Antimicrobial efficacy of S-PRG containing toothpastes on S. mutans biofilm development / Eficácia antimicrobiana de dentifrícios contendo S-PRG sobre o desenvolvimento de biofilme de S. mutans

Objective: to investigate the antimicrobial effects of toothpastes containing bioactive surface pre-reacted glass particles (S-PRG) on S. mutans biofilms adherence, initial colonization and maturation. Material and Methods: a reference UA 159 and a clinical S. mutans (SM6) strain were used. Bovine enamel specimens were randomly allocated into the groups (n=5): toothpastes containing 0%; 1%; 5%; 20%; 30% S-PRG; positive control dentifrice (NaF+triclosan); and negative control (distilled water). For biofilm development, samples were placed in a 24-well plate containing artificial saliva (4h), followed by adding 1mL of artificial saliva, BHI broth and 225µL of S. mutans suspension. Treatments with toothpastes were applied previously or after 4h and 24h of biofilm formation. Samples were incubated for 48h at 37°C in 5%CO2 and biofilm was detached and seeded in Petri dishes for determining the number of viable cells. Data were analyzed by ANOVA and Tukey test (5%). Results: significantly lower microorganisms' adherence (p<0.05) was obtained for all S-PRG toothpastes, with similar results to NaF+triclosan for SM6 and 20 and 30%S-PRG groups exhibiting higher inhibition effect than the NaF+Triclosan for UA159. Antibacterial effect on the early-stage biofilm was also observed for the S-PRG groups, but was not superior to the NaF+Triclosan toothpaste. For the mature biofilm, the effective antimicrobial potential of S-PRG toothpastes was observed only for the SM6 clinical strain, but was not higher than the positive control. Conclusion: experimental S-PRG toothpastes were effective to inhibit S. mutans biofilm growth by exhibiting antimicrobial activity, being promising agents to prevent cariogenic biofilm development (AU)

Objetivo: investigar o efeito de dentifrícios contendo S-PRG sobre a colonização inicial e maturação de biofilmes de S. mutans. Material e Métodos: uma cepa de referência (UA 159) e uma cepa clínica de S. mutans (SM6) foram utilizadas. Espécimes de esmalte bovino foram alocados nos grupos (n=5): dentifrícios contendo 0%; 1%; 5%; 20% e 30%S-PRG; controle positivo (NaF+triclosan); e controle negativo (água destilada). Os espécimes foram inseridos em uma placa de 24 poços contendo saliva artificial (4h), seguido por adição de 1mL de saliva artificial, BHI, 225µL de suspensão de S. mutans e foram tratados com suspensões de dentifrícios antes ou depois de 4 e 24h da formação do biofilme. Os espécimes foram incubados por 48h e o biofilme foi removido dos espécimes e semeado em placas de Petri para contagem de UFC/mL. Os dados foram analisados por ANOVA e teste de Tukey (5%). Resultados: houve diminuição na adesão de microrganismos para os grupos tratados com S-PRG (p<0.05). Para SM6, os dentifrícios contendo S-PRG apresentaram resultados semelhantes ao NaF+triclosan e para a cepa UA159 o dentifrício com 30%S-PRG apresentou efeito superior. Efeito antimicrobiano no biofilme recém-formado (4h) foi observado para os grupos contendo S-PRG, mas não foi observado efeito superior ao NaF+Triclosan. Para o biofilme maduro, efeito antimicrobiano do S-PRG foi observado apenas para a cepa clínica, mas não superior ao efeito do NaF+Triclosan. Conclusão: dentifrícios contendo S-PRG foram eficazes na inibição do desenvolvimento de biofilmes de S. mutans, sendo promissores agentes para prevenir o desenvolvimento de biofilme cariogênico. (AU)

Novas estratégias terapêuticas para o controle de biofilmes orais: terapia fotodinâmica e sistema carreador de antimicrobianos / New therapeutic strategics for the control of oral biofilms: photodynamic therapy and drug delivery system

