Orientador: Adriana Franco Paes Leme / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba / Made available in DSpace on 2018-08-22T17:14:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Masson_Nadia_M.pdf: 2480697 bytes, checksum: 8edab99b43557ac621635c6c1d19b060 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: A película adquirida é um filme protéico resultante da adsorção seletiva de proteínas presentes na saliva total à superfície dental. Devido ao seu contato com a superfície de esmalte, a película adquirida no esmalte desempenha um papel importante nos estágio iniciais da formação da placa dental por meio da modulação da aderência bacteriana. Tem sido reportado que o tratamento do esmalte com produtos de alta concentração de fluoreto leva a formação de uma camada de mineral do tipo fluoreto de cálcio ("CaF2") em sua superfície. Sabe-se que a adsorção protéica ao esmalte é um processo específico e dependente da natureza da superfície e pouco se conhece da influência da camada de "CaF2" na composição da película salivar. A proposta deste estudo foi avaliar a composição da película salivar formada in vitro quando da aplicação de flúor fosfato acidulado no esmalte. Para tal, blocos de esmalte bovino foram aleatoriamente divididos em 3 grupos de tratamento. Cada bloco foi exposto ao tratamento com água destilada (controle negativo), solução de ácido fosfórico (controle ativo - H3PO4 0,1 M pH 3,5) ou solução de flúor fosfato acidulado (NaF 0,5 M em H3PO4 0,1 M pH 3,5) por 4 minutos. Os blocos foram então lavados, secos e imersos em saliva humana por 2 horas para a formação da película salivar. A película adquirida de cada grupo foi extraída, submetida ao protocolo de digestão com tripsina e os peptídeos gerados foram analisados por cromatografia líquida de fase reversa acoplada a uma interface com ionização por nanoelectrospray em um espectrômetro de massas LTQ Velos Orbitrap. Após processamento e análise dos dados gerados pelo espectrômetro de massas utilizando o programa Proteome Discoverer e ScaffoldQ+ foram identificadas 56 proteínas. Cada grupo de tratamento apresentou uma quantidade similar de proteínas totais identificadas e 17,8% das proteínas totais estavam presentes em todos os grupos de tratamento. Doze proteínas foram exclusivas do grupo tratado com água destilada, 11 exclusivas do grupo tratado com ácido fosfórico e 12 do grupo tratado com flúor fosfato acidulado. A quantificação relativa por contagem de espectros demonstrou que quando da aplicação de flúor fosfato acidulado no esmalte a abundância de algumas proteínas diminui, dentre elas a proteína histatina-1. Entretanto, a abundância da proteína de S100-A9, confirmada por western blot, aumentou quando a superfície de esmalte foi tratada com flúor fosfato acidulado. Os dados sugerem que a modificação causada no esmalte pela aplicação de flúor fosfato acidulado influencia a composição da película adquirida no esmalte podendo ter um impacto na posterior colonização bacteriana inicial / Abstract: The acquired pellicle is a protein film resulting from the selective adsorption of proteins present in whole saliva onto tooth surfaces. Because of its contact with enamel surfaces, the enamel pellicle plays an important role in the initial stages of plaque formation by modulating bacterial attachment. High concentrated fluoride product treatment of enamel has been reported to result in the formation of a layer of a CaF2-like material ("CaF2") on the enamel surface. Protein adsorption to enamel is a specific process dependent on the nature of the surface, and little is known about the influence of this "CaF2" layer on pellicle composition. The purpose of this investigation was to gain further insights into the in vitro pellicle components when APF application is performed. Bovine enamel blocks were randomly divided in 3 groups. Each block was exposed to distilled water (negative control), or phosphoric acid (active control - 0.1 M H3PO4 pH 3.5) or acidulated phosphate fluoride (APF) (0.5 M NaF in 0.1 M H3PO4 pH 3.5) solution for 4 minutes. Blocks were then washed, dried and immersed in human saliva for 2 hours for enamel pellicle formation. AEP from each group was collected, subjected to trypsin digestion protocol and the peptides generated were analyzed by reverse-phase liquid chromatography coupled with nanoelectrospray ionization in a LTQ Velos Orbitrap mass spectrometer. After analyses of the data by Proteome Discoverer e ScaffoldQ+ programs 56 proteins were identified. Each treatment group presented a similar amount of total identified protein and 17.8% of total proteins were present in all four groups. Twelve proteins were exclusively in the group treated with water, 11 proteins were exclusively in the group treated with phosphoric acid and another 12 proteins were only present in the discs treated with APF solution. Relative proteomic quantification showed that the abundance of some proteins decreases with APF application, such as histatin-1. However, the concentration of S100 - A9, confirmed by immunoblotting analyses, increases when enamel surface was treated with APF solution. These data suggest that the modification caused on enamel surface by APF application influences the composition of AEP and may have an impact on initial bacterial attachment / Mestrado / Cariologia / Mestra em Odontologia

Objectives: In the present in situ/ex vivo study the impact of tannic acid on the erosion-protective properties of the enamel pellicle was tested. Additionally, the antiadherent and antibacterial effects of tannic acid were evaluated. Methods: The pellicle was formed in situ on bovine enamel samples fixed on individual splints worn by 6 subjects. Following 1 min of pellicle formation the volunteers rinsed for 10 min with tannic acid. After further oral exposure for 19 min, 109 min, and 8 h overnight, respectively, slabs were incubated in HCl ex vivo (pH 2.0, 2.3, 3.0) over 120 s. Subsequently, kinetics of calcium and phosphate release were measured photometrically. Samples after a 1-min fluoride mouth rinse as well as enamel samples with and without a 30-min in situ pellicle served as controls. Antiadherent effects were evaluated after a 1-min rinse with tannic acid and oral exposure of the slabs overnight. DAPI (4 ′ ,6-diamidino2-phenylindole) combined with concanavalin A staining and live/dead staining was used for fluorescence microscopic visualization and quantification of adherent bacteria and glucans. Modification of the pellicle’s ultrastructure by tannic acid was evaluated by transmission electron microscopy (TEM). Results: Tannic acid significantly improved the erosion-protective properties of the pellicle in a pH-dependent manner. Bacterial adherence and glucan formation on enamel were significantly reduced after rinses with tannic acid as investigated by fluorescence microscopy. TEM imaging indicated that rinsing with tannic acid yielded a sustainable modification of the pellicle; it was distinctly more electron dense. Conclusion: Tannic acid offers an effective and sustainable approach for the prevention of caries and erosion.

