Desenvolvimento de formulações probióticas para a prevenção da candidose bucal: estudo in vitro e in vivo / Development of probiotic formulations for prevention of oral candidiasis: in vitro and in vivo study

RESUMO

Os probióticos são considerados uma alternativa potencial para o controle da candidose, no entanto, existe uma falta de produtos probióticos direcionados para a cavidade bucal. Neste estudo, desenvolvemos formulações probióticas usando gellan gum, um biopolímero natural usado como aditivo alimentar, e investigamos os efeitos dessas formulações em Candida albicans. Para isso, Lactobacillus paracasei 28.4, uma cepa recentemente isolada da cavidade bucal, foi incorporada em várias concentrações de gellan gum (1 a 0,6%). Todas as concentrações testadas foram capazes de incorporar as células de L. paracasei, mantendo a viabilidade bacteriana. As formulações probióticas permaneceram estáveis por 7 dias quando armazenadas à temperatura ambiente ou a 4°C. Entretanto, o armazenamento a longo prazo das formulações probióticas foi conseguido apenas quando L. paracasei 28.4 foi liofilizado. As formulações probióticas proporcionaram uma liberação de células de L. paracasei por 24 horas, o que foi suficiente para inibir o crescimento de C. albicans com efeitos dependentes das concentrações celulares incorporadas no gellan gum. As formulações probióticas também tiveram atividade inibitória contra os biofilmes de Candida, reduzindo o número de células de Candida (p<0,0001), diminuindo a biomassa total (p=0,0003) e prejudicando a formação de hifas (p=0,0002) em relação ao grupo controle não tratado. Contudo, a formulação probiótica de gellan gum a 1% proporcionou uma colonização oral de L. paracasei em camundongos com aproximadamente 6 log de UFC/mL após 10 dias. Essa formulação inibiu o crescimento de C. albicans (p<0,0001), impediu o desenvolvimento de lesões de candidose (p=0,0013) e suprimiu a inflamação (p = 0,0006) quando comparada aos camundongos não tratados. Estes resultados indicam que o gellan gum pode ser um biomaterial promissor como sistema transportador de probióticos para prevenir a candidose oral(AU)

ABSTRACT

Probiotics are considered a potential alternative for the control of candidiasis, however there is a lack of probiotic products targeted for the oral cavity. In this study, we developed probiotic formulations using gellan gum, a natural biopolymer used as a food-additive, and investigated the effects of this delivery method on Candida albicans. Lactobacillus paracasei 28.4, a strain recently isolated from the oral cavity, was incorporated in several concentrations of gellan gum (1 to 0.6%). All tested concentrations could incorporate L. paracasei cells while maintaining bacterial viability. Probiotic-gellan formulations were stable for 7 days when stored at room temperature or 4°C. Long-term storage of bacterial impregnated gellan gum could be achieved when L. paracasei 28.4 was lyophilized. The probiotic-gellan formulations provided a release of L. paracasei cells over 24 hours that was sufficient to inhibit the growth of C. albicans with effects dependent on the cell concentrations incorporated into gellan gum. The probiotic-gellan formulations also had inhibitory activity against Candida biofilms by reducing the number of Candida cells (p < 0.0001), decreasing the total biomass (p = 0.0003) and impairing hyphae formation (p = 0.0002) in relation to the control group, not treated. However, only probiotic formulation of gellan gum 1% provided an oral colonization of L. paracasei in mice with approximately 6 log of CFU/mL after 10 days. This formulation inhibited the C. albicans growth (p < 0.0001), prevented the development of candidiasis lesions (p = 0.0013), and suppressed the inflammation (p = 0.0006) when compared to the mice not treated. These results indicate that gellan gum is a promising biomaterial as a carrier system of probiotics to prevent oral candidiasis(AU)