Nanopartículas de plata contra bacterias presentes en biofilm dental de pacientes pediátricos / Silver nanoparticles against bacteria present in dental biofilm of pediatric patients

Introducción: el biofilm dental microbiano es el precursor de diversas enfermedades orales, una de ellas la caries, ésta representa la enferme- dad oral más significativa a nivel mundial, con una incidencia de 1.76 billones de niños afectados. Las nanopartículas de plata (AgNPs) se están usando como alternativa para el control y prevención del biofilm dental, ya que poseen propiedades antimicrobianas contra bacterias relacionadas a estas enfermedades. Sin embargo, no hay estudios que evalúen este comportamiento en pacientes pediátricos. Objetivo: eva- luar la actividad antimicrobiana de las AgNPs en bacterias de aislados clínicos tomados de pacientes pediátricos. Material y métodos: se tomó muestra del biofilm dental de 22 pacientes pediátricos, el efecto micro- biológico se evaluó mediante ensayos microbiológicos estandarizados internacionalmente por triplicado, usando dos diferentes tamaños de AgNPs. Resultados: los dos tamaños de AgNPs mostraron inhibición bacteriana, sin embargo, sólo se vio una diferencia estadísticamente significativa entre el género (p < 0.05), además, en general, hubo una correlación positiva significativa en relación a la concentración de las AgNPs y la velocidad del crecimiento bacteriano (p < 0.05). Conclusión: las AgNPs se pueden considerar como una alternativa para la prevención del biofilm dental y de esta manera para el control de diferentes enfermedades orales (AU))

Introduction: dental biofilm is the precursor of oral diseases, one of them dental caries, this represents the most significant oral disease worldwide with an incidence of 1.76 billion affected children. Silver nanoparticles (AgNPs) are being used as an alternative for the control and prevention of dental biofilm since they have antimicrobial properties against bacteria related to these diseases. However, there are no studies evaluating this behavior in pediatric patients. Objective: to evaluate the antimicrobial activity of AgNPs in bacteria from clinical isolates taken from pediatric patients. Material and methods: a sample of dental biofilm was taken from 22 pediatric patients, the microbiological effect was evaluated by international standardized microbiological tests in triplicate, using two different sizes of AgNPs. Results: the two sizes of AgNPs showed bacterial inhibition, however, only a statistically significant difference was seen between gender (p < 0.05), in addition, in general, there was a significant positive correlation in relation to the concentration of AgNPs and the speed bacterial growth (p < 0.05). Conclusion: AgNPs can be considered as an alternative for the prevention of dental biofilm and thus for the control of different oral diseases (AU)

Nanopartículas de plata en el tratamiento de la micosis asociada al pie diabético / Silver nanoparticles to treat mycosis associated with diabetic foot / Nanopartículas de prata no tratamento da micose associada ao pé diabético

Resumen: Una proporción importante de infecciones en el pie diabético consisten en onicomicosis y tinea pedis, problema común en el pie, amenazante de la viabilidad del tejido que puede provocar infecciones bacterianas secundarias. Requieren períodos prolongados de tratamiento antimicótico con alta tasas de recaídas y reinfección. Diversos estudios han mostrado la seguridad y eficacia de las nanopartículas de plata (NP Ag) como agente antimicrobiano. Realizamos un estudio donde se evaluó el tratamiento con NP Ag en dermatomicosis del pie de pacientes diabéticos. Método: estudio piloto, abierto, prospectivo, randomizado y controlado en pacientes que asisten a una policlínica de pie diabético. Dieciocho pacientes cumplieron con los criterios de inclusión conformándose dos grupos homogéneos. Ambos grupos recibieron tratamiento estándar que consistió en antimicótico tópico y desbastado mecánico. El grupo intervención utilizó un textil (medias) confeccionadas con hilos con NP Ag. Se realizó control clínico y microbiológico hasta las 12 semanas. Se evaluó el porcentaje de remisión y el tiempo hasta alcanzar el mismo. Resultados: predominó la onicomicosis y el germen Trichophyton rubrum. En el grupo intervención se logró un mayor porcentaje de remisión de lesiones y en un tiempo menor que el grupo control. Conclusiones: el uso de medias confeccionadas con hilos de NP Ag se asoció con una mayor probabilidad de curación completa en un período de 12 semanas a pesar de que el número de pacientes no permitió llegar al nivel de significación estadística, pudiendo contribuir a la prevención de infecciones o úlceras suplementarias en el pie diabético.

