Thesis (M.S.)--University of Michigan, 2001. / Includes bibliographical references.

Inflammatory Bowel Disease (IBD) is an umbrella term used to describe a group of chronic, relapsing/remitting disorders of the gastrointestinal tract (GIT). While the precise aetiology of IBD is unknown, it is believed to be a result of the interaction of genetics, the immune system and the enteric microbiota. Thus, the search for potentially pathogenic microbial residents of the GIT is a current research focus. Fusobacterium nucleatum (Fn) is a member of the normal human microflora, including the GIT and has a well-characterized role in periodontitis in the oral setting. We have determined that Fn can be frequently recovered from human intestinal biopsies and furthermore, there is a positive correlation between recovery of Fn and the IBD status of the host. Fn strains from IBD patients were more invasive in vitro than strains from healthy controls and also demonstrated the ability to survive and proliferate inside host cells. Furthermore, while Fn strains from both IBD patients and healthy controls were able to induce expression of the pro-inflammatory cytokine IL-8 in vitro, in comparison to strains from controls, Fn strains from IBD patients resulted in decreased levels of IL-8 protein outside the host cells, suggesting that these strains may utilize sophisticated tactics to promote their survival. Thus, differences in virulence determinants among strains may be key to understanding a potential role for Fn in IBD. Characterization of virulence mechanisms utilized by Fn isolates from IBD patients could define a potentially important aspect of microbe/host interactions in this devastating disease, and indicate future therapeutic targets. / Canadian Institutes of Health Research, Canadian Digestive Health Foundation, Crohn's and Colitis Foundation of Canada

Thèse (M.Sc.)--Université Laval, 2002. / Bibliogr.: f. 80-98. Publ. aussi en version électronique.

Fusobacterium nucleatum é uma espécie bacteriana Gram-negativa, anaeróbia estrita e uma das espécies frequentemente encontradas nas infecções primárias do sistema de canais radiculares. Esta espécie tem grande importância na formação de biofilmes por ser uma ponte de união entre espécies que não são capazes de interagir. Os micro-organismos constituintes de biofilmes trocam material genético, aumentando a tolerancia dos mesmos e é quase impossível um isolado clínico ter os genes totalmente iguais à cepa padrão de coleções de cultura como da ATCC (American Type Culture Colection). O presente estudo investigou a espécie bacteriana anaeróbia Fusobacterium nucleatum isolada de canais radiculares, comparando-a com sua cepa de referência. Foi feito a comparação da suscetibilidade microbiana in vitro por meio de cultura microbiológica pelo método do E-test, com as cepas em crescimento planctônico e em biofilme. Também foi definido um protocolo de Purificação de RNA para esta espécie em ambas as condições de crescimento. As cepas clínicas de F. nucelatum foram isoladas por meio da cultura microbiológica de 23 pacientes que apresentavam dentes com infecção primária e periodontite apical visível em radiografia. Foi feito isolamento e identificação da espécie por série bioquímica com testes comerciais (Sistema Api, Bio-Meriéux, França) e PCR convencional, sendo no total 4 isolados clínicos investigados. Foi verificada a suscetibilidade antimicrobiana dos seguintes antibióticos: Amoxicilina, Amoxicilina + ácido clavulânico, Ampicilina, Azitromicina, Clindamicina, Eritromicina e Metronidazol. O protocolo para purificação de RNA foi feito com microesferas de zircônia, dispositivo bead beater, kit comercial RNeasy (Qiagen) e transcrição para DNA complementar (cDNA). A qualidade da purificação foi testada quanto a sua capacidade de amplificação pela reação em cadeia da polimerase em tempo real (qPCR) utilizando primer para o gene 16s RNA específico para F. nucelatum. Todas as cepas testadas foram 100% suscetíveis a Amoxicilina + ácido clavulânico, Ampicilina, Azitromicina, Clindamicina e Metronidazol. Ambos os tipos de crescimento bacteriano demonstraram resistência somente à eritromicina. O protocolo proposto para a purificação do RNA de F. nucelatum dos isolados em crescimento planctônico e em