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Desde la antigüedad, mucho antes de la observación visual de los microorganismos, en algún texto sumerio se describen sospechas sobre un posible vínculo causal entre una forma de organismo vivo descrito como "gusano de diente" y la caries dental.

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Etapa temprana de la microbiología oral.

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Etapa temprana de la microbiología oral.

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El descubrimiento inicial de los microbios orales.

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Antony van Leeuwenhoek observó y describió los primeros organismos en el tártaro de sus propios dientes utilizando su primitivo microscopio. Estas observaciones sobre el nacimiento de la microbiología habían señalado ya la complejidad de la comunidad microbiana oral.

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Revelando la naturaleza infecciosa de la caries dental y la periodontitis.

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Erdi y Ficinus fueros de los primeros personajes en relacionar  y describir los microorganismos con la formación de ácidos.

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Estudios de Moore y Corbett sobre la dentición de los británicos en varios períodos demostraron que, hasta alrededor de 1850, la caries se producía con relativa frecuencia; posterior a este período coincidió la creciente disponibilidad de azúcar de caña y harina refinada, relacionándolo con un aumento explosivo de las lesiones de caries dental.

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W. D. Miller fue un personaje muy importante para el avance de la microbiología oral. Como dentista en ejercicio, pasó sus noches y fines de semana en el laboratorio de Robert Koch con el fin de identificar los "germenes" responsables de la caries dental. En 1890 publicó su libro titulado "Microorganismos de la boca humana", donde propuso una teoría de "quemoparásito" que sugería que, en huéspedes susceptibles que con frecuencia consumían carbohidratos fermentables, los microorganismos orales convertirían estos carbohidratos en ácido, lo que resultaría en la desmineralización de los dientes. Sin embargo, debido a la limitada técnica de aislamiento y cultivo bacteriano disponible en aquel siglo, Miller no pudo identificar el agente causante de la caries dental.

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Año donde G.V. Black hace público un artículo en el que se refería a la placa dental como "placas microbianas gelatinosas" una sustancia similar a la gelatina la cual transportaba microorganismos. Creía que la causa de la caries se debía al ataque de los ácidos generados por las bacterias dentro de estas placas. El trabajo de Black, junto con la teoría de Miller, estableció el importante papel que juega la placa dental en la etiología de la caries. El estudio de la placa dental se ha convertido en un indicador relevante del desarrollo de la microbiología oral.

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En este año J. K. Clarke aisló por primera vez una especie bacteriana del sitio de la caries dental humana, el Streptococcus mutans. Se demostró que era capaz de fermentar azúcares y producir un pH de 4,2 en caldo de glucosa. Pero desafortunadamente, Clarke no pudo demostrar que este organismo realmente causara caries.

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En 1960, se publicaron dos artículos importantes parte fundamental de la investigación de la caries dental. En el primer artículo, usando un hámster, P. H. Keyes reveló la naturaleza infecciosa y transmisible de la caries dental. Luego, en otro estudio, R. J. Fitzgerald y P.H. Keyes demostraron con éxito la inducción de la caries en un animal que alberga una microflora "convencional", por un solo tipo de estreptococo, la misma especie bacteriana que había sido aislada por J. K. Clarke muchos años atrás.

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Los primeros estudios experimentales con animales identificaron varios aislados orales, como las especies de Actinomyces, que podrían desempeñar un papel importante en la inducción de la enfermedad periodontal, considerada como la segunda enfermedad más prevalente en todo el mundo.

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Socransky y Rosebury en dicha década facilitaron en gran medida el aislamiento y el cultivo de bacterias anaeróbicas mejorando la técnica de cultivo establecida, en particular de los microorganismos anaeróbicos estrictos. Lograron cultivar poco más de 300 especies diferentes de bacterias de la cavidad oral, incluidas las especies que albergan muestras de placa dental supragingival y subgingival tomadas de sitios sanos y enfermos El aislamiento y el cultivo permitieron un estudio fenotípico y genético detallado de esas bacterias clínicamente importantes, como Streptococcus, Actinobacillus, Actinomyces, Porphyromonas y Treponema.

