Microbiología endodóntica: últimos avances

Recent advances in endodontic
microbiology

 

Luis E. Chávez de Paz Villanueva

RESUMEN
En los últimos años numerosas investigaciones en micro-biología endodóntica han establecido esta área científica como un pilar importante para el desarrollo de la ciencia odontológica en general. Los resultados obtenidos han tenido, prioritariamente, una aplicación clínica para beneficio del tratamiento de conductos radiculares y la prevención de infecciones endodónticas persistentes asociadas.

Palabras clave: infecciones orales persistentes,
biopelículas microbiológicas.

ABSTRACT
In recent years, the research area of endodontic microbiology has been developed at a tremendous pace. Consequently, this scientific area is occupying an important place in the development of dentistry in general. The results that have been obtained recently tend to have future clinical applications in order to improve root canal treatment and to prevent persistent root canal infections.

Key words: persistent oral infection, microbial biofilms.

INTRODUCCIÓN

La microbiología endodóntica comprende  el  estudio de los microorganismos  asociados   a   procesos  de  enfermedad pulpar y que tienen participación en las lesiones inflamatorias de los tejidos periapicales. La base de esta área científica está conformada por diversos tipos de análisis microbiológicos efectuados en microorganismos aislados de muestras de canales radiculares. Estos análisis son en conjunto de orden ta-xonómico, de patogenicidad y/o virulencia, de susceptibilidad antimicrobiana y de resistencia y/o adaptación a los cambios microambientales causados por el tratamiento de conductos. El mayor objetivo de la microbiología endodóntica es el de transferir los hallazgos obtenidos en el laboratorio para mejorar el manejo clínico de las infecciones pulpo-periapicales.

 

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Hace aproximadamente 40 años, en un gran número de investigaciones publicadas se demostraba axiomáticamente que la presencia de microorganismos en los canales radiculares estaba directamente relacionada con la manifestación de lesiones pulpares irreversibles y sus secuelas inflamatorias, agudas o crónicas, en los tejidos periapicales. En este periodo resaltan, entre otros, los trabajos de Kakehashi (1964)16, Möller (1966)19, Bergenholtz (1974)2 y Sundqvist (1976)24. A partir de entonces, ha habido un progreso gradual al punto de establecerse la siguiente inferencia: "la total eliminación de bacterias de los conductos radiculares es de crucial importancia para un exitoso tratamiento de conductos".
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Numerosos estudios clínico-prospectivos efectuados posteriormente han demostrado la importancia de la eliminación bacteriana en el éxito del tratamiento de conductos1, 3, 5, 6, 8, 14, 18, 21, 25. Sin embargo, en estos mismos estudios se ha manifestado, además, que la total eliminación de microorganismos de los canales radiculares es una tarea sumamente difícil, si no imposible de realizar. Consecuentemente, una variedad de factores no microbiológicos de carácter clínico-técnico han sido indicados como causales de la persistencia de infecciones endodónticas posteriores al tratamiento. Entre estos factores se encuentran, por ejemplo, el uso de técnicas inadecuadas de instrumentación mecánica, irrigación insuficiente con agentes antimicrobianos, el desuso de medicación intracanal entre citas, obturaciones deficientes, etc. No obstante, y sin ánimo de desmerecer la importancia que tienen estos factores técnicos en el éxito del tratamiento de conductos, se han reportado ciertos casos donde, a pesar del control minucioso de la técnica, aún se han producido infecciones recidivantes. Esta circunstancia indica claramente la existencia de otros determinantes, no controlables por el operador, que influyen en la persistencia de microorganismos en los conductos radiculares. Estos factores micro-biológicos son de suma importancia clínico-científico y son la base de la investigación microendodóntica de hoy en día.
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Avances taxonómicos
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La taxonomía microbiológica ocupa un lugar predominante en las investigaciones reportadas en la literatura endodóntica actual. Evidentemente, es trascendental identificar correctamente a los microorganismos que invaden los canales radiculares y que posiblemente participan en el desarrollo de lesiones inflamatorias. Hasta la fecha estudios transversales basados en métodos tradicionales de cultivos en laboratorios han arrojado importantes resultados acerca de la variedad de microorganismos que pueden encontrarse en los canales radicu-lares. Concretamente se ha encontrado que microorganismos anaerobios Gram negativos predominan en los canales radiculares con pulpas necróticas de piezas donde no se ha efectuado tratamiento y que están asociados a procesos aguos4, 15 (ver Figura 1). Por otra parte, y luego de efectuado el tratamiento de conductos, el número de estos anaerobios Gram negativos es reducido considerablemente cediendo paso a una microflora dominada por bacterias anaerobias facultativas Gram positivas que son, aparentemente, mucho más resistentes a las medidas terapéuticas (ver Figura 1).

