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Type: TESE DIGITAL
Title: Viabilidade celular e expressão do gene ftsZ em biofilmes de "Enterococcus faecalis" expostos ao pH alcalino = Cell viability and ftsZ gene expression of "Enterococcus faecalis" biofilms exposed to alkaline pH
Title Alternative: Cell viability and ftsZ gene expression of "Enterococcus faecalis" biofilms exposed to alkaline pH
Author: Rosa, Tiago Pereira da, 1984-
Advisor: Jacinto, Rogerio de Castilho
Abstract: Resumo: A formação de biofilme in vitro pode ser influenciada pelas características da cepa, tempo de incubação e disponibilidade de nutrientes como a glicose, que regula a produção de biofilme de diversas espécies, incluindo Enterococcus faecalis - espécie bacteriana mais frequentemente relacionada ao insucesso endodôntico. A capacidade de penetrar em túbulos dentinários e formar biofilme são fundamentais em sua resistência ao pH elevado de agentes antimicrobianos utilizados no tratamento endodôntico. Mudanças na taxa de crescimento, na expressão gênica e fenotípica são características dos biofilmes. Este estudo in vitro teve o objetivo de avaliar e comparar a formação de biofilmes de três cepas de E. faecalis em diferentes concentrações de glicose; e avaliar a viabilidade celular e a expressão do gene de divisão celular, ftsZ, de biofilmes maduros de E. faecalis em desafio alcalino. Métodos: A formação de biofilme pelas cepas ATCC 29212, GS12 e JH2-2 em meio TSB suplementado por 0%, 0.5%, 1% e 2% de glicose foi avaliada pela mensuração das densidades óticas (OD) em cristal violeta ao longo de 7 dias. Na sequência, biofilmes maduros de E. faecalis GS12 foram incubados por 7 dias em meio TSB (+2% glicose) ajustado ao pH 7, 10, 11, e 12. No decorrer dess período, a viabilidade celular e a expressão do gene ftsZ foram analisadas por microscopia confocal e qPCR. Resultados: As cepas apresentaram capacidade de formação de biofilme distintas (p<0.05). E. faecalis ATCC 29212 e JH2-2 não formaram biofilme em TSB sem adição de glucose (OD570 < 0,3). E. faecalis GS12 demostrou maior biomassa em todos os momentos e sob todas as concentrações de glicose (p<0.001). Após 24 h em meio alcalino, todos os grupos experimentais apresentaram uma redução de volume (p<0.05). Em pH 7, a maioria das células permaneceram viáveis durante todo o período experimental (90% ± 0.06%). Em pH 10, não houve diferença na proporção de células vivas/mortas no 5º dia, no 7º dia poucas células permaneceram viáveis (p<0.05). Em pH 11 e 12, o volume dos biofilmes foi majoritariamente composto por células mortas em qualquer momento da análise. A expressão do gene ftsZ permaneceu inalterada durante todo o período experimental nas amostras de biofilmes em pH 7 e pH 10. Biofilmes em pH 11 e pH 12 não produziram amplicons. Conclusão: A formação de biofime de E. faecalis in vitro é dependente tanto da cepa quanto da concentração de glicose presente no meio. E. faecalis, GS12 exibiu maior habilidade em formar biofilme. E. faecalis ATCC 29212 e JH2-2 demonstraram uma capacidade limitada de produzir biofilme durante 7 dias. O ambiente alcalino afeta a estrutura e a viabilidade celular do biofilme maduro de E. faecalis de forma dependente da concentração e do tempo de exposição. Níveis de transcritos do gene ftsZ em biofilmes maduros de E. faecalis permanecem inalterados ao longo de 7 dias em pH 7 e pH 10

Abstract: Biofilm formation in vitro is likely influenced by factors that include the intrinsic characteristics of the strain, the incubation period and nutrient availability such as glucose that regulates biofilm production among many species including Enterococcus faecalis ¿ bacterial species most frequently related to endodontic failure. The ability to penetrate into dentinal tubules and form biofilms are essential features to withstand the high pH of antimicrobial agents used during endodontic treatment. Changes in growth rate, gene expression and phenotype are usual features in biofilm life style. This in vitro study aimed to evaluate and compare the biofilm growth of three E. faecalis strains in different glucose concentrations; and to analyzed cell survival and expression of ftsZ, a cell division gene, in mature E. faecalis biofilms in alkaline stress. Methods: The biofilm growth of E. faecalis ATCC 29212, GS12 and JH2-2 was assessed with crystal violet assay by measuring optical densities during 7 days of incubation in TSB medium supplemented with 0% , 0.5%, 1% and 2% glucose. Afterwards, mature E. faecalis GS12 biofilms were incubated for 7 days in TSB (+2% glucose) and adjusted to pH 7, 10, 11, and 12. Along this period, cell viability and ftsZ gene expression were analyzed by confocal microscopy and qPCR. Results: The strains had significantly different biofilm-forming ability (p<0.05). E. faecalis ATCC 29212 and JH2-2 did not form biofilm in TSB medium without additional glucose supplementation (OD570 < 0,3). E. faecalis GS12 presented the greatest biomass at all time points and under any glucose concentration (p<0.001). In the first 24 h of alkaline challenge, all experimental groups presented a significant reduction on biofilm volume (p < 0.05). At pH 7, most of biofilm cells remained viable throughout the experimental period (90% ± 0.06%). At pH 10, no difference in proportion of live/dead cells was observed by the 5th day, by the 7th day there were few remaining live cells (p<.05). At pH 11 and pH 12, most biovolume was composed of dead cells at any time point. The expression of ftsZ gene remained unaltered throughout the experimental period in biofilm samples exposed to pH 7 and pH 10. Biofilms exposure to pH 12 and PH 11 produced no amplicon. Conclusion: E. faecalis biofilm formation in vitro is strain- and glucose-dependent. E. faecalis GS12 presented the greatest biofilm formation ability among the analyzed strains. E. faecalis ATCC 29212 and JH2-2 have a limited capacity to form biofilm over 7 days of incubation. Alkaline environment affected mature E. faecalis biofilm structure and cell viability in a concentration- and time-dependent manner. Transcript levels of ftsZ gene remained unaltered in mature E. faecalis biofilms at pH 7 and pH 10 over 7 days
Subject: Biofilme
Enterococcus faecalis
Alcalinização
Sobrevivência celular
Expressão gênica
Editor: [s.n.]
Citation: ROSA, Tiago Pereira da. Viabilidade celular e expressão do gene ftsZ em biofilmes de "Enterococcus faecalis" expostos ao pH alcalino = Cell viability and ftsZ gene expression of "Enterococcus faecalis" biofilms exposed to alkaline pH. 2017. 1 recurso online (69 p.). Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba, Piracicaba, SP.
Date Issue: 2017
Appears in Collections:FOP - Dissertação e Tese

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