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Influência da rugosidade de superfície e ação de diferentes desinfetantes na formação de biofilme em resina acrílica para prótese ocular e sua biocompatibilidade em contato com células da conjuntiva humana / Influence of surface roughness and action of different disinfectants on the formation of biofilm in acrylic resin for ocular prosthesis and their biocompatibility in contact with cells human conjunctiva cellsAndreotti, Agda Marobo [UNESP] 31 August 2017 (has links)
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Previous issue date: 2017-08-31 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O controle da formação de biofilme é essencial para manter a saúde da cavidade anoftálmica dos portadores de prótese ocular. As propriedades físicas da resina acrílica, como a sua rugosidade, podem interferir na adesão de microrganismos nas próteses e na formação de biofilmes. Sendo assim, é necessário utilizar soluções de limpeza eficazes e que não causem irritação tecidual na conjuntiva ocular. O objetivo desse trabalho foi verificar a influência da rugosidade de superfície da resina acrílica utilizada na confecção de próteses oculares na formação de biofilme bacteriano, bem como avaliar a eficácia antimicrobiana e citotoxicidade de diferentes soluções para desinfecção de próteses oculares. Para a análise da rugosidade, corpos de prova de resina acrílica foram confeccionados e divididos em 5 grupos de acordo com a granulação de lixa de polimento utilizada: 120, 400, 800, 1200 e 1200S (lixa + sílica). A rugosidade dos corpos de prova foi mensurada por meio de perfilômetro e imagens de Microscopia de Força Atômica foram obtidas para cada grupo. O crescimento das espécies Staphylococcus aureus e Staphylococcus epidermidis sobre os corpos de prova foi avaliado após 4 e 24h, por meio da contagem das Unidades Formadoras de Colônia (UFC)/mL. O efeito dos seguintes tratamentos: soro fisiológico, sabão neutro, clorexidina 4%, pastilhas efervescentes Efferdent®, triclosan 1% e citronela sobre biofilme formado sobre os corpos de prova de resina acrílica também foi avaliado por meio da determinação do número de UFC/mL. A citotoxicidade dos agentes antimicrobianos foi avaliada por meio dos testes de MTT e Neutral Red, após tratamento dos corpos de prova, diariamente, por 1, 7, 15, 30, 60 e 90 dias com as soluções já citadas, sendo avaliados ao fim de cada período. Os dados obtidos foram submetidos à análise estatística adequada, considerando se provinham de dados paramétricos ou não paramétricos. Os resultados demonstraram que os menores valores de rugosidade foram encontrados no grupo 800, 1200 e 1200S. A contagem microbiana foi menor no grupo 1200S e esta diferiu estatisticamente (p>0,05) do controle para ambos os tempos de avaliação e bactérias. Na análise da ação antimicrobiana das soluções para desinfecção, todos os protocolos promoveram redução do crescimento dos microrganismos testados comparados ao controle (crescimento sem a presença do antimicrobiano), sendo que os grupos submetidos ao tratamento com clorexidina 4%, pastilhas efervescentes Efferdent® e triclosan 1% eliminaram o biofilme (p>0,01). Ainda nos ensaios de citotoxicidade, em todos os grupos foi observada proliferação celular das células da conjuntiva acima de 84% (p>0,05). Dessa forma, conclui-se que a rugosidade não interfere significativamente na adesão bacteriana e formação de biofilme, exceto para o grupo 1200S, e que os protocolos de limpeza com imersão em clorexidina 4%, pastilhas efervescentes Efferdent® e triclosan 1% são totalmente eficazes na desinfecção e não apresentam citotoxicidade para com as células da conjuntiva humana, sugerindo sua indicação para desinfecção de próteses oculares. / The control of biofilm formation is essential to maintain the health of anophthalmic cavity of ocular prosthesis wearers. The physical properties of the acrylic resin, such as