Busqueda y caracterización de bacteriófagos específicos para aggregatibacter actinomycetemcomitans y fusobacterium nucleatum: determinación del efecto bacteriólítico sobre estas bacterias embebidas en una biópelícula dental

Abstract

Las enfermedades periodontales asociadas a la placa dental son un importante problema de salud pública, tanto en nuestro país como en todo el mundo. Se estima que en Chile la prevalencia de esta enfermedad en la población adulta es mayor al 90%. Los tratamientos actuales son largos y en algunos casos muy costosos lo que impide que todas las personas tengan acceso a ellos. La etiología de las enfermedades periodontales es atribuida tanto a factores del hospedero como a la placa dental, que corresponde a una biopelícula constituida por un complejo microbiano embebido en una matriz polisacárida.La acumulación de esta biopelícula dental puede producir gingivitis (inflamación de la encía), la manifestación clínica más leve dentro de las enfermedades periodontales, y periodontitis, donde se produce destrucción de los tejidos de soporte del diente como encía, ligamento periodontal y hueso alveolar. El tratamiento actual comprende, según sea el caso, remoción mecánica de la placa, terapia antibiótica y cirugía reconstructiva, pero todavía existe una intensa búsqueda de una terapia más efectiva, específica y económica.Aggregatibacter actinomycetemcomitans y Fusobacterium nucleatum son algunasde las bacterias asociadas a la enfermedad periodontal y debido a las limitaciones del tratamiento con antibióticos, una terapia antimicrobiana alternativa es la fagoterapia, queconsiste en utilizar virus que infectan bacterias (bacteriófagos) para erradicar la infección. Las principales ventajas de utilizar bacteriófagos es que poseen una especificidad de hospedero muy estricta, son inocuos para las células eucariontes y son capaces de eliminar bacterias multirresistentes a antibióticos. En este sentido, numerosos estudios apoyan la eficacia de esta terapia en infecciones contra peces, animales y humanos y porende sugieren que la fagoterapia es una alternativa viable y de bajo riesgo para la población.A partir de muestras de saliva y de aguas residuales contenidas en los sillonesdentales se aislaron bacteriófagos específicos para Aggregatibacteractinomycetemcomitans y Fusobacterium nucleatum, denominados Aab?01 y Fnp?11 ,respectivamente. Aab?01 es específico para A. actinomycetemcomitans serotipo b,presenta una simetría binaria compuesta de una cabeza icosahédrica de 50 nm y una cola filamentosa de 150 nm, tiene un material genético de DNA doble hebra de 30 Kpb, es capaz de integrarse al genoma de su bacteria hospedera y de escindirse al ser inducido.Por estas características fue clasificado dentro de la familia Siphoviridae. Por otra parte, Fnp?11 es un fago virulento específico para F. nucleatum subsp. nucleatum y subsp. polymorphum. Este fago tiene una simetría binaria con una cápside icosaédrica de 77 nm y una cola pequeña 55 nm, su material genético es de DNA doble hebra de 99 Kpb.Las características estructurales del fago permitieron clasificarlo en la familia Podoviridae.Por medio de mutación al azar del fago Aab?01 se obtuvo una partícula mutanteviral denominada Aab?01-1, esta partícula viral es más eficiente que la parental,eliminando un mayor porcentaje de la población bacteriana. Cuando estos fagos fueron probados sobre una biopelícula de A. actinomycetemcomitans, Aab?01 eliminó al 99,5% de las bacterias al interior de la biopelícula utilizando un MOl de1:10, mientras Aab?01-1 eliminó a la misma cantidad de bacterias con un MOl menor, indicando que se necesitan menos fagos para obtener el mismo efecto. Al realizar este ensayo sobre una biopelículade F. nucleatum, el fago Fnp?11 fue capaz de eliminar completamente el cultivobacteriano. De la misma forma estos fagos son capaces de alcanzar sus bacterias blanco, al interior de biopelículas complejas, pero presentan una menor eficiencia que la encontrada en las biopelículas simples. Los resultados expuestos en esta Tesis indican que la utilización de fagos contra bacterias pertenecientes a la placa dental como A.actinomycetemcomitans y F. nucleatum, es posible y su utilización in vivo debe serprobada con el fin de establecer una terapia complementaria a las terapiasconvencionales.