Lithography is the most crucial step in the semiconductor microfabrication workflow. Continuous features size shrinking co-occurs with the reduction of the exposure wavelength: a move from 193 nm light to extreme ultra-violet (EUV) at 13.5 nm is performed. The change poses a vast number of challenges that have been overcome in the past years. Among the others, the protection of the reticle front side from defects is crucial. Shielding can be achieved by means of EUV pellicles: large area (~150 cm2), freestanding, ultra-thin (~50 nm) membranes that prevent particles from landing on the reticle surface. Defects fall on the pellicle membrane, which is out-of-focus with respect to the reticle. During operation, the pellicle has to endure mechanical movements (>100 m/s2) and withstand the EUV scanner environment. With increasing source power (resulting in temperatures >500 ºC) structural and chemical integrity must be guaranteed. With multiple semiconductor manufacturers introducing EUV in HVM, an urgent need for a mass volume production-ready pellicle solution is present.In this thesis project, new generation pellicle materials are exposed to EUV light and gas atmosphere at BESSY II synchrotron beamline. The purpose is to investigate the performances of the new membrane samples in terms of the HVM production specifications. Two sets of 10x10 mm2 samples Type (A – B) with different core thickness are tested. Samples are characterized by using the following techniques: EUV transmittance and reflectance measurements, RBS, XPS, and FTIR. After exposure, all the samples undergo degradation. The main root causes are the atmosphere environment and the temperature. On the other hand, EUV light itself plays a marginal role in the process. The material etching mechanism must be further investigated through additional pellicle tests. This is a necessary step to make towards the high-volume manufacturing standards required for mass production. / Litografi är det mest avgörande steget i arbets flödet för halvledar mikrotillverkning. Kontinuerliga funktioner storlek krympande co-sker med minskning av exponeringen våglängd: en över gången från 193 nm ljus till extrem ultraviolett (EUV) vid 13.5 nm utförs. Förändringen innebär ett stort antal utmaningar som har övervunnits under de senaste åren. Bland de andra, är skyddet av rikt medel fram sidan från defekter avgörande. Avskärmning kan åstadkommas med hjälp av EUV-pellicles: stort område (~ 150 cm2), fristående, ultratunna (~ 50 nm) membran som hindrar partiklar från att landa på rikt medlet ytan. Defekter faller på denna tunna membranet, som är out-of-fokus med avseende på rikt medlet. Under drift har denna tunna att uthärda mekaniska rörelser (> 100 m/s2) och motstå EUV skanner miljö. Med ökande käll effekt (vilket resulterar i temperaturer > 500 º C) måste strukturell och kemisk integritet garanteras. Med flera halvledar tillverkare införa EUV i HVM, ett brådskande behov av en massa volym produktions klara denna tunna lösning är närvarande.I detta arbete, exponeras nya generationens denna tunna material för EUV ljus-och gasatmosfär på BESSY II Synchrotron beamline. Syftet är att undersöka prestandan hos de nya membranproverna i form av HVM-produktionsspecifikationer. Två uppsättningar av 10x10 mm2 prover typ (A – B) med olika kärna tjocklek testas. Proverna kännetecknas av att använda följande tekniker: EUV-transmission och reflektansmätningar, RBS, XPS och FTIR. Efter exponering genomgår alla prover nedbrytning. De viktigaste bakomliggande orsakerna är atmosfären miljö och temperaturen. Å andra sidan spelar EUV-ljuset självt en marginell roll i processen. Materialetsnings mekanismen måste undersökas ytterligare genom ytterligare denna tunna-tester. Detta är ett nödvändigt steg för att göra mot de höga volymer tillverknings standarder som krävs för Mass produktion.