surface roughness, may interfere with the adhesion of microorganisms to the prostheses. Therefore, it is necessary to use cleaning solutions that are effective and do not cause tissue irritation in ocular conjunctiva. The aim of this study was to verify the influence of surface roughness of the acrylic resin used in the preparation of ocular prosthesis in the formation of bacterial biofilm, as well as to evaluate the antimicrobial efficacy and cytotoxicity of different disinfectants in ocular prostheses. For roughness analysis, acrylic resin samples were prepared and divided into 5 groups according to the granulation of polishing sandpaper used: 120, 400, 800, 1200 and 1200S (sandpaper + silica). The roughness of the samples was measured using a profilometer and Atomic Force Microscopy images were obtained for each group. The microbial growth for Staphylococcus aureus and Staphylococcus epidermidis on the samples was evaluated after 4 and 24 h by counting the Colony Forming Units (CFU)/mL. The effect of the following solutions was also evaluated by CFU/mL: non treated group (immersed in saline solution), neutral soap, 4% chlorhexidine, Efferdent® effervescent tablets, 1% triclosan and citronella. The cytotoxicity of the solutions was evaluated by MTT and Neutral Red after treating the samples daily for 1, 7, 15, 30, 60 and 90 days with the solutions already mentioned, being evaluated at the end of each period. Data were submitted to proper statistical analysis, considering whether data were parametric or non-parametric. The results showed that the lowest roughness values were found in groups 800, 1200 and 1200S. 1200S group also presented the lowest values of microbial growth statistically different from control group (p>0,05), for both periods and bacteria evaluated. In the analysis of the solutions, compared to the control group (microbial growth without the presence of the antimicrobial), all protocols promoted a reduction in the growth of the microorganisms, and the groups submitted to disinfection with 4% chlorhexidine, Efferdent® effervescent tablets and 1% triclosan eliminated the biofilm (p>0,01). In addition, all groups showed cell proliferation of conjunctival cells above 84% in the cytotoxicity assays (p>0,05). Thus, it was concluded that the roughness does not significantly interfere in the adhesion of the microorganisms, except for group 1200S, and that the cleaning protocols with 4% chlorhexidine, Efferdent® effervescent tablets and 1% triclosan are totally effective in the disinfection and do not present cytoxicitiy with human conjunctive cells, what suggests their indication for cleaning of ocular prosthesis. / CNPq: 141722/2015-0
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Caracterização fenotípica e genotípica de bactérias recuperadas de implante ortopédico de conjunto placa-parafuso e parafuso de aço inoxidável austenítico após remoção cirúrgica /Santos, Cássio Antonio Lanfredi dos. January 2011 (has links)
Resumo: A maioria dos casos de fraturas ósseas é utilizada nas cirurgias, implantes ortopédicos de osteossíntese (placa-parafuso e parafusos) confeccionados em aço inoxidável austeníticos, devido à sua baixa relação custo-benefício. As infecções associadas aos implantes de osteossintese estão relacionadas com o crescimento de microrganismos em biofilmes, resultando em um processo infeccioso de difícil erradicação. O objetivo do estudo foi identificar os microrganismos recuperados do conjunto metálico placaparafuso e parafusos após remoção cirúrgica, avaliar a capacidade de aderência dos microrganismos, verificar a viabilidade celular, caracterizar genotipicamente os isolados Gram-positivos e detectar a resistência aos antimicrobianos. Os conjuntos placa-parafuso e parafusos de aço inoxidável austenítico ASTM F138/F139 e ISO NBR 5832-1/9 foram transportados em bolsa de polietileno para o Laboratório de Microbiologia Clínica. Os implantes foram lavados em