INTRODUCCIN

La saliva es un fluido producido y vertido hacia la cavidad bucal por diferentes rganos denominados glndulas salivales. Es una secrecin compleja proveniente de las glndulas salivales mayores en 93 % de su volumen y las menores en 7 % restante. Desempea funciones muy importantes en el mantenimiento de la salud bucal y general del individuo, entre ellas: lubricacin, accin antimicrobiana, capacidad amortiguadora del pH de la cavidad bucal y la placa dental, remineralizacin y proteccin contra la desmineralizacin, masticacin, formacin del bolo alimenticio, deglucin, digestin, gusto y lenguaje.1,2,3,4 En la composicin de este fluido se encuentran diferentes molculas, dentro de las cuales se destacan las protenas,las que estn involucradas en la mayora de las funciones de la saliva.2,3

Se han descrito numerosas protenas salivales y se supone que muchas de ellas guardan relacin con la salud bucal. Sin embargo, no en todos los casos su mecanismo de accin est claro o se encuentra adecuadamente fundamentado desde el punto de vista de la relacin estructura-funcin de las protenas. Esto motiv la realizacin de la presente revisin bibliogrfica, con la cual se espera contribuir a la profundizacin del estudio de este tema tan relevante para la Estomatologa, no suficientemente abordado con un enfoque integrador y desde la vinculacin bsico-clnica. El trabajo tiene como objetivo fundamentar las funciones de las principales protenas salivales, teniendo en cuenta la relacin estructura-funcin de las macromolculas.

DESARROLLO

Dentro de las funciones de la saliva se invoca la participacin de diferentes protenas salivales. La funcin que realizan est estrictamente relacionada con su estructura, la cual determina su mecanismo de accin.

Relacin estructura-funcin en las protenas

Las protenas son biomacromolculas, cuyos precursores son los aminocidos que se unen entre s a travs de enlaces covalentes denominados enlaces peptdicos, lo que da lugar a la cadena peptdica. A la secuencia de aminocidos en la cadena, se le denomina estructura primaria y esta informacin se encuentra codificada en los genes presentes en el cido desoxirribonucleico. La estructura primaria covalente (informacin secuencial) de la protena, determina la estructura tridimensional (informacin conformacional) y, a su vez, esta determina la funcin, que ejerce mediante el reconocimiento molecular. Esta caracterstica general de las biomacromolculas recibe el nombre de relacin estructura-funcin.5

Protenas de la saliva

Los investigadores han identificado 309 protenas en la saliva total. Ms de 95% corresponde a las principales familias de protenas que incluyen: protenas ricas en prolina, alfa-amilasa salival, mucinas, aglutininas, cistatinas, histatinas y estaterinas. A continuacin, se describe la estructura de estas y otras protenas salivales (inmunoglobulinas, lisozima, peroxidasa salival y lactoferrina) por su importancia para la salud bucal, as como los aspectos conocidos sobre su funcin y mecanismo de accin.3

Mucinas: Son glicoprotenas. La saliva contiene dos tipos de mucinas: MG1 y MG2, molculas diferentes desde el punto de vista estructural y funcional. MG1 existe, al menos, en tres formas diferentes que difieren en su contenido de cido silico y sulfato en dependencia de la glndula salival de origen. Est compuesta por monmeros, unidos por puentes disulfuro, que contienen dominios altamente glicosilados alternados con otros menos glicosilados. Por su alto contenido de glcidos (>80%), gran tamao (>1m) y estructura extendida en forma de hebra, incluso a bajas concentraciones, forman geles viscosos y elsticos hidroflicos, que funcionan como barreras protectoras del epitelio subyacente al dao mecnico y previenen la entrada de agentes nocivos como virus y bacterias. Tambin se considera componente de la pelcula adquirida salival.4,6

MG2 existe en dos formas: MG2a y MG2b. Es una protena monomrica relativamente pequea (Mr= 125kDa), con escasas propiedades viscoelsticas y contenido glucdico menos heterogneo (di y trisacridos unidos a cido silico). Se une a receptores bacterianos por reconocimiento molecular determinado por su estructura tridimensional, y as causa la aglutinacin de gran variedad de microorganismos, mecanismo encargado de barrerlos y evitar su excesiva acumulacin. Tambin se ha descubierto que el dominio peptdico N-terminal rico en histidina, posee por s mismo efecto bactericida, pues es capaz de unirse a las membranas bacterianas y desorganizarlas.4

