Estratégias para o desenvolvimento de produtos contra o desgaste dentário erosivo por meio da engenharia de película adquirida com CaneCPI-5: translação das ciências básicas para a clínica
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Data de Publicação: | 2022 |
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Resumo: | Currently, the scientific development of sugarcane-derived cystatin (CaneCPI-5) has gained strength in the control of erosive tooth wear (ETW). However, for this recombinant protein to be commercially used, it is important to verify the strategies related to its use, as well as including its translation from basic sciences to clinical application, in order to direct the development of new dental products to protect against ETW. Thus, the objective of the present thesis was to evaluate the protective effect of CaneCPI-5 in different acquired pellicle engineering protocols (in vitro, in situ and in vivo), as well as to test it in different combinations and application vehicles against ETW. In order to achieve this objective, seven experimental chapters were carried out, which are described below. In the first chapter, an in vitro acquired enamel pellicle (AEP) formation and collection protocol for proteomic analysis was developed. In the second chapter, the difference in the protein profile of the AEP was demonstrated when the in vitro, in situ and in vivo conditions were compared. The third chapter was intended to understand the mechanism of action of CaneCPI-5 and other treatments (alone or combined) in the presence or absence of acquired pellicle on native enamel specimens, using an in vitro dental erosion protocol. Subsequently, the fourth chapter showed that the combination of CaneCPI-5 with an inorganic component (sodium fluoride) favored enamel protection against initial dental erosion in vitro. The fifth chapter was designed primarily to ensure that CaneCPI-5 was safe for gingival fibroblast cells through in vitro cytotoxicity assays. In addition, in this chapter there was a clinical advance in the use of CaneCPI-5 (in solution form), through an in situ protocol, which demonstrated that this protein has a protective effect against more severe wear, involving erosion and erosion associated with abrasion. Subsequently, the sixth chapter also demonstrated the effectiveness of CaneCPI-5 when it was incorporated into a different application vehicle (chitosan gel) for the prevention of erosion and erosion associated with in situ abrasion. Finally, in the last chapter (seventh), it was demonstrated a real clinical interpretation of the protective effect of a mouthrinse with CaneCPI-5 and the use of the Reflectometer Optipen for the analysis of initial dental erosion in vivo. In conclusion, the present thesis demonstrated several innovative strategies on the use of CaneCPI-5 against enamel ETW. These results favor the design of new dental products. |
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Pelá, Vinicius TaioquiBuzalaf, Marília Afonso Rabelohttp://lattes.cnpq.br/6461505420218183http://lattes.cnpq.br/3569814728395862bb7fe397-2125-4d56-aed4-8be9aa59816b2022-11-16T18:00:35Z2022-11-16T18:00:35Z2022-09-30PELÁ, Vinicius Taioqui. Estratégias para o desenvolvimento de produtos contra o desgaste dentário erosivo por meio da engenharia de película adquirida com CaneCPI-5: translação das ciências básicas para a clínica. 2022. Tese (Doutorado em Genética Evolutiva e Biologia Molecular) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2022. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/17035.https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/17035Currently, the scientific development of sugarcane-derived cystatin (CaneCPI-5) has gained strength in the control of erosive tooth wear (ETW). However, for this recombinant protein to be commercially used, it is important to verify the strategies related to its use, as well as including its translation from basic sciences to clinical application, in order to direct the development of new dental products to protect against ETW. Thus, the objective of the present thesis was to evaluate the protective effect of CaneCPI-5 in different acquired pellicle engineering protocols (in vitro, in situ and in vivo), as well as to test it in different combinations and application vehicles