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Se desarrolla la metodología de ADN recombinante a finales de la década de 1970. Junto al mapeo genético, se utiliza para manipular y caracterizar genéticamente aquellos microorganismos importantes en la caries dental y las enfermedades periodontales.

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Max A. Listgarten al analizar los microorganismos de la placa dental asociada a dientes periodontalmente sanos y enfermos utilizando para ello un microscopio electrónico, observó que existen distintas diferencias cualitativas entre la placa supragingival y subgingival, tanto sana como asociada a enfermedad.

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El Dr. J. W. Costerton introdujo la palabra "biopelícula", refiriéndose a la comunidad bacteriana encerrada en una matriz. Los estudios han demostrado que las bacterias dentro de las biopelículas suelen mostrar diferentes fenotipos en comparación con sus contrapartes. Son más resistentes a los agresores externos.

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W.J. Loesche proponía que sólo unas pocas especies específicas, como la S. mutans y S. sobrinus, están involucradas activamente en la enfermedad.

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Según Staley y Konopka, menos del 1% de los organismos pueden crecer en condiciones de laboratorio, lo que sugiere que nuestras opiniones sobre la complejidad y diversidad genética de las comunidades microbianas basadas en estrategias de cultivo están gravemente sesgadas.

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Woese y sus colaboradores descubrieron que la conservación, así como la variación dentro de las secuencias de los genes que codifican el ARNr 16S, permite la construcción de árboles evolutivos para las bacterias a nivel de especie.

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El desarrollo de los métodos de PCR en 1985 abrió la puerta a los análisis y la clasificación independientes del cultivo de miembros previamente desconocidos de muchas comunidades microbianas diferentes, incluida la flora residente de las biopelículas orales.

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Marsh propuso en su “hipótesis de la placa ecológica”, en el caso de las biopelículas complejas, no es solo la presencia de un solo organismo en una comunidad compleja la que determina las propiedades de una biopelícula, sino que son las interacciones entre los residentes de la biopelícula lo que es crucial. Tal teoría sirve como un nuevo concepto para comprender la relación entre la placa dental y el huésped en salud o enfermedad, además de sugerir nuevas estrategias para el tratamiento y la prevención de enfermedades.

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P. E. Kolenbrander describe que los colonizadores posteriores en la placa dental, que a menudo contienen componentes que les permiten adherirse a los colonizadores tempranos, lo que a menudo aporta ventajas competitivas metabólicas o de otro tipo. Dentro de una placa dental establecida, las especies bacterianas específicas a menudo se encuentran ubicadas adyacentes entre sí o se mezclan para formar estructuras únicas que a menudo confieren adherencia o ventajas de crecimiento.

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Las últimas dos décadas han sido testigos del desarrollo de herramientas de alto rendimiento para el análisis de la comunidad microbiana. Algunos de estos métodos examinan directamente los ácidos nucleicos aislados de muestras de comunidades microbianas, mientras que otros se basan en PCR. Estas técnicas independientes de la cultura han revelado un mundo microbiano completamente nuevo dentro de la placa dental con una gran diversidad genética.

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El conocimiento actual nos arroja que la placa supragingival está dominada por bacterias grampositivas, mientras que la placa subgingival está compuesta principalmente por bacterias anaeróbicas gramnegativas. En ambos casos, las comunidades microbianas en los dientes y los tejidos gingivales pueden acumular altas concentraciones de metabolitos bacterianos (por ejemplo, productos finales de ácidos grasos, amoníaco, peróxido de hidrógeno, oxidantes y dióxido de carbono) en sus entornos locales, que influyen en las especies bacterianas dentro de la comunidad microbiana, así como en el huésped.

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La dirección futura del estudio de la placa dental: Metagenómica.

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Jo Handelsman lo define como "la aplicación de técnicas genómicas modernas para el estudio de comunidades de organismos microbianos directamente en sus entornos naturales, eludiendo la necesidad de aislamiento y cultivo en laboratorio de especies individuales".

