Condições de crescimento influenciam as características estruturais e de virulência de biofilmes de Candida e Streptococcus formados sobre modelos in vitro de mucosa oral humana

Resumo

O patógeno oportunista Candida albicans e Streptococcus do grupo Mitis formam comunidades complexas em múltiplos sítios da cavidade oral, nos quais o ambiente e a disponibilidade de nutrientes sofrem mudanças constantes. Objetivou-se estudar as características estruturais e de virulência de biofilmes de Candida albicans na presença e ausência de S. oralis crescendo sobre um modelo tri dimensional de mucosa oral humana, em diferentes condições: (1) umidade da superfície mucosa (molhada ou semi seca), (2) disponibilidade de nutrientes (suplementação do meio de cultura com BHI) e (3) morfotipo da hifa (hifa ou pseudo hifa). Para isso foram utilizados modelos tri dimensionais de mucosa oral humana formado por queratinócitos imortalizados (linhagens celulares OKF6-TERT2 ou SCC15) sobre uma matriz colágena com fibroblastos para o crescimento dos biofilmes. Estes foram infectados por Streptococcus oralis 34, e/ou Candida albicans, sendo uma cepa de referência e cepas mutantes para a formação de pseudo-hifas, pela deleção dos genes ndt80 ou tup1. A determinação do biovolume e estrutura do biofilme foram realizadas por microscopia confocal a laser, com os biofilmes sendo corados por imunofluorescência com anticorpo especifico para C. albicans e sonda para Streptococcus. Como determinante de virulência secções de tecido com 5 ¼m de espessura foram coradas da mesma maneira anterior ou por hematoxilina e eosina, com o intuito de se detectar a invasão de microorganismos. O dano tecidual também foi mensurado pela liberação de lactato desicrogenase no meio de cultura. Os dados foram avaliados por análises de variâncias (ANOVA) e os procedimentos para comparações múltiplas pareadas por Bonferroni t-test, com ± = 5%. Em condições úmidas C. albicans estendeu hifas longas e entrelaçadas, formando um biofilme de superfície homogênea. Biofilmes mistos apresentaram uma estrutura estratificada, com S. oralis crescendo em contato com a mucosa e a C. albicans cobrindo a superfície bacteriana. Em condições de semi-secas a C. albicans formou densos focos de crescimento localizados a partir dos quais as hifas estenderam-se radialmente para se entrelaçarem com hifas de focos adjacentes. Em biofilmes mistos este fenômeno provocou o acúmulo focal de S. oralis co-localizado com os focos de C. albicans. Embora o biovolume do biofilme de C. albicans tenha sido significativamente maior em condições úmidas (P<0,001), houve uma invasão tecidual mínima em comparação com as condições semi-secas, na qual a barreira epitelial foi completamente destruída. A suplementação do meio de cultura, em condições semi-secas não alterou a arquitetura do biofilme, mas intensificaram o crescimento, o biovolume e a invasão/dano tecidual (P<0,001), proporcionalmente as concentrações testadas. Mutantes para a formação de pseudo-hifas formaram biofilmes defeituosos, nos quais a maioria dos S. oralis estava em contato com a superfície epitelial, abaixo das pseudo-hifas. A presença de S. oralis promoveu invasão e dano tecidual em todas as condições. Conclui-se que a umidade, a disponibilidade de nutrientes, o morfotipo da Candida e a presença de S. oralis afetam fortemente a arquitetura e virulência de biofilmes de C. albicans crescidos sobre nas mucosas.