biofilme foi eficaz. A média do rendimento do RNA das amostras para as bactérias em crescimento planctônico foi de 514,2 ng/μL (DP ± 397,7) e para as amostras em biofilme foi de 377,1 ng/μL (DP± 144,1). Os valores encontrados sugerem uma boa qualidade de RNA, livre de contaminação por proteínas. Todas as cepas de Fusobacterium nucleatum isoladas de canais radiculares, assim como a cepa ATCC foram suscetíveis aos antibióticos testados, com exceção do antibiótico eritromicina em ambos os tipos de crescimento bacteriano. As bactérias em biofilme apresentaram aumento na tolerância frente aos agentes antimicrobianos, com diferença estatística. O protocolo estabelecido para a purificação do RNA de cepas de Fusobacterium nucleatum cultivadas em fase planctônica e em biofilmes teve êxito com amplificação por qPCR. / Fusobacterium nucleatum is a Gram-negative bacterial species, strict anaerobic and one of the species often found in primary infection of the root canal system. This species has great importance in biofilm formation to be a union bridge between species which are not able to act alone. The constituent microorganisms of the biofilm exchange each tother genetic material, increasing the strength of them. It is almost impossible for a clinical isolate have genes totally equal to a standard strain, such as strains of culture collections like ATCC (American Type Culture Collection). The present study investigated anaerobic bacterial species Fusobacterium nucleatum isolated from root canals, comparing them to the ATCC strain. The microbial in vitro susceptibility of biofilm and planktonic growth of the strains was compared by means of microbiological culture and the E-test method, with the antibiotics Amoxicillin, Amoxicillin + clavulanic acid, Ampicillin, Azithromycin, Clindamycin, Eritromycin and Metronidazole.. Also, a RNA Purification protocol for the strains under the same growth conditions was defined. Clinical isolates were obtained by microbiological samples of patients with teeth with pulp necrosis and apical periodontitis visible on radiographs. The species isolation and identification were performed using commercial biochemical tests (Sistema Api, Bio-Meriéux, France) and conventional PCR, obtaining four clinical isolates. The protocol for RNA purification was done with zirconia beads, bead beater device and commercial kit RNeasy (Qiagen) and transcribed into complementary DNA (cDNA). The quality of purification was tested for its ability of amplification by real time polymerase chain reaction (qPCR) using primer for the gene 16s RNA specific for F. nucleatum. All tested trains were 100% susceptible to amoxicillin + clavulanic acid, ampicillin, azithromycin, clindamycin and metronidazole. Both types of bacterial growth showed resistance to Erythromycin. Bacteria in biofilm showed a decrease in susceptibility to all antibiotics, but without statistical difference. The protocol proposed for the purification of RNA of F. nucleatum was effective, in the planktonic and the biofilm growth. The average yield of RNA samples for bacteria in planktonic growth was 514.2 ng /μL (SD ± 397.7) and the samples in biofilm was 377.1 ng / μL (SD ± 144.1). These found values suggest a good quality of RNA, free of protein contamination. The established protocol for the purification of the RNA of the Fusobacterium nucleatum strains, grown in biofilm and planktonic phase, had successfully amplified by qPCR.

A cavidade bucal é um habitat microbiano complexo que apresenta mais de 500 espécies bacterianas como componentes da microbiota. A saúde periodontal está estabelecida quando há equilíbrio entre os microrganismos patogênicos e o hospedeiro. O digluconato de clorexidina é um dos antimicrobianos bucais mais utilizados, no entanto, essa substância tem sido associada a alguns efeitos colaterais indesejáveis. Os óleos de copaíba e de melaleuca tem sido estudados como importantes fitoterápicos, devido aos seus diversos efeitos, entre eles ação antibacteriana. Partindo-se do princípio de que o óleo copaíba e de melaleuca possuem atividade antimicrobiana e de que não há dados suficientes na literatura utilizando esses fitoterápicos sobre Porphyromonas gingivalis e Fusobacterium nucleatum, foram preparados testes de Concentração