Adhesion of Streptococcus mutans to salivary proteins in caries-free and caries susceptible individuals

La adhesión de los microorganismos a las superficies dentales, es el paso inicial en la formación de la placa dentobacteriana, Streptococcus mutans (S. mutans) es uno de los encontrados en ésta y está asociado como el principal agente causal de una delas enfermedades más comunes en los humanos, la caries dental. La adherencia de esta bacteria se da por la interacción de adhesinas que la constituyen con los componentes salivales, específicamente con los que están formando parte de la película adquirida. La complejidad de esta interacción ha sido motivo deestudio durante los últimos años, hasta el punto de identificar algunos componentes salivales relacionados con la unión a las superficies del esmalte, tales como Proteínas ricas en prolina(PRPs), staterinas,Histatinas,Cistatinas, etc. En el presente trabajo se buscó determinar la capacidad de adhesión de S. mutans a hidroxilapatita sintética incubada con muestras de salivade personas con y sin experiencia de caries. Para estos ensayos se utilizó tanto la muestra de saliva completa como extractos de proteínas salivales, obtenidos por medio de la separaciónde las proteínas contenidas en la muestra por SDS-PAGE, en tres rangos de peso molecular seleccionados de acuerdo con el perfil electroforético que fue comúnmente encontrado. Losresultados indican que la adhesión de este microorganismo es mayor en las personas sin experiencia de caries cuando se ensayó con saliva completa y con las proteínas separadas en el rangode peso molecular de 120-159 kDa. Sugiriendo que la adhesión por sí sola no tiene un efecto determinante en los mecanismos que producen la enfermedad en algunas personas. Sin embargo estos hallazgos son interesantes ya que pueden contribuir en el diseño de estrategias para intervenir en la adhesión de S. mutanssobre las superficies dentales

Adhesion of microorganisms to dental surfaces is the initial step in the formation of dental bacterial plaque. Streptococcus mutans (S. mutans) is considered the main causal agent of one of the most common diseases in humans: dental caries. Adherence of these bacteria results from the interaction of adhesins that form part of their structure with salivary components, specifically those that compose the acquired pellicle. The complexity of this interaction has been the subject of studies in past years, to the extent of identifying certain salivary components related to adhesion to enamel surfaces, such as proline-rich proteins (PRSs), Staherins, Histatins, Cystatins, etc. One of the objectives of this study was to determine the adhesion capacity of S. mutans to synthetic hydroxyapatite incubated with saliva samples of caries-active and caries-inactive individuals. For the purpose of these assays, both the whole saliva samples and the salivary protein extracts were used. They were obtained by separating the proteins contained in the simple SDS-PAGE, in three ranges of molecular weight, selected in accordance with the electrophoresis profile that was usually found. The results indicated that the adhesion of this microorganism was greater in caries-inactive patients, when tested with whole saliva and proteins in the 120-159 kDa molecular weight range. This suggests that adhesion, per se, does not have a definite effect on the mechanisms that cause the disease in some individuals. However, these are interesting findings that may contribute to the design of strategies to control the adhesion of S. mutans to the tooth’s surface.

Adhesion of salivary components to Streptococcus mutans peptides

Streptococcus mutans es el principal microorganismo asociadoa la caries dental, esta bacteria se une al esmalte a través de su interacción con las proteínas de la película adquirida yla proteína de superficie celular comúnmente denominada PAc. Por lo menos dos sitios de PAc interactúan in vitro con los receptores salivales, uno está dentro de la región más conservadade esta proteína que comprende los residuos de 816-1213 y el otro dentro de la secuencia rica en Alanina, residuos186-469. El objetivo del presente trabajo fue establecer similitudes o diferencias en la interacción de péptidos de PAc con los componentes salivales de individuos con y sin experienciade caries, para lo cual se tomaron muestras de saliva por salivación espontánea de 20 individuos con caries y 20 sin caries. A partir de las muestras de saliva se extrajeron las proteínas de la película adquirida (PA) utilizando hidroxilapatita sintética y fueron sometidas a la interacción con trespéptidos sintéticos de los segmentos de unión de PAc con los componentes salivales: PAc (301-319), PAc (365-377) y PAc (1024-1044). Los resultados muestran una baja interacciónentre los componentes de la PA y los péptidos en todos los individuos, sugiriendo que con base en las similitudes entre los individuos sanos y los individuos con la enfermedad lospéptidos de PAc estudiados no son relevantes en la adhesión

Streptococcus mutans is the main microorganism associated to dental caries; it adheres to the dental enamel by interacting with the acquired film’s proteins and the cell surface adhesin, called variously antigen PAc. At least two distinct sites in PAc interact with salivary receptors in vitro, these are within residues 816-1213, the most conserved portion of PAc, and within residues 186-469, the alanine-rich sequence. Our purpose was to establish differences or similarities in PAc’s peptides interactions with the salivary components of individuals with and without previous caries experience. 40 saliva samples were obtained from patients with (n=20) and without (n=20) caries. The acquired film’s proteins were extracted using hydroxyapatite, and subjected to interaction with three synthetic PAc peptides (PAc (301-319), PAc (365-377), and PAc (1025-1044)) synthesized from PAc’s bonding sites to the salivary components. The results show low interaction between the acquired pellicle components and the peptides in all patients. This suggests that the examined PAc’s are not relevant as far as the initial adhesion of Streptococcus mutans to the tooth’s surface is concerned, as defined by the similarities in the results for healthy and affected individuals.