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Recientemente, se ha iniciado un estudio metagenómico para tratar de comparar la comunidad microbiana dentro de la placa dental asociada a sitios sanos y enfermos. Los resultados deberían estar disponibles en los próximos años. Se prevé que dicha comparación ayudará a identificar posibles organismos patógenos que pueden no haber sido detectados utilizando las tecnologías disponibles actualmente.

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Diagnóstico de Caries Dental basado en la evidencia.

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Diagnóstico de Caries Dental basado en la evidencia.

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El conocimiento avanzado reciente que hemos adquirido sobre la patogénesis de la caries nos permite entender que un análisis exhaustivo de la caries dental debería ser más que detectar sitios de desmineralización dental y reparar los dientes dañados con enfoques quirúrgicos. En su lugar, debe incluir la detección de bacterias cariogénicas y la acidogenicidad de la placa, seguida de un tratamiento integral de la caries dental que incluya la eliminación de las bacterias cariogénicas, la reducción de la acidogenicidad de la placa y la mejora en la remineralización dental.

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Se han desarrollado nuevas técnicas basadas en anticuerpos o nucleótidos para la detección de bacterias cariogénicas en entorno clínico o de laboratorio. En conjunción al desarrollo de la nanotecnología, se pueden desarrollar más pruebas en diferentes formas de nanochips para la detección de múltiples patógenos en los escenarios clínicos.

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Nuevos enfoques para controlar las enfermedades dentales y periodontales.

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Nuevos enfoques para controlar las enfermedades dentales y periodontales.

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Bajo una comprensión y reconocimiento de la teoría basada en la ecología microbiana asociada a enfermedades dentales y periodontales, ahora existe interés en nuevos enfoques que van direccionados a inhibir selectivamente los patógenos orales o bien, modular la composición microbiana de la placa dental para controlar su patogénesis.  Entre ellos, el enfoque probiótico ha sido un método popular utilizado para afectar a las colonias bacterianas.

Pruebas recientes sugirieron que la terapia probiótica podría aplicarse al mantenimiento de la salud bucal en beneficio del huésped. Meurman y su equipo demostraron que el consumo a largo plazo de leche que contiene la cepa probiótica Lactobacillus rhamuosus GG redujo la caries inicial en niños.

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Hillman y sus colegas introdujeron una cepa de S. mutans no productora de ácido y que sí genera una bacteriocina activa contra otras cepas de S. mutans en la cavidad oral. Tanto la evaluación in vitro como en animales sugirió su funcionalidad potencial para reducir la colonización de S. mutans. Este enfoque está a la espera de una evaluación de su eficacia en humanos.

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Los microbiólogos ahora están desarrollando nuevas técnicas y productos que no involucran bacterias vivas, pero que generan efectos específicos contra factores u organismos patógenos. Un ejemplo así es la terapia antimicrobiana dirigida a través de una nueva tecnología de péptidos antimicrobianos específicamente dirigidos (STAMPs), estos fueron capaces de eliminar S. Mutans de biopelícula multiespecífica, sin afectar a otros estreptococos orales no cariogénicos.  Lo que indica el potencial de que estas moléculas se conviertan en antimicrobianos "probióticos" que pueden eliminar selectivamente los patógenos al tiempo que preservan los beneficios de la flora bacteriana no patógena.

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Se cree que en el futuro, la práctica odontológica será basada en un enfoque triple: De detección temprana,  de tratamiento efectivo, sostenible y de prevención. Específicamente, la detección temprana basada en patógenos se convertirá en rutina, lo que permitirá la cuantificación instantánea en el consultorio de las bacterias cariogénicas mediante muestras de saliva o placa bacteriana. Este complemento clínico ayudará y facilitará las decisiones de tratamiento inmediatas basadas en la evidencia.

El progreso en microbiología oral continuará proporcionando una comprensión profunda entre la flora microbiana autóctona y los patógenos cariogénicos y/o periodontales. Y se convertirá en una puerta de entrada que conducirá a enfoques terapéuticos más específicos y proactivos en la lucha contra las enfermedades dentales y periodontales.

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Xuesong He, Xuedong Zhou and Wenyuan Shi. Oral Microbiology: Past, Present and Future. Int J Oral Sci. 2009 June; 1 (2): 47-58.

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