevas hipótesis [2]. Actualmente el proceso de formación de la caries dental, se describe según diferentes hipótesis de placa: inespecífica, específica y ecológica, siendo esta última la más aceptada [3]. Según la hipótesis de placa ecológica para la etiopatogenia de la caries dental, una ingesta elevada de carbohidratos fermentables provoca un cambio en la composición de la microbiota oral y favorece el desarrollo de la comunidad microbiana productora de ácido [4]. A esto se debe que, uno de los factores fundamentales para el inicio y progresión de la caries dental sea la presencia bacteriana. La caries es una enfermedad de carácter polimicrobiano, es decir, durante el desarrollo de la misma, participan diversas bacterias que contribuyen a la cariogenicidad de la placa dental [5]. Es por tanto de vital importancia entender la función que desempeñan las diferentes especies bacterianas implicadas en la producción de lesiones cariosas. Factores de virulencia de S. mutans Entre las bacterias implicadas podemos encontrar en su gran mayoría a Streptococcus mutans y algunas otras especies como Lactobacillus. Ambos son agentes acidógenos y acidúricos y producen ácidos como láctico, propiónico, acético y fórmico al metabolizar ciertos carbohidratos como la sacarosa. Cuando esto ocurre se produce una bajada del pH y se pierde la homeostasis dando lugar a un estado de disbiosis que desencadena la desmineralización del diente. La identificación de la fuente de transmisión de este tipo de bacterias es esencial para el desarrollo de estrategias de prevención de la caries dental [6]. La literatura científica ha demostrado que existe una transmisión vertical de microorganismos cariogénicos de madres a hijos. Diversos estudios así como diferentes 4 técnicas genéticas coinciden en esta asociación, independientemente del tamaño muestral y del método empleado para su determinación. Además, la transmisión también puede ser intrafamiliar, aunque esto dependerá de la situación social y familiar de cada familia. Aunque S. mutans constituye uno de los factores etiológicos para la formación de caries dental, el nivel de transmisión de S. mutans no refleja directamente el desarrollo de caries, ya que se deben de tener en cuenta otros factores, como la dieta y los hábitos de higiene bucal. Por tanto, es fundamental enfatizar en la necesidad de aumentar los métodos preventivos y mejorar los hábitos de higiene oral [7]. Características de los prebióticos y probióticos El uso de prebióticos y/o bacterias probióticas para modular el ecosistema oral ha ganado gran interés durante las últimas décadas. Por un lado, los prebióticos se definen como un "sustrato que es utilizado selectivamente por los microorganismos del huésped que confieren un beneficio para la salud" [8]. La finalidad de los prebióticos se basa en aumentar la presencia de taxones microbianos con capacidad arginolítica y ureolítica en el biofilm, amortiguando el pH y presentando un alto potencial cario-preventivo y esto se debe a la producción de amoniaco como metabolito final [9]. Las dos fuentes primarias de álcali en la cavidad bucal son la urea y la arginina, que son metabolizadas por algunas bacterias orales, lo que da como resultado la producción de amoníaco y el aumento del pH [10]. Por otro lado, los probióticos se definen como “microorganismos vivos que, cuando se administran en cantidades adecuadas, confieren un beneficio para la salud del huésped” [11]. Las evidencias científicas que apoyan el efecto beneficioso sobre la eficacia de los probióticos suponen un gran avance, se han propuesto varios conceptos para explicar la acción de los probióticos en la cavidad oral, los cuales quedan descritos a modo esquemático en la figura 1. Entre sus mecanismos de acción encontramos la capacidad de colonización oral y la competencia contra patógenos orales por los sitios de adhesión; los probióticos interactúan tanto sinérgica como antagónicamente con las bacterias de la placa dental; activan y modulan el sistema inmunitario, especialmente la inmunidad del huésped y las respuestas inflamatorias. Además, participan en la activación de los sitios inductores inmunitarios orales, contenidos dentro de anillo de Waldeyer, desempeñando funciones vitales en la presentación de antígenos y la activación de las respuestas de las células T, dependiendo de las señales de las células dendríticas, la tolerancia inmunitaria o una respuesta inmunitaria activa hacia un antígeno específico [12]. 