Inibitória Mínima (CIM) e Concentração Bactericida Mínima (CBM) das bactérias Fusobacterium nucleatum (ATCC 25586) e Porphyromonas gingivalis (ATCC 3327) frente ao digluconato de clorexidina e aos óleos provindos de Copaifera officinalis e de Melaleuca alternifólia. Realizaram-se ainda testes para determinação de Concentração Subinibitória (CS) e ensaios para determinar a capacidade de autoagregação e coagregação dessas bactérias expostas às concentrações subinibitórias das soluções testadas. Como controles foram utilizados apenas meio de cultura e meio de cultura acrescido de Tween 80. Todos os óleos utilizados tiveram sua composição analisada por cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massa. O óleo de melaleuca, após identificação de sua composição, apresentou, respectivamente, os seguintes constituintes em maiores concentrações: terpin-4-ol, -terpineno, -terpineno, terpinoleno e 1,8-cineol. O óleo de copaíba apresentou como principais constituintes, respectivamente, trans-cariofileno, germacreno B, -humuleno, germacreno D e -copaeno. Os resultados obtidos como CIM para F.nucleatum foram semelhantes à CBM em todas as soluções testadas. Para a bactéria P.gingivalis, todas as soluções testadas inibiram o crescimento bacteriano, contudo, os resultados obtidos durante a determinação da CBM demonstraram que o óleo de copaíba foi bacteriostático. Todas as soluções testadas inibiram o processo de autoagregação e apenas o óleo de copaíba foi eficiente na inibição do processo de coagregação entre F.nucleatum e P.gingivalis. Esses dados sugerem que as três soluções testadas apresentam relevantes mudanças no desenvolvimento normal de P.gingivalis e F.nucleatum, bem como influenciam no processo de autoagregação de F.nucleatum. O óleo de copaíba demonstrou ter uma notável propriedade de inibir o processo de coagregação entre as bactérias testadas neste estudo. / The oral cavity is a complex microbial habitat that has more than 500 bacterial species as components of the microbiota. Periodontal health is established when there is equilibrium between pathogens and host. The chlorhexidine digluconate is one of the most commonly used oral antibiotics, however, this substance has been associated with some undesirable side effects. Copaiba and melaleuca oils have been studied as important herbal medicines because of their effects, including antibacterial action. Based on the principle that the copaiba oil and tea tree have an antimicrobial activity and that is no sufficient data in the literature using these herbal medicines against Porphyromonas gingivalis and Fusobacterium nucleatum, Minimum Inhibitory Concentration (MIC) and minimum bactericidal concentration (MBC) tests of Fusobacterium nucleatum (ATCC 25586) and Porphyromonas gingivalis (ATCC 3327) related to chlorhexidine digluconate and oils coming from Copaifera officinalis and Melaleuca alternifolia, were prepared. Assays were performed to determine the subinibitory concentration and the capacity of those bacteria to autoaggregation and coaggregation when exposed to subinibitory concentrations, previously tested. Medium and medium added Tween 80 were used as a control. All oils used had their composition analyzed by gas chromatography-mass spectrometry. The tea tree oil mainly chemical compounds were identified as terpin-4-ol, -terpinen, -terpinen, terpinolene and 1,8-cineole while copaiba oil presented as its main constituents trans-caryophyllene, germacrene B, -humulene, germacrene D and -copaene. The MIC results for F.nucleatum were similar to the CBM data in all solutions. For the bacterium P. gingivalis, all solutions tested inhibited bacterial growth, however, the results obtained during the determination of CBM showed that the copaiba oil was bacteriostatic. All solutions tested inhibited the autoaggregation process but only copaiba oil was effective in inhibiting the coaggregation between F.nucleatum and P. gingivalis. These data suggest that all the solutions tested in this study have relevant changes in the normal development of P.gingivalis and F.nucleatum as well in the influence of the autoaggregation process of F.nucleatum yet Copaiba oil also demonstrated to have remarkable properties to change coaggregation between the bacteria used in this study.