Summary: Onychomycosis and tinea pedis represent a significant proportion of infections in the diabetic foot, a common foot problem, and they constitute a threat to the viability of tissues that may provoke secondary bacterial infections. To combat them, antifungal treatments are required for long periods of time, the rates of relapse and reinfection being high. Several studies have proved the safety and effectiveness of silver nano particles (NP Ag) as an antimicrobial agent. A study was conducted to assess nanoparticle agents for foot dermatomycosis in diabetic patients. Method: pilot, open, prospective randomized and controlled study in patients who are assisted in a diabetic foot policlinic. 18 patients complied with the inclusion criteria and two homogeneous groups were formed. Both groups received standard treatment consisting in topic antifungal and mechanical roughing. The intervention groups used a textile (stockings) made with silver nanoparticle threads. Clinical and microbiological control was made during 12 weeks, also assessing the remission percentage and the time it took to achieve it. Resultados: onychomycosis and trichophyton rubrum prevailed. The intervention group showed a greater percentage of remission of lesions in a period of time that was shorter than that of the control group. Conclusions: the use of stockings made with NP Ag threads was associated with a greater probability of complete healing, in a 12-week period, despite the fact that the number of patients was not statistically significant. This could contribute to the prevention of supplementary infections or ulcers in the diabetic foot.

Resumo: Uma proporção significativa de infecções do pé diabético consiste em onicomicose e Tinea pedis, um problema comum nos pés que ameaça a viabilidade do tecido e pode causar infecções bacterianas secundárias. Requerem períodos prolongados de tratamento antifúngico com altas taxas de recidiva e reinfecção. Vários estudos têm demonstrado a segurança e a eficácia das nanopartículas de prata (NP Ag) como agente antimicrobiano. Realizamos um estudo onde o tratamento com NP Ag foi avaliado na dermatomicose do pé de pacientes diabéticos. Método: estudo piloto, aberto, prospectivo, randomizado e controlado em pacientes atendidos em uma policlínica de pé diabético. Dezoito pacientes preencheram os critérios de inclusão, formando dois grupos homogêneos. Ambos os grupos receberam tratamento padrão que consiste em antifúngico tópico e moagem mecânica. O grupo intervenção utilizou um tecido (meias) confeccionado com fios NP Ag. O controle clínico e microbiológico foi realizado até 12 semanas. A porcentagem de remissão e o tempo para alcançá-la foram avaliados. Resultados: predominaram a onicomicose e o germe Trichophyton rubrum. No grupo intervenção, obteve-se maior percentual de remissão das lesões e em menor tempo que o grupo controle. Conclusões: o uso de meias confeccionadas com fios NP Ag esteve associado a uma maior probabilidade de cura completa, no período de 12 semanas, apesar do número de pacientes não permitir atingir o nível de significância estatística, podendo contribuir para a prevenção de infecções ou úlceras adicionais no pé diabético.

Fibra óptica como un material alternativo en la obturación endodóncica: un estudio piloto / Optical fiber as an alternative material in endodontics: a pilot study