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Figura 1.  La figura muestra la proporción de organismos que han sido aislados en estudios que analizaron la flora microbiana de pulpas necróticas, de piezas en tratamiento y de piezas que han sido tratadas y que presentan infecciones persistentes. El texto ha sido traducido al castellano del original publicado en el artículo: Chávez de Paz LE (2004) Gram-positive orga-nisms in endodontic infections. Endodontic Topics Vol.9: 79-96 7

Tabla 1. La tabla muestra los diferentes microorganismos hallados en un total de 183 casos analizados microbiológicamente y que fueron incluidos en tres estudios consecutivos: I. Chávez de Paz LE, Dahlén G, Molander A, Möller ÅJR, Bergenholtz G (2003) "Bacteria recovered from teeth with apical periodontitis after antimicrobial endodontic treatment" Int Endod J  36: 500-5085, II. Chávez de Paz LE, Molander A, Dahlén G (2004) "Gram-positive rods prevailing in teeth with apical periodontitis undergoing root canal treatment" Int Endod J  37: 579-5876 y III. Chávez de Paz L, Svensäter G, Dahlén G, Bergenholtz G (2005) "Streptococci from root canals in teeth with apical periodontitis receiving endodontic treatment" Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod 100, 232-418

En una serie de tres estudios consecutivos, publicados en los años 20035, 20046 y 20058, respectivamente, se analizaron un total de 276 casos donde las piezas dentales presentaban signos clínicos y radiográficos de periodontitis apical y el tratamiento de conductos se había iniciado en una o en varias sesiones previas a la toma de muestra. Las tomas de muestras bacteriológicas de los canales radiculares se realizaron en forma consecutiva y en diferentes instancias del tratamiento.

Del total de casos analizados, en 183 se cultivaron microorganismos. Los análisis microbiológicos demostraron asimismo una evidente predominancia de cocos y bacilos anaerobios facultativos Gram positivos (87% de un total de 405 cepas aisladas) (ver Tabla 1). Las especies más comúnmente halladas fueron miembros de los géneros: lactobaci-llus, streptococcus y enterococcus. El número de estos organismos sobrepasó ampliamente el de anaerobios Gram negativos que son comúnmente hallados en infecciones radiculares primarias previas al tratamiento (ver Tabla 1).     

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Toma de muestra y tipificación microbiológica

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            Las principales dificultades de carácter técnico al hacer un estudio clínico-microbiológico son: a) cómo obtener una muestra fehaciente que esté exenta de contaminación con los fluidos orales y/o otros contaminantes, b) el utilizar medios y condiciones de cultivo óptimas para la reproducción del máximo posible de microorganismos, y c) emplear métodos precisos para la identificación y la tipificación de los microorganismos reproducidos. El protocolo establecido por Möller en el año 196619 circundó tales procesos claramente. Sin embargo han sido pocos los estudios clínico-microbiológicos que llevaron a cabo dicho protocolo, principalmente por ser laborioso y por requerir personal microbió-logo de amplia experiencia. Es así que segmentos del protocolo de Möller, especialmente los dedicados a tipificación, han sido reemplazados por productos comerciales que han intentado agilizar los tediosos procesos de identificación. La mayoría de estos productos comerciales son basados en el análisis de determinadas características bioquímicas bacterianas, especialmente en productos del metabolismo, lo cual, de no seguir exactamente las indicaciones de cultivo y medio ambiente indicadas por el fabricante, se puede correr el riesgo de obtener resultados muy variables.

            En los últimos años, se han implementado nuevas técnicas de identificación microbiana de base molecular como, por ejemplo, la Reacción en Cadena de la Polimerasa (PCR). Estos métodos han demostrado una ventaja considerable para la identificación de microorganismos y ya han sido aplicados para analizar la flora endodóntica obteniéndose resultados interesantes10, 13, 20, 22, 23. Sin embargo, uno de los problemas más resaltantes que acarrea la aplicación de dichas técnicas moleculares en la microbiología endodóntica es que muchos de los microorganismos que son identificados por medio de estos métodos no pueden ser cultivados en condiciones normales de laboratorio. Esta condición puede ser explicada debido a que luego de la extracción del DNA cromosómico y del DNA no cromosómico, los microorganismos sujetos a dichas extracciones ya no pueden ser reproducidos. Con tal carencia de reproducibilidad en medios de cultivos, las características patógenas de dichos microorganismos "no cultivables" no podrían ser analizadas in vitro. Es así que aún no se puede va-lidar la implicancia de dichas técnicas de identificación como, por ejemplo, en infecciones resistentes al tratamiento de conductos donde es más importante poder reproducir los microorganismos que crecen y sobreviven en el conducto radi-cular a que solamente identificarlos molecularmente partiendo de un extracto de su DNA.

            Otro factor negativo para la aplicación de técnicas moleculares es la falta de un protocolo cuidadoso para recolectar la muestra de DNA. Este proceso de recolección requiere cuidados extremos para evitar la contaminación, mucho más meticulosos aun que los usados cuando se toman muestras de canales para cultivos. Hasta el momento, los estudios realizados que toman muestras de canales para análisis moleculares han utilizado los mismos procedimientos que para tomar una muestra de cultivo, lo cual aún no ha sido rectificado.

            El mito del patógeno único
            La frecuente identificación de determinados microorganismos en casos de infecciones resistentes al tratamiento de conductos ha llevado a creer que hay agentes etiológicos bacterianos específicos y exclusivos en determinadas condiciones. Tal es el caso del Enterococcus faecalis, que en los últimos años ha ocupado un rol protagónico en la literatura microendodóntica17. Sin desacreditar los innumerables hallazgos de las potentes condiciones de resistencia de dicha bacteria, pareciera percibirse una tendencia errónea a encontrar métodos exclusivos de erradicación contra dicho organismo. No cabe duda que el E. faecalis es una bacteria trascendente y que además posee una resistencia impresionante frente a una gran variedad de medicamentos in vitro. Sin embargo, creemos que la literatura científica actual está desvalorando la participación de otros microorga-nismos de suma y, posiblemente, igual importancia que el E. faecalis en infecciones endodónticas persistentes. Por ejemplo, se ha dado poca importancia a otras bacterias facultativas Gram positivas, como por ejemplo del género lactobacillus y/o streptococcus, que son residentes normales de la cavidad oral y que son reproducidas con frecuencia de muestras de canales radiculares5, 6, 8, 18, 25. El ha-llazgo de estos comensales orales en los canales radiculares se puede explicar debido a la cercana relación de estos microorganismos con lesiones cariosas profundas12. El hallazgo frecuente de estas mismas bacterias luego de efectuado el tratamiento de conductos indica que estas no solamente son resistentes a este, sino que también juegan un rol importante para la supervivencia en conjunto de un grupo de bacterias resistentes al tratamiento.

            Mecanismos de adaptación
            Un aspecto importante que está siendo desarrollado en la microbiología general actual, y que puede tener igual implicancia en el estudio de las infecciones endodónticas persistentes, es el de determinar cuáles son los mecanismos que utilizan las bacterias para adaptarse a diferentes cambios nocivos en sus respectivos microambientes. Estos mecanismos de adaptación están basados en diversas respuestas que varían en intensidad y velocidad de acción, dependiendo de los recursos microbianos innatos y de los recursos que son adquiridos y transmitidos en diferentes niveles por los microorganismos. La Figura 2 muestra un esquema de la respuesta bacteriana a un estímulo nocivo del microambiente. El estímulo externo provoca cambios intrínsicos en la célula bacteriana que provocan una respuesta específica para contrarrestar tales efectos.

