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Type: TESE
Degree Level: Doutorado
Title: Analysis of the virulence of Candida albicans biofilms developed under different conditions = Análise da virulência de biofilmes de Candida albicans desenvolvidos sob diferentes condições
Title Alternative: Análise da virulência de biofilmes de Candida albicans desenvolvidos sob diferentes condições
Author: Cavalcanti, Yuri Wanderley, 1989-
Advisor: Silva, Wander José da, 1980-
Abstract: Resumo: A prevalência das infecções por Candida é elevada; logo, melhor compreensão dos mecanismos de desenvolvimento do biofilme é necessária para a redução da virulência e apropriado manejo clínico. Objetivou-se analisar a virulência de biofilmes de Candida albicans desenvolvidos sob diferentes condições. O papel das superfícies de biomateriais, da película salivar, e do estágio de desenvolvimento dos biofilmes foi avaliado no Capítulo 1. A influência da presença de outros microrganismos na virulência de C. albicans e na interação com o epitélio foi avaliada no Capítulo 2. O papel da atmosfera e da população bacteriana dos biofilmes foi investigado no Capítulo 3. No Capítulo 1, biofilmes de C. albicans foram desenvolvidos sobre discos de resina acrílica e titânio recobertos com película de saliva, ou de saliva com plasma. A superfície dos materiais foi analisada quanto a rugosidade e energia livre de superfície (ELS). Avaliou-se o número de microrganismos viáveis, a concentração de DNA, a atividade metabólica, a expressão de fatores de virulência e a estrutura dos biofilmes. Não houve diferenças quanto a rugosidade das superfícies. A película minimizou as diferenças entre a ELS dos materiais, sendo maior ELS observada para películas de saliva com plasma. O número de microrganismos viáveis, a concentração de DNA e a atividade metabólica aumentaram ao longo da maturação do biofilme. Maior atividade metabólica, maior expressão de ALS1, ALS3 e HWP1, e maior número de hifas foram verificados em biofilmes desenvolvidos na presença de película de saliva com plasma. Não houve diferenças entre os materiais. Concluiu-se que a presença de plasma na película salivar aumenta a virulência de C. albicans. No capítulo 2, biofilmes maduros (72 h) de C. albicans, e de C. albicans com bactérias, foram desenvolvidos sobre a superfície de resina acrílica. Esses biofilmes foram então analisados ou utilizados para infectar um modelo de epitélio oral humano reconstituído (RHOE). Avaliou-se o número de hifas e a expressão de fatores de virulência. A resposta epitelial foi avaliada por meio da expressão de IL-18 e Dectin1, da atividade da enzima lactato-desidrogenase (LDH), e a invasão epitelial. Maior número de hifas e maior expressão de HWP1, SAP4 e SAP6 foram verificados em biofilmes multi-espécie desenvolvidos sobre o acrílico. Biofilmes multi-espécies que infectaram o RHOE também apresentaram maior número de hifas e maior expressão de ALS3, EPA1, SAP6 e HWP1. Consequentemente, esses epitélios apresentaram maior invasão tecidual, maior atividade de LDH e maior expressão de IL-18. Concluiu-se que a presença de bactérias aumenta a virulência e patogenicidade de C. albicans. No capítulo 3, biofilmes de C. albicans e de C. albicans com estreptococos foram desenvolvidos sobre titânio em atmosfera de aerobiose e anaerobiose. Biofilmes de C. albicans (com ou sem estreptococos) também foram desenvolvidos na presença de Porphyromonas gingivalis, em anaerobiose. Avaliou-se a formação de hifas e a expressão de fatores de virulência. A atmosfera de anaerobiose e o co-cultivo com estreptococos geraram maior número de hifas e maior expressão de fatores de virulência. Embora P. gingivalis tenha inibido a virulência de C. albicans em biofilmes duo-espécies, esse efeito foi revertido na presença de estreptococos. Concluiu-se que a atmosfera de anaerobiose e a presença de estreptococos estimulam a virulência de C. albicans

Abstract: Candida infections have high prevalence; therefore, better understanding of the development mechanisms of biofilms is required for the reduction of virulence and for more appropriated clinical management. The aim of this study was to analyse the virulence of Candida albicans biofilms developed under different conditions. The role of biomaterial surfaces, salivary pellicle, and stage of biofilm development has been reported in Chapter 1. The influence of the presence of other microorganisms in virulence of C. albicans and on the interaction with the epithelium was evaluated in Chapter 2. The role of the atmosphere and of the biofilm¿s bacterial population was investigated in Chapter 3. In Chapter 1, C. albicans biofilms were developed on acrylic resin and titanium discs coated with saliva pellicle, or saliva with blood plasma pellicle. The materials¿ surfaces were analysed with regards to surface roughness and surface free energy (SFE). We evaluated the number of viable organisms, the DNA concentration, the metabolic activity, the expression of virulence factors and the architecture of the biofilms. There were no differences in the surface roughness of materials. The pellicles eliminated the differences between SFE of materials. Higher SFE was observed for discs coated with pellicles of saliva with plasma. The number of viable organisms, the DNA concentration and the metabolic activity increased throughout the biofilm maturation. Higher metabolic activity, increased expression of ALS1, ALS3 and HWP1, and more hyphae were observed in biofilms grown in the presence of saliva with plasma pellicle. There were no differences between the materials. In conclusion, the presence of saliva with plasma pellicle increases the C. albicans virulence. In chapter 2, mature biofilms (72 h) of C. albicans, or C. albicans with bacteria, were developed on the surface of acrylic resin discs. These biofilms were then analysed or used to infect a reconstituted human oral epithelium model (RHOE). Biofilms were evaluated according to the number of hyphae and the expression of virulence factors. The epithelial response was evaluated by the expression of IL-18 and Dectin1, by the activity of lactate dehydrogenase enzyme (LDH), and with regards the epithelial invasion. Increased number of hyphae and increased expression of HWP1, SAP4 and SAP6 were observed in multi-species biofilms developed on acrylic. Multi-species biofilms that have infected RHOE also had a greater number of hyphae and increased expression of ALS3, EPA1, SAP6 and HWP1. Consequently, these epithelia showed greater tissue invasion, higher LDH activity and higher IL-18 expression. We concluded, therefore, that the presence of bacteria promotes the virulence and pathogenicity of C. albicans. In Chapter 3, biofilms of C. albicans and C. albicans with streptococci were developed on titanium, aerobically and anaerobically. C. albicans biofilms (mixed or not-mixed with streptococci) were also grown in the presence Porphyromonas gingivalis, anaerobically. Biofilms were evaluated according to the formation of hyphae and expression of virulence factors. Anaerobic conditions and co-cultivation of streptococci produced higher number of hyphae and increased expression of virulence factors. Although P. gingivalis has inhibited the virulence of C. albicans, this effect was reversed in the presence of streptococci. We concluded that the anaerobic atmosphere and the presence of streptococci stimulate the C. albicans virulence
Subject: Candida
Biofilme
Virulencia
Infecções oportunistas
Language: Inglês
Editor: [s.n.]
Citation: CAVALCANTI, Yuri Wanderley. Analysis of the virulence of Candida albicans biofilms developed under different conditions = Análise da virulência de biofilmes de Candida albicans desenvolvidos sob diferentes condições. 2015. 100 p. Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba, Piracicaba, SP. Disponível em: <http://www.repositorio.unicamp.br/handle/REPOSIP/289124>. Acesso em: 26 ago. 2018.
Date Issue: 2015
Appears in Collections:FOP - Tese e Dissertação

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