INTRODUCCIÓN
La Caries dental es la enfermedad bucodental de mayor prevalencia en el Perú 1. Es considerada una enfermedad dinámica, de origen multifactorial, por lo que las estrategias para reducir el riesgo de esta enfermedad son importantes. Estas estrategias generalmente implican disminuir el crecimiento o la actividad del Streptococcus mutans. El Streptococcus mutans es uno de los principales microorganismos de la placa cariogénica que conjuntamente con la sacarosa de la dieta y como resultado de los procesos metabólicos, tiene la capacidad de producir ácidos a partir de la sacarosa de la dieta 2,3,4. La adhesión de este microorganismo al diente esta mediada por la interacción de la proteína PAc (Antígeno proteico de superficie celular) y algunas de la saliva, que son adsorbidas por el esmalte dental; la acumulación de placa dental se produce cuando este microorganismo produce los glucanos solubles e insolubles utilizando las enzimas Glucosiltransferasa (GTFs), a partir de los azúcares de la dieta. Cuando la unión se hace más fuerte, las bacterias degradan la sacarosa a ácidos, como el láctico, que desmineraliza n el diente, dando paso a la formación de una lesión cariosa 5.
Entre las medidas preventivas para evitar esta enfermedad tenemos el control de la placa bacteriana, la cual se da mediante el cepillado dental, uso de hilo dental y el uso de antimicrobianos (colutorios), como la Clorhexidina 6.
La clorhexidina no solo es un excelente agente antiplaca, sino que también posee muy buenas propiedades antimicrobianas, gracias a su amplio espectro, por lo cual se le considera como el más potente y el “Gold Standard” agente antimicrobiano entre los diversos agentes quimioterapéuticos. Se ha demostrado que la clorhexidina es eficaz para reducir el recuento de S. mutans en la saliva y la placa dental 7.
En los últimos años se ha realizado diversos estudios sobre las propiedades de diversas plantas y muchas de ellas tienen propiedades antibacterianas, como es el caso del Propóleo, Té verde, Muña y la hoja de Coca 8,9.
Investigaciones realizadas en el campo odontológico, han demostrado que el extracto de hoja de coca tiene actividad antibacteriana in vitro frente a bacterias presentes en la cavidad oral (8, 10,11), sin embargo, no logró ser superior frente a la Clorhexidina 12,13.
En el Perú, predominan 2 variedades de hoja de coca: Erythroxylum novogranatense var. truxillense, la cual se cultiva en los valles áridos del noroeste del Perú entre los 200 - 1800 metros sobre el nivel del mar y Erythroxylum coca var. coca, la cual se cultiva en las laderas orientales de los Andes del Perú y Bolivia, entre los 500 a 1500 metros sobre el nivel del mar, siendo esta última la de mayor predominancia en el país 14.
Estas variedades de hoja de coca presentan distinta composición química 15, la cual ha sido atribuida a factores intrínsecos y extrínsecos. Dentro de los factores intrínsecos tenemos la edad de la planta, la identidad de las variedades, el estado de las hojas. Como factores extrínsecos tenemos las zonas geográficas, la forma de cultivo y el medio ambiente principalmente 14,16.
El objetivo de la investigación fue determinar la diferencia entre el efecto antibacteriano de estas dos variedades de hoja de coca frente al S. mutans y compararlo con la Clorhexidina al 0,12 % para evaluar si presenta mejor efecto antibacteriano que estas variedades de hoja de coca.
MATERIAL Y MÉTODOS
El presente estudio fue del tipo experimental, transversal y prospectivo. La muestra estuvo conformada por 20 cultivos de Streptococcus mutans cepa ATCC 25175 en placas Petri con Agar TSA (Merck). Solo fueron consideradas las placas con los cultivos que contenían los halos bien definidos para su medición, descartándose los que no reunían estos requisitos
Este estudio in vitro, se realizó mediante el método de difusión por disco en cultivos en Agar Tripticasa soya (TSA), en el Laboratorio de Microbiología de la Universidad Nacional Mayor de San Marcos. La obtención del extracto etanólico de las 2 variedades de hoja de coca (figura 1) se realizó en la Facultad de Farmacia y Bioquímica de la Universidad Nacional Mayor de San Marcos (UNMSM).
