Potencial de aplicação da água nebulizada ativada por plasma de barreira dielétrica como estratégia para o tratamento da candidíase bucal

Abstract

A candidíase bucal permanece entre as infecções fúngicas mais prevalentes em indivíduos imunocomprometidos e representa um importante desafio clínico devido à elevada frequência de recidivas, ao surgimento de cepas resistentes e às limitações associadas ao uso prolongado dos antifúngicos convencionais. Nesse contexto, o desenvolvimento de novas estratégias terapêuticas eficazes e seguras torna-se necessário. A água ativada por plasma (PAW) tem emergido como uma alternativa promissora devido às suas propriedades antimicrobianas e anti-inflamatórias associadas à baixa toxicidade. Assim, este estudo teve como objetivo avaliar in vitro o potencial da água nebulizada ativada por plasma de barreira dielétrica (DBD) como estratégia terapêutica para a candidíase bucal. Inicialmente, foram realizadas nebulizações em suspensões padronizadas inoculadas em ágar para determinar os melhores parâmetros operacionais do sistema DBD com atividade antifúngica. Os parâmetros físico-químicos da água ativada foram determinados, incluindo potencial de oxidorredução (ORP), sólidos totais dissolvidos (TDS) e pH, além da presença de espécies reativas. Para determinar o tempo de exposição mais eficiente e a capacidade de inibição microbiana, foram realizados ensaios com suspensões de Candida albicans e Streptococcus mutans distribuídas em ágar, nos quais foram observadas reduções significativas no crescimento microbiano. Para avaliar o potencial de penetração e atividade inibitória da água nebulizada em organizações microbianas mais complexas, foram investigados biofilmes monoespécie de C. albicans e S. mutans, bem como biofilmes dual-espécies. Foi observada redução significativa da viabilidade microbiana em todas as condições experimentais, com melhor desempenho após 7,5 minutos de exposição e maior susceptibilidade de C. albicans quando comparada a S. mutans. Adicionalmente, exposições sucessivas de curta duração (3 exposições de 1 min e 30 s) também demonstraram atividade antibiofilme significativa para C. albicans, sugerindo potencial para protocolos terapêuticos mais rápidos. Esses achados indicam que as espécies reativas geradas durante a ativação da água foram capazes de promover alterações oxidativas que comprometeram a viabilidade microbiana. Conclui-se que a água nebulizada ativada por plasma frio atmosférico de barreira dielétrica apresentou atividade inibitória e antibiofilme frente a C. albicans e S. mutans, isolados ou associados, em diferentes condições experimentais. A versatilidade do sistema, associada ao método simultâneo de entrega por nebulização, permite a geração contínua de espécies reativas durante a aplicação, o que pode ter contribuído para o potencial antimicrobiano observado, reforçando sua aplicabilidade como uma estratégia inovadora e promissora para futuras abordagens terapêuticas no tratamento da candidíase bucal.

Oral candidiasis remains among the most prevalent fungal infections in immunocompromised individuals and represents a significant clinical challenge due to the high frequency of recurrence, the emergence of resistant strains, and the limitations associated with the prolonged use of conventional antifungals. In this context, the development of new effective and safe therapeutic strategies becomes necessary. Plasma-activated water (PAW) has emerged as a promising alternative due to its antimicrobial and anti-inflammatory properties associated with low toxicity. Thus, this study aimed to evaluate in vitro the potential of nebulized water activated by dielectric barrier plasma (DBD) as a therapeutic strategy for oral candidiasis. Initially, nebulization was performed onto standardized suspensions inoculated in agar to determine the best operational parameters of the DBD system based on antifungal activity. Physicochemical characterization of the activated water was determined, including oxidation-reduction potential (ORP), total dissolved solids (TDS), and pH, as well as the presence of reactive species. To determine the most efficient exposure time and antimicrobial activity, tests were performed with suspensions of Candida albicans and Streptococcus mutans spread on agar, in which significant reductions in microbial growth were observed. To evaluate the penetration potential of nebulized water in more complex microbial organizations, single-species and dual-species biofilms of C. albicans and S. mutans were investigated. A significant reduction in microbial viability was observed in all experimental conditions, with the best performance after 7.5 minutes of exposure and greater susceptibility of Candida albicans when compared to S. mutans. Additionally, successive short-duration exposures (3 exposures of 1 min and 30 s) on C. albicans biofilms also demonstrated significant antifungal activity, suggesting potential for faster therapeutic protocols. These findings indicate that the reactive species generated during water activation by cold atmospheric plasma were able to promote oxidative changes that compromised microbial viability. In conclusion, nebulized water activated by dielectric barrier plasma showed high inhibitory activity against C. albicans and S. mutans under different experimental conditions. The versatility of the system, associated with the simultaneous nebulization delivery method, allows for the continuous generation of reactive species during application, which may have contributed to the observed antimicrobial potential, reinforcing its applicability as an innovative and promising strategy for future therapeutic approaches in the treatment of oral candidiasis.