Effect of antibiofilm compounds on cell viability and biofilm formation single and multi-species on hydroxyapatite and PEEK discs

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Morsch, Carolina Schäffer
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Tese
Idioma: eng
Título da fonte: Repositório Institucional da UFSC
Texto Completo: https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/214592
Resumo: Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Odontologia, Florianópolis, 2019.
id UFSC_363caafc75af8d6f08d84a9b4ecc2d9a
oai_identifier_str oai:repositorio.ufsc.br:123456789/214592
network_acronym_str UFSC
network_name_str Repositório Institucional da UFSC
repository_id_str 2373
spelling Effect of antibiofilm compounds on cell viability and biofilm formation single and multi-species on hydroxyapatite and PEEK discsOdontologiaBiofilmesDoença periodontalLactamasPlacas dentáriasBocaTese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Odontologia, Florianópolis, 2019.Objetivo: Avaliar a citotoxicidade da furanona C-30 e das lactamas U11, U12 e U26 e seu efeito inibitório na formação de biofilme oral mono e multi-espécies. Materiais e métodos: O efeito da furanona C-30 e lactamas na viabilidade celular de queratinócitos orais humanos (HOK-18A), células da polpa dental humana (HDPC's) e fibroblastos L929 foi avaliado por XTT e MTS. O efeito da furanona C-30 na formação de biofilme mono-espécie foi analisado por cristal violeta, enquanto o efeito da furanona C-30 e das lactamas solubilizadas em meio líquido ou incorporadas em discos de sPEEK na formação do biofilme multi-espécies foi avaliado por PCR quantitativo. Análise estatística foi realizada por comparações entre as condições de crescimento e o grupo controle pelo teste de hipóteses múltiplas (Sidak). Resultados: 100% de viabilidade de HOK-18A foi observada quando expostas a concentrações de 0.5 a 10 µg/mL de furanona C-30, 90% de HDPC's a 10 µg/mL em contraste à concentração de 128 µg/mL que apresentou um efeito citotóxico. Somente o grupo sP3LF128 após 7 dias de exposição demonstrou um efeito citotóxico em fibroblastos L929 resultando em 55% de células viáveis. O crescimento bacteriano planctônico e a formação do biofilme pelos periodontopatógenos Aggregatibacter actinomycetemcomitans, Prevotella intermedia e Porphyromonas gingivalis foram inibidos em >20% e >50%, respectivamente pela furanona nas concentrações de 8 a 128 µg/mL nos experimentos mono-espécie. Nos experimentos multi-espécie a furanona C-30 solubilizada em meio líquido nas concentrações de 10 e 128 µg/mL alterou a composição do biofilme em comparação ao controle reduzindo a concentração bacteriana de A. actinomycetemcomitans e P. intermedia e de P. gingivalis na concentração de 128 µg/mL. A associação da furanona C-30 com lactamas na concentração de 128 µg/mL inibiu significativamente a formação do biofilme de F. nucleatum, P. gingivalis e P. intermedia alterando a composição da comunidade multi-espécies para uma condição mais benéfica e menos patogênica. Quando os compostos antibiofilme foram incorporados em sPEEK a sua atividade inibitória diminuiu consistentemente, apresentando um estímulo na formação do biofilme de S. sobrinus e S. gordonii. Conclusão: O efeito da furanona C-30 e das lactamas na viabilidade celular de HOK-18A, HDPC's e L929, assim como na formação do biofilme mono e multi- espécie foi dose dependente, inibindo principalmente periodontopatógenos Gram- negativos, enquanto a maioria das bactérias benéficas praticamente não foram afetadas pelos compostos. Quando os compostos antibiofilme foram incorporados nos discos de sPEEK o seu efeito inibidor na formação de biofilme multi-espécies foi perdido.Abstract: Aim: To evaluate the cytotoxic effect of furanone C-30 and lactams U11, U12 and U26 and the inhibitory activity on single and multi-species oral biofilm formation. Material and methods: The effect of furanone C-30 and lactams on cell viability of Human Oral Keratinocytes (HOK-18A), Human Dental Pulp Cells (HDPC's) and L929 fibroblasts was evaluated by XTT and MTS assays. The effect of furanone C-30 on single-species biofilm formation was analysed by crystal violet assay, while the effect of furanone C-30 and lactams solubilized in liquid medium or incorporated in sPEEK discs on multi-species biofilms formation was evaluated by quantitative PCR. Statistical analysis were conducted by comparisons between growing conditions and the control group by multiple hypothesis testing (Sidak). Results: 100% viability of HOK-18A was observed when were exposed to 0.5 to 10 µg/mL of furanone C-30, 90% of HDPC's to 10 µg/mL in contrast to 128 µg/mL in which a cytotoxic effect was found. Only group sP/3LF128 at the 7th day of exposure showed a cytotoxic effect on L929 fibroblasts resulting in 55% of