Desenvolvimento de nanopartículas de quitosana-g-poli(N-vinilcaprolactama) como carreador de agentes para degradação de DNA extracelular da matriz e terapia de células epiteliais orais infectadas por bactérias para aplicação na doença peri-implantar

• Processo: 23/02180-8
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2024
• Data de Término da vigência: 30 de abril de 2026
• Área de conhecimento: Ciências da Saúde - Odontologia - Clínica Odontológica
• Pesquisador responsável: Marlise Inêz Klein Furlan
• Beneficiário: Caroline Dini
• Instituição Sede: Faculdade de Odontologia de Piracicaba (FOP). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Piracicaba , SP, Brasil
• Assunto(s): Antibacterianos Biofilmes Implantes dentários Metronidazol Nanopartículas Prótese dentária
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Antibacteriano | biofilme | implantes dentários | Metronidazol | Nanopartículas | Protese Dental

Resumo

O uso de nanopartículas (NPs) para encapsular, carrear e entregar fármacos é uma estratégia que pode ser utilizada para direcionar o tratamento de doenças peri-implantares na terapia de células epiteliais orais infectadas por bactérias, bem como na degradação de DNA extracelular presente na matriz extracelular do biofilme. Desse modo, o presente estudo tem como objetivo desenvolver NPs biodegradáveis e termossensíveis de quitosana-g-poli(N-vinilcaprolactama) como carreadores de agentes para degradação de DNA extracelular e terapia de células epiteliais orais infectadas por bactérias para aplicação na doença peri-implantar. Inicialmente, a concentração inibitória mínima e a concentração bactericida mínima do metronidazol (MTZ) e do agente degradador de DNA extracelular desoxiribonuclease (DNase) serão determinadas contra microbiota salivar humana para o estabelecimento da concentração inicial dos fármacos a serem incorporados nas NPs. Dessa forma, o estudo contará com os seguintes grupos: (1) NPs sem o encapsulamento de fármacos como controle; (2) NPs + MTZ; (3) NPs + DNase; (4) NPs + MTZ + DNase. As NPs serão caracterizadas por meio da análise de temperatura crítica de transição, dispersão de luz dinâmica (DLS), espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), potencial zeta, degradação através de TG/DTA, eficiência de carregamento e liberação da droga por meio de espectroscopia ultravioleta visível (UV/VIS), citotoxicidade quando em contato com células de queratinócitos e fibroblastos gengivais humanos e visualização das NPs em ambiente intracelular por meio de microscopia de fluorescência. Será realizado ensaio microbiológico in vitro para verificação da efetividade antibacteriana e degradação de DNA da matriz das NPs através da quantificação de unidades formadoras de colônias (UFC) utilizando biofilme monoespécie (Porphyromonas gingivalis) e multiespécies (modelo de microcosmo), peso seco, composição microbiana por DNA-DNA checkerboard, dosagem de exopolissacarídeos, dosagem de DNA extracelular, microscopia eletrônica de varredura para organização estrutural e microscopia confocal a laser para verificar a presença de células vivas, mortas e matriz. Além disso, este novo material será investigado quanto ao seu potencial antimicrobiano intra e extracelular e seu efeito na resposta inflamatória, utilizando um modelo de tecido organotípico da mucosa oral. Para isso, o tecido será contaminado com biofilme monoespécie (P. gingivalis) e multiespécies (microcosmo) e exposto às NPs. As análises compreenderão a contagem de UFCs, liberação de lactato desidrogenase, expressão das citocinas IL-1², IL-6, IL-8 e TNF±, expressão genética de E-cad, análise histológica e imunofluorescência. Os dados quantitativos serão submetidos à análise estatística apropriada com nível de significância de 5%.

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)

DINI, CAROLINE; BORGES, MARIA HELENA ROSSY; MALHEIROS, SAMUEL SANTANA; PIAZZA, RODOLFO DEBONE; VAN DEN BEUCKEN, JEROEN J. J. P.; DE AVILA, ERICA DORIGATTI; SOUZA, JOAO GABRIEL S.; BARAO, VALENTIM A. R.. Progress in Designing Therapeutic Antimicrobial Hydrogels Targeting Implant-associated Infections: Paving the Way for a Sustainable Platform Applied to Biomedical Devices. ADVANCED HEALTHCARE MATERIALS, v. N/A, p. 35-pg., 2024-10-23. (22/15677-5, 18/20719-3, 22/07353-5, 22/16267-5, 20/05234-3, 21/09434-0, 23/02180-8)

DINI, CAROLINE; YAMASHITA, KAREN MIDORI; SACRAMENTO, CATHARINA MARQUES; BORGES, MARIA HELENA ROSSY; TAKEDA, THAIS TERUMI SADAMITSU; SILVA, JOAO PEDRO DOS SANTOS; NAGAY, BRUNA EGUMI; COSTA, RAPHAEL CAVALCANTE; DA CRUZ, NILSON CRISTINO; RANGEL, ELIDIANE CIPRIANO; et al. Tailoring magnesium-doped coatings for improving surface and biological properties of titanium-based dental implants. COLLOIDS AND SURFACES B-BIOINTERFACES, v. 246, p. 12-pg., 2025-02-01. (20/05231-4, 22/16267-5, 23/02180-8, 20/05234-3)