solução tampão fosfato-salino, armazenados em bolsa contendo solução Ringer e submetidos ao banho ultrassônico em freqüência de 40±2 kHz por 5 minutos. O fluido sonicado foi transferido para tubos Falcon e centrifugado a 3.000g durante 20 minutos. O sedimento foi resuspendido em nova solução Ringer, homogeneizado por vortex e 10μL semeados em ágar Sangue de carneiro 5%, MacConkey e Sabouraud. Os meios foram incubados em diferentes condições de temperatura por 7 a 14 dias para recuperação de microrganismos. O perfil de resistência dos isolados foi obtido de acordo com CLSI 2011. Para análise da viabilidade celular foi utilizado o kit Live/Dead e microscópio de fluorescência... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The majority of cases of bone fractures is used in surgery, internal fixation of orthopedic implants (screw-plate and screws) manufactured in austenitic stainless steel due to its low cost-benefit. Infections associated with implant fixation are related to the growth of microorganisms in biofilms, resulting in an infection difficult to eradicate. The objective of study was to identify the microorganisms recovered from the set screwplate and screws metallic after surgical removal, evaluate the capacity of adherence of microorganisms, check the cell viability and characterize the isolates genotypically Gram-positive and detect antimicrobial resistance. The sets screw-plate and screws of austenitic stainless steel ASTM F138/F139 and ISO NBR 5832-1/9 were transported in polyethylene bag to the Laboratory of Clinical Microbiology. The implants were washed in phosphate buffered saline solution, stored in bags containing Ringer's solution and submitted to ultrasonic bath at a frequency of 40 kHz ± 2 for 5 minutes. The sonicate fluid was transferred to falcon tubes and centrifuged at 3.000g for 20 minutes The new sediment was re-suspended in Ringer's solution, homogenized by vortex and 10μL seeded agar 5% sheep blood, MacConkey and Sabouraud. The media were incubated at different temperatures for up to 7 days for growth of CFU mL-1. The resistance profile of the isolates was obtained according to CLSI 2011. For analysis of cell viability kit was used for Live/Dead and fluorescence microscope. After microbiological analysis the isolation was observed in some samples of polymicrobial implants. The data obtained showed that bacteria were the most isolated coagulase-negative... (Complete abstract click electronic access below) / Orientador: Clarice Queico Fujimura Leite / Coorientador: Elisabeth Loshchagin Pizzolitto / Banca: Eliana Aparecida Varanda / Banca: Beatriz Maria Machado de Medeiros / Banca: Denise Crispin Tavares / Mestre
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Formação de biofilmes e resistência a antifúngico e biocidas em Candida parapsilosis e C. orthopsilosis isoladas de águas usadas para hemodiálise /Pires, Regina Helena. January 2010 (has links)
Orientador: Maria José Soares Mendes Giannini / Banca: Marcia de Souza Carvalho Melhem / Banca: Christiane Pienna Soares / Banca: Carlos Eduardo Vergani / Banca: Maria Célia Jamur / Resumo: Unidades de hemodiálise utilizam enormes quantidades de água potável para o funcionamento de "rins artificiais". Problemas microbiológicos com sistemas de distribuição de água potável são geralmente associados à presença de biofilmes formados por adesão e crescimento de microrganismos em superfícies. O patógeno humano Candida é capaz de crescer como biofilme na maioria dos aparatos médicos de uso corrente. Nos sistemas de hemodiálise, a formação de biofilme é relevante devido à contínua liberação de microrganismos que o compõe, os quais mostram fenótipo diverso daquele encontrado em seus homólogos de vida livre (forma planctônica de crescimento) com relação à transcrição gênica, velocidade de crescimento e habilidade de resistir a antimicrobianos e biocidas. Candida parapsilosis, atualmente dividida em três espécies