Interação entre microorganismos em biofilmes orais e potencial de tratamento de superfície no titânio para redução da proliferação microbiana

Autor(es)

João Gabriel Silva Souza

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Piracicaba, SP.
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Odontologia de Piracicaba
• Data de defesa: 2019-08-23

Membros da banca

Valentim Adelino Ricardo Barão; Jaime Aparecido Cury; Magda Feres; Livia Maria Andaló Tenuta; Marlise Inêz Klein

• Orientador: Valentim Adelino Ricardo Barão

Resumo

A formação de biofilmes orais na superfície de implantes dentários a base de titânio (Ti) é o principal fator etiológico de infecções orais que levam a falha do tratamento reabilitador. Entre os colonizadores iniciais na cavidade bucal, destaca-se os Estreptococos do grupo mitis (composto principalmente por S. mitis, S gordonii, S sanguinis e S. oralis) que interagem e formam biofilme com Candida albicans, principal fungo oportunista da cavidade bucal. No entanto, a interação entre estas espécies bacterianas com C. albicans na superfície do Ti e seu potencial efeito no dano tecidual não tem sido explorado. (1) Desta forma, o primeiro estudo avaliou por modelo in vitro a habilidade de estreptococos e C. albicans formar biofilmes mono-espécie (72 h), assim como interagir na superfície do Ti. Além disso, avaliou-se o potencial patogênico dessa interação na destruição da mucosal oral por meio de modelo 3D tecidual. Identificou-se que, a presença de C. albicans favorece o acúmulo de biofilme no Ti (p<0,05), promovendo o crescimento de estreptococos do grupo mitis, principalmente de S. oralis. Um efeito sinérgico para esta interação foi observado, já que biofilmes multi-espécie resultaram em uma elevada expressão de genes relacionadas a virulência do fungo (p<0,05). Em adição, esta interação levou há um maior dano tecidual. (2) A interação de Candida com estreptococos pode ser mediada por glucanos sintetizados por enzimas glucosiltransferase (gtf). S. oralis, que interage com Candida em biofilmes e que possui gtf (gtfR), ainda não teve o papel dessa enzima caracterizado nesta interação. Portanto, no segundo estudo utilizou-se cepa referência de S. oralis e cepa mutante com deleção do gene da gtfR na interação com C. albicans em biofilmes formados em superfície plástica, Ti e modelo 3D de mucosa oral. Os resultados identificados demostram que a gtfR e seus glucanos produzidos aumentam a biomassa de biofilmes devido a produção de matriz (p<0,05). Na presença de Candida, cepa referência contendo a gtfR apresentou maior crescimento bacteriano, comparado a cepa mutante, em biofilmes formados em todas as superfícies testadas (p<0,05). No entanto, essa interação foi modulada pela superfície, já que Candida foi capaz de aumentar a expressão de gtfR pelo S. oralis em biofilmes crescendo no Ti (p<0,05). (3) Considerando o fato de que o Ti também é substrato para adesão microbiana por patógenos orais, assim como o papel de biofilmes no desenvolvimento das doenças peri-implantares, o terceiro estudo propôs o desenvolvimento de um tratamento de superfície superhidrofóbico para o Ti a partir de tecnologia de plasma de carga incandescente de baixa pressão. O tratamento proposto apresentou biocompatibilidade celular (p<0,05), aumentou a resistência a corrosão do Ti (p<0,05) e reduziu a adesão bacteriana e de C. albicans e, consequenmente, promoveu menor formação de biofilme multi-espécie (p<0,05). Conclui-se que, Estreptococos do grupo mitis interage com C. albicans em biofilmes formados na superfície do Ti, promovendo o crescimento bacteriano e seu potencial patogênico. Esta interação entre S. oralis e Candida é mediada por polímeros extracelulares e modulada pela superfície onde os biofilmes são formados. Para reduzir a adesão microbiana e formação de biofilmes no Ti, a superfície superhidrofóbica desenvolvida é uma estratégia eficaz e promissora (AU)

• Processo FAPESP: 15/23118-2 - Efeito antibacteriano e avaliação da biocompatibilidade do tratamento com plasma de descarga incandescente na superfície do titânio: estudo in vitro e in situ
• Beneficiário: João Gabriel Silva Souza
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado