Nanopartículas de prata obtidas pela síntese 'green' combinadas ou não com glicerofosfato de cálcio e tirosol: efeito antimicrobiano, anti-inflamatório e na resposta transcriptômica em patógenos orais

Autor(es)

José Antonio Santos Souza

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Araçatuba. 2018-11-27.
• Instituição: Universidade Estadual Paulista (Unesp). Faculdade de Odontologia. Araçatuba
• Data de defesa: 2018-11-01
• Orientador: Alberto Carlos Botazzo Delbem

Resumo

O objetivo deste estudo foi avaliar a atividade antimicrobiana/antibiofilme e a viabilidade celular de nanopartículas de prata (NPsAg) obtidas por uma síntese ‘green’ associadas ou não ao β-glicerofosfato de cálcio (GPCa) contra Streptococcus mutans e espécies de Candida (cepas de referência e isolados clínicos orais incluindo cepas resistentes ao fluconazol). O efeito destes nanocompostos em combinação com o tirosol (TIR), fluconazol (FLC), nistatina (NIT) e anfotericina B (AnB) também foi avaliado. Além disso, nós avaliamos comparativamente as alterações do transcriptoma de células de C. glabrata CBS138 após exposição às NPsAg e ao Íon prata (Ag+). Inicialmente, as NPsAg foram sintetizadas por meio da redução do nitrato de prata com extratos de diferentes partes (casca, folha e semente) de uma romã (Punica granatum L.) associadas ou não ao GPCa. A Concentração Inibitória Mínima (CIM) e as Concentrações Fungicida/Bactericida Mínima (CFM e CBM) dos nanocompostos (NPsAg e NPsAg-GPCa) associados ou não ao TIR contra S. mutans e C. albicans foram determinadas pelo método de microdiluição. E, a ação das NPsAg combinadas com FLC, NIT e AnB também foi avaliada em condição planctônica contra isolados clínicos orais de espécies de Candida. O efeito dos nanocompostos associados ou não ao TIR sobre a viabilidade celular de fibroblastos da linhagem L929 e a produção de citocinas foi avaliado através dos ensaios de MTT e ELISA, respectivamente. O número de hifas foi quantificado em biofilmes de C. albicans formados na presença das NPsAg com ou sem soro fetal bovino (SFB). O efeito das NPsAg em inibir a formação do biofilme (em C. albicans e C. glabrata) também foi investigado através do ensaio de PrestoBlue e por meio da microscopia eletrônica de varredura. Os nanocompostos (NPsAg e NPsAg-GPCa) associados ou não ao TIR foram aplicados sobre biofilmes de S. mutans e de espécies de Candida (12 e 24 h) e, após 24 h de contato, sua atividade antibiofilme foi determinada por meio da enumeração das unidades formadoras de colônias (UFCs) e ensaio de PrestoBlue. Além disso, uma análise transcriptômica foi realizada utilizando microchips de DNA (‘microarrays’) a fim de avaliar quais genes estão mais ou menos expressos como resposta às NPsAg (no estado planctônico e formando biofilmes) e ao Íon Ag+ (formando biofilmes). As soluções antimicrobianas sintetizadas neste estudo (NPsAg e NPsAg-GPCa) apresentaram atividade antimicrobiana contra os microrganismos testados. Além disso, menores valores de CIM foram obtidos quando estes nanocompostos foram associados ao TIR, FLC, NIT e AnB apresentando um efeito sinérgico. NPsAg e NPsAg-GPCa não foram tóxicas às células L929, aumentaram a produção de fator de crescimento celular e não promoveram alterações significativas na liberação de Interleucina-6. Os nacompostos associados ao TIR não apresentaram efeito citotóxico sobre culturas de L929, exceto para a maior concentração (NPsAg – 39,05 µg/mL + TIR – 1,25 mM). A presença das NPsAg reduziu drasticamente o número de hifas em biofilmes de C. albicans na presença ou na ausência de SFB. A quantidade de biofilme das espécies de Candida formado na presença das NPsAg reduziu para mais de 50%. Após 24 h de tratamento com os nanocompostos (NPsAg e NPsAg-GPCa) em biofilmes de S. mutans, houve uma redução significativa no número de UFCs sendo similar à clorexidina. Uma redução na viabilidade de biofilmes de C. glabrata também foi observada após exposição às NPsAg (24 h). Entretanto, os nanocompostos (NPsAg e NPsAg-GPCa) associados ou não ao TIR não foram efetivos contra biofilmes de C. albicans. Após exposição às NPsAg e ao Íon Ag+, alterações no transcriptoma de células de C. glabrata CBS138 foram observadas: no estado planctônico, houve uma superexpressão dos genes responsáveis pela biossíntese de metionina e de lisina e uma subexpressão dos genes relacionados com o transporte transmembrana; e, as células expostas às NPsAg responderam de forma distinta em relação ao Íon Ag+, indicando que as NPsAg podem apresentar um mecanismo de ação diferente. Estes achados podem auxiliar nas decisões terapêuticas com formulações contendo NPsAg ou NPsAg-GPCa associadas ou não a diferentes drogas em pacientes com cárie dentária e candidíase oral. (AU)

• Processo FAPESP: 15/00825-5 - Efeito do glicerofosfato de cálcio associado a nanopartículas de prata obtidas pela síntese 'Green' sobre biofilmes de Candida albicans e Streptococcus mutans
• Beneficiário: José Antonio Santos Souza
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado