Antimicrobial potential of plant extracts from the Brazilian Cerrado

Abstract Bacteria are related do different oral diseases, such as dental caries and periodontal disease. Therefore, the control or/and eradication of microorganisms and their by-products is primordial for the success of their treatment. An alternative for decrease bacterial load is the use of plant extracts used in popular medicine. The cytotoxicity and antimicrobial action of extracts of Cariniana rubra Gardiner ex Miers, Senna martiniana, Anadenanthera colubrina (Vell.) Brenan and Spiranthera odoratissima St. Hil. against strains of Streptococcus mutans, Enterococcus faecalis, Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Aggregatibacter actinomyces- tencomitans and Candida albicans were investigated. Cytotoxicity was assessed at concentrations of 1, 10, 40, 80, 100 and 1000 μg/mL by means of the MTT test and compared to a control group with untreated cells. Those with acceptable cytotoxicity had the antimicrobial action measured by the XTT test. As a positive control, sodium hypochlorite was used. Cariniana rubra Gardiner ex Miers had the highest citototoxicity results while Spiranthera odoratissima St. Hil. had the best results, but all extracts showed acceptable cytotoxicity at different concentrations. The plant extracts showed higher activity against A. actinomycetencomitans: Anadenanthera columbrina (Vell.) Brenan (80.52%) at 40 μg/mL, Spiranthera odoratissima St. Hil (78.48%) in 1 μg/mL, Senna martiniana (73.28%) in the concentration of 40 μg/mL and Cariniana rubra Gardiner ex Miers (70.50%) in 10 μg/mL. All extracts analyzed showed acceptable cytotoxicity at different concentrations and were promising for inhibition of the pathogenic microorganisms studied.

Resumo Bactérias estão relacionadas a diferentes doenças bucais, como a cárie dentária e a doença periodontal. Assim, o controle e/ou erradicação de microrganismos e seus subprodutos é primordial para o sucesso dos tratamentos. Uma alternativa para diminuir a carga bacteriana é a utilização de extratos vegetais utilizados na medicina popular. A citotoxicidade e ação antimicrobiana de extratos de Cariniana rubra Gardinerex Miers, Senna martiniana H.S. Irwin & Barneby, Anadenanthera colubrina (Vell.) Brenan e Spiranthera odoratissima St. Hil. contra cepas de Streptococcus mutans, Enterococcusfaecalis, Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Agartibacter actinomycetencomitans e Candida albicans foram investigados. A citotoxicidade foi avaliada nas concentrações de 1, 10, 40, 80, 100 e 1000 μg/mL por meio do teste MTT. Aqueles com citotoxicidade aceitável tiveram a ação antimicrobiana medida pelo teste XTT. Cariniana rubra Gardinerex Miers apresentou os maiores resultados de citototoxicidade, enquanto Spiranthera odoratissima St. Hil. obteve os melhores resultados, mas todos os extratos apresentaram citotoxicidade aceitável em diferentes concentrações. Os extratos vegetais apresentaram maior atividade contra A. actinomycetencomitans: Anadenanthera columbrina (Vell.) Brenan (80,52%) a 40 μg/mL, Spiranthera odoratissima St. Hil (78,48%) em 1 μg/mL, Senna martiniana H.S. Irwin & Barneby (73,28%) na concentração de 40 μg/mL e Cariniana rubra Gardinerex Miers (70,50%) em 10 μg/mL. Todos os extratos analisados apresentaram citotoxicidade aceitável em diferentes concentrações e foram promissores na inibição dos microrganismos patogênicos estudados.

Profile of host cell responses to exposure to stressed bacteria in planktonic; dislodged, and intact biofilm mode

Abstract The host defense response to microbial challenge emerging from the root canal system leads to apical periodontitis. The aim of this study was to evaluate the expression of inflammatory cytokines and Nitric Oxide (NO) by macrophages after interaction with Enterococcus faecalis in the: plankton and dislodged biofilm mode; intact biofilm mode stimulated by calcium hydroxide (CH), CH and chlorhexidine (CHX) or Triple Antibiotic Paste (TAP). For this purpose, culture of macrophages from monocytes in human peripheral blood (N=8) were exposed to the different modes of bacteria for 24 hours. Subsequently, the cytokines, such as, Tumor Necrotic Factor- alfa (TNF-α), interleukin (IL)-1β, IL-6, IL-10; and NO were quantified by Luminex xMAP and Greiss reaction, respectively. In addition to the potential therapeutic effects of the intracanal medication, their antimicrobial activity against Enterococcus faecalis biofilm were also tested in vitro by confocal microscopy. The experiments` data were analyzed by the Kruskal-Wallis test with the Dunn post hoc test (α < 0.05). Bacteria in dislodged biofilm mode were shown to be more aggressive to the immune system than bacteria in plankton mode and negative control, inducing greater expression of NO and TNF-α. Relative to bacteria in intact biofilm mode, the weakest antimicrobial activity occurred in Group CH. In Groups CH/CHX and TAP the percentage of dead bacteria was significantly increased to the same extent. Interestingly, the biofilm itself did not induce the release of pro-inflammatory cytokines - except for NO - while the biofilm treated with TAP and CH based pastes enhanced the levels of IL-6 and TNF-α; and IL-1 β, respectively. In contrast, the levels of a potent anti-inflammatory (IL-10) were increased in Group TAP.