Os biofilmes orais possuem grande relevância clínica por estarem associados com o desenvolvimento de cárie dentária e candidose bucal, que são doenças infecciosas frequentemente encontradas na população. O presente trabalho foi dividido em dois estudos: Estudo 1 que teve como objetivo analisar os efeitos da terapia fotodinâmica antimicrobiana (TFDa), mediada por Fotoenticine (FTC) e Azul de Metileno (AM), sobre biofilmes microcosmos de cárie dentária; e Estudo 2 cujo objetivo foi avaliar o gellan gum como biomaterial para carreador do antifúngico Ester fenetil do ácido caféico (CAPE) contra Candida albicans. No estudo 1, amostras de dentina cariada foram coletadas de diferentes pacientes para formar biofilmes microcosmos in vitro. Os biofilmes foram tratados com FTC ou AM associado à irradiação LED a 660 nm (28,5 J/cm²). Os dados foram analisados pela contagem de Unidades Formadoras de Colônias (UFC/mL). Além disso, a biomassa, estrutura do biofilme e produção de ácidos pelos microrganismos foram determinadas por análises microscópicas ou espectrofotométricas. Os biofilmes de diferentes pacientes apresentaram variações na composição microbiana, sendo formados por estreptococos, lactobacilos e leveduras. No geral, a TFDa diminuiu 3,7 Log10 do total de microrganismos, 2,8 Log10 de estreptococos, 3,2 Log10 de lactobacilos e 3,2 Log10 de leveduras, e atingiu a erradicação de estreptococos do grupo mutans. A TFDa também foi capaz de reduzir a biomassa, desagregar os biofilmes e diminuir a concentração de ácidos em 1,1 a 1,9 mmol de lactato/L. Em relação ao estudo 2, inicialmente, foram preparadas formulações do CAPE em diferentes concentrações de gellan gum (0,6 a 1%). As formulações foram avaliadas em relação ao sistema de liberação e ação antifúngica contra C. albicans. Verificou-se que concentrações mais altas de gellan (0,9 e 1%) levaram a uma liberação mais prolongada do CAPE em relação as concentrações mais baixas. Os valores de concentração inibitória mínima do CAPE sobre C. albicans foram aumentados quando esse composto foi incorporado no gellan. As formulações de CAPE em gellan apresentaram atividade antifúngica tanto em culturas planctônicas como em biofilmes de C. albicans, sendo esses efeitos dependentes do tempo de tratamento. O CAPE e suas formulações em gellan também levaram a uma diminuição da atividade proteolítica de C. albicans. Concluiu-se que a TFDa mediada por Fotoenticine e o sistema carreador de gellan gum podem ser estratégias terapêuticas promissoras para o controle dos biofilmes na cavidade bucal, podendo ser usadas respectivamente no tratamento da cárie e candidose. (AU)