La gutapercha es químicamente un polímero a base de isopreno, impermeable, no poroso y radiopaco entre otras características, empleado desde el siglo XIX; sin embargo manifiesta algunos inconvenientes propios del material, lo cual ha dado lugar al nacimiento de otros materiales para mejorar sus propiedades. Recientemente se ha desarrollado y caracterizado un material novedoso a base de fibra óptica recubierta por nano partículas de plata (FONP), propuesto como un material alternativo para la obturación de conductos radiculares. En el presente estudio se seleccionaron 24 dientes para conformar cuatro grupos experimentales comparativos entre la obturación con fibra óptica y con gutapercha, ambos con el sellador AH Plus. Las raíces fueron obturadas en grupos de diez y almacenadas en solución salina a 37 oC. La filtración apical se midió desde el extremo apical de la interfaz del material hasta la extensión más coronal del tinte observado microscópicamente. Se empleó la herramienta de LAS EZ V3.0 (Leica Microsystems, Switzerland), los datos se tabularon y se analizaron. Resultados: Las mediciones de microfiltración a nivel apical e intraconductos manifestaron diferencias en favor de la gutapercha, donde los grupos experimentales manifestaron una filtración promedio correspondiente a 0.872 mm en el grupo de Gutapercha/AH-PLUS y de 2.390 mm con técnica lateral utilizando FONP/AH-PLUS, aun así se evidenció que las propiedades de sellado de la fibra óptica con nanopartículas fueron suficientes para considerarlo como un material de obturación de conductos radiculares dentales como posible sustituto de la gutapercha (AU)

Gutta-percha is chemically an Isoprene-based polymer, impervious, non-porous and radiopaque, among other characteristics, used since the 19th century, it manifests some disadvantages inherent to the material, which has led to the birth of new materials with improved properties. Recently, a novel material based on optical fiber covered by silver nanoparticles (FONP) has been developed, characterized and proposed as an alternative material for root canal obturation. In the present study, 24 teeth were selected and divided into four comparative experimental groups for obturation with fiber optics and gutta-percha, both with the AH Plus sealer. The roots were sealed in groups of ten and stored in saline at 37 oC. Apical filtration test was performed from the apical end of the material interface to the most coronal extension of the dye observed microscopically. The LAS EZ V3.0 tool was used to make the measurements and the data was tabulated and analyzed. Results: Measurements of microfiltration at the apical and intracanal level showed differences in favor of gutta-percha, where the experimental groups showed an average filtration of 0.872 mm in the Gutapercha/AH-PLUS group and 2.390 mm using FONP/AH-PLUS, even so, it was evidenced that the sealing properties of the optical fiber with nanoparticles are sufficient to consider this material as a proper filling material for dental root canals as a substitute for gutta-percha (AU)

Nanopartículas de plata de Justicia spicigera y sus potencialidades antimicrobianas en el control biológico de bacterias transmitidas por alimentos y hongos fitopatógenos / Silver nanoparticles from Justicia spicigera and their antimicrobial potentialities in the biocontrol of foodborne bacteria and phytopathogenic fungi

In the present work, the biosynthesis of silver-nanoparticles (AgNP) was evaluated using the aqueous extract from Justicia spicigera. The obtained silver nanoparticles were characterized using UV-visible spectroscopic techniques, energy dispersive X-ray spectrometers (EDS), zeta potential and dynamic light scattering. The antimicrobial activity of biosynthesized AgNP was tested against foodborne bacteria (Bacillus cereus, Klebsiella pneumoniae and Enterobacter aerogenes) and phytopathogenic fungi (Colletotrichum sp., Fusarium solani, Alternaria alternata and Macrophomina phaseolina). The elemental profile of synthesized nanoparticles using J. spicigera shows higher counts at 3 keV due to silver, confirming the formation of silver nanoparticles. Scanning electron microscopy (SEM) analysis showed a particle size between 86 and 100 nm with spherical morphology. AgNP showed effective antibacterial and antifungal activity against the tested organisms principally with B. cereus, K. pneumoniae, E. aerogenes, A. alternata and M. phaseolina. Therefore, further studies are needed to confirm the potential of AgNP from J. spicigera in the control of indicator organisms under field conditions.