El extracto etanólico se obtuvo de la siguiente manera: La cantidad de 75 gramos de material vegetal secado y molido de cada variedad, se dejó macerar 35 litros de etanol al 96% a temperatura ambiente por 6 días en un ambiente oscuro. Los extractos obtenidos se agitaron a 200 rpm durante 30 minutos en baño María con temperatura de 60 °C. Posteriormente se procedió a la filtración al vacío y se concentró a presión reducida a una temperatura ≤ de 40 °C.
Las distintas variedades del extracto etanólico se diluyeron con alcohol puro para tener las concentraciones de 100%, 50%, 25%, 12,5%. Para el control positivo se usó la Clorhexidina al 0,12% y como control negativo el Alcohol 96º.
Determinación del efecto antibacteriano
En cada placa de cultivo con S. mutans, se colocó discos de papel estériles de 6 mm de diámetro, preparados con papel Whatman n°3 y esterilizados, los cuales fueron embebidos con 10 µl de los extractos etanólicos de las dos variedades a las distintas concentraciones (100%, 50%, 25%, 12,5%), el control negativo con Alcohol 96º (Laboratorio Jenfarma) y el control positivo con Clorhexidina 0,12% (Marca PerioAid) , este último considerado como el Gold Standard de los antimicrobianos y su acción frente al S. mutans7,9,17,18.
La incubación se realizó a 37 °C por 48 horas en condiciones de anaerobiosis parcial con CO2 (método de la vela). Los resultados se midieron con una regla milimetrada, en base a los halos de inhibición formados alrededor de cada disco.
Para el análisis, se promedió los halos de inhibición que se formaron por cada variedad de extracto a distintas concentraciones.
Los datos fueron procesados aplicándose los intervalos de confianza al 95%, para determinar el nivel de significancia de los resultados (p < 0,05).
Se utilizó la Prueba U de Mann Whitney y Kruskal Wallis para la comparación de los halos de inhibición en diferentes concentraciones según el tipo de extracto etanólico utilizado.
RESULTADOS
De los 20 cultivos de S. mutans a los que se sometieron distintas soluciones para comprobar el efecto antibacteriano, al promediar los halos de inhibición, se apreció que el extracto etanólico de Erythroxylum coca var. coca al 100 % presentó una media de 18,65 mm ± 2,434, valor que fue disminuyendo a menor concentración del extracto, mientras que el extracto etanólico de Erythroxylum novogranatense var. truxillense al 100 % presentó una media de 15,30 mm ± 1,895, siendo esta la de mayor promedio con respecto a las demás concentraciones. Además, se evidenció que la media de ambos extractos a distintas, concentraciones fue menor con respecto al Control Positivo (Clorhexidina 0,12%), la cual tuvo una media de 23,30 mm ± 2,755 (Tabla 1 y Tabla 2).
E1: E. coca var. coca
E2: E. novogranatense var. truxillense
Los resultados obtenidos fueron analizados con la prueba estadística de Kruskal Wallis determinando que existe diferencia estadística significativa P ≤ 0,05 entre los promedios de las concentraciones (Tabla 3).
Según la Prueba U de Mann Whitney (Tabla 4), podemos ver que E. coca var. coca al 100% y 50% presenta diferencias significativas frente a E. novogranatense var. truxillense al 100%, 50%, 25% y 12,5 %.
Variedad | E2 100 % | E2 50 % | E2 25 % | E2 12.5 % |
E1 100 % | 0,000 | 0,000 | 0,000 | 0,000 |
E1 50 % | 0,026 | 0,000 | 0,000 | 0,000 |
E1 25 % | 0,925 | 0,081 | 0,000 | 0,000 |
E1 12.5% | 0,003 | 0,157 | 0,620 | 0,063 |
E1: E. coca var. coca E2: E. novogranatense var. truxillens
Erythroxylum coca var. coca al 25% no presentó diferencias significativas frente a Erythroxylum novogranatense var. truxillense al 100% y 50%. Erythroxylum coca var. coca 12,5% presentó diferencia significativa frente a Erythroxylum novogranatense var. truxillense 100% (Tabla 4).
DISCUSIÓN
En este estudio se buscó comparar y diferenciar el efecto antibacteriano “in vitro” de los extractos etanólico de las dos variedades de hoja de coca: Erythroxylum coca var. coca y Erythroxylum novogranatense var. truxillense frente al Streptococcus mutans, con la intención de contribuir a futuras investigaciones sobre el efecto antibacteriano que cada variedad posee.
