Streptococcus mutans

Streptococcus mutans solo gana si lo alimentas

Streptococcus mutans es una bacteria golosa de la placa de tus dientes. Con sacarosa fabrica un pegamento, el glucano, que ancla la placa al diente, y ácido láctico que disuelve el esmalte: la causa mejor estudiada de la caries. Casi todos la llevamos desde niños; no aporta beneficio probado y algunas cepas llegan al corazón y al cerebro.

¿La tenemos todos? — un joven toma un dulce de una bolsa de papel en su escritorio
Especie
Streptococcus mutans
Syn.
Streptococcus mutans Clarke 1924, mutans streptococci (group name), Firmicutes (former phylum name, now Bacillota)
NCBI
txid1309
Wikidata
Q131452

Streptococcus mutans es una bacteria grampositiva, fermentadora de azúcares y tolerante al ácido que vive en la placa de los dientes humanos y es la causa mejor estudiada de la caries. Esa sola frase lleva dentro un siglo de evidencia, así que déjame desarmarla, y decir en voz alta dónde la evidencia adelgaza.

Qué es

En 1924 un bacteriólogo, J. K. Clarke, hizo crecer un estreptococo a partir de un diente cariado y lo llamó mutans, porque sus células ovaladas le parecieron una forma mutante de estreptococo 27. El nombre de la especie se ha mantenido desde entonces; lo que se ha movido es todo lo que la rodea. El grupo que antes se llamaba «serotipos de S. mutans» se dividió, comparando ADN, en especies separadas: cuatro en total, dos de ellas frecuentes en las personas, más tres que viven en animales 6. Solo los serotipos c, e y f conservaron el nombre S. mutans; un cuarto, el serotipo k, se añadió después 11. Y en 2021 el filo al que pertenece pasó formalmente de llamarse Firmicutes a Bacillota 14: si un manual antiguo la archiva en Firmicutes, es el mismo organismo, no uno distinto.

Ilustración: cadenas de bacterias ovaladas sujetas por hilos pegajosos sobre esmalte pálido y estriado, un cristal de azúcar verde lima en el borde

Dónde vive

Necesita una superficie dura que no se descame. Por eso los recién nacidos, que no tienen dientes, no la llevan. Caufield y sus colegas siguieron a 46 parejas de madre e hijo desde el nacimiento y vieron llegar a los estreptococos del grupo mutans —el grupo que esta especie encabeza— a una edad mediana de 26 meses 4: una «ventana de infectividad» concreta que se abre en cuanto hay dientes donde vivir. Ocho niños, el 17 % del grupo, seguían libres de ellos a una edad mediana de 56 meses 4. La fuente más probable es la boca de los adultos que alimentan y besan a un niño pequeño: entre los niños todavía no colonizados al año o a los dos años, la mitad estaba al cuidado de alguien que no era la madre, mientras que todos los niños de esa franja de edad que ya tenían caries estaban al cuidado de la madre 4.

Una vez instalada, se asienta en la biopelícula de la placa y prefiere los rincones resguardados: en la placa entre los dientes de los niños, el serotipo c —el tipo humano común— suponía el 70 % de los recuentos justo por debajo del punto donde se tocan dos dientes, pero el 39 % en la placa alejada de ese contacto 13. También se encontró con frecuencia en superficies dentales sin ninguna caries 13; acuérdate de esto para más adelante.

Puede salir de la boca. Las bacterias orales pasan a la sangre —bacteriemia— y S. mutans es una causa reconocida de endocarditis infecciosa, una infección de las válvulas del corazón 211. Las cepas del serotipo k en particular se han detectado, mediante análisis de ADN, con una frecuencia alta en muestras de válvulas cardiacas infectadas; sobreviven más tiempo en la sangre porque su superficie es más difícil de agarrar para los anticuerpos 11.

Cómo funciona: el mecanismo

Tres capacidades, por orden.

Primero, el pegamento. Cuando llega el azúcar de mesa —la sacarosa—, unas enzimas de la superficie bacteriana llamadas glucosiltransferasas la parten y cosen las mitades de glucosa en cadenas largas y pegajosas llamadas glucanos. Esas cadenas son el andamio de la placa: anclan a la bacteria al diente y atrapan con ella a sus vecinas 2. Sin sacarosa no hay pegamento.