Orientador: Ana Lia Anbinder / Coorientadora: Liliana Scorzoni / Banca: Cristiane Yumi Koga Ito / Banca: Victor Angelo Martins Montalli / Resumo: A doença periodontal, afecção crônica inflamatória multifatorial, está entre as principais doenças bucais que afetam a população mundial. Entre as bactérias associadas à periodontite, estão Fusobacterium nucleatum e Aggregactibacter actinomycetemcomitans. Novas terapias adjuntas ao tratamento convencional têm sido propostas para a doença periodontal, entre elas o uso de probióticos. Porém, seu uso não está isento de riscos, e uma alternativa para minimizá-los é inativar os micro-organismos, mantendo suas propriedades benéficas, o que ocorre com os chamados paraprobióticos. Desse modo, são objetivos deste estudo avaliar os efeitos antimicrobianos de L. reuteri vivo, inativado pelo calor e seus produtos sobre F. nucleatum, A. actinomycetemcomitans e sobre as bactérias comensais, Streptococcus mitis e Streptococcus salivarius, além de estudar os efeitos da interação das preparações e periodontopatógenos em modelo de invertebrado. A atividade antimicrobiana in vitro foi avaliada associando-se as bactérias patogênicas ou comensais a L. reuteri vivo, inativado ou sobrenadante. Após interação, as bactérias foram cultivadas em meio seletivo para contagem de unidades formadoras de colônias (UFC). No estudo em Galleria mellonella, após a infecção com as bactérias patogênicas e as preparações de L. reuteri, foi avaliada a curva de sobrevivência e densidade hemocitária. Os dados foram analisados com o teste estatístico apropriado, ao nível de 5%. Após interação bacteriana in vitro, S. sa... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Periodontal disease, a chronic multifactorial inflammatory disease, is among the major oral diseases that affects the worldwide population. Among the bacteria associated with periodontitis are Fusobacterium nucleatum and Aggregactibacter actinomycetemcomitans. New therapies have been proposed for periodontal disease as adjunct to conventional treatment, including the use of probiotics. However, their use isn't risk-free and an alternative to that is the inactivation of the microorganisms, maintaining their beneficial properties, which occurs with the paraprobiotics. Thus, the objective of this study is to evaluate the antimicrobial effects of living and heat-killed L. reuteri, and its products on F. nucleatum, A. actinomycetemcomitans and on the commensal bacteria, Streptococcus mitis and Streptococcus salivarius, as well as to study the interaction of the preparations and periodontopathogens in an invertebrate model. In vitro antimicrobial activity was evaluated by associating the pathogenic or commensal bacteria to live, heat killed or L. reuteri supernatant. After interaction, the bacteria were cultured in a selective medium for colony-forming unit (CFU) count. In the study with Galleria mellonella, after infection with pathogenic bacteria and L. reuteri preparations, the survival curve and hemocyte density were evaluated. The data were analyzed with the appropriate statistical test at the 5% level. After bacterial interaction in vitro, S. salivarius reduced the number of ... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

A cavidade bucal é um habitat microbiano complexo que apresenta mais de 500 espécies bacterianas como componentes da microbiota. A saúde periodontal está estabelecida quando há equilíbrio entre os microrganismos patogênicos e o hospedeiro. O digluconato de clorexidina é um dos antimicrobianos bucais mais utilizados, no entanto, essa substância tem sido associada a alguns efeitos colaterais indesejáveis. Os óleos de copaíba e de melaleuca tem sido estudados como importantes fitoterápicos, devido aos seus diversos efeitos, entre eles ação antibacteriana. Partindo-se do princípio de que o óleo copaíba e de melaleuca possuem atividade antimicrobiana e de que não há dados suficientes na literatura utilizando esses fitoterápicos sobre Porphyromonas gingivalis e Fusobacterium nucleatum, foram preparados testes de Concentração Inibitória Mínima (CIM) e Concentração Bactericida Mínima (CBM) das bactérias Fusobacterium nucleatum (ATCC 25586) e Porphyromonas gingivalis (ATCC 3327) frente ao digluconato de clorexidina e aos óleos provindos de Copaifera officinalis e de Melaleuca alternifólia. Realizaram-se ainda testes para determinação de Concentração Subinibitória (CS) e ensaios para determinar a capacidade de autoagregação e coagregação dessas bactérias expostas às concentrações subinibitórias das soluções testadas. Como controles foram utilizados apenas meio de cultura e meio de cultura acrescido de Tween 80. Todos os óleos utilizados tiveram sua