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Type: DISSERTAÇÃO DIGITAL
Degree Level: Mestrado
Title: Polissacarídeos extracelulares da matriz do biofilme como fonte de energia para Streptococcus mutans e efeito na cariogenicidade do biofilme dental = Extracellular polysaccharides from biofilm matrix as energy source to Streptococcus mutans and its effect on dental biofilm cariogenicity
Title Alternative: Extracellular polysaccharides from biofilm matrix as energy source to Streptococcus mutans and its effect on dental biofilm cariogenicity
Author: Oliveira, Bárbara Emanoele Costa, 1989-
Advisor: Ricomini Filho, Antônio Pedro, 1983-
Filho, Antônio Pedro Ricomini
Abstract: Resumo: Polissacarídeos extracelulares (PEC) são sintetizados por enzimas de Streptococcus mutans a partir da sacarose, facilitando a aderência microbiana à superfície dental e mudando a estrutura do biofilme o tornando mais cariogênico. Tem sido sugerido que PEC poderiam ser utilizados como reserva energética extracelular aumentando a cariogenicidade da sacarose, o que não tem sido experimentalmente comprovado. Este estudo foi conduzido para avaliar se PEC são utilizados por biofilme de S. mutans durante período noturno de limitação de carboidratos (jejum), contribuindo com o aumento da desmineralização do esmalte ocorrida durante exposição diária de carboidratos (abundância). O estudo foi in vitro, randomizado e cego, utilizando biofilmes de S. mutans UA 159, crescidos sobre blocos de esmalte dental bovino que foram selecionados por dureza de superfície (n=12/grupo). Os biofilmes foram cultivados a 37ºC, 10% de CO2 em meio ultrafiltrado à base de triptona e extrato de levedura contendo 0,1 mM de glicose. Eles foram tratados 8x/dia com glicose 5,25% + frutose 5,25% - acidogênicos e formadores de polissacarídeos intracelulares (PIC); ou sacarose 10% - acidogênica e formadora de PIC e PEC. Essa frequência simulou episódios de abundância e escassez de carboidratos na cavidade bucal. Amostras de biofilmes foram coletadas ao final do 4º dia, após a última exposição diária aos carboidratos (abundância) ou no início do 5º dia, após o período noturno de jejum. Durante o crescimento dos biofilmes, o pH do meio de cultura foi determinado ao início e ao final do dia, sendo o meio armazenado para análises das concentrações de compostos orgânicos e cálcio. Nos biofilmes foram analisados PIC e PEC solúveis e insolúveis, contagem de unidades formadoras de colônia (UFC), peso seco, e suas arquiteturas por microscopia confocal de varredura a laser. A porcentagem de perda de dureza de superfície (%PDS) dos blocos foi calculada. Os dados foram analisados por Anova two-way seguido do teste de Tukey, ou Teste t (?= 5%). O efeito do fator tipo de carboidrato (Glicose+Frutose ou Sacarose) foi significativo (p< 0,05) para as variáveis: polissacarídeos, peso seco, pH e concentração de cálcio do meio de cultura; mas não a condição da coleta (abundância ou jejum) (p> 0,05). Maiores quantidades de PIC e PEC solúveis e insolúveis, maior peso de biofilme, menor pH e maiores concentrações de cálcio foram encontrados no grupo sacarose (p< 0,05). Ambos os efeitos (carboidrato e condição de coleta) foram significativos em relação à concentração de ácido lático, sendo maior no grupo sacarose (p< 0,05). Não houve efeito do carboidrato e nem do período de coleta quanto à contagem de UFC (p>0,05). O efeito do tipo de carboidrato foi significativo para a %PDS do esmalte (p< 0,05), com maior perda no grupo sacarose (40%), mas a desmineralização não aumentou durante o período de jejum (p> 0,05). Assim, não foi observado aumento na desmineralização do esmalte no período de escassez de carboidratos, sugerindo que a metabolização de PEC durante o período noturno de jejum poderia não contribuir com o aumento da desmineralização do esmalte ocorrida durante a exposição diária ao carboidrato

Abstract: Extracellular polysaccharides (EPS) are synthesized by Streptococcus mutans enzymes from sucrose, facilitating microbial adherence to dental surface and changing the biofilm structure becoming more cariogenic. It has been suggested that EPS could be used as extracellular energy reserve increasing sucrose cariogenicity, which has not been verified experimentally. This study was conducted to evaluate if extracellular polysaccharides (EPS) are used by Streptococcus mutans (Sm) biofilm during night starvation, contributing to increase enamel demineralization occurred during daily sugar exposure (abundance). The study was in vitro, randomized and blind, using S. mutans UA 159 biofilms, grown on dental enamel blocks that were selected by surface hardness (n=12/group). Biofilms were grown at 37 ° C, 10% CO2 in ultrafiltered based tryptone and yeast extract medium containing 0.1 mM glucose. They were treated 8x/day with 5.25% glucose + fructose 5.25% - acidogenic and intracellular polysaccharides formation (IPS); or 10% sucrose - acidogenic and IPS and EPS formation. This frequency simulated abundance and starvation of carbohydrates episodes in the mouth. Biofilm samples were collected at the end of the 4th day, after the last daily exposure to carbohydrates (abundance) or at the beginning of the 5th day after an overnight starvation period. During the biofilm growth, the culture medium pH was determined at the beginning and end of the day, being the medium stored for organic compounds and calcium concentrations analysis. IPS and soluble and insoluble EPS, colony forming units counts (CFU), dry weight, and their architectures by confocal laser scanning were analyzed in biofilms. The percentage of surface hardness loss (%SHL) of enamel slabs was calculated. Data were analyzed by ANOVA two-way followed by Tukey test, or T-test (? = 5%). The factor effect of carbohydrate type (glucose + fructose or sucrose) was significant (p <0.05) for the variables: polysaccharides, dry weight, pH and calcium concentration in the culture medium; but not the harvest condition (abundance or starvation) (p> 0.05). Larger amounts of IPS and soluble and insoluble EPS, greater biofilm weight, lower pH and higher calcium concentration were found in the sucrose group (p <0.05). Both effects (carbohydrate and harvest condition) were significant in relation to the concentration of lactic acid, being higher in the sucrose group (p <0.05). There was no effect to the carbohydrate and neither to the harvest period factors in relation to CFU counts (p> 0.05). The carbohydrate type effect was significant for enamel %SHL (p <0.05), with greater loss in sucrose group (40%), but the demineralization has not increased during the starvation period (p> 0.05). Thus, there was no increase in enamel demineralization in the carbohydrates starvation period, suggesting that EPS metabolism during the night starvation could not contribute to the increase of enamel demineralization occurred during the daily exposure to carbohydrate
Subject: Polissacarídeos
Streptococcus mutans
Sacarose
Metabolismo
Language: Multilíngua
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2016
Appears in Collections:FOP - Tese e Dissertação

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