It is well established that biofilm formed on tooth surfaces is the major culprit for caries and periodontal disease development. The critical early event of biofilm formation is the specific interaction of microorganisms with the acquired enamel pellicle. This pellicle is formed from adsorbing proteins from saliva, and perhaps also from gingival crevicular fluid. The purpose of this project was two fold: first, to investigate the extent of serum protein adsorption in a salivary protein environment, and second, to investigate the colonization of salivary pellicles by early microbial colonizers. Hydroxyapatite (HA) was incubated with saliva and serum and adsorbing proteins were identified by LC-ESI-MS/MS. To investigate competition among salivary and serum proteins for adsorption to HA proteins were labeled with specific CyDyes, mixed in various ratios and incubated with HA. The early phase of oral biofilm formation in vivo was studied on teeth exposed to the oral environment. The harvested biofilm samples were analyzed with the Human Oral Microbiome Identification Microarray containing 407 different microbial probes. In the pure saliva- and serum-derived pellicles eighty-two and eighty-four proteins were identified. Concomitant presence of salivary and serum proteins showed that salivary protein adsorbers effectively competed with serum proteins adsorbers for the HA surface. Specifically acidic proline-rich protein, cystatin, statherin and amylase proteins in saliva competed off apolipoprotein, C-reactive protein, peroxiredoxin-1 and albumin. In vivo evidence supported the replacement of serum proteins by salivary proteins. The studies with oral biofilm formed in vivo led to the identification of 92 species with streptococci being the most abundant early colonizers. High frequency detection was furthermore made with Haemophilus parainfluenzae, Gemella haemolysans, Slackia exigua and Rothia species. Eight uncultivated phylotypes were detected. While there is a significant amount of serum protein emanating from the gingival sulcus, their ability to participate in dental pellicle formation is likely reduced in the presence of strong salivary protein adsorbers. Furthermore, the early pellicle colonizers exhibit considerable bacterial diversity and include non-cultivable species. These findings will be helpful in designing target-specific approaches for the prevention of and/or intervention in diseases exhibiting an oral-biofilm-based etiology.

Determinação da composição da Película Adquirida formada sobre o esmalte humano in vivo e da sua modificação após estimulação química e mecânica do fluxo salivar: estudo proteômico. Todas as superfícies sólidas expostas na cavidade bucal são cobertas por uma camada proteinácea denominada película adquirida do esmalte. Trata-se de um filme orgânico, livre de bactérias, que recobre os tecidos dentários e é composto basicamente por proteínas. Diversos trabalhos têm se concentrado na caracterização e no impacto protetor da película adquirida formada sobre a superfície do esmalte. Porém tanto para a película adquirida formada sobre o esmalte in situ quanto in vivo, as considerações sobre o tipo de saliva que contribuiu para sua formação são bastante limitadas, senão inexistentes. Com base nisto, o objetivo deste estudo foi comparar o perfil proteico em películas adquiridas formadas in vivo sobre o esmalte humano em condições de repouso, bem como analisar as películas formadas após estimulação salivar mecânica e química, através de espectrometria de massa. Os experimentos foram realizados por três dias consecutivos, seguindo um delineamento cruzado. Em cada dia, os voluntários (n=9) receberam uma meticulosa profilaxia dentária. Em seguida, aguardaram por duas horas para que a película adquirida fosse formada naturalmente sobre o esmalte (saliva não estimulada Grupo 1, controle). Após o período em questão, cada quadrante da boca foi enxaguado, seco e a película adquirida foi então coletada com auxílio de um papel filtro de eletrodos (electrode wick filter paper, Bio-Rad) embebido em ácido cítrico 3%. Os procedimentos descritos acima foramrepetidos em outros dois dias consecutivos para cada voluntário, sendo que em um dos dias os voluntários estimularam o fluxo salivar mecanicamente (saliva com estimulação mecânica Grupo 2), através da mastigação de Parafilm®, durante o mesmo período de tempo. Em outro dia, o fluxo salivar foi estimulado através de gotejamento de ácido cítrico 2% (p/v) em ambas as bordas laterais da língua, em intervalos de 1 minuto, durante o mesmo período de tempo. O restante dos procedimentos foi repetido como descrito. Para cada grupo, foi feito um pool com os papéis de filtro dos 9 voluntários. Após extração e digestão das proteínas presentes nos papéis, foi realizada a separação dos peptídeos por nano-HPLC (nano- Cromatografia Líquida de Alta Performace) interligada a um espectrômetro de massa (LC-ESI-MS/MS). Os dados MS/MS obtidos foram processados e pesquisados junto ao banco de dados de proteínas humanas (UniProt and TrEMBL, Swiss Institute of Bioinformatics) utilizando algorítimo SEQUEST no software Proteome Discoverer 1.3 (Thermo Scientific). Foram detectadas no total 115 proteínas/peptídeos identificados por pelo menos dois peptídeos. Todos apareceram em pelo menos três corridas de cada Grupo, sendo que 51 proteínas apareceram nos três grupos. O perfil protéico da película adquirida foi semelhante em todos os grupos, embora tenham sido detectadas proteínas