Effect of γ-lactones and γ-lactams compounds on Streptococcus mutans biofilms

Abstract Considering oral diseases, antibiofilm compounds can decrease the accumulation of pathogenic species such as Streptococcus mutans at micro-areas of teeth, dental restorations or implant-supported prostheses. Objective To assess the effect of thirteen different novel lactam-based compounds on the inhibition of S. mutans biofilm formation. Material and methods We synthesized compounds based on γ-lactones analogues from rubrolides by a mucochloric acid process and converted them into their corresponding γ-hydroxy-γ-lactams by a reaction with isobutylamine and propylamine. Compounds concentrations ranging from 0.17 up to 87.5 μg mL-1 were tested against S. mutans. We diluted the exponential cultures in TSB and incubated them (37°C) in the presence of different γ-lactones or γ-lactams dilutions. Afterwards, we measured the planktonic growth by optical density at 630 nm and therefore assessed the biofilm density by the crystal violet staining method. Results Twelve compounds were active against biofilm formation, showing no effect on bacterial viability. Only one compound was inactive against both planktonic and biofilm growth. The highest biofilm inhibition (inhibition rate above 60%) was obtained for two compounds while three other compounds revealed an inhibition rate above 40%. Conclusions Twelve of the thirteen compounds revealed effective inhibition of S. mutans biofilm formation, with eight of them showing a specific antibiofilm effect.

Efeito de partículas metálicas liberadas dos implantes dentários sobre os tecidos peri-implantares / The effect of metallic particles released from dental implants on peri-implant tissues

Objetivo: realizar uma revisão da literatura sobre os efeitos das partículas metálicas liberadas nos tecidos peri-implantares, como consequência do uso de técnicas terapêuticas empregadas no tratamento de doenças peri-implantares e/ou pela degradação do implante. Material e métodos: foi efetuado um levantamento bibliográfico através de pesquisas em livros, textos e base de dados PubMed entre o período de 1977 a 2015. Os seguintes termos foram explorados: "titanium wear e dental implant", "titanium corrosion e dental implant", "bio-tribocorrosion", "peri-implantitis", "treatment of peri-implantitis", "titanium particles release e dental implant", "titanium ion release e dental implant", e "tratamento da peri-implantite". Foram selecionados 91 artigos científicos, definidos como os mais relevantes sobre o tema. Resultados: há liberação de citocinas pró-inflamatórias, infiltrado de células de resposta inflamatória e ativação dos osteoclastos nos tecidos peri-implantares, em contato com partículas e íons metálicos. Ainda, foram reportadas alterações degenerativas em macrófagos, e neutrófilos que fagocitaram micropartículas de titânio, bem como mutações em células humanas em cultura contendo nanopartículas de TiO2. Conclusão: partículas metálicas liberadas a partir do sistema de implantes têm potencial citotóxico e genotóxico, e são capazes de induzir resposta inflamatória nos tecidos peri-implantares.

Objective: to review the literature regarding the effect of metallic particles released at the peri-implant tissues, as a consequence of therapeutic techniques to treat peri-implant diseases and/or by implant degradation. Material and methods: a search was made at the PubMed from 1977 to 2015. The following terms were combined: titanium wear and dental implant", "titanium corrosion and dental implant", "bio-tribocorrosion", "peri-implantitis", "treatment of peri-implantitis", "titanium particles release and dental implant", "titanium ion release and dental implant", and "peri-implant treatment". 91 scientific articles were selected to define the most relevant topics. Results: there is pro-infl ammatory cytokine release, inflammatory cell infiltrate and osteoclast activation over the peri-implant tissues contacting particles and metallic ions. Also, degenerative changes on macrophages and neutrophils engulfing titanium microparticles were reported, as well as mutations on culture human cells containing TiO2 nanoparticles. Conclusion: metallic particles released from the dental implant system can be cytotoxic and genotoxic in nature and to induce inflammatory response at the peri-implant tissues.

