Carie dental

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Aspectos bioquímicos da cárie dentária
Profa. Dra. Livia M.A. Tenuta

Cárie Doença cárie? Cavidade? cárie? Cavidade?
Processo patológico de destruição localizada dos tecidos dentários por microorganismos
Newbrun

Sacarose

?
LISTGARTEN, M.A. J. Periodontol., v.47, n.1, p.1-18, 1976

Curva de Stephan

JENKINS, G.N. The physiology and biochemistry of the mouth, 4.ed. 1978 Curva de Stephan

Stephan, 1944

Cárie
Doença biofilme-açúcar biofilmedependente!

Cárie
Resultado de ciclos de desmineralização-remineralização, desmineralização-remineralização, quando prevalece a desmineralização

Consolaro, Consolaro, A. 1996

Progressão da cárie
Destruição total Cavidade Mancha branca Microscopia ótica Microscopia eletrônica Tempo

Visível

Ultraestrutural Desmineralização x Remineralização

FEJERSKOV, 1997

Hidroxiapatita
Ca10 (PO4)6 (OH)2

Cristal de hidroxiapatita

Ca10 (PO4)6 (OH)2

10 Ca2+ + 6 PO43- + 2 OH-

Ca10 (PO4)6 (OH)2

10 Ca+2 + 6 PO4-3 + 2 OH-

1 L água 1L solução saturada com Ca e P

Ca P pH 7,0

Ca P

Ca P pH 7,0

1L solução saturada com Ca e P + 1L Água Ca P Ca P pH 7,0

Ca P

Solubilidade dahidroxiapatita em função do pH

Solubilidade do Esmalte e Dentina
35.00 30.00
Ca x P (mM2)

25.00 20.00 15.00 10.00 5.00 0.00 4.00

Esmalte Dentina

5.00

6.00 pH

7.00

8.00

FísicoFísico-química do processo de cárie
Ca x P

Ca10(PO4)6(OH)2

Ca10(PO4)6OH

Ca x P
Supersaturada

Ca10(PO4)6(OH)2 Ca x P
Ca10(PO4)6OH Ca10(PO4)6(OH)2

Ca x P

Açúcar + bactéria = ÁcidoNão saturada

Saliva

Dissolução da hidroxiapatita
Ca10 (PO4)6 (OH)2 10 Ca2+ + 6 PO43- + 2 OHH+ H+

HPO42H+

H2O

H2PO4H+

H3PO4
{[H3PO4] + [H2PO4-] + [HPO42- ] + [PO43-]} = constante pH H PO 3 4
pKa=2

H2PO4

-

pKa=7

HPO4

2-

pKa=12

PO43-

Formas químicas do fosfato em função do pH
Porcentagem de cada forma
100%

H3PO4

H2PO4-

HPO4-2

PO4-390% 80% 70% 60%

pH bucal
desmineralização

remineralização

50% 40% 30% 20% 10% 0% 0 2 4 6

pH

8

10

12

14
Vogel GL

2 L solução saturada com Ca e P
H2PO4HPO42-

Ca P Ca PO4

Ca PO4 1L pH 6,0 Ca P pH 6,0 Ca P

Produto de Solubilidade da HA e Produto Iônico da Saliva
Produto de solubilidade pH 7,0 10-117 Produto iônico da saliva Ca x P x OH 10-91

MineralHidroxiapatita

Desmineralização
pH < 5,5
Sacarose
Ca++

Sacarose Glicose Frutose
PO43Ca++ PO43Ca++ PO43Ca++ Ca++

7,0

++ H+ Ca

Ca10(PO4)6(OH)2

pH

Ácido
+ 2 HPO43-- H 4

HA

6,0 subsaturação

5,0

H+
H2PO43PO4-

10

20 30 minutos

40

SALIVA

BIOFILME
PO43-

DENTE
CURY JA, 1989, modificado

Remineralização
pH > 5,5
Sacarose
Ca++

Sacarose

7,0supersaturação

Ácido
PO43++ H+ Ca

Ca10(PO4)6(OH)2

pH

HA
+ 2 HPO43-- H 4

6,0

5,0

Ca++

H+
H2PO43PO4-

10

20 30 minutos

40

Ca++

SALIVA

BIOFILME
PO43-

DENTE
CURY JA, 1989, modificado

Esquema de Keyes
Dieta Bactérias

Hospedeiro

Efeito local da dieta
• Ratos alimentados com dieta cariogênica através de intubação gástrica permanecem livres decárie

KITE; SHAW; SOGNNAES, 1950

Constante do produto de solubilidade (Ksp)
Concentração de íons na solução em equilíbrio 1L solução saturada com Ca e P

Ca P pH 7,0

Ca I P
Ca II

Ca I
Ca II OH

Substituintes F- e HCO3-

Ca I P

Ca I P
Substituintes HCO3-

Ca II

Ca I

Ca I

Constante do produto de solubilidade (Kps)
KpsHA = 10-117 Kps mineral do dente = 10-106 to10-115

Produto de atividade iônica
(Ion Activity Product, IAP)

IAPmineral do dente = (Ca2+)10 (PO4-3)6 (OH-)2

IAP = Atividade (“concentração”) dos íons em solução

Numa solução…

Se IAPmineral = Kpsmineral Se IAPmineral < Kpsmineral Se IAPmineral > Kpsmineral

Equilíbrio Desmineralização Remineralização

Grau de saturação GS = IAP Ksp
Se IAPmineral = Kpsmineral Se...
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