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metadata.dc.type: Tese
Title: Streptococcus mutans e cárie dentária: estudos sobre a perspectiva de identificação de pacientes de risco à cárie e potencial da clorexidina como agente antimicrobiano bucal
metadata.dc.creator: Silva, Andréa Cristina Barbosa da
metadata.dc.contributor.advisor1: Araújo, Demétrius Antonio Machado de
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Sampaio, Fabio Correia
metadata.dc.description.resumo: Streptococcus mutans é o principal agente etiológico da cárie dentária, especialmente devido à sua habilidade de adesão à superfície dentária. Esta bactéria produz glicosiltransferases, que sintetizam polímeros de glicano solúveis e insolúveis a partir da sacarose, que aumentam a colonização de bactérias cariogênicas e promovem a formação de biofilme dental na superfície dos dentes. A clorexidina é o antimicrobiano tópico mais utilizado na Odontologia, sendo considerado padrão nas diversas especialidades odontológicas, porém existem poucos estudos com esta droga em nível molecular. O objetivo do presente estudo foi investigar a atividade do gluconato de clorexidina em Streptococcus mutans UA159, plantônicos e organizados em biofilme, em diferentes concentrações e períodos de crescimento. A Concentração Inibitória Mínima (MIC) e a Concentração Bactericida Mínima (MBC) da clorexidina nas células plantônicas e MBC em biofilmes, foram determinadas pelo método da microdiluição. O RNA total das S. mutans plantônicos e organizados em biofilme, expostos ou não (controles) à clorexidina foram extraídos, purificados e reversamente transcritos a Cdna. O PCR quantitativo em tempo real foi utilizado para quantificar os níveis relativos de transcrição dos genes 16S rRNA, gtfB, gtfC e gtfD de S. mutans na presença ou ausência de clorexidina. A atividade da clorexidina na estrutura do biofilme inicial de 2 e 4h, e as alterações morfológicas nas células plantônicas, sobre concentrações variadas, foi examinada por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). A MIC e a MBC para células plantônicas foram 2,2 mg/L e 18 mg/L, respectivamente, e a MBC para os biofilmes foi de 800 mg/. A exposição à clorexidina, nas concentrações de 4,5 mg/L e 9 mg/L, reduziu a contagem das células plantônicas por 6 e 20 vezes, respectivamente, enquanto a contagem das células do biofilme foram reduzidas (2,5 vezes ou mais) em concentrações acima de 500 mg/L. Nas células plantônicas, a exposição a 4.5 mg/L de CHX, aumentou a expressão das gtfC e gtfD por 11 e 4 vezes (p<0.01), respectivamente. Em biofilme, a expressão das gtfB, gtfC e gtfD foram reduzidas (<1,6 x, p<0.01) em concentrações acima de 500 mg/L. As superficies celulares aparentemente não mostraram modificação quando as células plantônicas foram expostas às concentrações de 4,5 mg/L por 2 ou 4h, mas depois de 6h, várias células murchas de S. mutans com material intracelular extravasado, foram observadas. Um decréscimo no comprimento das cadeias das células e também da matriz foram encontradas quando os biofilmes iniciais foram expostos a 1,1 mg/L e 4,5 mg/L de clorexidina, enquanto as concentrações de 1200 mg/L e 2000 mg/L causaram extensa precipitação de material desconhecido nas lamínulas. Assim, concluiu-se que os efeitos da clorexidina contra S. mutans dependem do tipo de organização celular, período de crescimento e concentração utilizada da droga. A clorexidina pode afetar a parece celular e interferir com mecanismos de formação do biofilme e, em concentrações subletais, reduz a expressão de algumas gtfs, o que pode exercer um efeito anticariogênico.
Abstract: Streptococcus mutans is the main etiologic agent of dental caries, especially due to its ability to adhesion to the tooth surface. This bacterium produces glycosyltransferases that synthesize polymers of soluble and insoluble glucan from sucrose, which increases the colonization of cariogenic bacteria and promote the formation of biofilm on the surface of the teeth. Chlorhexidine is the most frequent topical antibiotic used in dentistry and is considered standard in the various dental specialties, but there are few studies on this drug at the molecular level. The aim of the present study was to investigate the antibacterial activity of chlorhexidine gluconate against in vitro planktonic and biofilm Streptococcus mutans cells in a dose- and timedependent manner. The minimum inhibitory concentration (MIC) and minimum bactericidal concentration (MBC) of chlorhexidine in planktonic cells and MBC in biofilms were determined by microdilution method. Total S. mutans RNA from either planktonic cells or biofilms exposed or non-exposed (controls) to chlorhexidine were extracted, purified and reversely transcribed to cDNA. Real-time reverse transcription- PCR was used to quantify the relative levels of 16S rRNA, gtfB, gtfC and gtfD transcription of S. mutans in the presence of CHX. The activity of CHX in the initial biofilm structure for 2 and 4 h and morphological alterations in planktonic cells, under a range of CHX concentrations, was examined by Scanning Electron Microscopy (SEM). CLX MIC and MBC for planktonic cells were 2.2 mg/L and 18 mg/L, respectively, while MBC for biofilm was 800 mg/L. Planktonic cells exposed to CLX 4.5 mg/L and 9 mg/L were reduced almost by 6- and 20-fold, whereas biofilm counts were reduced (2.5-fold or more) in concentrations above 500 mg/L. In planktonic cells, exposition to CHX 4.5 mg/L increased gtfC and gtfD expression by 11-fold and 4-fold (p<0.01), respectively. In biofilm, expression of gtfB, gtfC and gtfD were reduced (<1.6-fold p<0.01) at concentrations above 500mg/L. Cell surfaces did not show any change when planktonic cells were exposed to CHX at 4.5 mg/L for 2 or 4h, but after 6 h, several wilted S. mutans cells with lost intracellular material could be observed. A decrease in the cells chain length and matrix was found when the initial biofilm was exposed from 1.1 mg/L to 4.5 mg/L of CHX, while 1200 mg/L and 2000 mg/L caused extensive precipitation of unknown material on the slide. Thus, we conclude that the CHX effects against bacteria depend on the kind of growth organization and the concentration/time of exposure to the drug. CHX may affect cell walls and intervene with mechanisms of the biofilm formation, and at sub-lethal concentrations, affect the expression of gtfs, which may exert an anticariogenic effect.
Keywords: Digluconato de clorexidina
Meio ambiente plantônico
Biofilme dental
PCR em tempo real
Microscopia Eletrônica de Varredura
Chlorhexidine gluconate
Planktonic environment
Biofilm
Real-time PCR
Scanning electron microscopy
metadata.dc.subject.cnpq: CIENCIAS BIOLOGICAS
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal da Paraí­ba
metadata.dc.publisher.initials: UFPB
metadata.dc.publisher.department: Biotecnologia
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia
Citation: SILVA, Andréa Cristina Barbosa da. Streptococcus mutans e cárie dentária: estudos sobre a perspectiva de identificação de pacientes de risco à cárie e potencial da clorexidina como agente antimicrobiano bucal. 2010. 91 f. Tese (Doutorado em Biotecnologia - Renorbio) - Universidade Federal da Paraí­ba, João Pessoa, 2010.
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
URI: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/tede/339
Issue Date: 21-Dec-2010
Appears in Collections:Centro de Biotecnologia (CBIOTEC) - Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia

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