against ETW. In order to achieve this objective, seven experimental chapters were carried out, which are described below. In the first chapter, an in vitro acquired enamel pellicle (AEP) formation and collection protocol for proteomic analysis was developed. In the second chapter, the difference in the protein profile of the AEP was demonstrated when the in vitro, in situ and in vivo conditions were compared. The third chapter was intended to understand the mechanism of action of CaneCPI-5 and other treatments (alone or combined) in the presence or absence of acquired pellicle on native enamel specimens, using an in vitro dental erosion protocol. Subsequently, the fourth chapter showed that the combination of CaneCPI-5 with an inorganic component (sodium fluoride) favored enamel protection against initial dental erosion in vitro. The fifth chapter was designed primarily to ensure that CaneCPI-5 was safe for gingival fibroblast cells through in vitro cytotoxicity assays. In addition, in this chapter there was a clinical advance in the use of CaneCPI-5 (in solution form), through an in situ protocol, which demonstrated that this protein has a protective effect against more severe wear, involving erosion and erosion associated with abrasion. Subsequently, the sixth chapter also demonstrated the effectiveness of CaneCPI-5 when it was incorporated into a different application vehicle (chitosan gel) for the prevention of erosion and erosion associated with in situ abrasion. Finally, in the last chapter (seventh), it was demonstrated a real clinical interpretation of the protective effect of a mouthrinse with CaneCPI-5 and the use of the Reflectometer Optipen for the analysis of initial dental erosion in vivo. In conclusion, the present thesis demonstrated several innovative strategies on the use of CaneCPI-5 against enamel ETW. These results favor the design of new dental products.Atualmente, o desenvolvimento científico da cistatina derivada da cana-de-açúcar (CaneCPI-5) ganhou forças no controle do desgaste dentário erosivo (DDE). Entretanto, para que esta proteína recombinante possa ser comercialmente utilizada, é importante verificar estratégias relacionadas ao seu uso, compreendendo a sua translação das ciências básicas para a aplicação clínica, a fim de direcionar o desenvolvimento de novos produtos odontológicos para a proteção contra o DDE. Assim, o objetivo da presente tese foi avaliar o efeito protetor da CaneCPI-5 em diferentes protocolos de engenharia de película adquirida (in vitro, in situ e in vivo), bem como testá-la em diferentes combinações e veículos de aplicação contra a erosão dentária inicial e o DDE do esmalte. Para que este objetivo fosse alcançado, foram realizados sete capítulos experimentais, os quais estão descritos a seguir. No primeiro capítulo, foi desenvolvido um protocolo de formação e coleta de película adquirida do esmalte (PAE) in vitro para a análise proteômica. No segundo capítulo, foi demonstrada a diferença do perfil proteico da PAE formada nas condições in vitro, in situ e in vivo. O terceiro capítulo foi destinado a entender o mecanismo de ação da CaneCPI-5 e de outros tratamentos (isolados ou combinados) na presença ou na ausência da PAE sobre a superfície nativa, usando um protocolo de erosão dentária inicial in vitro. Posteriormente, o quarto capítulo mostrou que a combinação da CaneCPI-5 com um componente inorgânico (fluoreto de sódio), favoreceu a proteção do esmalte contra a erosão dentária inicial in vitro. O quinto capítulo foi desenhado primeiramente para demonstrar a segurança da CaneCPI-5 quando em contato com fibroblastos gengivais, por meio de ensaios de citotoxicidade. Em adição, neste capítulo houve um avanço clínico do uso da CaneCPI-5 (quando aplicada em forma de solução sobre o esmalte) por meio de um protocolo in situ, o qual demonstrou que esta proteína apresentou um efeito protetor contra desgastes mais severos, envolvendo a erosão e a erosão associada à abrasão. Posteriormente, o sexto capítulo também demonstrou a eficácia da CaneCPI-5 quando ela foi incorporada a um veículo de aplicação diferente (gel de quitosana) para a prevenção da erosão e da erosão associada à abrasão in situ. Por fim, no último capítulo (sétimo), foi demonstrada a real interpretação clínica do efeito protetor do enxaguatório com CaneCPI-5, bem como o uso do Reflectômetro Optipen para avaliação da erosão dentária inicial in vivo. Em conclusão, a presente tese apresentou várias estratégias inovadoras sobre a eficácia do uso da CaneCPI-5 contra a erosão dentária inicial e o DDE do esmalte. Estes resultados favoreceram o direcionamento do design de novos produtos odontológicos.Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)2017/04857-42019/08437-5porUniversidade Federal de São CarlosCâmpus São CarlosPrograma de Pós-Graduação em Genética Evolutiva e Biologia Molecular - PPGGEvUFSCarAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessCanacistatinaErosão dentáriaSalivaProteçãoPelícula adquiridaAcquired pellicleCanacystatinDental erosionProtectionSalivaCIENCIAS DA SAUDE::ODONTOLOGIA::ODONTOLOGIA SOCIAL E PREVENTIVAEstratégias para o desenvolvimento de produtos contra o desgaste dentário erosivo por meio da engenharia de película adquirida com CaneCPI-5: translação das ciências básicas para a clínicaStrategies for the development of products against erosive tooth wear through the acquired pellicle engineering with CaneCPI-5: translation of basic sciences to the clinicinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesis6006001d4e675f-2bbd-4e2b-a152-b290bf60f6e2reponame:Repositório Institucional da UFSCARinstname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)instacron:UFSCARORIGINALTese de doutorado Vinícius Taioqui Pelá correção para depósito novembro de 2022.pdfTese de doutorado Vinícius Taioqui Pelá correção para depósito novembro de 2022.pdfTese de doutoradoapplication/pdf7930016https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/17035/1/Tese%20de%20doutorado%20Vini%cc%81cius%20Taioqui%20Pela%cc%81%20corre%c3%a7%c3%a3o%20para%20dep%c3%b3sito%20novembro%20de%202022.pdf95489e9b71d0b45247572e0caa5cf6f6MD51Carta comprovante da versão final de teses Vinícius Taioqui Pelá.pdfCarta comprovante da versão final de teses Vinícius Taioqui Pelá.pdfapplication/pdf97685https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/17035/3/Carta%20comprovante%20da%20vers%c3%a3o%20final%20de%20teses%20Vin%c3%adcius%20Taioqui%20Pel%c3%a1.pdfe4fbaeadbdab5c5238cb63dec909f3edMD53CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/17035/4/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD54TEXTTese de doutorado Vinícius Taioqui Pelá correção para depósito novembro de 2022.pdf.txtTese de doutorado Vinícius Taioqui Pelá correção para depósito novembro de 2022.pdf.txtExtracted texttext/plain393979https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/17035/5/Tese%20de%20doutorado%20Vini%cc%81cius%20Taioqui%20Pela%cc%81%20corre%c3%a7%c3%a3o%20para%20dep%c3%b3sito%20novembro%20de%202022.pdf.txt39450f0738cd7b2e33bbab615b6ff7a3MD55Carta comprovante da versão final de teses Vinícius Taioqui Pelá.pdf.txtCarta comprovante da versão final de teses Vinícius Taioqui Pelá.pdf.txtExtracted texttext/plain1430https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/17035/7/Carta%20comprovante%20da%20vers%c3%a3o%20final%20de%20teses%20Vin%c3%adcius%20Taioqui%20Pel%c3%a1.pdf.txtb1fb743923d5b79980ab1443c5ab236fMD57THUMBNAILTese de doutorado Vinícius Taioqui Pelá correção para depósito novembro de 2022.pdf.jpgTese de doutorado Vinícius Taioqui Pelá correção para depósito novembro de 2022.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg6744https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/17035/6/Tese%20de%20doutorado%20Vini%cc%81cius%20Taioqui%20Pela%cc%81%20corre%c3%a7%c3%a3o%20para%20dep%c3%b3sito%20novembro%20de%202022.pdf.jpg67f0fb3c3ffe354fd5c37f74ee4acbffMD56Carta comprovante da versão final de teses Vinícius Taioqui Pelá.pdf.jpgCarta comprovante da versão final de teses Vinícius Taioqui Pelá.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg13266https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/17035/8/Carta%20comprovante%20da%20vers%c3%a3o%20final%20de%20teses%20Vin%c3%adcius%20Taioqui%20Pel%c3%a1.pdf.jpgce90b1ef6548c95c82c26ee489cc9513MD58ufscar/170352023-09-18 18:32:28.63oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/17035Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufscar.br/oai/requestopendoar:43222023-09-18T18:32:28Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)false |
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