Resumo A resposta de defesa do hospedeiro ao desafio microbiano que emerge do sistema de canais radiculares leva à periodontite apical. Os objetivos deste estudo foram avaliar a expressão de citocinas pró e anti-inflamatórias e Óxido Nítrico (NO) por macrófagos após interação com Enterococcus faecalis no modo: planctônio e de biofilme desalojado; biofilme intacto estimulado por hidróxido de cálcio (CH), CH e clorexidina ou Pasta Tri Antibiótica (TAP). Para isto, a cultura de macrófagos originados de monócitos do sangue periférico de humanos (N=8) foi exposta aos diferentes tipos de bactéria por 24 horas. Então, a quantificação da produção de of Fator de Necrose Tumoral- alfa (TNF-α), interleucina (IL)-1β, IL-6, IL-10 e NO por macrófagos se deu por meio do Luminex xMAP e reação de Greiss, respectivamente. Além dos potenciais efeitos terapêuticos desses compostos, sua atividade antimicrobiana contra E. faecalis também foi testada através microscopia confocal. Os dados dos experimentos foram analisados através do teste de Kruskal-Wallis com Dunn`s post hoc (α < 0.05). Bactéria em modo de biofilme desalojado se mostrou mais agressivo ao sistema imune que as bactérias planctônicas e controle negativo induzindo a maior excreção de NO e TNF-α. Em relação ao biofilme intacto, a atividade antimicrobiana mais fraca ocorreu no grupo de CH. Os grupos CHX e TAP aumentaram significativamente a porcentagem de bactérias mortas na mesma extensão. Interessantemente, o biofilme por ele mesmo não induziu a liberação de citocinas pro-inflamatórias - exceto por NO - enquanto que o biofilme tratado com TAP ou pastas a base de CH aumentaram os níveis de IL-6; e TNF-α e IL-1 β respectivamente. Em contraste, os níveis da potente citocina anti-inflamatória (IL-10) foram aumentados pelo grupo TAP.

Beneficial effects of three natural products for the treatment of denture stomatitis: a randomized clinical trial / Efeitos benéficos de três produtos naturais para o tratamento da estomatite protética: um ensaio clínico randomizado

Aim: To evaluate the effect of three natural antifungal agents combined with routine denture care on the treatment of DS, using a quantitative mycological culture analysis. Methods: Thirty denture wearers with denture stomatitis DS were treated using five substances: sterile distilled water (G1), nystatin oral suspension (G2), 20% alcoholic extract propolis (G3), Punica granatumLinné gel (G4), and Uncaria tomentosa gel (G5). The substances were used 3 times a day for 14 days. Quantitative mycological culture analysis of samples collected from the palatal mucosa was performed at three stages: before treatment (T0), after 14 days of treatment (T1), and 30 days after treatment completion (T2). Data were evaluated using Kruskal-Wallis and Friedman tests (p < 0.05). Results: Palatal mucosa intragroup analysis showed a significant reduction of Candida CFU/mL values for all groups at T1 compared to T0 (p < 0.05). However, they did not present statistical differences when comparing T1 and T2 (p > 0.05). The intergroup analysis demonstrated that there are no statistical differences, regardless of the evaluation time (p > 0.05). Conclusion:The natural products tested showed a satisfactory result on DS treatment, which proved to be equivalent to conventional topical therapy with nystatin and to treatment using only regular oral hygiene procedures.

Objetivo: Avaliar o efeito de três antifúngicos naturais combinados com o cuidado rotineiro com próteses dentárias no tratamento da EP, por meio de uma análise quantitativa de cultura micológica. Métodos: Trinta usuários de próteses dentárias com EP foram tratados com cinco substâncias: água destilada estéril (G1), suspensão oral de nistatina (G2), extrato alcoólico de própolis 20% (G3), gel Punica granatum L. (G4) e gel Uncaria tomentosa (G5). As substâncias foram utilizadas 3 vezes ao dia durante 14 dias. A análise micológica quantitativa das amostras coletadas da mucosa palatina foi realizada em três etapas: antes do tratamento (T0), após 14 dias do tratamento (T1) e 30 dias após o término do tratamento (T2). Os dados foram avaliados pelos testes de Kruskal-Wallis e Friedman (p < 0,05). Resultados: A análise intragrupo da mucosa palatina mostrou uma redução significativa dos valores de Candida UFC/mL para todos os grupos em T1 em comparação com T0 (p < 0,05). No entanto, não apresentaram diferenças estatísticas na comparação de T1 e T2 (p > 0,05). A análise intergrupos demonstrou que não há diferenças estatísticas, independentemente do tempo de avaliação (p > 0,05). Conclusão: Os produtos naturais testados apresentaram resultado satisfatório no tratamento da EP, sendo equivalente à terapia tópica convencional com nistatina e ao tratamento apenas com procedimentos rotineiros de higiene bucal.