Segundo, el ácido. La bacteria fermenta azúcares y produce ácido láctico. La secuencia del genoma te dice con qué seriedad se lo toma: la cepa UA159 lleva 2.030.936 pares de bases y 1.963 marcos abiertos de lectura —genes predichos— y casi el 15 % de ese genoma se dedica a meter distintos azúcares dentro de la célula 3. Cuando el ácido empuja la placa por debajo de un «pH crítico», que suele citarse en torno a 5,5, el mineral de fosfato de calcio del esmalte empieza a disolverse 5. Lo que señala Dawes, y es importante, es que ese número no es fijo: el pH crítico sube o baja según cuánto calcio y cuánto fosfato haya en el líquido que rodea al diente 5. Por eso una mancha blanca inicial y calcárea puede remineralizarse cuando el ácido se detiene y la saliva repone el mineral 5.

Tercero, el aguante. La mayoría de las bacterias orales dejan de crecer en ese ácido. S. mutans sigue adelante —es acidúrica además de acidógena—, así que cada golpe de azúcar inclina la comunidad un poco más hacia las especies que sobreviven al ácido 12. Loesche lo expuso en 1986: cuanto más a menudo llega el azúcar, más a menudo se desploma el pH, más se llena la biopelícula de productores de ácido y más mineral abandona el diente 1.

Ilustración: el azúcar se disuelve entre cadenas de bacterias ovaladas sobre el esmalte; ellas hilan hebras pegajosas que las pegan al diente y sueltan ácido, y bajo la neblina ácida la superficie mineral se afloja

En contra nuestra

La caries es el daño evidente, y su escala no es pequeña. El análisis Global Burden of Disease de 2017 contó 2,3 mil millones de personas con caries sin tratar en dientes permanentes y 532 millones de niños con caries sin tratar en dientes de leche 12. Una salvedad, dicha sin rodeos: eso son recuentos de caries, no recuentos de esta bacteria. La enfermedad tiene otros motores —la frecuencia del azúcar, la saliva, el flúor, el acceso a la atención dental— y otras bacterias. En un estudio de secuenciación de 2012 en niños pequeños, S. mutans dominaba muchas bocas con caries, pero no todas; en algunas, S. sobrinus, S. salivarius y S. parasanguinis cargaban con el ácido con poco o nada de S. mutans presente 9.

Más allá de los dientes, hay dos daños documentados y uno en investigación. La endocarditis está documentada 211. La bacteriemia está documentada 11. El tercero es el cerebro. Nakano y sus colegas mostraron en 2011 que las cepas con una proteína que se une al colágeno agravaban la hemorragia cerebral en ratones, se acumulaban en la mitad lesionada del cerebro y se detectaban más a menudo en pacientes con hemorragia cerebral que en controles 10. Eso es un mecanismo en ratones más una asociación en personas. No es una prueba de que la bacteria cause hemorragias cerebrales en humanos; los propios autores lo llaman un posible factor de riesgo.

A favor nuestro

Fui a buscar un estudio con nombre que mostrara que Streptococcus mutans hace algo bueno por la persona que la lleva. No lo encontré, y no me lo voy a inventar.

Lo que sí sostiene la literatura es más estrecho. Dentro de una comunidad de placa equilibrada y en números bajos, es una residente inofensiva: apareció con frecuencia en superficies dentales sanas en el estudio de Babaahmady de 1998 13, y el análisis de comunidades de 2012 encontró menos diversidad bacteriana en la caries que en la salud, con varias especies perdidas a medida que la caries avanzaba 9. También fabrica bacteriocinas llamadas mutacinas, que frenan a estreptococos competidores como S. sanguinis; esa especie contraataca con peróxido de hidrógeno, y los experimentos de Kreth de 2005 mostraron que las dos pueden convivir cuando llegan juntas y se excluyen cuando una llega primero 8. Ese equilibrio es real, pero es un beneficio para el nicho de la propia bacteria. Que te proteja a ti no es algo que nadie haya demostrado.

Por qué esto importa

El mecanismo te da la palanca. La bacteria no puede fabricar su pegamento sin azúcar de mesa —sacarosa— y no puede mantener bajo el pH —mantener ácida la placa— sin azúcar frecuente 12. El planteamiento de Loesche de 1986 sigue en pie: la ecología de la placa —qué especies prosperan allí— sigue a la dieta, y la especie que gana es la que alimentas 1. Qué hagas tú con eso, y qué puede decir este sitio con honestidad sobre cualquier producto que prometa moverlo, viene después, cuando la evidencia haya pasado por las personas cuyo trabajo es revisarla.