distintas, tem sido associada às infecções decorrentes do uso de dispositivos médicos constituídos de material plástico e também de proliferar em soluções ricas em glicose, sendo que, tipicamente, tais infecções são relacionadas à formação de biofilmes. Assim, este trabalho teve como principais objetivos caracterizar molecularmente isolados identificados como C. parapsilosis advindos do circuito hídrico de uma Unidade de Hemodiálise coletados entre 2004 e 2006; verificar a capacidade de formação de biofilmes pelos mesmos; o efeito de produtos sintéticos e naturais, bem como a sensibilidade aos agentes antimicrobianos de uso clínico: anfotericina, fluconazol e voriconazol nos isolados. Por outro lado, técnicas proteômicas foram usadas para comparar o perfil de proteínas em isolados de C. parapsilosis capazes de crescerem no modo biofilme e em isolados que não apresentaram essa propriedade. Assim, 100 isolados fenotipicamente classificados como C. parapsilosis foram reclassificados por técnicas moleculares. Biofilmes foram... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Hemodialysis units use large amounts of water for the operation of "artificial kidneys". Microbiological problems with distribution systems of drinking water are usually associated with the presence of biofilms formed by adhesion and growth of microorganisms on surfaces. The human pathogen Candida is able to grow as biofilm in most medical devices in current use. In hemodialysis systems, biofilm formation is relevant because of the continuous release of organisms that compose it, which have a phenotype different from their counterparts found in free-living (planktonic growth form) with respect to gene transcription, growth rate and ability to resist antibiotics and disinfectants. Candida parapsilosis, currently divided into three distinct species, has been linked to infections resulting from the use of medical devices made of plastic material and also to proliferate in glucose-rich solutions, and, typically, such infections are related to the formation of biofilms. The goals of the present study were to molecularly characterize isolates identified as C. parapsilosis coming from the water circuit of a hemodialysis unit between 2004 and 2006, assess at ability to form biofilms by these species, and to monitor the effect of synthetic and natural, as well the susceptibilities to antifungal agents in clinical use: amphotericin, fluconazole and voriconazole. Moreover, proteomic techniques were used to compare the profile of proteins isolated from C. parapsilosis able to grow in the biofilm mode and isolates that did not have this property. Thus, 100 strains classified as C. parapsilosis were identified by molecular techniques. Candida biofilms were formed in microplates and monitored by using colorimetric assay of tetrazolium salts reducing method (MTT), by the enumeration of colony forming units (CFU/mL), and by confocal scanning laser microscopy. The susceptibility to antifungal drugs... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor
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Atividade antibacteriana ex vivo de diferentes soluções irrigadoras em biofilme de Enterococcus faecalis sobre a matriz dentinária / Antibacterial activity ex vivo of different irrigating solutions on Enterococcus faecalis biofilms on dentin matrixCristiana Francescutti Murad 18 December 2007 (has links)
