Potencial antimicrobiano do Pelargonium sidoides, associado ou não a luz, contra Streptococcus mutans e Candida albicans

Abstract

Estima-se que mais de 60% das infecções humanas são originadas pela presença de biofilmes. Dessa forma, o desenvolvimento de tratamentos antimicrobianos eficazes para doenças causadas por Candida spp e Streptococcus mutans, é muito relevante, por serem patógenos que se destacam em doenças bucais. O EPs® 7630 é um extrato comercial obtido a partir das raízes de Pelargonium sidoides (PS), o qual vem mostrando potencial de utilização no combate a bactérias, fungos e vírus de interesse humano. Evidências preliminares obtidas em nosso grupo de pesquisa indicam que o P. sidoides também possui grande potencial como fotossensibilizador na inativação fotodinâmica (IF) de Candida albicans. Considerando-se a escassez de estudos comparando o potencial de aplicação do extrato de PS na inibição da formação e inativação de biofilmes, este projeto realizou ampla avaliação do potencial antimicrobiano e fotodinâmico do PS, testando essas abordagens usando culturas planctônicas e sua ação na adesão, formação e erradicação de biofilmes de espécies únicas de S. mutans e C. albicans. Ainda, avaliou-se os parâmetros de citotoxicidade do uso do PS na inativação fotodinâmica e a capacidade desta terapia de influenciar na migração celular e na adesão de C. albicans a células epiteliais. Após análise descritiva dos dados e checagem de pressupostos, foram utilizados modelos de análise de variância (dependendo do delineamento de cada etapa), seguido de pós-teste quando necessário para comparações múltiplas. O nível de significância utilizado foi de 0,05. Foi possível observar que o extrato de PS utilizado possui capacidade de diminuir o crescimento das cepas de C. albicans e S. mutans avaliadas, em comportamento concentração-dependente. Porém, quando combinado com a exposição à luz, foi observada uma completa ausência de colônias, para ambos os microrganismos, em concentrações a partir de 103 mg/mL para S. mutans e 206 mg/mL para C. albicans. Além disso, o extrato comercial de PS, associado ou não à luz, promove a perda completa de viabilidade pelas células epiteliais ao longo das 24 primeiras horas e demonstrou alterar o metabolismo celular de forma concentração dependente. Ainda, esse estudo demonstrou, de forma inédita, que a associação do PS em concentrações subletais com a luz é capaz de reduzir a capacidade adesiva das células fúngicas ao epitélio, sendo esse um efeito importante na prevenção de infecções superficiais causadas por C. albicans. Assim, os resultados obtidos indicam potencial do extrato de PS como agente promissor no combate a infecções microbianas da cavidade bucal. Este estudo contribui significativamente para o campo ao lançar luz sobre as interações entre o extrato de PS e luz, com efeitos no crescimento microbiano, viabilidade celular e propriedades de adesão.

Estimation suggests that over 60% of human infections originate from the presence of biofilms. Therefore, the development of effective antimicrobial treatments for diseases caused by Candida spp and Streptococcus mutans is highly relevant, as they are pathogens that stand out in oral diseases. EPs® 7630 is a commercial extract obtained from the roots of Pelargonium sidoides (PS), which has shown potential for combating bacteria, fungi, and viruses of human interest. Preliminary evidence from our research group indicates that P. sidoides also has significant potential as a photosensitizer in the photodynamic inactivation (PDI) of C. albicans. Given the scarcity of studies comparing the potential application of PS extract in the inhibition of biofilm formation and inactivation, this project conducted a comprehensive evaluation of the antimicrobial and photodynamic potential of PS. These approaches were tested using planktonic cultures, in addition to testing the action on the adhesion, formation and eradication of biofilms of single species of S. mutans and C. albicans. Additionally, the cytotoxicity and genotoxicity parameters of PS use in photodynamic inactivation were evaluated, along with the ability of this therapy to influence the migration and adhesion of C. albicans to epithelial cells. After a descriptive analysis of the data and assumption checking, analysis of variance models was employed (depending on the design of each stage), followed by post hoc tests when necessary for multiple comparisons. The significance level utilized was set at 0.05." It was observed that the PS extract used can decrease the growth of the evaluated strains of C. albicans and S. mutans in a concentration-dependent manner. However, when associated with light, a complete absence of colonies was observed for both microorganisms, at concentrations starting from 103 mg/mL for S. mutans and 206 mg/mL for C. albicans. Furthermore, the commercial PS extract, whether associated with light or not, caused complete loss of viability in epithelial cells over the first 24 hours and demonstrated concentration-dependent alteration of cellular metabolism. Additionally, this study revealed, for the first time, that the association of sublethal concentrations of PS with light can reduce the adhesive capacity of fungal cells to the epithelium, an important effect in preventing superficial infections by C. albicans. Thus, the results obtained indicate the potential of PS extract as a promising agent in combating microbial infections of the oral cavity. This study significantly contributes to the field by shedding light on the interactions between PS extract and light, with effects on microbial growth, cell viability and adhesion properties.