Aplicação da água ativada à plasma nebulizada como agente antimicrobiano eficaz na inativação de biofilmes de espécies microbianas clinicamente relevantes

• Processo: 23/10438-5
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2023
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2024
• Área de conhecimento: Ciências da Saúde - Odontologia
• Pesquisador responsável: Rodrigo Savio Pessoa
• Beneficiário: Marina Clara Ribeiro dos Santos
• Instituição Sede: Divisão de Ciências Fundamentais (IEF). Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA). Ministério da Defesa (Brasil). São José dos Campos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 19/05856-7 - Aplicações de plasmas atmosféricos não-térmicos na odontologia: da bancada para a clínica, AP.TEM
• Assunto(s): Biofilmes
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Água ativada à plasma (PAW) | biofilme | Inativação de microorganismos | Odontologia | PAW nebulizada | Plasmas atmosféricos na odontologia

Resumo

Nos últimos anos, a água ativada por plasma (Plasma Activated Water - PAW) ganhou atenção devido aos seus efeitos de inativação em espécies microbianas, como bactérias e fungos. O plasma como agente ativador líquido tem sido aplicado direta ou indiretamente. Direct-PAW (DPAW) é usado para inativar micro-organismos durante o tratamento de plasma da água. Por outro lado, o PAW indireto (IPAW) é usado após a ativação e pode ser usado imediatamente após a preparação ou pode ser armazenado e usado após alguns dias. IPAW é útil na medicina de plasma como formulações biologicamente ativas que podem apresentar eficácia de longo prazo contra cepas multirresistentes, vírus e fungos, atuando como antissépticos ou desinfetantes. Apesar do tremendo apelo biotecnológico da PAW devido aos potentes efeitos antimicrobianos e ampla aplicação na prática clínica, alguns desafios precisam ser superados. Um exemplo recente foi desencadeado em 2019 pela pandemia da doença coronavírus (COVID-19). Surgiram novos desafios no tratamento de infecções causadas por intubações de longa duração induzidas por colonização bacteriana em tubos acoplados às vias aéreas. O aparecimento da síndrome respiratória aguda grave coronavírus 2 (SARS-CoV-2) resultou em um elevado número de pacientes intubados e submetidos à traqueostomia em todo o mundo. Uma das complicações da intubação prolongada para assistência ventilatória é a estenose traqueal, que é a redução segmentar do diâmetro das vias aéreas. O contato entre a superfície da prótese e o meio externo permite a formação de biofilme ativo na superfície do silicone que pode interagir com a traqueia doente circundante e interferir na resolução da estenose particularmente na presença de fatores concomitantes como refluxo gastroesofágico. O líquido ativado por plasma tem um amplo efeito de inativação de espécies bacterianas e fúngicas sendo um candidato potencial para controlar a microbiota do trato respiratório. Existe a impossibilidade clínica do uso de água líquida no trato respiratório, o que leva à extração e morte por asfixia. Por outro lado, a PAW nebulizada transportada via tubo e inalada é uma possibilidade viável e requer investigação para suas aplicações em próteses de vias aéreas como o tubo T de silicone. O método usual de administração de drogas nas vias respiratórias. Neste projeto de iniciação científica, um jato de plasma gerado em um reator tipo "gliding arc" operado à pressão atmosférica usando diferentes tipos de gases, como ar atmosférico, argônio e/ou oxigênio, será colocado a milímetros da superfície da água no modo IPAW. Após o tratamento, o PAW nebulizada (NPAW) será gerada ao longo de tubos lineares e tipo T de silicone, e suas características físico-quimicas serão mensuradas. Relativo aos ensaios microbiológicos, cepas de biofilmes de Staphylococcus aureus (ATCC 6538), Pseudomonas aeruginosa (ATCC 27853) e Candida albicans (SC 5314) serão expostas por NPAW durante diferentes tempos e sua atividade antimicrobiana será mensurada.