Análise do efeito da epigalocatequina-3-galato na virulência, crescimento inicial e maturação do biofilme de Streptococcus mutans rico em matriz extracelular

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Aragão, Maria Gerusa Brito
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Biofilm; Biofilme; Cárie dentária; Confocal microscopy; Dental caries; Microscopia confocal; Natural products; Produtos naturais; Streptococcus mutans
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/58/58135/tde-06112024-101011/

O chá-verde é rico em compostos biologicamente ativos, como a epigallocatequina-3-galato (EGCG), que possui efeito antimicrobiano contra Streptococcus mutans, bactéria associada ao desenvolvimento de lesões cariosas destrutivas. S. mutans é um avido formador de biofilme e, na presença de sacarose, sintetiza polissacarídeos insolúveis, que compõem a matriz extracelular do biofilme e são altamente virulentos. Já foi demonstrado que EGCG reduz a viabilidade, acidogenicidade e síntese de polissacarídeos de culturas planctônicas de S. mutans. Todavia, esses efeitos ainda precisam ser investigados utilizando modelos de biofilme cariogênico. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da EGCG na virulência, crescimento inicial e maturação do biofilme de S. mutans utilizando um modelo de alto desafio cariogenico. Na primeira etapa, avaliou-se os efeitos da EGCG na virulência do biofilme de S. mutans, que foi cultivado em regime de constante exposição a sacarose e exposto a NaCl 0,9% (controle negativo), EGCG 4 mg/ml, ou clorexidina 0,12% (controle positivo). O meio de cultura era trocado 2 vezes ao dia, quando também era avaliado seu pH. Após 67 h, o biofilme foi coletado para análise da viabilidade bacteriana e quantificação de polissacarídeos. Foi realizada análise morfológica e 3D do biofilme através de microscopias eletrônica de varredura e confocal a laser. Na segunda etapa, foi avaliado o efeito da EGCG carregada em nanopartículas de quitosana sobre biofilme de S. mutans utilizando o delineamento experimental da etapa 1. O biofilme foi tratado com NaCl 0.9%, nanopartículas de quitosana carregadas com EGCG 4 mg/ml, nanopartículas de quitosana, ou clorexidina 0,12%. Na terceira etapa, foi realizada a análise dos efeitos da EGCG no crescimento inicial e maturação do biofilme. Discos de hidroxiapatita foram pré-tratados com NaCl 0,9%, EGCG 4 mg/ml, ou clorexidina 0,12%, depois inoculados com S. mutans e cultivados por 24 ou 48 h. Após 24 e 46 h, o biofilme foi avaliado por microscopia confocal a laser, tendo sido avaliados os efeitos na arquitetura 3D do biofilme, bem como realizada quantificação do volume bacteriano e de matriz extracelular e medida a espessura da biomassa utilizando os softwares IMARIS® e COMSTAT, respectivamente. Os dados foram avaliados por análise de variância (ANOVA) seguido de teste post hoc de Tukey (α=5%). Os resultados demonstraram que, na etapa 1, o tratamento com EGCG reduziu significativamente a síntese de polissacarídeos extracelulares solúveis e insolúveis, alterando a organização 3D do biofilme, resultando na formação de microcolônias espaçadas e de menor espessura. Não foram observados efeitos significativos na acidogenigenicidade do biofilme ou na viabilidade bacteriana. Para a etapa 2, observou-se que as nanopartículas de quitosana carregadas com EGCG desorganizaram a matriz do biofilme sem afetar a viabilidade bacteriana. Por fim, demonstrou-se, na etapa 3, que tratamento com EGCG, no protocolo de 24 h, levou a redução da biomassa do biofilme. No protocolo de 46 h, o biofilme tratado com EGCG desenvolveu-se com aspecto semelhante ao do biofilme tratado com NaCl após 24 horas de crescimento. Não foi observada redução no volume de bactérias no biofilme, mas foi observada importante alteração de sua estrutura 3D devido à redução significante do volume e espessura da matriz extracelular. Dessa forma, conclui-se que o tratamento tópico com EGCG reduz a virulência do biofilme de S. mutans através da redução da síntese de polissacarídeos extracelulares, o que altera o crescimento inicial do biofilme e atrasa a sua maturação.