composição analisada por cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massa. O óleo de melaleuca, após identificação de sua composição, apresentou, respectivamente, os seguintes constituintes em maiores concentrações: terpin-4-ol, -terpineno, -terpineno, terpinoleno e 1,8-cineol. O óleo de copaíba apresentou como principais constituintes, respectivamente, trans-cariofileno, germacreno B, -humuleno, germacreno D e -copaeno. Os resultados obtidos como CIM para F.nucleatum foram semelhantes à CBM em todas as soluções testadas. Para a bactéria P.gingivalis, todas as soluções testadas inibiram o crescimento bacteriano, contudo, os resultados obtidos durante a determinação da CBM demonstraram que o óleo de copaíba foi bacteriostático. Todas as soluções testadas inibiram o processo de autoagregação e apenas o óleo de copaíba foi eficiente na inibição do processo de coagregação entre F.nucleatum e P.gingivalis. Esses dados sugerem que as três soluções testadas apresentam relevantes mudanças no desenvolvimento normal de P.gingivalis e F.nucleatum, bem como influenciam no processo de autoagregação de F.nucleatum. O óleo de copaíba demonstrou ter uma notável propriedade de inibir o processo de coagregação entre as bactérias testadas neste estudo. / The oral cavity is a complex microbial habitat that has more than 500 bacterial species as components of the microbiota. Periodontal health is established when there is equilibrium between pathogens and host. The chlorhexidine digluconate is one of the most commonly used oral antibiotics, however, this substance has been associated with some undesirable side effects. Copaiba and melaleuca oils have been studied as important herbal medicines because of their effects, including antibacterial action. Based on the principle that the copaiba oil and tea tree have an antimicrobial activity and that is no sufficient data in the literature using these herbal medicines against Porphyromonas gingivalis and Fusobacterium nucleatum, Minimum Inhibitory Concentration (MIC) and minimum bactericidal concentration (MBC) tests of Fusobacterium nucleatum (ATCC 25586) and Porphyromonas gingivalis (ATCC 3327) related to chlorhexidine digluconate and oils coming from Copaifera officinalis and Melaleuca alternifolia, were prepared. Assays were performed to determine the subinibitory concentration and the capacity of those bacteria to autoaggregation and coaggregation when exposed to subinibitory concentrations, previously tested. Medium and medium added Tween 80 were used as a control. All oils used had their composition analyzed by gas chromatography-mass spectrometry. The tea tree oil mainly chemical compounds were identified as terpin-4-ol, -terpinen, -terpinen, terpinolene and 1,8-cineole while copaiba oil presented as its main constituents trans-caryophyllene, germacrene B, -humulene, germacrene D and -copaene. The MIC results for F.nucleatum were similar to the CBM data in all solutions. For the bacterium P. gingivalis, all solutions tested inhibited bacterial growth, however, the results obtained during the determination of CBM showed that the copaiba oil was bacteriostatic. All solutions tested inhibited the autoaggregation process but only copaiba oil was effective in inhibiting the coaggregation between F.nucleatum and P. gingivalis. These data suggest that all the solutions tested in this study have relevant changes in the normal development of P.gingivalis and F.nucleatum as well in the influence of the autoaggregation process of F.nucleatum yet Copaiba oil also demonstrated to have remarkable properties to change coaggregation between the bacteria used in this study.

Fusobacterium nucleatum é uma espécie bacteriana Gram-negativa, anaeróbia estrita e uma das espécies frequentemente encontradas nas infecções primárias do sistema de canais radiculares. Esta espécie tem grande importância na formação de biofilmes por ser uma ponte de união entre espécies que não são capazes de interagir. Os micro-organismos constituintes de biofilmes trocam material genético, aumentando a tolerancia dos mesmos e é quase impossível um isolado clínico ter os genes totalmente iguais à cepa padrão de coleções de cultura como da ATCC (American Type Culture Colection). O presente estudo investigou a espécie bacteriana anaeróbia Fusobacterium nucleatum isolada de canais radiculares, comparando-a com sua cepa de referência. Foi feito a comparação da suscetibilidade microbiana in vitro por meio de cultura microbiológica pelo método do E-test, com as cepas em crescimento planctônico e em biofilme. Também foi definido um protocolo de Purificação de RNA para esta espécie em ambas as condições de crescimento. As cepas clínicas de