específicas para cada grupo. Utilizando a tecnologia de quantificação SIEVE, foi observado que a concentração de proteínas foi maior nos grupos nos quais houve estimulação salivar (2 e 3). Os resultados sugerem que a estimulação do fluxo salivar, tanto mecânica quanto química, promove a formação de película adquirida com maior concentração de proteínas protetoras como anidrase carbônica, mucinas, cistatinas e imunoglobulinas, o que pode resultar num maior caráter protetor para o esmalte dentário. Contudo, são necessários mais estudos para se compreender por completo o complexo processo de formação (mediante variadas condições) e as dinâmicas funções deste importante tegumento. / All solid surfaces exposed in the oral cavity are covered by a closely adherent protein film termed the acquired enamel pellicle (AEP). It is an organic, bacteria-free film that overlies the hard dental tissues and is basically composed by glycoproteins and proteins. Recently, many studies have focused on the characterization and the protector impact of the acquired pellicle formed over the enamel surface. However either for the in situ or in vivo formed AEP, information regarding the type of saliva which has contributed for its formation is quite limited, or even inexistent. Based on this, the aim of the present study was to compare the protein profile of acquired pellicles formed in vivo over the human enamel surfaces under resting condition and also to analyze the protein profile of the pellicles formed after mechanical and chemical salivary flow stimulation using mass spectrometry. The experiments were performed on three consecutive days, following a crossover design. On each day, the volunteers (n=9) received a meticulous dental prophylaxis and then waited for two hours to allow the AEP formation (non stimulated saliva - group 1). After the time span, each quadrant of the mouth was rinsed with water, dried by air spray and then the collection of the AEP was carried out using a filter paper (electrode wick filter paper, Bio-Rad) presoaked in 3% citric acid The procedures described above were repeated on two other consecutive days for each volunteer. However, in one day their salivary flow was mechanically stimulated (mechanical stimulation Group 2) by chewing on Parafilm® during the same period of time. In another day, the salivary flow was chemically stimulated (Chemical stimulation Group 3) by 2% citric acid drops on each side of the tongue, once per minute, for the same period of time. For each group, a pool with the wick filters from all 9 volunteers was made. After the extraction and digestion of the proteins from the paper strips, peptide separation and mass spectrometric analyses were carried out with a nano-HPLC Proxeon linked to mass spectrometer (LC-ESI-MS/MS). The obtained MS/MS spectra were searched against human protein databases (UniProt and TrEMBL, Swiss Institute of Bioinformatics) using SEQUEST algorithm in Proteome Discoverer 1.3 software (Thermo Scientific). The combination of all 3 experiments yielded a total of 115 proteins/peptides identified by at least two peptides. All proteins were identified in at least three runs at each Group fifty-one proteins were found in all three Groups. The protein profile of the AEP observed in each study group was similar, but all groups presented specific proteins. Using the SIEVE quantification technology, it was observed that the amount of proteins that compose the AEP was greater in the groups in which the salivary stimulation was performed (2 and 3). The data suggest that salivary flow stimulation, either mechanical or chemical/gustatory, promotes the formation of AEP with higher concentration of protective proteins, such as carbonic anhydrase, mucins, cystatins and immunoglobulins, which may result with a greater protective character for the tooth enamel. However, further studies are necessary to fully understand the complex process of formation (under various conditions) and the dynamic functions of this important integument.

A erosão dentária apresenta uma etiologia multifatorial, com isto, existem várias possibilidades preventivas e terapêuticas. A saliva é um dos mais importantes fatores biológicos envolvidos, tendo um papel protetor contra desafios erosivos, por contribuir na formação da película adquirida. Já a incorporação de proteínas á película adquirida, através da sua adição a produtos odontológicos, como soluções para bochecho ou géis, por exemplo, pode afetar sua habilidade em proteger contra a erosão. Experimentos preliminares revelaram que uma cistatina clonada recentemente a partir da cana-de-açúcar, denominada CaneCPI-5, tem uma grande força de interação com o esmalte, sendo capaz de protegê-lo contra a erosão inicial. O objetivo do presente estudo foi avaliar o efeito de soluções ou géis contendo CaneCPI-5, em diferentes concentrações, na proteção contra a erosão inicial do esmalte n vitro. Foram confeccionados 150 blocos de esmalte bovino (4 X 4 mm). Para cada um dos veículos a ser testado (solução ou gel) foram constituídos 5 grupos, sendo um grupo controle, constituído por água deionizada ou gel placebo e 4 grupos experimentais. Para as soluções, os grupos experimentais foram constituídos de: Mucina 0,27% + Caseína 0,5%, CaneCPI-5 0,025 g/L, CaneCPI-5 0,1 g/L e CaneCPI-5 1,0 g/L. Para os géis, os grupos experimentais foram: Mucina 0,27% + Caseína 0,5%, CaneCPI-5 0,1 g/L, CaneCPI-5 1,0 g/L e CaneCPI-5 2,0 g/L O tratamento dos espécimes com as soluções foi feito