En el presente trabajo se evaluó la biosíntesis de nanopartículas de plata (AgNP) en presencia de una sal de plata y extractos acuosos de Justicia spicigera. Las nanopartículas así obtenidas fueron caracterizadas mediante técnicas espectroscópicas UV-visibles, espectrómetros de rayos X de energía dispersiva (EDS), potencial zeta y dispersión de luz dinámica. La actividad antimicrobiana de las AgNP biosintetizadas se probó frente a diversas bacterias transmitidas por alimentos (Bacillus cereus, Klebsiella pneumoniae y Enterobacter aerogenes) y hongos fitopatógenos (Colletotrichum sp., Fusarium solani, Alternaria alternata y Macrophomina phaseolina). El perfil elemental de las nanopartículas sintetizadas utilizando el extracto de J. spicigera mostró valores altos a 3 keV, lo que confirma la formación de nanopartículas de plata. El análisis por microscopía electrónica de barrido (SEM) reveló un tamaño de partícula entre 86 y 100 nm, con morfología esférica. Las AgNP mostraron una actividad antibacteriana y antifúngica efectiva contra los organismos evaluados, principalmente contra B. cereus, K. pneumoniae, E. aerogenes, A. alternata y M. phaseolina. Se necesitan más estudios para confirmar el potencial de las AgNP derivadas de J. spicigera en el control de organismos indicadores en condiciones de campo.

Eficacia antimicrobiana del primer ortodóncico adicionado con nanopartículas de plata: Estudio transversal in vitro / Antimicrobial efficacy of orthodontic primer added with silver nanoparticles: Cross-sectional in vitro study

Se evaluó la eficacia antimicrobiana de las nanopartículas de plata (NPsAg) incorporadas al adhesivo (primer) colocado en el esmalte dental adyacente a la aparatología ortodóncica fija (brackets). Se realizó un estudio experimental in vitro en 40 premolares, los cuales se dividieron en dos grupos con brackets, uno cementado con primer convencional y otro adicionado con NPsAg; se colocaron en medios de cultivo, previamente inoculados con Streptococcus mutans, y se tomaron muestras para hacer cultivos y conteo de unidades formadoras de colonias (UFC) al día 1, 15 y 30. Se observó una disminución de la presencia de Streptococcus mutans en las muestras a los 15 días de colocado el primer con la agregación de nanopartículas, aunque tal efecto se redujo a los 30 días. Esta reducción del efecto de las nanopartículas puede deberse a la inexistencia de limpieza mecánica, lo cual favoreció la agregación bacteriana sobre el biofilm, afectando su efecto antimicrobiano. Esto sugiere la necesidad de realizar estudios in vivo que permitan observar el comportamiento de los biomateriales en el medio bucal. Las NPsAg agregadas al primer resultan una herramienta eficaz para prevenir la desmineralización del esmalte alrededor de la aparatología ortodóncica fija.

The antimicrobial efficacy of the silver nanoparticles (NPsAg), incorporated into the adhesive (primer) placed in the enamel adjacent to fixed orthodontic appliances (brackets), was evaluated. An experimental study was performed on 40 premolars in vitro, which were divided into two groups with brackets, one cemented with conventional primer and another added with NPsAg, placed in culture media previously inoculated with Streptococcus mutans, and sampled for culturing and counting colony forming units (UFC) on days 1, 15 and 30. A decrease in the presence of Streptococcus mutans in the samples after 15 days with nanoparticle aggregation was observed, and a reduction in the effect of said nanoparticles after 30 days. This reduction of the nanoparticles effects can be due to the absence of mechanical cleaning, which favored the bacterial aggregation on the biofilm, affecting its antimicrobial effect. This suggest the need for realizing studies in “vivo” which will allow the observation of the behavior of the biometals on the buccal medium. The NPsAg added to the primer are an effective tool to prevent the demineralization of the enamel around the fixed orthodontic appliances.