viable cells. Planktonic bacterial growth and biofilm formation of the periodontopathogens Aggregatibacter actinomycetemcomitans, Prevotella intermedia and Porphyromonas gingivalis was inhibited by >20% and >50%, respectively at furanone C-30 concentrations of 8 to 128 µg/mL in single-species experiments. In multi-species experiments at 10 µg/mL and 128 µg/mL furanone C-30 solubilized in liquid medium changed the biofilm composition in comparison to the control by reducing the bacterial concentration of A. actinomycetemcomitans and P. intermedia and of P. gingivalis at 128 µg/mL. The association of furanone C-30 and lactams at 128 µg/mL significantly inhibited biofilm formation of F. nucleatum, P. gingivalis and P. intermedia shifting the multi-species community composition to a more beneficial and less pathogenic state. When incorporated in sPEEK discs the inhibitory activity of antibiofilm agents on multi-species biofilms formation decreased consistently, showing an increase in the biofilm formation of S. sobrinus and of S. gordonii. Conclusion: The effect of furanone C-30 and lactams on cell viability of HOK-18A, HDPC's and L929, as well as on single e multi-species biofilm formation was dose dependent, inhibiting mainly Gram-negative periodontopathogens, while most beneficial bacteria were relatively unaffected by the compounds. When antibiofilm compounds were incorporated in sPEEK their inhibitory activity on multi-species biofilm formation has been lost.Befatti, César Augusto MagalhãesTeughels, WimUniversidade Federal de Santa CatarinaMorsch, Carolina Schäffer2020-10-21T21:07:32Z2020-10-21T21:07:32Z2019info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesis79 p.| il.application/pdf368728https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/214592engreponame:Repositório Institucional da UFSCinstname:Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)instacron:UFSCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2020-10-21T21:07:32Zoai:repositorio.ufsc.br:123456789/214592Repositório InstitucionalPUBhttp://150.162.242.35/oai/requestopendoar:23732020-10-21T21:07:32Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)false
dc.title.none.fl_str_mv Effect of antibiofilm compounds on cell viability and biofilm formation single and multi-species on hydroxyapatite and PEEK discs
title Effect of antibiofilm compounds on cell viability and biofilm formation single and multi-species on hydroxyapatite and PEEK discs
spellingShingle Effect of antibiofilm compounds on cell viability and biofilm formation single and multi-species on hydroxyapatite and PEEK discs
Morsch, Carolina Schäffer
Odontologia
Biofilmes
Doença periodontal
Lactamas
Placas dentárias
Boca
title_short Effect of antibiofilm compounds on cell viability and biofilm formation single and multi-species on hydroxyapatite and PEEK discs
title_full Effect of antibiofilm compounds on cell viability and biofilm formation single and multi-species on hydroxyapatite and PEEK discs
title_fullStr Effect of antibiofilm compounds on cell viability and biofilm formation single and multi-species on hydroxyapatite and PEEK discs
title_full_unstemmed Effect of antibiofilm compounds on cell viability and biofilm formation single and multi-species on hydroxyapatite and PEEK discs
title_sort Effect of antibiofilm compounds on cell viability and biofilm formation single and multi-species on hydroxyapatite and PEEK discs
author Morsch, Carolina Schäffer
author_facet Morsch, Carolina Schäffer
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Befatti, César Augusto Magalhães
Teughels, Wim
Universidade Federal de Santa Catarina
dc.contributor.author.fl_str_mv Morsch, Carolina Schäffer
dc.subject.por.fl_str_mv Odontologia
Biofilmes
Doença periodontal
Lactamas
Placas dentárias
Boca
topic Odontologia
Biofilmes
Doença periodontal
Lactamas
Placas dentárias
Boca
description Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Odontologia, Florianópolis, 2019.
publishDate 2019
dc.date.none.fl_str_mv 2019
2020-10-21T21:07:32Z
2020-10-21T21:07:32Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv 368728
https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/214592
identifier_str_mv 368728
url https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/214592
dc.language.iso.fl_str_mv eng
language eng
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv 79 p.| il.
application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFSC
instname:Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)
instacron:UFSC
instname_str Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)
instacron_str UFSC
institution UFSC
reponame_str Repositório Institucional da UFSC
collection Repositório Institucional da UFSC
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1808651997326344192

Registros relacionados