por 2 h a 30°C, sob agitação, enquanto com os géis foi feito por 1 min. Saliva estimulada foi coletada de 3 voluntários para formação da película adquirida (durante 2 h) sobre os espécimes. Os espécimes foram então incubados em solução de ácido cítrico 0,65% (pH = 3,4) por 1 min a 30ºC sob agitação constante. Cada espécime foi assim tratado uma vez ao dia durante 3 dias. As análises de microdureza de superfície (SHM) foram feitas e as alterações na SMH (SHM baseline SMH pós-erosão; %SHC) foram calculadas nos dias 1 e 3. Os dados foram analisados pelos teste de Kruskal-Wallis, seguido pelo teste de Dunn (p<0,05). As soluções contendo CaneCPI-5 a 0,1 e 1,0 g/l reduziram significativamente %SHC em comparação aos demais tratamentos, para ambos os períodos experimentais, sem diferença entre si. Para os géis resultados semelhantes aos das soluções foram obtidos apenas no primeiro dia de tratamento. Após 3 dias, entretanto, o efeito protetor foi perdido. Em conclusão, o tratamento com solução contendo CaneCPI-5 a 0,1 g/L parece ser uma boa alternativa para prevenir a erosão inicial do esmalte, o que deve ser confirmado em estudos utilizando condições experimentais mais similares às situações clínicas. / Dental erosion has a multifactorial etiology, thus, there are several preventive and therapeutic possibilities. Saliva is one of the most important biological factors involved, having a protective role against erosive challenges and contributing to the formation of the acquired enamel pellicle. The incorporation of proteins in the acquired enamel pellicle, by their addition to dental products such as mouthwashes or gels, for example, can affect its ability to protect against erosion. Preliminary experiments from our group have shown that a sugar cane-derived protein that was recently cloned, known as CaneCPI-5 has a strong interaction force with the enamel and is capable of protecting it against initial erosion. The aim of this study was to evaluate the effect of solutions or gels containing CaneCPI-5, in different concentrations, on the protection against initial enamel erosion in vitro. Bovine enamel blocks (n=150) (4X4 mm) were prepared. For each of the vehicles tested (solution or gel) 5 groups (one control, constituted by deionized water or placebo gel and four experimental) were constituted. For the solutions, the experimental groups were constituted of: 0.27% mucin + 0.5% casein, 0.025 g/L CaneCPI-5, 0.1 g/L CaneCPI-5 or 1.0 g/L CaneCPI-5. For the gels, they were: 0.27% mucin + 0.5% casein, 0.1 g/L CaneCPI-5, 1.0 g/L CaneCPI-5 or 2.0 g/L CaneCPI-5. The specimens were treated with the solutions for 2 h at 30°C under stirring or with the gels for 1 min. Stimulated saliva was collected from three volunteers and the acquired enamel pellicle was formed for 2 h. Then the specimens were incubated in a solution of 0.65% citric acid (pH = 3.4) for 1 min at 30°C under stirring. Each specimen was treated once a day for 3 days. Surface hardness analysis (SHM) was made and changes in SMH (SHM baseline - posterosion SMH; %SHC) was calculated on days 1 and 3. Data were analyzed by Kruskall-Wallis and Dunn´s tests (p<0.05). The solutions containing 0.1 and 1.0 g/L CaneCPI-5 significantly reduced %SHC when compared with the other treatments, for both experimental periods, without significant difference between them. As for the gels, similar results were obtained but only at the first day of treatment. After 3 days, the protective effect was lost. In conclusion, the treatment with solution containing 0.1g/L CaneCPI-5 seems to be a good alternative to prevent initial enamel erosion, what needs to be confirmed using experimental conditions that more closely resemble the clinical situation.

Aim: The prevalence of dental erosion is still increasing. A possible preventive approach might be rinsing with edible oils to improve the protective properties of the pellicle layer. This was tested in the present in situ study using safflower oil. Methods: Pellicle formation was carried out in situ on bovine enamel slabs fixed buccally to individual upper jaw splints (6 subjects). After 1 min of pellicle formation subjects rinsed with safflower oil for 10 min, subsequently the samples were exposed in the oral cavity for another 19 min. Enamel slabs without oral exposure and slabs exposed to the oral cavity for 30 min without any rinse served as controls. After pellicle formation in situ, slabs were incubated in HCl (pH 2; 2.3; 3) for 120 s, and kinetics of calcium and phosphate release were measured photometrically (arsenazo III, malachite green). Furthermore, the ultrastructure of the pellicles was evaluated by transmission electron microscopy (TEM). Results: Pellicle alone reduced erosive calcium and phosphate release significantly at all pH values. Pellicle modification by safflower oil resulted in an enhanced calcium loss at all pH values and caused an enhanced phosphate loss at pH 2.3. TEM indicated scattered accumulation of lipid micelles and irregular vesicle-like structures attached to the oil-treated pellicle layer. Acid etching affected the ultrastructure of the pellicle irrespective of oil rinsing. Conclusion: The protective properties of the pellicle layer against extensive erosive attacks are limited and mainly determined by pH. The protective effects are modified and reduced by rinses with safflower oil. / Dieser Beitrag ist mit Zustimmung des Rechteinhabers aufgrund einer (DFG-geförderten) Allianz- bzw. Nationallizenz frei zugänglich.