Figura 2. La figura muestra las diferentes fases incluidas en una respuesta celular bacteriana a un estimulo nocivo en su microambiente. La respuesta celular individual es incrementada en conjunto cuando las células residen en una comunidad bacteriana. El texto ha sido traducido al castellano del original publicado en el artículo: Chávez de Paz LE (2004) “Gram-positive organisms in endodontic infections”. Endodontic Topics Vol.9: 79-96 7

 

Figura 3. La figura muestra una colonia de células bacterianas de la especie Streptococcus anginosus creciendo en una biopelícula. La técnica de coloración es por florescencia (LIVE/DEAD Baclight), las células teñidas de verde están metabólicamente activas, mientras que las rojas no son vitales. La figura ha sido publicada previamente en la tesis doctoral del Dr. Luis Chávez de Paz: "On bacteria persisting root canal treatment" Gothenburg, Sweden, May 2005 9

            La formación de biopelículas (biofilms) en los canales radiculares es otra característica microbiana que incrementa el riesgo de resistencia al tratamiento de conductos26. En estas biopelículas (biofilms) los microorganismos se tornan fenotípicamente distintos que cuando están flotando libremente en estado planctónico (ver Figura 3). Estudios recientes han demostrado además que en dichas biopelículas las bacterias adquieren características más potentes de resistencia a antibióticos que en otros modos de crecimiento11. El resultado de tales hallazgos puede contribuir enormemente a entender los mecanismos por los cuales una colonia de diferentes cepas microbianas puede resistir el tratamiento químico-mecánico incluido en la terapia de conductos radiculares.

CONCLUSIONES

A la luz de los avances en el área de la microbiología endodóntica, el presente artículo compendia un extracto de la tesis doctoral realizada por el Dr. Luis Chávez de Paz (Universidad de Gotemburgo, Suecia, mayo del 2005 9), la cual establece una exhaustiva identificación de las especies bacterianas que resisten el tratamiento de conductos y, además, analiza los posibles mecanismos que pueden ser utilizados por dichos organismos para adquirir tal resistencia a la terapia endodóntica antimicrobiana. Se concluye además que debido a la gran variedad de especies que re-siden en la flora oral, se abre la posibilidad de que la microflora bacteriana de los canales radiculares sea igual de variable, es decir que los mecanismos de adaptación bacteriana individuales son exponencialmente aumentados en una comunidad bacteriana. Este determinante puede estar inclusive aumentado por la manera de crecimiento de esta colonia de bacterias en biopelículas.

 

Luis E. Chávez de Paz Villanueva
Magister y doctor en odontología de la Universidad de Gutemburgo, Suecia. Profesor adjunto en la facultad de odontología de la Universidad de Malmö, Suecia.

 

- Articulo publicado en la revista Estomatológica Visión Dental, Volumen 9, Nº 3-2006, Lima- Perú.

 