O presente trabalho teve por objetivo avaliar ex vivo a atividade antimicrobiana hipoclorito de sódio (NaOCl) 2,5% e 5,25%, clorexidina (CHX) gel e líquida 2% e MTAD em biofilme de Enterococcus faecalis, sobre matriz dentinária humana. 118 incisivos inferiores humanos, com canal único, foram instrumentados e seccionados transversal e longitudinalmente. Os fragmentos radiculares obtidos foram imersos em caldo TSB e autoclavados e em seguida foram inoculados com suspensão de E. faecalis e incubados em estufa a 37C, por 72 horas, para permitir a formação do biofilme. As amostras foram randomicamente divididas em 5 grupos experimentais, com 40 amostras para cada grupo, e dois grupos controle, com 3 amostras cada. O biofilme formado sobre a matriz dentinária foi submetido à ação das soluções antimicrobianas pelos tempos 1, 5, 15 e 30 minutos. A atividade antimicrobiana foi avaliada por meio da contagem de UFCs. Após a ação das soluções antimicrobianas, os fragmentos foram imersos em meio seletivo para enterococos, incubados em estufa a 37 C por 72 horas e avaliados quanto à turbidez do meio. A avaliação do percentual de redução bacteriana em função do tempo e da solução demonstrou não haver diferença estatística entre CHX gel, NaOCl 2,5% e NaOCl 5,25% (p>0,05). Entretanto a CHX líquida e o MTAD foram menos efetivos que NaOCl 2,5% e NaOCl 5,25% (p<0,05) e semelhantes a CHX gel. O tempo de ação de 1 minuto foi o menos efetivo na eliminação bacteriana. Apenas a CHX líquida e o MTAD apresentaram diferenças na eficácia em função do tempo. A CHX foi menos efetiva em 1 e 5 minutos (p<0,05) e o MTAD, em 1 minuto de ação. Ao analisar a viabilidade bacteriana intra-dentinária, o NaOCl 5,25% e o MTAD foram superiores a CHX gel, CHX líquida e NaOCl 2,5%; e o tempo de 30 minutos foi estatisticamente significativo em relação aos demais (p<0,05). Baseado nos resultados obtidos parece-nos lícito concluir que o NaOCl 2,5% e 5,25% e a CHX gel 2% foram mais eficazes na eliminação de E. faecalis em todos os tempos testados. O MTAD apresentou efetiva ação antimicrobiana a partir de 5 minutos de ação. Porém quando foi avaliada a atividade antimicrobiana no interior da dentina, o NaOCl 5,25% e o MTAD foram mais efetivos, sendo necessário tempo mínimo de 30 minutos para ampla eliminação bacteriana no interior dos túbulos dentinários. / The present study aimed to evaluate ex vivo the antimicrobial activity of sodium hypochlorite (NaOCl) 2.5% and 5.25%, chlorhexidine (CHX) liquid and gel 2% and MTAD in Enterococcus faecalis biofilms, on human dentin matrix. 118 mandibular human incisors, single rooted, were instrumented and sectioned transversal and longitudinally. The root sections obtained were immersed in TSB broth and autoclaved, thereafter, they were inoculated with suspensions of E. faecalis and incubated at 37C, for 72h to allow biofilm formation. Samples were randomly divided in 5 experimental groups, with 40 samples per group, and 2 control groups, with 3 samples each. The biofilm developed over the dentin matrix was placed under the action the antimicrobial solutions for 1, 5, 15 e 30 minutes. The antimicrobial activity was assessed through CFU counts. After the action of the antimicrobial solutions, the root fragments were immersed in an Enterococci selective broth, incubated at 37 C for 72 hours, and evaluated for broth turbidity. The analysis of the percentage of bacterial reduction depending on the time and on the solution demonstrated no statistic difference among the CHX gel, NaOCl 2.5% and 5.25%(p>0.05). However, the CHX liquid and MTAD were less effective than NaOCl 2,5% and NaOCl 5,25% (p<0.05) and similar to CHX gel. Only CHX liquid and MTAD had statistical differences in its efficacy depending on the time. CHX was less effective in 1 and 5 minutes (p<0.05) and MTAD in 1 minute. When analyzing the bacterial viability in the dentin, NaOCl 5.25% and MTAD were superior to CHX gel, CHX liquid and NaOCl 2,5%; and the time of 30 minutes was statistically different than the others (p<0.05). Based on the results obtained it seems licit to conclude that NaOCl 2,5% and 5,25% and CHX gel 2% were the most effective in the elimination of E. faecalis at all times tested. MTAD presented effective antimicrobial action after 5 minutes of action. However, when the bacterial survival in the dentin was assessed, NaOCl 5.25% and MTAD were the most effective, and the minimum time for wide bacterial elimination in the dentinal tubules was 30 minutes.