Hoy se sabe que la barrera mucosa formada por las mucinas no solo tiene un papel protector; el alto grado de diversidad de sus cadenas oligosacridas con potenciales sitios de unin y sustratos metablicos, puede ser un determinante importante en la colonizacin sitio-especfica de algunas bacterias.7

Aglutinina: Protena altamente glicosilada con una masa molecular de aproximadamente 340 kDa, que porta antgenos activos de grupos sanguneos. Comparte similitudes con MG2, al ser adems monomrica, con propiedades altamente adhesivas y porque se une a gran variedad de microorganismos incluyendo S. mutans y S. sanguis. Tambin media la unin de estos dos microorganismos entre s. Se ha identificado adems en la pelcula adquirida.4

Protenas ricas en prolina (PRP): Son protenas constitutivas con un porcentaje relativamente alto del aminocido prolina, el cual promueve una conformacin de cadena extendida. Se encuentran entre los primeros constituyentes de la pelcula de protenas salivales, que se deposita sobre la superficie del diente denominada pelcula adquirida. Pueden ser cidas o bsicas. Las PRP cidas constituyen de 25-30% de todas las protenas de la saliva. Poseen un dominio N-terminal de 30 aminocidos que se adhiere fuertemente al esmalte dentario, lo cual transmite un cambio conformacional que expone un sitio de unin para las bacterias dentro del dominio C-terminal. As, promueven la colonizacin bacteriana de la superficie del diente, durante la formacin de la placa dental. Sus grupos cidos se cargan negativamente a pH fisiolgico y unen iones Ca2+ libres lo que promueve la remineralizacin del tejido dentario. Algunos polimorfismos de PRP bsicas se han asociado con resistencia a caries dental en nios, por inactivacin de los cidos bacterianos en la placa dental. 2,3,8,9

Anticuerpos o inmunoglobulinas (Ig): Son glicoprotenas que se producen y segregan por parte de clulas defensivas (clulas plasmticas), de manera especfica ante la presencia de determinadas sustancias denominadas antgenos. Presentan una regin variable por donde se efecta la unin con el antgeno, a travs del reconocimiento molecular. La Ig ms abundante en la saliva, es la IgA secretoria (sIgA), protena dimrica, producida por clulas plasmticas localizadas en las glndulas salivales.10 Las Ig salivales pueden unirse a la pelcula salival y formar parte del biofilm dental. Pueden neutralizar varios factores de virulencia bacterianos, limitar la adherencia y aglutinacin de las bacterias y prevenir la penetracin de agentes extraos a travs de las mucosas. Tambin pueden facilitar la accin de las clulas defensivas sobre los microorganismos, al interactuar por sus regiones constantes, con receptores localizados en la superficie de dichas clulas.10

Lisozima: Es una protena catinica de bajo peso molecular con actividad cataltica. Est ampliamente distribuida en los fluidos corporales. Su accin antimicrobiana se asocia a que cataliza la hidrolisis de los polisacridos de la pared celular bacteriana. Sin embargo, tambin se le ha descubierto actividad bactericida no enzimtica por activacin de autolisinas bacterianas.4,11

Peroxidasa humana salival: Presenta un peso molecular de 73-78 kDa. Es una enzima que cataliza la formacin de compuestos bactericidas como el hipotiocianato (OSCN-) y el cido hipotiocianoso (HOSCN-), a partir del perxido de hidrgeno (H2O2) y el tiocianato (SCN-). Estos compuestos oxidantes pueden reaccionar rpidamente con los grupos sulfhidrilos de las enzimas bacterianas involucradas en la obtencin de energa a partir de la glucosa; as inhiben su funcin y la concomitante produccin de cidos. Se han comercializado diversos productos como pastas dentales y enjuagatorios, dirigidos a incrementar la actividad endgena de esta enzima. Sin embargo, se cree que su principal funcin es eliminar al perxido de hidrgeno generado localmente por las bacterias, sustancia altamente txica para las clulas de los mamferos. Otra funcin no asociada a la generacin de agentes oxidantes que se le ha atribuido a esta enzima, es la inhibicin de la produccin de polisacridos extracelulares que fortalece la unin de las bacterias a la superficie dentaria en el biofilm. 4,12