Morphometric alterations induced by the toxicity of variable sizes of silver nanoparticles / Alteraciones morfométricas inducidas por la toxicidad de diferentes tamaños de nanopartículas de plata

Silver nanoprticles (SNPs) are invested in medical, industrial and environmental applications. Little if any, is known about the morphometric alterations induced by the toxicity of SNPs. The aim of the present work is to find out the effect of variable size of SNPs on different morphometric parameters. Adult healthy male mice (BAL/C) were subjected to (10 nm, 20 nm, 40 nm 60 nm and 100 nm) SNPs for 35 days. Silver NPs caused non-significant decline on the average weight, significant decline in food consumption, increase in water intake, unilateral blindness, tanning fur color and cholestasis together with a decrease in the relative ratio of the liver, kidney and spleen weight to body weight. Mice subjected to 10 nm and 20 nm were more affected than mice receiving larger nanoparticles. These findings may indicate that SNPs could induce morphometric alterations that are size related wheresmaller SNPs have more impact than the larger ones.

Poco se sabe acerca de las alteraciones morfométricas inducidas por la toxicidad de las nanopartículas de plata (NPP). El objetivo fue investigar el efecto del tamaño variable de las NPP en diferentes parámetros morfométricos. Ratones machos adultos sanos (BAL/C) fueron sometidos a diferentes NPP de diferentes tamaños durante 35 días (10 nm, 20 nm, 40 nm 60 nm y 100 nm, respectivamente). Las NPP causaron una disminución no significativa del peso promedio, una disminución significativa en el consumo de alimentos, un aumento de la ingesta de agua, ceguera unilateral, cambios en el color de piel y colestasis junto con una disminución en el tamaño promedio del hígado, riñón y el peso del bazo, en relación al peso corporal. Los ratones sometidos a 10 nm y 20 nm fueron más afectados que los ratones que recibieron las nanopartículas más grandes. Estos resultados pueden indicar que las NPP podrían inducir alteraciones morfométricas que están relacionadas con el tamaño, en las cuales las NPP más pequeñas tienen un mayor impacto que las más grandes.

Síntesis in situ de nanopartículas de plata sobre fibras de fique / In situ synthesis of silver nanoparticles on fique fibers / Síntese in situ de nanopartículas de prata em fibras de fique

Se realizó la síntesis de un material nanocompuesto mediante la deposiciónin situ de nanopartículas (NPs) de plata sobre fibras de Fique. La influencia de parámetros experimentales, como concentración del precursor, concentración del agente reductor y tiempos de inmersión de las fibras en la solución del precursor y del agente reductor, se evaluó en términos de recubrimiento, tamaño y dispersión del nanomaterial sobre la superficie. Los nanocompositos fueron caracterizados mediante espectroscopia de reflectancia difusa UV-Vis (RD), microscopía electrónica (FESEM) y difracción de rayos X (DRX). El control de los parámetros experimentales mencionados permitió obtener un material que exhibe recubrimiento uniforme y completo de NPs sobre la superficie y tamaños promedio de NPs de 40 nm.

A nanocomposite material was synthesized by silver nanoparticles (NPs) in situ deposition on Fique fibers. The influence of experimental conditions such as precursor concentration, reducing agent concentration and immersion times of fibers in precursor and reducing agent solutions was evaluated in terms of nanomaterial coating, size and dispersion on the fibers surface. The nanocomposites were characterized by UV-Vis diffuse reflectance spectroscopy (DR), electron microscopy (FESEM) and X-ray diffraction (XRD). By carefully controlling experimental conditions we were able to produce a material with uniforme and complete coating of NPs on the surface of the fiber, and average sizes of 40 nm.

Nanocompósito foi sintetizado através de deposição in situ de nanopartículas (NPs) de prata sobre as fibras de Fique. A influência dos parâmetrosexperimentais, tais como a concentração do sal metálico, a concentração do agente de redução e os tempos de imersão das fibras na solução do sal metálico e o agente de redução, foram avaliadas em termos do revestimento, tamanho e a dispersãona superfície do nanomaterial. Os nanocompósitosforam caracterizados por espectroscopia de refletância difusa no UV-Vis (RD), microscopia eletrônica (FESEM) e difração de raios X (XRD). O controle dos parâmetrosexperimentais mecionados originaram um material que exibe um revestimento uniforme e completo das NPs sobre a superfície das fibras e tamanhos médios de 40 nm.