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

1.         Baumgartner JC, Falkler WA, Jr. Bacteria in the apical 5 mm of infected root canals. J Endod. 1991. 17: 380-383.
2.         Bergenholtz G. Microorganisms from necrotic pulp of traumatized teeth. Odontol Revy. 1974. 25: 347-358.
3.         Byström A. Evaluation of endodontic treatment of teeth with apical periodontitis. Odontological Dissertation. Umeå University, Umeå, Sweden.1986
4.         Chávez de Paz LE. Fusobacterium nucleatum in endodontic flare-ups. Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod. 2002. 93: 179-183.
5.         Chávez de Paz LE, Dahlén G, Molander A, Möller ÅJR, Bergenholtz G. Bacteria recovered from teeth with apical periodontitis after antimicrobial endodontic treatment. Int Endod J. 2003. 36: 500-508.
6.         Chávez de Paz LE, Molander A, Dahlén G. Gram-positive rods prevailing in teeth with apical periodontitis undergoing root canal treatment. Int Endod J. 2004.  37: 579-587.
7.         Chávez de Paz LE. Gram-positive organisms in endodontic infections. Endod Topics. 2004. 9: 79-96.
8.         Chávez de Paz L, Svensäter G, Dahlén G, Bergenholtz G. Streptococci from root canals in teeth with apical periodontitis receiving endodontic treatment. Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod. 2005. 100, 232-41.
9.         Chávez de Paz L. On bacteria persisting root canal treatment. Doctoral thesis. The Sahlgrenska Academy at Göteborg University, Göteborg, Sweden. 2005
10.Conrads G, Gharbia SE, Gulabivala K, Lampert F, Shah HN. The use of a 16s rDNA directed PCR for the detection of endodontopathogenic bacteria. J Endod. 1997.  23: 433-438.
11.Costerton JW, Stewart PS, Greenberg EP. Bacterial biofilms: a common cause of persistent infections. Science. 1999. 284: 1318-1322.
12.Edwardsson S. Bacteriological studies on deep areas of carious dentine. Odontol Revy Suppl. 1974.  32: 1-143.
13.Fouad AF, Barry J, Caimano M, Clawson M, Zhu Q, Carver R, Hazlett K, Radolf JD. PCR-based identification of bacteria associated with endodontic infections. J Clin Microbiol. 2002. 40: 3223-3231.
14.Gomes BP, Lilley JD, Drucker DB. Variations in the susceptibilities of components of the endodontic microflora to biomechanical procedures. Int Endod J. 1996.  29: 235-241.
15.Haapasalo M, Ranta H, Ranta K, Shah H. Black-pigmented Bacteroides spp. in human apical periodontitis. Infect Immun. 1986. 53: 149-153.
16.Kakehashi S, Stanley HR, Fitzgerald RJ. The effects of surgical exposures of dental pulps in germ-free and conventional laboratory rats. Oral Surg Oral Med Oral Pathol. 1965. 20: 340-349.
17.Kayaoglu G, Ørstavik D. Virulence factors of Enterococcus faecalis: relationship to endodontic disease. Crit Rev Oral Biol Med. 2004. 15: 308-320.
18.Molander A, Reit C, Dahlén G, Kvist T. Microbiological status of root-filled teeth with apical periodontitis. Int Endod J. 1998. 31: 1-7.
19.Möller ÅJR. Microbiological examination of root canals and periapical tissues of human teeth. Methodological studies. Odontol Tidskr. 1966. 74: Suppl:1-380.
20.Munson MA, Pitt-Ford T, Chong B, Weightman A, Wade WG. Molecular and cultural analysis of the microflora associated with endodontic infections. J Dent Res. 2002. 81: 761-766.
21.Peters LB, van Winkelhoff AJ, Buijs JF, Wesselink PR. Effects of instrumentation, irrigation and dressing with calcium hydroxide on infection in pulpless teeth with periapical bone lesions. Int Endod J. 2002. 35: 13-21.
22.Rolph HJ, Lennon A, Riggio MP, Saunders WP, MacKenzie D, Coldero L, Bagg J. Molecular identification of microorganisms from endodontic infections. J Clin Microbiol. 2001. 39: 3282-3289.
23.Siqueira JF, Jr., Roças IN. PCR methodology as a valuable tool for identification of endodontic pathogens. J Dent. 2003. 31: 333-339.
24.Sundqvist G. Bacteriological studies of necrotic dental pulps. Odontological Dissertations. Umeå University, Umeå, Sweden. 1976
25.Sundqvist G, Figdor D, Persson S, Sjögren U. Microbiologic analysis of teeth with failed endodontic treatment and the outcome of conservative retreatment. Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod. 1998. 85: 86-93.
26.Svensäter G, Bergenholtz G. Biofilms in endodontic infections. Endod Topics. 2004.  9: 27-36.

 


 

 

 


 
 
 
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