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Publicação
Tooth decay : how genetics and epigenetics could pave the way for a vaccine revolution
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Orientador(es)
Resumo(s)
Introduction: Dental caries has long been considered as a disease primarily linked to individual behaviours and modifiable environmental factors, such as poor oral hygiene, excessive sugar consumption or insufficient exposure to fluoride. However, recent research reveals a far more complex reality, in which genetic, epigenetic and microbiological factors interact with social, behavioural and biological determinants to modulate individual susceptibility over time. Development: Polymorphisms in genes
involved in enamel development (AMELX, ENAM, TUFT1), salivary function (AQP5, MUC7) or immune response (DEFB1, TLR2) have been associated with reduced resistance to cariogenic bacteria such as Streptococcus mutans (S. mutans). In addition, variants in genes related to taste perception (TAS1R2, TAS1R3, GNAT3) may increase sensitivity to sweet tastes and reinforce sweet food preferences, thereby amplifying
behavioural risk factors. It is also important to note that genetic effects may vary depending on gender and dental topography, influencing not only susceptibility to caries but also the strength and nature of immune responses. Nevertheless, genetic predisposition alone is not sufficient to explain the development of the disease. Early environmental exposures such as socioeconomic inequality, unbalanced diet, low fluoride availability, mode of delivery, infant feeding practices, antibiotic use or tobacco smoke
can significantly influence risk via epigenetic mechanisms such as DNA methylation and microRNA-mediated regulation of gene expression. Conclusions: In this multifactorial context, shaped by both inherited and modifiable biological vulnerabilities, vaccination against S. mutans appears to be a promising complementary strategy. Preclinical data support the potential of recombinant, DNA-based and plant-derived platforms. However, important challenges remain, particularly regarding mucosal immunity, long-term safety, population-wide feasibility, and the integration of such vaccines into personalised
preventive approaches.
Introdução: Durante muito tempo, a cárie dentária foi considerada uma doença associada sobretudo a comportamentos individuais e a fatores ambientais modificáveis, como a má higiene oral, o consumo excessivo de açúcares fermentáveis e a exposição insuficiente ao flúor. No entanto, estudos recentes revelam uma realidade muito mais complexa, na qual fatores genéticos, epigenéticos e microbiológicos interagem com determinantes sociais, comportamentais e biológicos, moldando de forma dinâmica a suscetibilidade individual à doença. Desenvolvimento: Polimorfismos em genes envolvidos na formação do esmalte dentário (AMELX, ENAM, TUFT1), na função salivar (AQP5, MUC7) e na resposta imunitária local (DEFB1, TLR2) foram associados a uma menor resistência à colonização por Streptococcus mutans (S. mutans), principal agente etiológico da cárie. Além disso, variantes em genes ligados à perceção do paladar (TAS1R2, TAS1R3, GNAT3) podem aumentar a sensibilidade ao sabor doce e favorecer preferências por alimentos açucarados, intensificando os riscos comportamentais e metabólicos. Contudo, a predisposição genética não basta para explicar o desenvolvimento da doença. Fatores ambientais precoces como desigualdades socioeconómicas, dieta inadequada, baixa ingestão de flúor, tipo de parto, alimentação infantil, uso de antibióticos ou exposição passiva ao tabaco podem modular o risco, muitas vezes através de mecanismos epigenéticos, como a metilação do ADN ou a regulação por microARN. Importa ainda sublinhar que os efeitos genéticos podem variar consoante o sexo e a morfologia dentária, influenciando não só a suscetibilidade, mas também a intensidade e a natureza das respostas imunitárias. Conclusões: Neste contexto multifatorial, marcado por vulnerabilidades biológicas herdadas e moduladas pelo ambiente, a vacinação contra S. mutans surge como uma via inovadora e promissora. Dados pré-clínicos apoiam o potencial de plataformas recombinantes, baseadas em ADN, proteínas ou plantas, embora persistam desafios ligados à imunidade mucosa, à eficácia e à viabilidade económica.
Introdução: Durante muito tempo, a cárie dentária foi considerada uma doença associada sobretudo a comportamentos individuais e a fatores ambientais modificáveis, como a má higiene oral, o consumo excessivo de açúcares fermentáveis e a exposição insuficiente ao flúor. No entanto, estudos recentes revelam uma realidade muito mais complexa, na qual fatores genéticos, epigenéticos e microbiológicos interagem com determinantes sociais, comportamentais e biológicos, moldando de forma dinâmica a suscetibilidade individual à doença. Desenvolvimento: Polimorfismos em genes envolvidos na formação do esmalte dentário (AMELX, ENAM, TUFT1), na função salivar (AQP5, MUC7) e na resposta imunitária local (DEFB1, TLR2) foram associados a uma menor resistência à colonização por Streptococcus mutans (S. mutans), principal agente etiológico da cárie. Além disso, variantes em genes ligados à perceção do paladar (TAS1R2, TAS1R3, GNAT3) podem aumentar a sensibilidade ao sabor doce e favorecer preferências por alimentos açucarados, intensificando os riscos comportamentais e metabólicos. Contudo, a predisposição genética não basta para explicar o desenvolvimento da doença. Fatores ambientais precoces como desigualdades socioeconómicas, dieta inadequada, baixa ingestão de flúor, tipo de parto, alimentação infantil, uso de antibióticos ou exposição passiva ao tabaco podem modular o risco, muitas vezes através de mecanismos epigenéticos, como a metilação do ADN ou a regulação por microARN. Importa ainda sublinhar que os efeitos genéticos podem variar consoante o sexo e a morfologia dentária, influenciando não só a suscetibilidade, mas também a intensidade e a natureza das respostas imunitárias. Conclusões: Neste contexto multifatorial, marcado por vulnerabilidades biológicas herdadas e moduladas pelo ambiente, a vacinação contra S. mutans surge como uma via inovadora e promissora. Dados pré-clínicos apoiam o potencial de plataformas recombinantes, baseadas em ADN, proteínas ou plantas, embora persistam desafios ligados à imunidade mucosa, à eficácia e à viabilidade económica.
Descrição
Dissertação para obtenção do grau de Mestre no Instituto Universitário Egas Moniz
Palavras-chave
Dental caries Anticaries vaccine Genetic factors of caries Epigenetic