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Abordagem metagenômica de procariotos e presença de genes de resistência a agente antimicrobianos em saliva, biofilme supragengival e canais radiculares com infecções agudasMoraes, Ludmila Coutinho January 2016 (has links)
O objetivo do presente estudo clínico foi compreender o efeito do uso prévio de agentes antimicrobianos na diversidade e a estrutura do microbioma procariótico de saliva, biofilme supragengival e canal radicular de dentes com infecção endodôntica aguda. Realizaram-se coletas microbiológicas de saliva (S), biofilme supragengival (BS) e canal radicular (CR) de pacientes que não utilizaram antibióticos (G1: n=6) e de pacientes que utilizaram antibióticos (G2: n=6). Para a caracterização das comunidades de procariotos por meio de sequenciamento de alto rendimento, foram produzidos pools de seis amostras para cada um dos sítios. A região hipervariável V3-V4 do gene 16S rRNA foi amplificada e a plataforma Illumina MiSeq foi empregada para análise das sequências geradas. Foram determinadas a presença e abundância relativa das unidades taxonômicas operacionais (OTUs) em cada amostra. Procedeu-se a análise de alfa-diversidade para cada amostra, considerando-se as métricas de Simpson, dominância, estimativa de riqueza de Chao-I e o Índice de Shannon. Os valores obtidos foram comparados por meio de testes estatísticos. Para a análise dos índices de beta-diversidade, empregou-se o método de agrupamento UPGMA, com jackknifing e método de comparação UniFrac com peso. A representação gráfica tridimensional da beta-diversidade foi realizada por meio de análise de coordenadas principais. A técnica de PCR gene específico foi empregada para determinar a presença de genes relacionados à resistência bacteriana para agentes beta-lactâmicos (blaTEM, blaZ, ampC, mecA), macrolídeos (ermB, ermC, mefA), tetraciclinas (tetM, tetQ, tetW), lincosamidas (lnuB, lsaB) e vancomicina (vanA, vanD, vanE). A similaridade para a presença/ausência de genes de resistência nas amostras de S, BS e CR em G1 e G2 foi determinada por meio de coeficiente de agrupamento, utilizando-se o método UPGMA com distância Euclidiana. Todos os pacientes apresentavam infecção endodôntica aguda, caracterizada pela presença de dor espontânea, necrose pulpar e dor à percussão vertical. Aumento de volume foi observado em 8/12 pacientes. Os pacientes do Grupo 2 utilizaram beta-lactâmicos previamente à consulta (amoxicilina = 5; cefalexina = 1). Há predomínio de integrantes do domínio Bactéria em todas S, BS e CR. Archaea pertencentes ao gênero Methanobrevibacter foram encontradas apenas em amostras de CR, constituindo menos de 1% do total de OTUs (G1-CR = 0,319%; G2-CR = 0,014%). Há predomínio de bactérias dos filos Firmicutes e Bacteroidetes em amostras de S, BS e CR. Há redução intensa no percentual de OTUs pertencentes ao Filo Firmicutes em amostras de saliva, quando antibiótico foi utilizado (G1-S = 75,371; G2-S = 35,242). Comportamento oposto ocorreu neste ecossistema para integrantes do Filo Bacteroidetes (G1-S = 12,657; G2-S = 33,947). Tanto em G1 quanto em G2, bactérias do gênero Streptococcus predominam em amostras de S e BS. Em canais radiculares, maiores percentuais de OTUs foram observados para os gêneros Porphyromonas e Prevotella. As métricas de alfadiversidade indicam que o uso prévio de antimicrobiano parece oportunizar o estabelecimento de espécies antes menos abundantes, especialmente em saliva (dominância: G1-S>G2-S; índice de Shanon: G1-S<G2-S; índice de Simpson: G1- S<G2-S; índice de Chao-1: G1-S<G2-S). A análise de beta-diversidade mostra proximidade entre G1-BS e G2-BS; há distanciamento entre G1-S e G2-S. As amostras G1-CR e G2-CR estão mais distantes de S e BS, sugerindo maior seleção imposta pelo ecossistema do CR aos procariotos. Os genes de resistência mais frequentemente detectados foram tetM, tetQ, tetM, ermB e mefA. Não foram detectados genes vanA, vanD, vanE, blaZ, mecA, lnuB e ermC. O gene ermB foi frequentemente detectado em amostras de S, BS e CR em ambos os grupos. Em pacientes que não utilizaram antibiótico, o gene tetM e o gene tetQ foram detectados simultaneamente em S, BS e CR (tetM = 4/6; tetQ = 3/6). A análise multivariada não demonstrou nível de agrupamento alto entre amostras de um mesmo paciente, de um mesmo ecossistema, ou