Evaluation of multispecies biofilms formed on different substrata and exposed to salivary concentrations of antimicrobial agents : Avaliação de biofilmes multiespécies formados em diferentes substratos e expostos a concentrações salivares de agentes antimicrobianos

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Ricomini Filho, Antônio Pedro, 1983-
Data de Publicação: 2013
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1619531
Resumo: Orientador: Altair Antoninha Del Bel Cury
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spelling Evaluation of multispecies biofilms formed on different substrata and exposed to salivary concentrations of antimicrobial agents : Avaliação de biofilmes multiespécies formados em diferentes substratos e expostos a concentrações salivares de agentes antimicrobianosAvaliação de biofilmes multiespécies formados em diferentes substratos e expostos a concentrações salivares de agentes antimicrobianosHidroxiapatitaTitânioPolimetil metacrilatoAntifúngicosHydroxyapatiteTitaniumPolymethyl metacrylateAntifungal AgentOrientador: Altair Antoninha Del Bel CuryTese (Doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de PiracicabaResumo: A colonização de diferentes substratos presentes na cavidade oral por micro-organismos e o desenvolvimento de biofilme são fatores etiológicos da maioria das doenças orais. Além dos dentes, materiais como titânio e polimetilmetacrilato são comumente encontrados neste ambiente e o papel que estes substratos desempenham na prevalência de populações bacteriana e fúngica em biofilmes orais são pouco compreendidas. Além disso, o comportamento da população microbiana de biofilmes orais multiespécies na presença de antimicrobianos liberados na saliva permanece desconhecido. Assim, o objetivo deste estudo foi (i) avaliar o efeito de diferentes substratos na prevalência de micro-organismos em biofilmes orais multiespécies e (ii) o efeito de antimicrobianos liberados na saliva na população microbiana de biofilmes multiespécies. Para o primeiro estudo, discos de hidroxiapatita, titânio e polimetilmetacrilato (PMMA) foram utilizados como substrato para o desenvolvimento do biofilme mimetizando esmalte dental, implantes dentários e base de prótese, respectivamente. O modelo de biofilme multiespécies foi composto por cinco bactérias (Streptococcus oralis, Streptococcus mutans, Actinomyces naeslundii, Veillonella dispar e Fusobacterium nucleatum) e um fungo (Candida albicans). Biofilmes maduros (64,5 h de desenvolvimento) foram removidos por ondas ultrassônicas, plaqueados em meio ágar e as contagens de UFC de cada micro-organismo foram calculadas. A microscopia eletrônica de varredura foi utilizada para visualizar a superfície dos materiais. Os dados foram analisados por ANOVA um critério. Para o segundo estudo o mesmo modelo de biofilme multiespécies foi utilizado. Dois antibióticos, azitromicina e metronidazol, e um antifúngico, fluconazol, foram avaliados. Biofilmes maduros (64,5 h de desenvolvimento) foram expostos a azitromicina, metronidazol ou fluconazol em concentrações encontrada na saliva de 2,12 ug/mL, 15,15 ug/mL e 2,56 ug/mL, respectivamente, por 24h. Após este período, o biofilme foi removido por ondas ultrassônicas, plaqueados em meio ágar e as contagens de UFC de cada micro-organismo foram calculadas. Microscópio eletrônico de varredura e microscópio a laser de varredura confocal com células coradas por hibridização in situ por fluorescência (FISH) foram utilizados para avaliar a estrutura do biofilme. Os dados foram analisados por teste t para amostras independentes e testes não paramétricos de Mann-Whitney. O primeiro estudo não mostrou diferença na população para cada micro-organismo no biofilme entre os entre três materiais avaliados (p>0,05). No segundo estudo, todos os antimicrobianos avaliados foram capazes de alterar a população microbiana (p<0,05), no entanto nenhum dos agentes antimicrobianos foi capaz de eliminar completamente um micro-organismo específico do biofilme. Azitromicina reduziu as populações de A. naeslundii e V. dispar enquanto aumentou C. albicans (p<0,05). Metronidazol reduziu todos os micro-organismos avaliados, com uma grande redução para V. dispar e F. nucleatum (p<0,001). Fluconazol reduziu populações de C. albicans e F. nucleatum e aumentou as contagens de S. oralis e V. dispar (p<0,05). Pode concluir-se que os substratos