F. nucelatum foram isoladas por meio da cultura microbiológica de 23 pacientes que apresentavam dentes com infecção primária e periodontite apical visível em radiografia. Foi feito isolamento e identificação da espécie por série bioquímica com testes comerciais (Sistema Api, Bio-Meriéux, França) e PCR convencional, sendo no total 4 isolados clínicos investigados. Foi verificada a suscetibilidade antimicrobiana dos seguintes antibióticos: Amoxicilina, Amoxicilina + ácido clavulânico, Ampicilina, Azitromicina, Clindamicina, Eritromicina e Metronidazol. O protocolo para purificação de RNA foi feito com microesferas de zircônia, dispositivo bead beater, kit comercial RNeasy (Qiagen) e transcrição para DNA complementar (cDNA). A qualidade da purificação foi testada quanto a sua capacidade de amplificação pela reação em cadeia da polimerase em tempo real (qPCR) utilizando primer para o gene 16s RNA específico para F. nucelatum. Todas as cepas testadas foram 100% suscetíveis a Amoxicilina + ácido clavulânico, Ampicilina, Azitromicina, Clindamicina e Metronidazol. Ambos os tipos de crescimento bacteriano demonstraram resistência somente à eritromicina. O protocolo proposto para a purificação do RNA de F. nucelatum dos isolados em crescimento planctônico e em biofilme foi eficaz. A média do rendimento do RNA das amostras para as bactérias em crescimento planctônico foi de 514,2 ng/μL (DP ± 397,7) e para as amostras em biofilme foi de 377,1 ng/μL (DP± 144,1). Os valores encontrados sugerem uma boa qualidade de RNA, livre de contaminação por proteínas. Todas as cepas de Fusobacterium nucleatum isoladas de canais radiculares, assim como a cepa ATCC foram suscetíveis aos antibióticos testados, com exceção do antibiótico eritromicina em ambos os tipos de crescimento bacteriano. As bactérias em biofilme apresentaram aumento na tolerância frente aos agentes antimicrobianos, com diferença estatística. O protocolo estabelecido para a purificação do RNA de cepas de Fusobacterium nucleatum cultivadas em fase planctônica e em biofilmes teve êxito com amplificação por qPCR. / Fusobacterium nucleatum is a Gram-negative bacterial species, strict anaerobic and one of the species often found in primary infection of the root canal system. This species has great importance in biofilm formation to be a union bridge between species which are not able to act alone. The constituent microorganisms of the biofilm exchange each tother genetic material, increasing the strength of them. It is almost impossible for a clinical isolate have genes totally equal to a standard strain, such as strains of culture collections like ATCC (American Type Culture Collection). The present study investigated anaerobic bacterial species Fusobacterium nucleatum isolated from root canals, comparing them to the ATCC strain. The microbial in vitro susceptibility of biofilm and planktonic growth of the strains was compared by means of microbiological culture and the E-test method, with the antibiotics Amoxicillin, Amoxicillin + clavulanic acid, Ampicillin, Azithromycin, Clindamycin, Eritromycin and Metronidazole.. Also, a RNA Purification protocol for the strains under the same growth conditions was defined. Clinical isolates were obtained by microbiological samples of patients with teeth with pulp necrosis and apical periodontitis visible on radiographs. The species isolation and identification were performed using commercial biochemical tests (Sistema Api, Bio-Meriéux, France) and conventional PCR, obtaining four clinical isolates. The protocol for RNA purification was done with zirconia beads, bead beater device and commercial kit RNeasy (Qiagen) and transcribed into complementary DNA (cDNA). The quality of purification was tested for its ability of amplification by real time polymerase chain reaction (qPCR) using primer for the gene 16s RNA specific for F. nucleatum. All tested trains were 100% susceptible to amoxicillin + clavulanic acid, ampicillin, azithromycin, clindamycin and metronidazole. Both types of bacterial growth showed resistance to Erythromycin. Bacteria in biofilm showed a decrease in susceptibility to all antibiotics, but without statistical difference. The protocol proposed for the purification of RNA of F. nucleatum was effective, in the planktonic and the biofilm growth. The average yield of RNA samples for bacteria in planktonic growth was 514.2 ng /μL (SD ± 397.7) and the samples in biofilm was 377.1 ng / μL (SD ± 144.1). These found values suggest a good quality of RNA, free of protein contamination. The established protocol for the purification of the RNA of the Fusobacterium nucleatum strains, grown in biofilm and planktonic phase, had successfully amplified by qPCR.