A erosão dentária apresenta uma etiologia multifatorial, com isto, existem várias possibilidades preventivas e terapêuticas. A saliva é um dos mais importantes fatores biológicos envolvidos, tendo um papel protetor contra desafios erosivos, por contribuir na formação da película adquirida. Já a incorporação de proteínas á película adquirida, através da sua adição a produtos odontológicos, como soluções para bochecho ou géis, por exemplo, pode afetar sua habilidade em proteger contra a erosão. Experimentos preliminares revelaram que uma cistatina clonada recentemente a partir da cana-de-açúcar, denominada CaneCPI-5, tem uma grande força de interação com o esmalte, sendo capaz de protegê-lo contra a erosão inicial. O objetivo do presente estudo foi avaliar o efeito de soluções ou géis contendo CaneCPI-5, em diferentes concentrações, na proteção contra a erosão inicial do esmalte n vitro. Foram confeccionados 150 blocos de esmalte bovino (4 X 4 mm). Para cada um dos veículos a ser testado (solução ou gel) foram constituídos 5 grupos, sendo um grupo controle, constituído por água deionizada ou gel placebo e 4 grupos experimentais. Para as soluções, os grupos experimentais foram constituídos de: Mucina 0,27% + Caseína 0,5%, CaneCPI-5 0,025 g/L, CaneCPI-5 0,1 g/L e CaneCPI-5 1,0 g/L. Para os géis, os grupos experimentais foram: Mucina 0,27% + Caseína 0,5%, CaneCPI-5 0,1 g/L, CaneCPI-5 1,0 g/L e CaneCPI-5 2,0 g/L O tratamento dos espécimes com as soluções foi feito por 2 h a 30°C, sob agitação, enquanto com os géis foi feito por 1 min. Saliva estimulada foi coletada de 3 voluntários para formação da película adquirida (durante 2 h) sobre os espécimes. Os espécimes foram então incubados em solução de ácido cítrico 0,65% (pH = 3,4) por 1 min a 30ºC sob agitação constante. Cada espécime foi assim tratado uma vez ao dia durante 3 dias. As análises de microdureza de superfície (SHM) foram feitas e as alterações na SMH (SHM baseline SMH pós-erosão; %SHC) foram calculadas nos dias 1 e 3. Os dados foram analisados pelos teste de Kruskal-Wallis, seguido pelo teste de Dunn (p<0,05). As soluções contendo CaneCPI-5 a 0,1 e 1,0 g/l reduziram significativamente %SHC em comparação aos demais tratamentos, para ambos os períodos experimentais, sem diferença entre si. Para os géis resultados semelhantes aos das soluções foram obtidos apenas no primeiro dia de tratamento. Após 3 dias, entretanto, o efeito protetor foi perdido. Em conclusão, o tratamento com solução contendo CaneCPI-5 a 0,1 g/L parece ser uma boa alternativa para prevenir a erosão inicial do esmalte, o que deve ser confirmado em estudos utilizando condições experimentais mais similares às situações clínicas. / Dental erosion has a multifactorial etiology, thus, there are several preventive and therapeutic possibilities. Saliva is one of the most important biological factors involved, having a protective role against erosive challenges and contributing to the formation of the acquired enamel pellicle. The incorporation of proteins in the acquired enamel pellicle, by their addition to dental products such as mouthwashes or gels, for example, can affect its ability to protect against erosion. Preliminary experiments from our group have shown that a sugar cane-derived protein that was recently cloned, known as CaneCPI-5 has a strong interaction force with the enamel and is capable of protecting it against initial erosion. The aim of this study was to evaluate the effect of solutions or gels containing CaneCPI-5, in different concentrations, on the protection against initial enamel erosion in vitro. Bovine enamel blocks (n=150) (4X4 mm) were prepared. For each of the vehicles tested (solution or gel) 5 groups (one control, constituted by deionized water or placebo gel and four experimental) were constituted. For the solutions, the experimental groups were constituted of: 0.27% mucin + 0.5% casein, 0.025 g/L CaneCPI-5, 0.1 g/L CaneCPI-5 or 1.0 g/L CaneCPI-5. For the gels, they were: 0.27% mucin + 0.5% casein, 0.1 g/L CaneCPI-5, 1.0 g/L CaneCPI-5 or 2.0 g/L CaneCPI-5. The specimens were treated with the solutions for 2 h at 30°C under stirring or with the gels for 1 min. Stimulated saliva was collected from three volunteers and the acquired enamel pellicle was formed for 2 h. Then the specimens were incubated in a solution of 0.65% citric acid (pH = 3.4) for 1 min at 30°C under stirring. Each specimen was treated once a day for 3 days. Surface hardness analysis (SHM) was made and changes in SMH (SHM baseline - posterosion SMH; %SHC) was calculated on days 1 and 3. Data were analyzed by Kruskall-Wallis and Dunn´s tests (p<0.05). The solutions containing 0.1 and 1.0 g/L CaneCPI-5 significantly reduced %SHC when compared with the other treatments, for both experimental periods, without significant difference between them. As for the gels, similar results were obtained but only at the first day of treatment. After 3 days, the protective effect was lost. In conclusion, the treatment with solution containing 0.1g/L CaneCPI-5 seems to be a good alternative to prevent initial enamel erosion, what needs to be confirmed using experimental conditions that more closely resemble the clinical situation.

