Matriz extracelular: da sua biologia às estratégias para o controle de biofilmes cariogênicos

• Processo: 21/06801-1
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores - Fase 2
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2022
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2027
• Área do conhecimento: Ciências da Saúde - Odontologia
• Pesquisador responsável: Marlise Inêz Klein Furlan
• Beneficiário: Marlise Inêz Klein Furlan
• Instituição Sede: Faculdade de Odontologia de Piracicaba (FOP). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Piracicaba , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Alberto Jose Cavalheiro ; Anderson Takeo Hara ; Antônio Pedro Ricomini Filho ; Danielle Benoit ; Fernanda Lourenção Brighenti ; Marcos Rogério Tótola ; Paula Aboud Barbugli
• Vinculado ao auxílio: 14/05423-0 - Função de DNA extracelular e de ácidos lipoteicóicos na matriz extracelular de biofilmes cariogênicos, AP.JP
• Auxílio(s) vinculado(s): 24/09616-9 - EMU concedido no processo 2021/06801-1: equipamento para PCR quantitativa (Real Time PCR), AP.EMU
• Bolsa(s) vinculada(s): 24/13692-2 - Identificação das espécies bacterianas orais que albergam genes de resistência e/ou que desenvolveram estratégias de tolerância à antibióticos e fármacos antimicrobianos, BP.IC; 24/20051-3 - Modulação da virulência de Candida albicans frente exposição a compostos e fármacos antifúngicos e influência epigenética nesse processo., BP.DD; 24/21446-1 - Expressão de genes associados à produção de matriz extracelular e genes de resistência antimicrobiana em biofilmes cariogênicos in situ, BP.IC; + mais bolsas vinculadas 24/05965-9 - Contribuição de espécies microbianas para a formação de matriz extracelular de biofilmes cariogênicos in situ, BP.DR; 24/07546-3 - Eficácia de fármacos liberados de nanocarreadores ativados por pH na prevenção de cárie dentária, BP.PD; 24/09817-4 - Efeito de hidroxichalconas, flavonoides e terpenoides sobre os fatores de virulência de Candida albicans, BP.IC; 24/05230-9 - Avaliação morfológica e fisiológica de Candida spp. frente exposição a compostos e fármacos antifúngicos, BP.IC; 23/11822-3 - Efeito da associação de compostos experimentais e antifúngicos na expressão de genes de vias metabólicas de resposta ao estresse de Candida albicans associados à tolerância e resistência à fármacos antifúngicos, BP.IC; 23/09612-0 - Influência da remodelagem da parede celular e da membrana citoplasmática de Streptococcus mutans na interação dos componentes da matriz extracelular e da estrutura do biofilme, BP.DD; 23/03926-3 - Expressão de genes associados ao metabolismo da parede celular e da membrana citoplasmática de Streptococcus mutans e a importância de genes selecionados na morfologia desta espécie, BP.IC; 23/01993-5 - Avaliação de como a matriz extracelular de Streptococcus mutans beneficia a colonização de outras espécies e se a produção localizada de álcalis afeta essa matriz, BP.MS; 22/15038-2 - Efeito do metabolismo de aminoaçúcares na matriz extracelular de biofilmes mistos in vitro, BP.IC; 22/11273-7 - Caracterização de matriz extracelular de biofilmes in vitro e in situ, BP.TT; 22/10992-0 - Influência de agentes na hidrofobicidade, na composição de ácidos graxos e na estrutura da parede celular e da membrana celular de Streptococcus mutans, BP.IC - menos bolsas vinculadas
• Assunto(s): Microbiologia oral Biofilmes Cárie dentária Matriz extracelular Parede celular Streptococcus mutans Disbiose Prevenção da cárie Desmineralização do dente
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: biofilme | Cárie Dentária | matriz extracelular | tratamentos | Microbiologia Oral

Resumo

Biofilmes são ubíquos e essenciais para muitos processos naturais, industriais e doenças. A cárie resulta da disbiose oriunda do metabolismo de carboidratos da dieta por microrganismos no biofilme. Os carboidratos são substrato para produção de componentes da matriz extracelular e ácidos orgânicos. Esses ácidos são retidos dentro do biofilme e na interface biofilme/dente pela matriz, e, com o tempo, desmineralizam as superfícies e levam à perda de estruturas dentárias, o que prejudica a saúde oral e sistêmica. Os principais componentes da matriz são exopolissacarídeos insolúveis e solúveis, DNA e ácidos lipoteicóicos extracelulares. A associação deles restringe a difusão de substâncias para dentro e fora do biofilme e torna o biofilme resistente. O objetivo geral é desvendar a biologia da matriz para a construção articulada de biofilme cariogênico e desenvolver estratégias para o seu controle. Assim, é proposto: 1) determinar como a remodelagem da parede celular e da membrana citoplasmática de Streptococcus mutans (espécie modelo produtora de matriz) afeta a interconexão dos componentes da matriz e a sua configuração (criação de micronichos); 2) avaliar como espécies não produtoras de matriz são beneficiadas pela matriz produzida por S. mutans e como a produção localizada de álcali por colonizadores iniciais interfere na matriz; 3) investigar a contribuição de espécies (além de S. mutans) na construção da matriz durante o desenvolvimento de biofilmes in situ, pois tais espécies (vias metabólicas) podem ser alvos para o controle da disbiose; 4) examinar a eficácia de fármacos associados ou não à nanotecnologia na prevenção de cárie in vivo, via avaliação da microbiota, da matriz (matrixoma), de aspectos associados à resistência e tolerância aos antimicrobianos (resistoma) e da desmineralização. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

MATTOS-GRANER, RENATA O.; KLEIN, MARLISE I.; ALVES, LIVIA ARAUJO. The complement system as a key modulator of the oral microbiome in health and disease. CRITICAL REVIEWS IN MICROBIOLOGY, v. N/A, p. 30-pg., 2023-01-05. (12/04222-5, 21/13074-9, 15/12940-3, 16/17216-4, 12/50966-6, 12/51832-3, 09/54182-7, 17/19899-4, 21/06801-1, 18/02054-4, 15/07237-1)