11 Simón-Soro A. Octubre 2014 (22) Ensayo clínico Muestra de lesiones de caries de esmalte no cavitadas ( n = 15) y lesiones de caries de dentina ( n = 12) de 13 individuos. Se extrajo el ARN y se construyó el ADNc. Se obtuvo una media de 4.900 secuencias del gen 16S rRNA. Los estreptococos representaron el 40% de la comunidad activa total en la caries del esmalte y el 20% en la caries de la dentina. S. Mutans representó sólo del 0,02 al 0,73% de la comunidad bacteriana total. No evalúa a esta bacteria como probiótico Ferrer MD. Abril 2020 (23) Estudio piloto, prospectivo, con dos grupos de seguimiento paralelos N: 11 adultos. Se aplica un probiótico en forma de gel bucoadhesivo durante 5 min, ya sea en dosis única o durante una semana. Se recolectaron muestras de placa dental y saliva al inicio y después de 14 y 28 días. probiótico Aumento del pH salival y disminución significativa de S. mutans. Efecto preventivo de S. dentisani durante un mes cuando se aplica a una concentración de 1010 UFC Conrads G. Abril 2019 (24) Ensayo clínico N: 35 voluntarios sanos y libres de caries. Se recolectaron muestras de saliva recién estimulada y se aislaron 8 cepas de S. dentisani. Inhibición de todas las cepas de S. mutans (excepto R658); P. intermedia y F. nucleatum, no mostraron inhibición. El uso de esta bacteria como probiótico parece demostrar cierta utilidad aunque son necesarios más estudios Zhang D. Abril 2021 (25) Ensayo clínico N: 138 niños en edad escolar. Se toman muestras salivales y se obtienen 21 unidades taxonómicas en la microbiota de la lengua. Se relaciona con la presencia de caries. S. oralis subsp. dentisani se identificó como una especie clave en los niños sin antecedentes de caries dental de ambos grupos de edad (6 a 7 años y 11 a 12 años) Prevención y eficacia de esta cepa 12 Ferrer MD. Junio 2021 (9) Ensayo clínico N: 75 participantes. Se determina la presencia de caries, de placa e índices gingivales. Se mide el flujo salival no estimulado, el pH, el lactato, S. mutans y S.dentisani, antes y después del enjuague con una solución de azúcar Los niveles de S. dentisani en la placa aumentaron significativamente con la frecuencia del cepillado dental ( p= 0,03). Efecto sinérgico entre el cepillado dental y la presencia de S.dentisani 13 Fig 3. Resumen del riesgo de sesgo: juicios de los revisores sobre cada ítem de riesgo de sesgo para cada estudio incluido. Fig 4. Gráfico de riesgo de sesgo. 14 DISCUSIÓN 1. Capacidad anticariogénica Las enfermedades orales, como la caries dental, la periodontitis ó halitosis, forman parte de las enfermedades más prevalentes en todo el mundo y se desarrollan entre otras, a consecuencia de una disbiosis microbiana. Existen una serie de cepas bacterianas con capacidad anticariogénica, las cuales podrían actuar como probióticos orales. Se presupone que el uso de estas bacterias orales para evitar enfermedades bucales son más efectivas que las especies probióticas tradicionales. Uno de los principales grupos con esta función, es Streptococcus dentisani, y se caracteriza por presentarse en la placa dental de individuos exentos de caries. Existen varios estudios de investigación que corroboran dicha capacidad preventiva de esta bacteria. Por ejemplo, en 2017, López-López et al. llevaron a cabo un estudio mediante el cual, se pretendía describir la capacidad de esta bacteria para inhibir el crecimiento de bacterias productoras de caries. Gracias al mismo, podemos afirmar que, S. dentisani inhibe importantes patógenos orales como S. mutans, S. sobrinus ó Prevotella intermedia, mediante la producción de inhibidores de naturaleza peptídica, similares a las bacteriocinas favoreciendo el desarrollo de caries [15]. 2. Acidogenicidad y capacidad buffer Otra de las grandes ventajas que aporta esta bacteria, es la capacidad de alcalinizar el medio oral debido a la producción de amonio (NH₄⁺) a partir de la vía de la deiminasa arginina y ureasa. La arginina ayuda a reducir la desmineralización del esmalte y amortigua el pH. Según apuntan, Gonzales et Robert-Baudouy, en el genoma de S. dentisani se han encontrado genes que pueden liberar arginina a partir de péptidos y proteínas. Por tanto, cuando se produce una acidificación en el medio oral a consecuencia de un consumo de hidratos de carbono elevado y el pH disminuye, esta bacteria sería capaz de activar el sistema arginina deiminasa ureasa produciendo amoníaco y, en consecuencia, amortiguando el pH de su entorno próximo, tal y como queda descrito en la figura 3 [15]. 15 En uno de los diversos estudios realizados por Ferrer et al, en los que se evalúa la eficacia de S. dentisani, afirman que, se puede observar un aumento de calcio y amonio en la saliva de los pacientes caso, sin embargo, en el grupo tratado con placebo, el pH desciende progresivamente; es decir, el efecto sobre el pH se mantiene durante un mes cuando se aplica el probiótico en dosis múltiples [19]. 