Alfa-amilasa salival: Es una enzima cuya funcin consiste en la digestin bucal del almidn proveniente de la dieta. Cataliza la ruptura de los enlaces polimerizantes a(1-4), accin determinada por la estructura de su centro activo. As, desempea un importante papel en la nutricin. Si embargo, tambin se ha detectado que su expresin gentica se relaciona con el funcionamiento del sistema nervioso autnomo, por lo que se ha propuesto que su monitoreo pudiera ser til en la evaluacin del estrs fsico y psicolgico. Esto, a su vez, puede tener implicaciones en el estudio del dolor (principal motivo de consulta estomatolgica) o en la evaluacin del estado de salud bucal.13,14

Lactoferrina: Es una metaloprotena con la propiedad de unir al hierro. Adems de hallarse en la saliva, se encuentra presente en las lgrimas y la leche. Se crea que su actividad bacteriosttica dependa nicamente de su capacidad de eliminar del medio el hierro necesario para el metabolismo de los microorganismos. Sin embargo, se ha descubierto que posee un dominio antimicrobiano escondido, que se libera de la molcula por la accin de enzimas proteolticas digestivas. Por ello, se cree que este dominio bactericida se libera durante la digestin de la lactoferrina en el tracto gastrointestinal, lo que puede relacionarse con el papel protector de las protenas salivales ms all de la cavidad bucal.4,12 Se sabe que la lactoferrina es una protena multifuncional con actividad bactericida, bacteriosttica, fungicida y virucida, adems de su funcin moduladora de la respuesta inflamatoria. Esto ha promovido la evaluacin de composiciones que la contienen con el fin de mantener la salud bucal.4,12

Estaterina: Tambin se encuentra entre los primeros constituyentes de la pelcula adquirida. Es una pequea protena de 43 aminocidos con un segmento N-terminal fuertemente cargado negativamente. Este segmento es el principal responsable de la actividad inhibidora de la precipitacin espontnea de sales de Ca2+ sobre la superficie del diente y as regula la estructura de las molculas que la constituyen. De esta forma, participa en la funcin de remineralizacin que presenta la saliva. Al igual que las PRP tienen la capacidad de unirse a la superficie del diente y a las bacterias por lo que participan en la formacin de la pelcula adquirida y la colonizacin bacteriana.10,15

Cistatinas: Son parte de una familia de fosfoprotenas que contienen cistena. En la saliva hay al menos 9 isoformas: SN (cistatina neutral), tres isoformas moderadamente aninicas de cistatina SA (cistatina cida), tres isoformas de cistatina S (ms aninica), una isoforma de cistanina C (catinica) y una cistatina D. Todas presentan un plegamiento tpico con 5 hojas beta antiparalelas, que envuelven una hlice alfa de 5 vueltas.4,16

Se cree que participan en el control de la actividad de enzimas proteolticas del tipo cisteinilproteinasas, ya sean liberadas por el hospedero o por las bacterias. La mayor actividad inhibidora de cisteinilproteinasas la muestra la cistatina C. Por un mecanismo independiente de su actividad inhibidora de proteasas, se considera que pueden modular la respuesta del hospedero ante el ataque bacteriano de los tejidos bucales e inhibir el crecimiento de microorganismos con potencialidad de producir dao. Tambin se piensa que pueden tener algn papel menor en la regulacin del calcio en la saliva.4,16

Histatinas: Las histatinas son una familia de pptidos antimicrobianos estructuralmente relacionados, ricos en residuos de arginina, histidina y lisina. Por lo tanto, a pH fisiolgico presentan carga positiva (catinicos). Se han identificado al menos 12 histatinas diferentes en la saliva, la mayora de las cuales se origina por la degradacin de dos molculas originarias: la histatina 1 y la histatina 3.4 La histatina 5 deriva de la 3 y participa en la formacin de la pelcula adquirida, la neutralizacin de sustancias potencialmente nocivas, la quelacin de iones metlicos, la inhibicin de la induccin de citocinas inflamatorias y la inhibicin de enzimas proteolticas del hospedero y bacterianas. Tiene una estructura flexible: en el agua presenta una estructura enrollada azarosamente, pero en medio apolar puede adoptar una estructura en hlice alfa. Esto causa probablemente las caractersticas de unin a sustancias tan diferentes qumicamente. Se cree que el mecanismo bactericida de los pptidos catinicos se debe a la formacin de poros en la membrana de las bacterias, aunque se sospecha que pueden ser mltiples los mecanismos.4,17

Hasta aqu, se ha podido destacar la relacin estructura-funcin que existe en las protenas salivales, como ocurre con el resto de las protenas del organismo. Tambin se ha evidenciado que estas protenas son multifuncionales, determinado, tambin, por su secuencia de aminocidos, que delimita las diversas posibilidades de su conformacin y funcin.