Orientador: Ana Cláudia Pavarina / Resumo: O objetivo deste estudo foi avaliar a eficácia da terapia fotodinâmica antimicrobiana associada (aPDT) ao metronidazol (MTZ) em biofilmes periodontopatogênicos. Para tal finalidade, foram realizadas as seguintes etapas: (1) determinação do tempo de adesão (24 e 48 horas) e formação de biofilme mono e duo-espécie (3, 5 e 7 dias) de Fusobacterium nucleatum (NCTC 11326) e Porphyromonas gingivalis (ATCC 33277); (2) aplicação da aPDT mediada por PDZ associada ao MTZ em biofilmes mono-espécie de F. nucleatum e P. gingivalis. Foram avaliadas diferentes concentrações do PDZ (50, 75 e 100 mg/L) e dose de luz de 50 J/cm2 (660nm). Após a aplicação da aPDT, os biofilmes foram incubados com diferentes concentrações do MTZ (MIC, 50x MIC e 100x MIC) por 24 horas. Os grupos controles positivos (L-F-) não receberam fotossensibilizador e não foram iluminados. A viabilidade dos microrganismos após os tratamentos foi avaliada por meio da contagem de UFC/ml. Os resultados demonstraram que o período de adesão de 24 horas, seguido de 5 dias de formação de biofilme foi satisfatório para a obtenção de biofilmes maduros mono-espécie. Para F. nucleatum, os resultados demonstraram que aPDT 75 mg/mL associado com MTZ 100x MIC e aPDT 100 mg/L associado com MTZ nas concentrações de 50x MIC e 100x MIC reduziu significativamente o número de UFC/mL, 2,99; 2,9 e 3,94 Log10 respectivamente. Para P. gingivalis, a redução mais significativa de UFC/mL foi obtida quando a associação de aPDT 100 mg/L e MTZ 100x MIC ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The aim of this study was to evaluate the efficacy of metronidazole (MTZ) associated antimicrobial photodynamic therapy (aPDT) on periodontopathogenic biofilms. For this purpose, the following steps were performed: (1) determination of adhesion period (24 and 48 hours) and single and duo species biofilm formation (3, 5 and 7 days) of Fusobacterium nucleatum (NCTC 11326) and Porphyromonas gingivalis (ATCC 33277); (2) Photodithazine ® (PDZ)- mediated aPDT in association with MTZ in single-specie biofilms of F. nucleatum and P. gingivalis. Different concentrations of PDZ (50, 75 e 100 mg/L) and light dose of 50 J / cm2 (660nm) were evaluated. After application of aPDT, the biofilms were incubated with different concentrations of MTZ (MIC, 50x MIC and 100x MIC) for 24 hours. Positive control groups (L-F-) received no photosensitizer and were also not illuminated. The viability of the microorganisms after the treatments was evaluated by counting CFU/ml. The results demonstrated that the 24 hours adhesion period followed by 5 days of biofilm formation was satisfactory for obtaining a mature biofilm in single-specie. For F. nucleatum, the results demonstrated that 75 mg/L aPDT associated with MTZ 100x and 100 mg/mL aPDT associated with MTZ at 50x MIC and 100x MIC concentrations significantly reduced the number of CFU/mL, 2.99; 2.9 and 3.94 Log10 respectively. For P. gingivalis, the greatest reduction of CFU/mL was obtained when the association of aPDT 100 mg/L and MTZ 100x MIC was p... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

The need for a non-invasive, accurate, easy-to-use, and cost-effective colorectal cancer (CRC) detection device is apparent in the low survival rates seen in late-stage diagnoses. Once CRC has progressed past stage I, the 5-year survival rate drops significantly, and treatment options become less favourable. The best way to treat CRC is to catch it early. The development of an RNA-cleaving fluorogenic DNAzyme (RFD) holds the potential to remediate this deficiency. A DNAzyme, called RFD-FN1, was identified from a synthetic random-sequence DNA library to selectively bind to an unknown target associated with Fusobacterium nucleatum, which has been found to be overabundant in pre- and cancerous colorectal tissue and stool. Target recognition by the DNAzyme induces the cleavage of a fluorogenic substrate and generates a fluorescent signal to indicate the presence of the bacterium. This thesis outlines the efforts made towards functionalizing the F. nucleatum-responsive probe in stool samples to create a non-invasive screening test. RFD-FN1 is selective towards a heat-stable F. nucleatum protein, but its limit of detection is only 10^7 CFU/mL. Although able to detect spiked concentrations of F. nucleatum cells in processed stool samples, the use of heat, filtering, centrifugation, antibiotics, culturing or serial dilutions are not sufficient to detect the F. nucleatum that is naturally present in the diseased samples. Experiments designed to enrich the target concentration revealed that the target is not produced consistently in any growing condition tested. Size exclusion chromatography and mass spectrometry analysis identified five potential targets that RFD-FN1 may be responding to. Three candidate targets were cloned and purified, but they failed to induce RFD-FN1’s activity. Due to the COVID-19 pandemic, the purification of the final two proteins was not completed. Purifying the two candidate targets and testing their ability to induce RFD-FN1 represents future research efforts. If the target for the DNAzyme is confirmed, a reselection for a more sensitive DNAzyme, that can function in human stool, can be attempted. / Thesis / Master of Health Sciences (MSc)