Efeitos de formulações probióticas contendo Lactobacillus paracasei 28.4 sobre o crescimento, produção de polissacarídeos e formação de biofilmes de Streptococcus mutans
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Data
2018-11-26
Autores
Orientador
Junqueira, Juliana Campos 
Coorientador
Pós-graduação
Biopatologia Bucal - ICT
Curso de graduação
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Tipo
Dissertação de mestrado
Direito de acesso
Acesso aberto
Resumo
Resumo (português)
O uso de probióticos como método de prevenção para a cárie dental tem sido amplamente investigado com resultados promissores. Portanto, torna-se necessário o desenvolvimento de formulações, para aplicação na cavidade bucal, que contenham cepas probióticas com atividade contra Streptococcus mutans. Assim, o objetivo desse projeto foi avaliar os efeitos antimicrobianos de formulações probióticas de Lactobacillus paracasei 28.4 sobre a atividade antibacteriana em crescimento planctônico, produção de polissacarídeos e formação de biofilmes de S. mutans. Inicialmente, a atividade antibacteriana de 3 diferentes formulações probióticas (concentrações de 0,5, 0,75 e 1% p/v de gellan gum em CaCl2) foram testadas em culturas planctônicas sobre cepas de S. mutans (cepa padrão UA 159 e 5 cepas clínicas). Os resultados demonstraram inibição total do crescimento das cepas de S. mutans quando tratadas com todas as formulações probióticas testadas. Nos estudos subsequentes, foram avaliados os efeitos profiláticos da formulação probiótica na concentração de 1% p/v nos biofilmes de 4 e 24 horas de S. mutans, utilizando-se a cepa UA 159 e 2 cepas clínicas. Por meio do método sulfúrico-antrona, foi observado que a aplicação da formulação probiótica reduziu a capacidade de produção de polissacarídeos extracelulares pelas cepas de S. mutans em aproximadamente 80% nos dois tempos dos biofilmes testados. A formulação probiótica também foi capaz de reduzir significativamente a biomassa total dos biofilmes de S. mutans nos testes de absorbância do Cristal Violeta, com redução média na leitura de densidade óptica de 2,15 ± 0,10 no tempo de 4 horas e 2,67 ± 0,25 no tempo de 24 horas. A seguir, os efeitos antimicrobianos da formulação probiótica foram avaliados em biofilmes de S. mutans formados sobre a superfície de discos de hidroxiapatita, encontrando-se reduções de 0,57 a 1,54 UFC (Log) na contagem de células viáveis de S. mutans nos grupos tratados em relação aos grupos controle. Também foi possível observar redução na quantidade de células de S. mutans aderidas aos discos de hidroxiapatita pela Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Por fim, utilizando-se análise de Realtime PCR, foram testados os efeitos das formulações probióticas sobre a expressão de genes de virulência de S. mutans relacionados à adesão e formação do biofilme. Os resultados mostraram que na presença da formulação probiótica, os genes luxS, brpA, gbpB e gtfB de S. mutans foram negativamente regulados. Concluiu-se que a formulação probiótica contendo L. paracasei 28.4 em gellan gum apresentou efeitos inibitórios sobre o crescimento planctônico e biofilme de S. mutans, interferindo na produção de polissacarídeos extracelulares, quantidade de biomassa total, viabilidade celular, aderência de células à hidroxiapatita e transcrição de genes de virulência.
Resumo (português)
The use of probiotics as a prevention method for dental caries has been extensively investigated with promising results. Therefore, it becomes necessary to develop formulations, for application in the oral cavity, containing probiotic strains with activity against Streptococcus mutans. Thus, the objective of this project was to evaluate the antimicrobial effects of probiotic formulations of Lactobacillus paracasei 28.4 on the antibacterial activity in planktonic growth, polysaccharide production and biofilms formation of S. mutans using reference and clinical strains. Firstly, antibacterial activity of 3 different probiotic formulations (concentrations of 0.5, 0.75 and 1% w/v of gellan gum in CaCl 2) were tested in planktonic cultures on S. mutans strains (standard strain UA 159 and 5 clinical strains). The results demonstrated complete inhibition of S. mutans strains growth when treated with all probiotic formulations tested. In the subsequent studies, the prophylactic effects of the 1% w/v probiotic formulation on 4 and 24 hours S. mutans biofilms were evaluated using the UA 159 strain and 2 clinical strains. Using the sulfuric-anthrone method, it was observed that the application of the probiotic formulation reduced the production capacity of extracellular polysaccharides by S. mutans strains in approximately 80% in both times of the biofilms tested. The probiotic formulation was also able to significantly reduce the total biomass of S. mutans biofilms in the Crystal Violet absorbance tests, with a mean reduction in the optical density reading of 2.15 ± 0.10 in 4 hours and 2.67 ± 0.25 in 24 hours. Next, the antimicrobial effects of the probiotic formulation were evaluated in S. mutans biofilms formed on the surface of hydroxyapatite discs, with reductions of 0.57 to 1.54 CFU (Log) in the viable cells count of S. mutans in the treated groups compared to the control groups. It was also possible to observe a reduction in the amount of S. mutans cells adhered to the hydroxyapatite disks by Scanning Electron Microscopy (SEM). Finally, using Realtime PCR analysis, the effects of probiotic formulations on the expression of S. mutans virulence genes related to adhesion and biofilm formation were tested. The results showed that in the presence of the probiotic formulation, the luxS, brpA, gbpB and gtfB genes of S. mutans were down regulated. It was concluded that the probiotic formulation containing L. paracasei 28.4 in gellan gum presented inhibitory effects on planktonic growth and S. mutans biofilm, interfering in the production of extracellular polysaccharides, amount of total biomass, cell viability, cell adhesion to hydroxyapatite and transcription of virulence genes.
Descrição
Palavras-chave
Idioma
Português