Desenvolvimento de formulações probióticas de isolados clínicos de Lactobacillus spp. para controle de Candida albicans / Development of probiotic formulations of clinical isolates of Lactobacillus spp. for the control of Candida albicans

RESUMO

O uso de probióticos tem sido considerado uma alternativa para o controle das candidoses bucais, como a estomatite protética. Recentemente, nosso grupo de pesquisa isolou cepas clínicas bucais de Lactobacillus rhamnosus (5.2) e Lactobacillus fermentum (20.4) com atividade antifúngica contra Candida albicans. Entretanto, é necessário o desenvolvimento de formulações para uso clínico dessas cepas probióticas na cavidade bucal. Assim, o objetivo desse projeto foi desenvolver formulações probióticas em hidrogel gellan gum com atividade antifúngica que possam ser usadas no controle da estomatite protética. Para o preparo das formulações probióticas, as cepas L. rhamnosus 5.2 ou L. fermentum 20.4 foram incorporadas em formulações com diferentes concentrações de gellan gum (0,6 a 1%). A viabilidade das células de Lactobacillus nas formulações e o sistema de liberação foram testados em diferentes condições de armazenamento, incluindo tempo e temperaturas de estocagem. A seguir, os efeitos das formulações probióticas foram avaliados sobre C. albicans pelo método de difusão em ágar e sobre biofilmes microcosmos por contagem de células viáveis e análise de microscopia eletrônica de varredura. Os resultados demonstraram que todas as concentrações do gellan foram capazes de manter a viabilidade das células de L. rhamnosus e L. fermentum em torno de 5 a 7 log, durante 14 semanas, independentemente da temperatura de armazenamento (4°C ou temperatura ambiente). No teste de difusão em ágar, verificou-se que as formulações probióticas levaram à inibição de cepas padrão e clínicas de C. albicans, demonstrando que as cepas de Lactobacillus incorporadas no gellan mantiveram sua atividade antifúngica. As formulações probióticas também conseguiram inibir os biofilmes microcosmos provenientes de pacientes com estomatite protética, reduzindo o número de células viáveis de Candida e desestruturando a arquitetura dos biofilmes. Concluiu-se que o gellan gum mostrou ser um biomaterial promissor como carreador das cepas probióticas de L. rhamnosus 5.2 e L. fermentum 20.4. Além disso, as formulações probióticas desenvolvidas apresentaram ação antifúngica sobre células de C. albicans e biofilmes de estomatite protética, podendo desta forma atuar na prevenção da candidose bucal. (AU)

ABSTRACT

The use of probiotics has been considered an alternative for the control of oral candidiasis such as denture stomatitis. Recently, our research group isolated oral clinical strains of Lactobacillus rhamnosus (5.2) and Lactobacillus fermentum (20.4) with antifungal activity against Candida albicans. However, it is necessary to develop formulations for clinical use of these probiotic strains in the oral cavity. Thus, the purpose of this project was to develop probiotic formulations in gellan gum hydrogel with antifungal activity that could be used in the control of denture stomatitis. For the preparation of probiotic formulations, the strains L. rhamnosus 5.2 or L. fermentum 20.4 were incorporated into formulations with different concentrations of gellan gum (0.6 to 1%). The viability of Lactobacillus cells in the formulations and the delivery system were tested under different storage conditions, including storage time and temperatures. Next, the effects of the probiotic formulations were evaluated on C. albicans by the agar diffusion method and on microcosm biofilms by viable cell count and scanning electron microscopy analysis. The results showed that all concentrations of gellan were able to maintain the viability of L. rhamnosus and L. fermentum cells around 5 to 7 log for 14 weeks, regardless of storage temperature (4°C or room temperature). In the agar diffusion test, it was found that the probiotic formulations led to the inhibition of standard and clinical strains of C. albicans, demonstrating that the Lactobacillus strains incorporated into gellan maintained their antifungal activity. Probiotic formulations were also able to inhibit microcosm biofilms from patients with denture stomatitis, reducing the number of viable Candida cells and disrupting the architecture of biofilms. As a conclusion, the gellan gum proved to be a promising biomaterial as a carrier of the probiotic strains of L. rhamnosus 5.2 and L. fermentum 20.4. In addition, the probiotic formulations developed showed antifungal action on C. albicans cells and denture stomatitis biofilms, thus being able to act in the prevention of oral candidiasis. (AU)