Datos clave

  • Descrita y bautizada por J. K. Clarke en 1924 a partir de un diente cariado; el nombre de la especie no ha cambiado desde entonces.2
  • Su filo pasó formalmente de llamarse Firmicutes a Bacillota en 2021: el mismo organismo, otra etiqueta de archivo.14
  • En una cohorte de 1993 con 46 parejas de madre e hijo, los niños adquirieron los estreptococos del grupo mutans a una edad mediana de 26 meses; 8 niños (17 %) seguían sin colonizar a una edad mediana de 56 meses.4
  • El genoma secuenciado de la cepa UA159 tiene 2.030.936 pares de bases y 1.963 marcos abiertos de lectura (genes predichos); casi el 15 % del genoma se dedica al transporte de azúcares.3
  • El esmalte empieza a disolverse por debajo de un «pH crítico» que suele citarse en torno a 5,5, pero el valor no es fijo y depende del calcio y el fosfato que rodean al diente.5
  • En 2017, 2,3 mil millones de personas tenían caries sin tratar en dientes permanentes y 532 millones de niños en dientes de leche: la enfermedad con la que más se relaciona esta bacteria.12
  • Las cepas con una proteína que se une al colágeno aparecieron más a menudo en pacientes con hemorragia cerebral que en controles y empeoraron el sangrado del cerebro en ratones: un modelo en ratón más una asociación, no una prueba en humanos.10

Preguntas frecuentes

¿Todos tenemos Streptococcus mutans?

Casi todos, pero no todos. En la cohorte de Caufield de 1993, el 17 % de los niños seguía libre de estreptococos del grupo mutans a una edad mediana de 56 meses [s4], y un estudio de secuenciación de 2012 encontró niños con caries en los que la especie estaba ausente o era escasa [s9].

¿Es Streptococcus mutans la única causa de la caries?

No. Es el productor de ácido más frecuente en la caries, pero Gross y sus colegas encontraron en 2012 niños cuyas caries funcionaban con otros productores de ácido —Streptococcus sobrinus, S. salivarius, S. parasanguinis— con poco o nada de S. mutans [s9]. La caries es un desplazamiento de toda la comunidad hacia el ácido, y esta especie suele ir al frente.

¿Streptococcus mutans puede dañar algo más que los dientes?

De vez en cuando. Es una causa reconocida de endocarditis infecciosa, una infección de las válvulas del corazón [s2][s11]. Un subgrupo de cepas que se unen al colágeno se ha relacionado con la hemorragia cerebral en un modelo en ratón y en muestras de pacientes [s10]. Son sucesos raros comparados con la caries, y el vínculo con la hemorragia cerebral todavía no está probado en humanos.

¿La bacteria hace algo bueno por mí?

Busqué un estudio con nombre que mostrara un beneficio para la persona que la lleva y no lo encontré. Lo que muestra la literatura es que, en números bajos y dentro de una comunidad de placa equilibrada, es inofensiva, y que mantiene a raya a algunos estreptococos vecinos con unas bacteriocinas llamadas mutacinas [s8]: un beneficio para la bacteria, no claramente para ti.

¿Dónde se contagia un niño?

Casi siempre en la boca de quienes le dan de comer. El estudio de Caufield de 1993 siguió parejas de madre e hijo desde el nacimiento y vio una ventana concreta alrededor del segundo año de vida en la que suele producirse la colonización [s4].

Fuentes

  1. Loesche W. J., Microbiological Reviews, 1986 — doi:10.1128/mr.50.4.353-380.1986
  2. Lemos J. A. et al., Microbiology Spectrum, 2019 — doi:10.1128/microbiolspec.GPP3-0051-2018
  3. Ajdić D. et al., PNAS, 2002 — doi:10.1073/pnas.172501299
  4. Caufield P. W., Cutter G. R., Dasanayake A. P., Journal of Dental Research, 1993 — doi:10.1177/00220345930720010501
  5. Dawes C., Journal of the Canadian Dental Association, 2003 — PMID 14653937
  6. Coykendall A. L., Clinical Microbiology Reviews, 1989 — doi:10.1128/CMR.2.3.315
  7. Hamada S., Slade H. D., Microbiological Reviews, 1980 — doi:10.1128/mr.44.2.331-384.1980
  8. Kreth J. et al., Journal of Bacteriology, 2005 — doi:10.1128/JB.187.21.7193-7203.2005
  9. Gross E. L. et al., PLoS One, 2012 — doi:10.1371/journal.pone.0047722
  10. Nakano K. et al., Nature Communications, 2011 — doi:10.1038/ncomms1491
  11. Nakano K. et al., Journal of Pharmacological Sciences, 2010 — doi:10.1254/jphs.09r24fm
  12. GBD 2017 Oral Disorders Collaborators (Bernabe E. et al.), Journal of Dental Research, 2020 — doi:10.1177/0022034520908533
  13. Babaahmady K. G., Challacombe S. J., Marsh P. D., Newman H. N., Caries Research, 1998 — doi:10.1159/000016430
  14. Oren A., Garrity G. M., International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology, 2021 — doi:10.1099/ijsem.0.005056

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