Orientador: Rafael Nobrega Stipp

Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba

Resumo: O biofilme é uma população biológica com um elevado grau de organização, onde os microrganismos presentes formam uma comunidade estruturada, coordenada e funcional. O estudo do comportamento dos biofilmes é fundamental para melhorar as formas de controle, especialmente durante infecções,...

Resumo: O biofilme é uma população biológica com um elevado grau de organização, onde os microrganismos presentes formam uma comunidade estruturada, coordenada e funcional. O estudo do comportamento dos biofilmes é fundamental para melhorar as formas de controle, especialmente durante infecções, tais como as doenças periodontais. No primeiro capítulo, foram avaliados os efeitos da aplicação tópica e frequente do digluconato de clorexidina (CLX) em diferentes concentrações na periodontite induzida por ligadura nos primeiros molares de ratos. As ligaduras receberam 10 µl de soluções de CLX à 0,2%, 2%, 10%, 20% ou diluente, de quatro em quatro dias, em um total de quatro aplicações. Após eutanásia, a quantidade de células bacterianas no biofilme formado sobre a ligadura foi estimada por cultura e por PCR quantitativo. A reabsorção óssea foi mensurada em altura e área por fotografia digital e em volume por microtomógrafo. Depois de quatro dias a partir da última aplicação da CLX, as reduções bacterianas mantidas pelos tratamentos com CLX atingiram até 10-6. O grupo que recebeu CLX a 20% teve, em média, logs bacterianos 3,3× menor (p<0.01, Kruskal-Wallis). Não houve diferença estatística entre os grupos em relação à reabsorção óssea por ambos os métodos testados (p>0.05, Kruskal-Wallis), embora 55% dos sítios apresentaram menor reabsorção óssea. No segundo capítulo, foi avaliada a influência de diversas substâncias na formação de biofilme por Prevotella intermedia. Os biofilmes foram formados em placas de 48 poços contendo tratamento de superfície prévio com DNA purificado, hemina, CaCO3, Ca(OH)2, CaCl2, soro, albumina, dextrana, metionina, glicose, glutamina, KCl, complexo vitamínico, cistina ou mucina. O biofilme formado foi corado e quantificado por espectrofotometria. A arquitetura do biofilme foi visualizada por microscopia confocal de fluorescência por varredura laser. O tratamento da superfície com CaCl2 a 1 mg/cm2 permitiu a formação do biofilme em quantidade de 0,3 OD490nm (p<0.01, ANOVA Dunnet), sendo esse valor 10× superior quando a superfície foi tratada com 2,5 mg/cm2 (p<0.01, ANOVA Dunnet). As demais substâncias tiveram pouco ou nenhum impacto sobre a formação do biofilme. A visualização por microscopia confocal revelou uma comunidade estruturada e com vitalidade em toda sua espessura. Conclusões: os dados indicam que a CLX concentrada diminui a carga bacteriana na região da periodontite induzida, que reflete em menor reabsorção óssea apenas em parte das amostras. O pré-revestimento da superfície de crescimento com cálcio promove a formação de biofilme por P. intermedia

Abstract: Biofilms are biological communities with a high degree of organization, in which micro-organisms form structured, coordinated and functional communities. These biological communities are embedded in a self-created extracellular matrix. Biofilm is also associated with a high level of...

Abstract: Biofilms are biological communities with a high degree of organization, in which micro-organisms form structured, coordinated and functional communities. These biological communities are embedded in a self-created extracellular matrix. Biofilm is also associated with a high level of antimicrobial tolerance of the associated organisms. Understanding biofilm behavior is crucial to develop ways for its control during infections, such as periodontal disease. In the first chapter, topical and frequent application of various concentrations of chlorhexidine digluconate (CLX) where evaluated. Periodontitis were induced by ligature on first molars. Then, ligatures were treated with 10 µl of chlorhexidine solutions at 0.2%, 2%, 10%, 20% or diluent, every four days in a total of four applications periods. After euthanasia, bacterial loads on ligatures were estimated by both culture and qPCR. Bone resorption height and area were measured by digital photography and its volume by microtomography. Treated sites had bacterial reductions up to 10-6 cells. Treatment with 20% CLX showed mean of 3.3× lower bacterial levels (p<0.01, Kruskal-Wallis). There was no statistical difference between groups regarding bone resorption (p>0.05, Kruskal-Wallis), although 55% of the treated sites had some lower bone resorption. In the second chapter, substances that may enhance biofilm formation by Prevotella intermedia were investigated. Wells of 48-well plates were coated with DNA, hemin, CaCO3, Ca(OH)2, CaCl2, serum, albumin, dextran, methionine, glucose, glutamine, KCl, vitamin complex, cystine or mucin. Biofilms were grown for 24 h, washed, stained and quantified by spectrophotometry. Biofilm architecture and its viability were visualized by Confocal Laser Scanning Microscopy. Surfaces treated with 1 mg/cm2 of CaCl2 enhanced biofilm amount by 0.3 OD490nm (p<0.01, ANOVA Dunnet), while 2.5 mg/cm2 yielded 10-fold more biofilm mass (p<0.01, ANOVA Dunnet). Other substances had modest or no impact in biofilm mass. Confocal microscopy images showed structured and alive biofilms with no dead areas. Conclusions: concentrated CLX reduces bacterial load, which reflects in lower bone resorption in few sites. Surfaces pre-coated with calcium chloride enhance P. intermedia biofilm formation