não foram capazes de interferir na formação dos biofilmes multiespécies e que os antimicrobianos em concentrações semelhantes às liberadas na saliva alteraram a população microbianaAbstract: The colonization of different substrata present in the oral cavity by microorganisms and the biofilm development are the etiological factors of the majority of oral diseases. Besides the teeth, materials such as titanium and polymethylmetacrylate are commonly found in this environment and the role these substrata play on the prevalence of bacterial and fungal population in oral biofilms are poorly understood. In addition, the behavior of microbial population of multispecies oral biofilms in the presence of antimicrobials released in saliva remains unknown. Thus, the aim of this study was (i) to evaluate the effect of different substrata on the prevalence of microorganisms in an oral multispecies biofilms and (ii) the effect of antimicrobials released in saliva on the microbial population of a multispecies biofilms. For the first study hydroxyapatite, titanium and polymethylmetacrylate (PMMA) discs were used as substrata for biofilm development mimicking tooth enamel, dental implant and denture base, respectively. The multispecies biofilm model was composed by five bacteria (Streptococcus oralis, Streptococcus mutans, Actinomyces naeslundii, Veillonella dispar and Fusobacterium nucleatum) and one yeast (Candida albicans). Mature biofilms (64.5 h of development) were removed by ultrasonic waves, plated on agar media and CFU counts of each microorganism were calculated. Scanning electron microscopy was used to visualize the materials' surface. Data were analyzed by one-way ANOVA. For the second study the same multispecies biofilm model was used. Two antibiotics, azithromycin and metronidazole, and one antifungal, fluconazole, were evaluated. Mature biofilms (64.5 h development) were exposed to azithromycin, metronidazole or fluconazole at concentrations found in saliva of 2.12 ug/mL, 15.15 ug/mL and 2.56 ug/ml, respectively, for 24h. After this period, the biofilm was removed by ultrasonic waves, plated on agar media and CFU counts of each microorganism were calculated. Scanning electron microscopy and confocal scanning laser microscopy with cells stained by fluorescent in situ hybridization (FISH) technique were used to assess the biofilm structure. Data were analyzed by independent-samples t-test and Mann-Whitney nonparametric test. The first study showed no difference in the biofilm population for each microorganism among the three materials evaluated (p>0.05). In the second study, all antimicrobials evaluated were able to change microbial population (p<0.05), however none of the antimicrobials was able to completely eliminate a specific microorganism from the biofilm. Azithromycin reduced A. naeslundii and V. dispar population while increased C. albicans (p<0.05). Metronidazole reduced all the microorganisms evaluated, with a great reduction for V. dispar and F. nucleatum (p<0.001). Fluconazole reduced C. albicans and F. nucleatum population and increased S. oralis and V. dispar counts (p<0.05). It can be concluded that the substrata were not able to interfere with the formation of multispecies biofilms and antimicrobials in concentrations similar to those released in the saliva changed microbial population, however they were not able to eliminate microorganismsDoutoradoPrótese DentalDoutor em Clínica Odontológica[s.n.]Del Bel Cury, Altair Antoninha, 1948-Faot, FernandaCustódio, WilliamRodrigues-Garcia, Renata Cunha MatheusTenuta, Livia Maria AndalóUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Odontologia de Piracicaba (FOP)Programa de Pós-Graduação em Clínica OdontológicaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASRicomini Filho, Antônio Pedro, 1983-2013info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdf51 f. : il.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1619531RICOMINI FILHO, Antônio Pedro. Evaluation of multispecies biofilms formed on different substrata and exposed to salivary concentrations of antimicrobial agents: Avaliação de biofilmes multiespécies formados em diferentes substratos e expostos a concentrações salivares de agentes antimicrobianos. 2013. 51 f. Tese (Doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1619531. 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