Antimicrobial activity of Cymbopogon citratus (Poaceae) on Streptococcus mutans biofilm and its cytotoxic effects

RESUMEN

Resumen La caries dental, es una patología de origen multifactorial y actualmente los productos naturales son un tratamiento alternativo eficiente. El trabajo buscó evaluar la actividad antimicrobiana del aceite esencial de tres sustancias (Cymbopogon citratus y los componentes citral y mirceno) contra Streptococcus mutans ATCC UA159, así como su citotoxicidad sobre queratinocitos y fibroblastos humanos. A través de Microscopía Electrónica de Barrido, se observó la morfología típica de S. mutans, y una formación característica de polisacáridos, con una disposición más estructurada a las 48 h. El efecto de viabilidad bacteriana contra S. mutans en biofilms se evaluó a través de la exposición a las tres sustancias mediante el uso de la técnica de alto rendimiento MBEC, a concentraciones de 1, 0.1 y 0.01 μg/ml y clorhexidina como control positivo. La citotoxicidad de los compuestos se evaluó sobre queratinocitos y fibroblastos, mediante la técnica de reducción de MTT, utilizando 0.5 mM de H2O2 como control de muerte celular (control negativo) y etanol 1 % como control del vehículo (control positivo). Las tres sustancias evaluadas, tuvieron efectos sobre la viabilidad bacteriana de S. mutans con una mortalidad entre 74 y 96 %, sin diferencia significativa entre ellos (P > 0.393); adicionalmente, no fue evidente la citotoxicidad sobre queratinocitos y fibroblastos en un tratamiento de 24 h. Las sustancias evaluadas mostraron efectos antimicrobianos significativos; por lo tanto, estos deben estudiarse más a fondo como posibles coadyuvantes para prevenir la caries dental que causa efectos adversos menores.(AU)

ABSTRACT

Abstract Dental caries is a pathology of multifactorial origin and currently natural products are an efficient alternative treatment. The work sought to evaluate the antimicrobial activity of the three substances (Cymbopogon citratus essential oil and the citral and myrcene components) against Streptococcus mutans ATCC UA159, as well as their cytotoxicity on keratinocytes and human fibroblasts. Through Scanning electron microscopy, the typical morphology of S. mutans was observed and, a characteristic formation of polysaccharides, with more structured arrangement at 48 h. The bacterial viability effect against S. mutans on biofilms was evaluated through exposure to the three substances by using the MBEC technique-high-throughput at concentrations of 1, 0.1, and 0.01 µg/mL and chlorhexidine as positive control. The cytotoxicity of the compounds was evaluated on keratinocytes and fibroblasts through the MTT reduction technique, using 0.5 mM H2O2 as cell-death control (negative control) and ethanol 1 % as vehicle control (positive control). The three substances evaluated had effects on the bacterial viability of S. mutans with mortality between 74 and 96 %, without significant difference among them (P > 0.393); additionally, no cytotoxicity was evident on keratinocytes and fibroblasts in a 24 h treatment. The substances evaluated showed significant antimicrobial effects; hence, these should be studied further as potential co-adjuvants to prevent dental caries that cause minor adverse effects.(AU)