Pesquisa a serviço da sociedade: área de concentração de Implantodontia do PPGO/UFSC / Scientific research for social benefits: oral Implantology at the PPGO/UFSC

Este manuscrito descreve as atividades desenvolvidas na PPGO/UFSC, concentradas em três linhas de pesquisa: 1) neoformação óssea peri-implantar; 2) engenharia tecidual; e 3) microbiologia aplicada à Implantodontia. Na linha um, diversos métodos analíticos quantitativos e qualitativos (SEM, AFM, FTIR, OCP, EIS, FEG-SEM) têm sido usados para investigação de diferentes intensidades de corrente elétrica na superfície do Ti-cp e Ti-6Al-4V, quando imersos em meios fisiológicos simulados, na adsorção de proteínas, proliferação celular com fibroblastos, queratinócitos e osteoblastos. Na linha dois, o desenvolvimento in vitro de um arcabouço poroso de PLGA e cerâmica bifásica, incorporado com sinvastatina, sera testado in vivo na resposta de fibroblastos gengivais provenientes de cultura primaria, em meio de cultura com plasma rico em plaquetas (PRP), depositado sobre matriz dérmica acelular e matriz de celulose bacteriana (BC). A linha três concentra a atuação com dois centros internacionais (Belgica e EUA) para a incorporação de compostos antibiofilme em polímeros biocompatíveis, e verificação da eficiência de um método de liberação prolongada de antibióticos incorporados em superfícies nanoestruturadas. Estes projetos devem resultar em melhoria de saúde aos pacientes e no desenvolvimento econômico e social da comunidade.

This paper describes the activities developed at PPGO/UFSC divided into three research lines: 1) peri-implant bone neoformation; 2) tissue engineering, and 3) microbiology applied to implant dentistry. On the first line, several quantitative and qualitative (SEM, AFM, FTIR, OCP, EIS, FEG-SEM) analytical methods have been used to investigate the different electric current intensities on Ti c.p. and Ti6Al4V implant surfaces when immersed into simulated physiological media, protein adsorption, cell proliferation with fibroblasts, keratinocytes, and osteoblasts. On the second line, the in vitro development of a 3D PLGA and biphasic ceramic, simvastatin-incorporated scaffold will be tested in vivo for gingival fibroblast response from primary culture in platelet-rich plasma (PRP) enriched vehicle over an acellular dermal (Sure- Derm) and bacterial cellulose matrix (BC). For line three, two international research centers (Belgium and USA) joined common efforts to incorporate polymer anti-biofi lm compounds and to verify the efficiency of a prolonged release method for antibiotics attached to nanostructured surfaces. All those projects must result in better health conditions and social and economic development of our community.

Reflexões sobre ciência translacional: a experiência de 12 anos de um programa brasileiro de pós-graduação em Implantodontia / On the reflexions of translational science: the 12-year experience of a Brazilian post-graduate program on Implant Dentistry

Em 12 anos, o Programa de pós-graduação em Odontologia (área de concentração em Implantodontia) da UFSC desenvolveu ciência translacional através de três linhas de pesquisa: a) neoformação óssea peri-implantar; b) engenharia tecidual; e c) microbiologia aplicada à Implantodontia. Os resultados foram: a) factibilidade da proliferação de osteoblastos ser independente do tratamento ácido utilizado na descontaminação de implantes expostos à peri-implantite, criação de um novo modelo de cultura de células diretamente sobre implantes, contato osso/implante (BIC) incrementado com o uso de estímulos elétricos, neoformação óssea com aumento de densidade, espaços trabeculares menores e maior BIC para implantes imediatos com approach palatino; b) proliferação de fibroblastos estimulada pelo PRP ativado, estabelecimento de linhagem viável de fibroblastos gengivais humanos, proliferação de osteoblastos aumentada com PRP a 50%, determinação de linhagem viável de osteoblastos humanos, desenvolvimento de parafuso ósseo bovino para osteopromoção, ligamento periodontal como fonte alternativa viável de células progenitoras para uso em terapias com células-tronco, expansão mecânica de tecido conjuntivo para uso em enxertos subepiteliais, elaboração de arcabouços para estímulo da neoformação óssea, uso da sinvastatina como alternativa para promover a osteoindução, viabilidade de obtenção de células-tronco mesenquimais do saco pericoronário de dentes permanentes; e c) indício do uso de lactamas e nanopartículas de prata como potenciais agentes antibiofilmes e antimicrobianos. Coletivamente, estas três linhas de pesquisa fizeram a transição entre ciência e prática clínica, enfatizando a formação de docentes e a capacitação de novos pesquisadores.