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Matriz extracelular do biofilme leva à disbiose microbiana e reduz a suscetibilidade do biofilme a antimicrobianos em biomaterial de titânio: um estudo in vitro e in situ

Processo: 20/12643-7
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Publicações científicas - Artigo
Vigência: 01 de outubro de 2020 - 31 de março de 2021
Área do conhecimento:Ciências da Saúde - Odontologia - Clínica Odontológica
Pesquisador responsável:Valentim Adelino Ricardo Barão
Beneficiário:Valentim Adelino Ricardo Barão
Instituição-sede: Faculdade de Odontologia de Piracicaba (FOP). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Piracicaba , SP, Brasil
Assunto(s):Antibióticos  Biofilmes  Implantes dentários  Infecção  Inflamação  Titânio  Implantodontia 

Resumo

Objetivos: Testar o papel dos polímeros de exopolissacarídeo (EPS) na composição / virulência do biofilme formado em superfícies de titânio (Ti), o efeito na suscetibilidade a antibióticos e se uma abordagem de terapia de duplo direcionamento para matriz de EPS interrompida poderia melhorar o efeito antimicrobiano . Materiais e Métodos: Um modelo de biofilme de microcosmo usando saliva humana como inóculo foi usado, e a composição microbiana foi avaliada por hibridização DNA-DNA checkerboard. A virulência de biofilmes enriquecidos com EPS foi testada usando monocamada de fibroblasto. Povidona-iodo (PI) foi usado como agente direcionador de EPS seguido de amoxicilina + antibiótico metronidazol para reduzir a biomassa bacteriana usando um modelo in situ. Resultados: Um ambiente enriquecido com EPS, obtido por exposição à sacarose, promoveu o acúmulo de bactérias e levou a uma disbiose nos biofilmes, favorecendo o crescimento de espécies de Streptococcus, Fusobacterium e Campylobacter e até mesmo espécies anaeróbias estritas relacionadas a infecções peri-implantar, como Porphyromonas gingivalis e Tannerella forsythia (aumento de ~ 3 vezes). O biofilme enriquecido com EPS fez a transição de um perfil aeróbio comensal para um perfil anaeróbio patogênico. EPS aumentou a virulência do biofilme promovendo maior dano à célula hospedeira e redução da suscetibilidade antimicrobiana, mas o uso de uma abordagem de duplo direcionamento com pré-tratamento com PI interrompeu a matriz de EPS, aumentando o efeito antibiótico em biofilmes in situ. Conclusão: Em conjunto, nossos dados fornecem novos insights de como a matriz EPS cria um ambiente que favorece o crescimento de patógenos putativos e esclarece uma abordagem promissora que usa a ruptura da matriz como passo inicial para melhorar potencialmente o tratamento de infecções relacionadas a implantes. (AU)