Determinação da composição da Película Adquirida formada sobre o esmalte humano in vivo e da sua modificação após estimulação química e mecânica do fluxo salivar: estudo proteômico. Todas as superfícies sólidas expostas na cavidade bucal são cobertas por uma camada proteinácea denominada película adquirida do esmalte. Trata-se de um filme orgânico, livre de bactérias, que recobre os tecidos dentários e é composto basicamente por proteínas. Diversos trabalhos têm se concentrado na caracterização e no impacto protetor da película adquirida formada sobre a superfície do esmalte. Porém tanto para a película adquirida formada sobre o esmalte in situ quanto in vivo, as considerações sobre o tipo de saliva que contribuiu para sua formação são bastante limitadas, senão inexistentes. Com base nisto, o objetivo deste estudo foi comparar o perfil proteico em películas adquiridas formadas in vivo sobre o esmalte humano em condições de repouso, bem como analisar as películas formadas após estimulação salivar mecânica e química, através de espectrometria de massa. Os experimentos foram realizados por três dias consecutivos, seguindo um delineamento cruzado. Em cada dia, os voluntários (n=9) receberam uma meticulosa profilaxia dentária. Em seguida, aguardaram por duas horas para que a película adquirida fosse formada naturalmente sobre o esmalte (saliva não estimulada Grupo 1, controle). Após o período em questão, cada quadrante da boca foi enxaguado, seco e a película adquirida foi então coletada com auxílio de um papel filtro de eletrodos (electrode wick filter paper, Bio-Rad) embebido em ácido cítrico 3%. Os procedimentos descritos acima foramrepetidos em outros dois dias consecutivos para cada voluntário, sendo que em um dos dias os voluntários estimularam o fluxo salivar mecanicamente (saliva com estimulação mecânica Grupo 2), através da mastigação de Parafilm®, durante o mesmo período de tempo. Em outro dia, o fluxo salivar foi estimulado através de gotejamento de ácido cítrico 2% (p/v) em ambas as bordas laterais da língua, em intervalos de 1 minuto, durante o mesmo período de tempo. O restante dos procedimentos foi repetido como descrito. Para cada grupo, foi feito um pool com os papéis de filtro dos 9 voluntários. Após extração e digestão das proteínas presentes nos papéis, foi realizada a separação dos peptídeos por nano-HPLC (nano- Cromatografia Líquida de Alta Performace) interligada a um espectrômetro de massa (LC-ESI-MS/MS). Os dados MS/MS obtidos foram processados e pesquisados junto ao banco de dados de proteínas humanas (UniProt and TrEMBL, Swiss Institute of Bioinformatics) utilizando algorítimo SEQUEST no software Proteome Discoverer 1.3 (Thermo Scientific). Foram detectadas no total 115 proteínas/peptídeos identificados por pelo menos dois peptídeos. Todos apareceram em pelo menos três corridas de cada Grupo, sendo que 51 proteínas apareceram nos três grupos. O perfil protéico da película adquirida foi semelhante em todos os grupos, embora tenham sido detectadas proteínas específicas para cada grupo. Utilizando a tecnologia de quantificação SIEVE, foi observado que a concentração de proteínas foi maior nos grupos nos quais houve estimulação salivar (2 e 3). Os resultados sugerem que a estimulação do fluxo salivar, tanto mecânica quanto química, promove a formação de película adquirida com maior concentração de proteínas protetoras como anidrase carbônica, mucinas, cistatinas e imunoglobulinas, o que pode resultar num maior caráter protetor para o esmalte dentário. Contudo, são necessários mais estudos para se compreender por completo o complexo processo de formação (mediante variadas condições) e as dinâmicas funções deste importante tegumento. / All solid surfaces exposed in the oral cavity are covered by a closely adherent protein film termed the acquired enamel pellicle (AEP). It is an organic, bacteria-free film that overlies the hard dental tissues and is basically composed by glycoproteins and proteins. Recently, many studies have focused on the characterization and the protector impact of the acquired pellicle formed over the enamel surface. However either for the in situ or in vivo formed AEP, information regarding the type of saliva which has contributed for its formation is quite limited, or even inexistent. Based on this, the aim of the present study was to compare the protein profile of acquired pellicles formed in vivo over the human enamel surfaces under resting condition and also to analyze the protein profile of the pellicles formed after mechanical and chemical salivary flow stimulation using mass spectrometry. The experiments were performed on three consecutive days, following a crossover design. On each day, the volunteers (n=9) received a meticulous dental prophylaxis and then waited for two hours to allow the AEP formation (non stimulated saliva - group 1). After the time span, each