Dental caries and oral candidiasis are infectious diseases frequently found in the population. The present work is divided into two studies, study 1 time as objective: To analyze the effects of antimicrobial photodynamic therapy (aPDT), mediated by Fotoenticine (FTC) and Methylene Blue (MB), on dental caries microcosm biofilms. In study 2, the objective was to evaluate gellan gum as a biomaterial to carry the antifungal caffeic acid phenethyl ester (CAPE) on Candida albicans. To conduct study 1, carious dentin samples were collected from different patients to form in vitro microcosm biofilms. The biofilms were treated with FTC or MB associated with 660 nm red LED irradiation, with energy dose of 28.5 J/cm² and power dose of 40 mW/cm². The data were analyzed by the count of Colony Forming Units (CFU/mL). In addition, the biomass, biofilm structure and acid production of the microorganisms were determined by microscopic or spectrophotometric analysis. The biofilms from different patients showed variations in microbial composition, being formed by streptococci, lactobacilli, and yeasts. Overall, aPDT decreased 3.7 Log10 of total microorganisms, 2.8 Log10 of streptococci, 3.2 Log10 of lactobacilli and 3.2 Log10 of yeasts, and achieved eradication of mutans group streptococci. PDTa was also able to reduce biomass, disaggregate biofilms, and decrease acid concentration by 1.1 to 1.9 mmol lactate/L. For study 2 of this, first the standards of CAPE were determined, such as minimum inhibitory concentration, and absorption peak, then CAPE was incorporated into gellan gum, and then the standard curve test and analysis of CAPE release was performed, finally the formulations were tested on planktonic culture and biofilm of different strains of C. albicans, it was also analyzed the action of this drug on the production of Sap. The MIC found varied from 32 to 64 µg/mL, the release tests showed a gradual release in the higher formulations, finally in the CFU/mL count both in planktonic culture and biofilm the formulations were able to inhibit the fungus. With this it is concluded that both aPDT for oral microcosm and gellan gum as caregiver of CAPE for Candida albicans inhibition are promising. (AU)

Níveis comparativos pré- e pós-tratamento de CSV, carga bacteriana total subgengival e sangramento gengival / Pre-and post-treatment comparative levels of VSC, subgingival total bacterial load and gingival bleeding

O objetivo deste ensaio clínico randomizado de 3 meses de duração foi avaliar os efeitos da combinação de procedimentos mecânicos e químicos sobre os níveis de sangramento gengival, Compostos Sulfurados Voláteis (CSV) e carga total bacteriana de pacientes com gengivite. Sessenta voluntários sistemicamente saudáveis com gengivite foram divididos em dois grupos: raspagem profissional associada ao uso diário de óleos essenciais (20ml/2x/dia) ou solução placebo (20ml/2x/dia). Todos os participantes receberam instruções de higiene bucal. Índice de sangramento gengival, carga bacteriana total subgengival (PCR em tempo real) e concentrações de CSV (dosador portátil Halimeter) foram mensurados antes e 90 dias após o tratamento gengival. Os dados foram comparados estatisticamente pelos teste t-Student e teste t-pareado (p < 0,05). Resultados: Finalizaram o estudo 27 indivíduos no grupo teste e 25 no grupo placebo. A carga bacteriana total e o IG reduziram mais evidentemente no grupo teste do que no grupo placebo. No grupo teste os valores médios de CSV reduziram de 94,62ppb (inicial) para 62,19ppb (3 meses) enquanto no grupo placebo eles se mantiveram estáveis entre as mensurações inicial (93,46ppb) e de 3 meses (95,00ppb). Conclusões: o tratamento gengival seguido de 90 dias de uso de solução de óleos essenciais acarretou melhora dos parâmetros monitorados, IG, carga total bacteriana e CSV.

The aim of this 3-month randomized clinical study was to evaluate the effects of the combination of mechanical and chemical procedures over the levels of gingival bleeding, VSC and total bacterial load in patients with gingivitis. Sixty systemically healthy individuals with gingivitis were randomized in two groups: professional debridement along with the daily use of essential oils (20ml/2x/day) or of a placebo solution (20ml/2x/day). All participants received oral hygiene instructions. Gingival Index, total bacterial load (real time PCR) and VSC concentration (portable Halimeter) were measured at baseline and at 90 days after gingival treatment. Data were statistically compared by Student-t test and paired-t test (p < 0.05). Results: Twenty-seven individuals finished the study in the test group and 25 in the placebo group. Total bacterial load and GI were greatest reduced in the test group than in the placebo group. Mean VSC values in the test group were reduced from 94,62ppb (at baseline) to 62,19ppb (3 months) while in the placebo group measures continued stable between baseline (93,46ppb) and (95,00ppb) 3-month examinations. Conclusions: Gingival treatment followed by the use of essential oils for 90 days lead to an improvement in the monitored parameters, GI, total bacterial load and VSC.