Efeito de um nanocarreador de clorexidina sobre biofilme microcosmo de candidíase bucal

Abstract

O objetivo do presente estudo foi analisar os efeitos de nanopartículas de óxido de ferro (IONPs) recobertas por quitosana (CS) operando como carreadoras de clorexidina (CHX) sobre biofilme microcosmo de candidíase bucal. A combinação de saliva de três doadores saudáveis foi usada para formar biofilmes microcosmos salivares, aos quais foram adicionadas duas espécies fúngicas (Candida albicans e Candida glabrata) para reproduzir um microcosmo de candidíase bucal. Os biofilmes polimicrobianos foram cultivados por 72 horas sobre discos de vidro em um modelo de adesão ativa. Biofilmes microcosmos salivares sem Candida spp. também foram cultivados e atuaram como um modelo controle. Em seguida, o nanocarreador transportando CHX a 78 (IONPs-CSCHX78) ou 156 µg/mL (IONPs-CS-CHX156) foi colocado em contato com os biofilmes por 24 horas. Controles incluíram IONPs, CS e CHX isoladas, além de um grupo não tratado (NC). Os ensaios semi-quantitativos e quantitativos de produção de biomassa, metabolismo, carga bacteriana e fúngica e produção de ácido láctico foram conduzidos para verificar os efeitos antibiofilme. A estrutura, viabilidade e espessura do biofilme também foram examinadas por microscopia confocal. A análise estatística foi conduzida utilizando ANOVA de um fator ou Kruskal-Wallis, seguidos pelo teste post hoc de Student-Newman-Keuls (p < 0,05). CHX e IONPs-CS-CHX156 não diferiram entre si e foram os agentes ativos que mostraram os melhores efeitos sobre todos os modelos de biofilme testados, sendo capazes de reduzir significativamente o metabolismo, carga microbiana (bacteriana e fúngica) e viabilidade. Especificamente para o biofilme de candidíase bucal, o nanocarreador não afetou a biomassa nem a espessura do biofilme, mas levou a um aumento significativo nos níveis de ácido láctico em comparação ao NC. Conclui-se que o nanocarreador de CHX apresenta efeito redutor expressivo sobre biofilme microcosmo de candidíase bucal, em uma concentração duas vezes menor do que aquela usada para CHX na forma não carreada, dependendo da variável investigada. Essa nanoestrutura pode ser explorada na elaboração de soluções antissépticas ou desinfetantes para o manejo de candidíases bucais.

The objective of the present study was to analyze the effects of chitosan (CS)-coated iron oxide nanoparticles (IONPs) acting as carriers of chlorhexidine (CHX) on a microcosm biofilm model of oral candidiasis. A combination of saliva from three healthy donors was used to form salivary microcosm biofilms, to which two fungal species (Candida albicans and Candida glabrata) were added to reproduce an oral candidiasis microcosm. The polymicrobial biofilms were grown for 72 hours on glass discs using an active adhesion model. Salivary microcosm biofilms without Candida spp. were also cultivated and served as a control model. Next, the nanocarrier loaded with CHX at 78 (IONPs-CS-CHX78) or 156 µg/mL (IONPs-CS-CHX156) was placed in contact with the biofilms for 24 hours. Controls included isolated IONPs, CS, and CHX, in addition to an untreated group (NC). Semi-quantitative and quantitative assays for biomass production, metabolism, bacterial and fungal load, and lactic acid production were conducted to assess antibiofilm effects. Biofilm structure, viability, and thickness were also examined by confocal microscopy. Statistical analysis was performed using one-way ANOVA or Kruskal-Wallis, followed by the Student-Newman-Keuls post hoc test (p < 0.05). CHX and IONPs-CS-CHX156 did not differ from each other and were the most effective active agents against all tested biofilm models, significantly reducing metabolism, microbial load (bacterial and fungal), and viability. Specifically for the oral candidiasis biofilm, the nanocarrier did not affect biomass or biofilm thickness but led to a significant increase in lactic acid levels compared to NC. It is concluded that the nanocarrier of CHX exhibits a significant reducing effect on oral candidiasis microcosm biofilms at half the concentration required for non-carried CHX, depending on the evaluated variable. This nanostructure can be explored in the development of antiseptic or disinfectant solutions for managing oral candidiasis.