En el presente estudio los extractos etanólicos de ambas variedades presentaron efecto antibacteriano frente al S. mutans, lo cual se evidenció en la formación de los halos de inhibición, siendo la variedad de E. coca var. coca la de mayor efecto antibacteriano, por lo cual la hipótesis de investigación es aceptada.
Si bien no existen estudios que comparen el efecto antibacteriano de estas dos variedades frente al Streptococcus mutans, existe un estudio de Gamarra y cols. 15, que comparó la actividad antibacteriana del extracto crudo de las 2 variedades frente al S. aureus, S. epidermis, E. coli y P. aeruginosa, en donde se evidenció que el extracto crudo de Erythroxylum coca Lam presentó mayor halo de inhibición frente a las Bacterias Gram (+) como el S. epidermidis, S. aureus y P. aeruginosa), que el extracto crudo de Erythroxylum novogranatense (Morris) Hieron; sin embargo, este último presentó mayor halo de inhibición frente a E. coli, la cual es una bacteria Gram (-).
Estos resultados coinciden con lo encontrado en el presente estudio, donde se evidenció mayor efecto antibacteriano de la variedad Erythroxylum coca var. coca versus la variedad Erythroxylum novogranatense var. truxillense frente al S. mutans, el cual es una bacteria Gram (+).
Los resultados mostrados se podrían deber a la distinta composición química que posee cada variedad. El estudio de Gamarra y cols., 15 evaluó la composición química de cada variedad y halló que el contenido de alcaloides aislados presentes en el extracto etanólico fue de 2,69 % para Erythroxylum coca Lam, y 1,67 % para Erythroxylum novogranatense (Morris) Hieron. Con respecto a los flavonoides, Erythroxylum novogranatense (Morris) Hieron presentó mayor cantidad de flavonoides 15. La literatura nos indica que esta diferencia se puede deber a diversos factores, los cuales pueden influir en el efecto antibacteriano de cada variedad de hoja de coca 14.
El efecto antibacteriano de la hoja de coca, en sus distintas variedades, frente al Streptococcus mutans, está sustentado en diversos estudios realizados en nuestro país. Loyola 19 evidenció que el extracto etanólico de Erythroxylum coca var. coca a distintas concentraciones presentó efecto antibacteriano frente al S. mutans, sin embargo, este efecto disminuía a menor concentración del extracto. Cossio 20 también obtuvo un resultado similar, donde a menor concentración del extracto etanólico de Erythroxylum coca var. coca, el efecto antibacteriano era menor.
Con respecto al extracto etanólico de la E. novogranatense var. truxillense, el estudio de Castañeda 14, evidenció que el extracto etanólico de esta variedad presentó efecto antibacteriano a distintas concentraciones. El estudio de Sánchez 21, también presentó resultados similares, donde se evidenció que a mayor concentración del extracto etanólico de esta variedad, se generó un mayor diámetro de halo de inhibición frente al S. mutans.
En el presente estudio también se evidenció que a mayor concentración del extracto etanólico de cada variedad, el diámetro del halo formado era mayor, lo cual se traduce en un mayor efecto antibacteriano.
Con respecto al Control Positivo (Clorhexidina 0,12 %) se pudo ver que esta posee mayor efecto antibacteriano frente al S. mutans que los extractos etanólicos de las 2 variedades de hoja de coca, lo cual también fue demostrado en los estudios de Rojas y Castañeda 13,14, por lo cual se reafirma su gran efecto antibacteriano y su denominación como Gold Standard.
Comprobada las bondades de esta planta, proporciona una buena oportunidad de profundizar los estudios para lograr la elaboración de productos económicos y de mayor acceso para la población en beneficio de la salud bucal.
Se concluyó que el extracto etanólico de E. coca var. coca al 100% y 50% tuvo mayor efecto antibacteriano que la variedad E. novogranatense var. truxillense al 100% frente al Streptococcus mutans y que la concentración de E. coca var. coca al 25% tuvo igual efecto antibacteriano que E. novogranatense var. truxillense a las concentraciones de 100% y 50%.
Asimismo, la Clorhexidina al 0,12% tuvo mayor efecto sobre el Streptococcus mutans que los extractos etanólicos de las dos variedades de hoja de coca estudiadas.