quadrant of the mouth was rinsed with water, dried by air spray and then the collection of the AEP was carried out using a filter paper (electrode wick filter paper, Bio-Rad) presoaked in 3% citric acid The procedures described above were repeated on two other consecutive days for each volunteer. However, in one day their salivary flow was mechanically stimulated (mechanical stimulation Group 2) by chewing on Parafilm® during the same period of time. In another day, the salivary flow was chemically stimulated (Chemical stimulation Group 3) by 2% citric acid drops on each side of the tongue, once per minute, for the same period of time. For each group, a pool with the wick filters from all 9 volunteers was made. After the extraction and digestion of the proteins from the paper strips, peptide separation and mass spectrometric analyses were carried out with a nano-HPLC Proxeon linked to mass spectrometer (LC-ESI-MS/MS). The obtained MS/MS spectra were searched against human protein databases (UniProt and TrEMBL, Swiss Institute of Bioinformatics) using SEQUEST algorithm in Proteome Discoverer 1.3 software (Thermo Scientific). The combination of all 3 experiments yielded a total of 115 proteins/peptides identified by at least two peptides. All proteins were identified in at least three runs at each Group fifty-one proteins were found in all three Groups. The protein profile of the AEP observed in each study group was similar, but all groups presented specific proteins. Using the SIEVE quantification technology, it was observed that the amount of proteins that compose the AEP was greater in the groups in which the salivary stimulation was performed (2 and 3). The data suggest that salivary flow stimulation, either mechanical or chemical/gustatory, promotes the formation of AEP with higher concentration of protective proteins, such as carbonic anhydrase, mucins, cystatins and immunoglobulins, which may result with a greater protective character for the tooth enamel. However, further studies are necessary to fully understand the complex process of formation (under various conditions) and the dynamic functions of this important integument.

Ziel: In vorliegender In-situ-Studie sollte der Einfluss verschiedener fluorid- und zinnhaltiger Mundspüllösungen auf die Bildung des initialen bakteriellen Biofilms auf Schmelz-, Komposit- und Glasionomerzementproben untersucht werden. Die verwendeten Spüllösungen wurden einheitlich auf einen pH-Wert von 4,5 adjustiert. Untersucht wurden die initiale bakterielle Kolonisation und die Glucanbildung. Material und Methoden: Für die initiale Biofilmbildung wurden Probekörper aus bovinem Schmelz, Komposit und Glasionomerzement mittels individueller Schienen intraoral exponiert. Nach 1-minütiger oraler Applikation spülten die 6 Proband:innen für 1 min mit 10 ml der fluorid- und zinnionenhaltigen Mundspüllösungen. Die Spüllösungen enthielten Natriumfluorid, Natriummonofluorphosphat, Zinnfluorid und Aminfluorid mit einer Fluoridkonzentration von 500 ppm und Zinnchlorid mit einer Konzentration von 1563 ppm. Nach Applikation der Mundspüllösungen wurden die Schienen weitere 7 h 58 min getragen. Als Negativkontrolle wurden die Probekörper ohne Mundspülung für 8 h getragen. Zur Visualisierung und Quantifizierung der adhärenten Bakterien dienten die fluoreszenzmikroskopischen Verfahren DAPI, Concanavalin A und BacLightTM. Die statistische Auswertung erfolgte mittels Kruskal-Wallis- und Mann-Whitney-U-Test sowie der Bonferroni-Holm-Korrektur. Ergebnisse: Die initiale bakterielle Kolonisation konnte durch die Verwendung von zinnfluorid-, zinnchlorid- und aminfluoridhaltigen Mundspüllösungen auf den Schmelz-, Komposit- und Glasionomerzementproben signifikant reduziert werden. Die stärkste Reduktion der Gesamtzahl adhärenter Bakterien auf allen untersuchten Materialien war nach Spülung mit Zinnfluorid zu verzeichnen. Die Gesamtzahl adhärenter Mikroorganismen konnte im Vergleich zur Kontrolle (1,92*106 ± 7,64*105 Bakterien/cm²) durch die Anwendung von Zinnfluorid auf den Schmelzproben auf 3,54*105 ± 4,47*105 Bakterien/cm², auf Kompositproben auf 2,87*104 ± 3,25*104 Bakterien/cm² und auf Glasionomerzementproben auf 2,90*105 ± 1,62*105 Bakterien/cm² reduziert werden. Schlussfolgerungen: Zinnfluorid-, zinnchlorid- und aminfluoridhaltige Mundspüllösungen reduzieren die initiale bakterielle Biofilmbildung in situ auf Schmelz-, Komposit- und Glasionomerzement bei pH 4,5 am effektivsten. Zinnionenhaltige Mundspüllösungen inhibieren die bakterielle Kolonisation in situ auf Kompositprobekörpern. Zinnfluorid-, zinnchlorid- und aminfluoridhaltige Mundspüllösungen können zum oralen Biofilmmanagement empfohlen werden. Weitere In-situ- und In-vivo-Studien sind notwendig, um den Einfluss von Fluorid- und Zinnionen auf die Bildung der Pellikel und des initialen bakteriellen Biofilms auf dentalen Oberflächen zu untersuchen.