3. Distribución geográfica de S. dentisani en la población López-Santacruz et al. realizaron una investigación con el objetivo de comprobar la presencia de S. dentisani en muestras orales de diferentes ubicaciones geográficas mediante la identificación de la secuencia de su gen, en concreto, 16S rRNA. Seguidamente, se llevó a cabo un estudio analítico y transversal para determinar si los niveles de esta cepa probiótica son mayores en individuos libres de caries en comparación con aquellos con caries dental; dando como resultado un mayor porcentaje de la misma en aquellas muestras de placa de niños sin caries [20]. Sin embargo, Angarita-Díaz et al. comprueban la presencia de esta bacteria probiótica concretamente en un grupo de niños de cuatro ciudades de Colombia, no encontrando diferencias estadísticamente significativas entre los niños sin caries y aquellos con caries. Cabe pensar que la nula diferencia se deba al tamaño muestral y a la gran variación interindividual de la carga bacteriana [21], ya que, según Simón-Soro A, Guillen-Navarro M y Mira A.,la microbiota de las lesiones cariosas es altamente compleja debido a que, es polimicrobiana y se organiza en consorcios que varían entre individuos e incluso entre las mismas lesiones [22]. 16 4. Cuantificación de S. dentisani La elección de S.dentisani como probiótico preventivo frente a la caries, requiere cuantificar esta bacteria en individuos libres de caries para poder estimar la dosis mínima eficaz de fármaco. En 2017 se lleva a cabo un estudio que pretende cuantificar a esta bacteria. La cuantificación de células S.dentisani fue tomada en dos sujetos sanos libres de caries mediante el uso de dos conjuntos de cebadores específicos. Para ello, se tomaron muestras de placa dental supragingival y subgingival de las superficies vestibular y lingual de 28 dientes en cada voluntario. Streptococcus dentisani se midió en las superficies libres individuales de cada tipo de diente (incisivo, canino, premolar y molar) de un sólo cuadrante y los números absolutos se calcularon multiplicando el valor obtenido por el número de cada tipo de diente en la boca. Los resultados obtenidos, según López-López et al. muestran estimaciones similares con una distribución muy diferente. Esto nos induce a pensar que son necesarios estudios de investigación donde se seleccionen tamaños de muestra mayores para así determinar con precisión la dosis necesaria de probiótico para conseguir la prevención [15]. 5. Evaluación de los marcadores clínicos, bioquímicos y microbiológicos de la caries dental Existen diversos factores que determinan la presencia de caries, entre los que podemos encontrar un abanico muy amplio: bacterias como S. Mutans ó S. dentisani, frecuencia de cepillado dental, presencia de lesiones de caries cavitadas, edad, sexo etc. La formación de caries no debe de atribuirse a un solo grupo de microorganismos, sino que es consecuencia de la acción polimicrobiana. Cuando las condiciones ambientales cambian, la microbiota existente en el medio oral también puede revertir su efecto. Por ejemplo, la presencia de sacarosa en la cavidad oral junto con una bajada del pH son factores que pueden dificultar la capacidad arginolítica de ciertas bacterias, según apuntan Ferrer et al. Teniendo en cuenta esto, se llevó a cabo un estudio que pretendía evaluar y cuantificar los parámetros que determinan la caries. Entre los resultados obtenidos y en relación con el presente estudio, se sabe que S.dentisani está presente en mayor cantidad en aquellos individuos cuya frecuencia de cepillado es superior a una vez al día. Además, existe una relación entre el sexo y la frecuencia de caries e indirectamente con la presencia de S. dentisani, siendo el porcentaje de caries mayor en hombres que en 17 mujeres. Del mismo modo, la edad juega un papel fundamental, los individuos jóvenes presentan mayores niveles de esta bacteria. En definitiva, el cepillado dental es el método más efectivo para mejorar el riesgo de caries, ya que los niveles de S. dentisani aumentan cuando se lleva a cabo una correcta higiene oral. Esto sugiere que es un colonizador temprano de la placa y/o que se ve favorecido por la menor frecuencia de una placa madura y acidogénica. Por lo tanto, existe un efecto sinérgico entre el cepillado dental y la presencia de S. dentisani. Teniendo en cuenta, el mecanismo acidogénico que emplea esta bacteria, sería interesante probar el uso de pastas dentales con arginina además de, su uso como probiótico [9]. CONCLUSIÓN Según la evidencia científica, Streptococcus dentisani es una bacteria eficaz en la prevención de caries, ya que se ha comprobado que su presencia junto con una buena higiene oral dan lugar a una alta probabilidad de que no aparezcan caries. Ahora bien, a pesar de la eficacia de esta bacteria como probiótico oral, actualmente no se han especificado las pautas de tratamiento ideales tanto en niños como en adultos. Por tanto, para seguir avanzando en esta investigación, son necesarios nuevos estudios con evidencia científica que utilicen mayores tamaños muestrales para poder especificar la dosis mínima eficaz y la pauta de tratamiento de este probiótico en odontología. 18 BIBLIOGRAFÍA 1. Mathur, V. P., & Dhillon, J. K. (2018). Dental Caries: A Disease Which Needs Attention. The Indian Journal of Pediatrics, 85(3), 202–206. https://doi.org/10.1007/s12098-017-2381-6 2. Fejerskov, O. (1997). Concepts of dental caries and their consequences for understanding the disease. 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