de um mesmo grupo. A partir dos resultados do presente estudo, observou-se que a utilização de agente antimicrobiano betalactâmico parece alterar parâmetros composicionais de comunidades de procariotos na cavidade bucal. Entretanto, particularidades relativas a cada ecossistema podem modular a extensão deste efeito, parecendo ser mais intensos em amostras de S do que em BS e CR. / The present clinical study aimed to assess the effect of antibiotics over the diversity and structure in prokaryotic communities of saliva, supragengival biofilm and root canal of teeth with acute primary infections. Samples of saliva (S), supragengival biofilm (BS) and root canal of teeth with acute primary infections (CR) were collected from patients, and were grouped according with the previous use of antibiotic (G1 = no antibiotics; G2 = antibiotics). Pooled samples for each community were evaluated. DNA sequencing was performed with MiSeq (Illumina). The V3-V4 hypervariable region from the 16S rRNA gene was amplified. The presence and relative abundance of the operational taxonomic units (OTUs) was determined for each sample. Alpha-diversity analysis was performed with the Simpson’s index, dominance, Chao-1 richness index and Shannon’s index. Statistical analysis was carried out to compare their values for each community.Beta-diversity was computed through UPGMA clustering and jackknifing. The principal coordinate analysis employed weighted UniFrac. Gene-specific PCR was employed to detect resistance genes to lactamics (blaTEM, blaZ, ampC, mecA), macrolides (ermB, ermC, mefA), tetracyclines (tetM, tetQ, tetW), lincosamides (lnuB, lsaB) e vancomycin (vanA, vanD, vanE). The UPGA clustering analysis with Euclidean distance was applied to investigate the existence of similar groups of samples. A dendrogram was constructed to show the arrangement of the sample groups produced by clustering. All the patients had primary acute endodontic infections, with spontaneous pain, pulp necrosis and tenderness on percussion. Swelling was observed for 8 out of 12 patients. Patients from G2 had lactamics before the urgency appointment (amoxicillin = 5; cephalexin = 1). Bacteria were predominant in S, BS and CR samples. Archaea belonging to the genus Methanobrevibacter were only detected in RC samples and comprised less than 1% of all the OTUs G1-CR = 0.319%; G2-CR = 0.014%). The great majority of the detected OTUs in S, BS, and CR belonged to the phyla Firmicutes and Bacteroidetes. Reduction in the percentage of Firmicutes was observed in G2-S (G1-S = 75.371%; G2-S = 35.242%). A distinct behavior was demonstrated by the Bacteroidetes (G1- S = 12.657%; G2-S = 33.947%). Components belonging to the genus Streptococcus were predominant in S and BS, for both G1 and G2. CR harbored high percentage of species belonging to the genus Porphyromonas and Prevotella. The alpha-diversity indexes demonstrated that the G2-S had an increase in low abundant species (dominance: G1- S>G2-S; Shanon index: G1-S<G2-S; Simpson index: G1-S<G2-S; Chao-1 index: G1-S<G2- S). Beta-diversity showed that G1-BS and G2-BS had close spatial distribution. G1-CR and G2-CR were more distant from S and BS samples. The RC may promote a most intense species selection, due to environmental conditions. The most frequently detected genes associated with resistance to antibiotics were tetM, tetQ, tetM, ermB, and mefA. The genes vanA, vanD, vanE, blaZ, mecA, lnuB, and ermC were not detected in the samples. The gene ermB was frequently detected in S, BS and CR samples. In patients from G1, tetM and tetQ were detected simultaneously in all the three environments (tetM = 4/6; tetQ = 3/6). There was no clustering behavior for samples belonging to different environments in the same patients and between the same environment samples from different groups. An overall analysis from the data allows for suggesting that the use of lactamic agents may alter compositional parameters from prokaryotic communities in the oral cavity to different extents. Specific environmental characteristics from each site may modulate the effect that seemed to be more intense for S than for BS and CR.
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Caracterização do potencial antifúngico e antibiofilme do sal imidazólico cloreto de 1-metil-3-hexadecilimidazol (C16MlmCl) e das fraçoes purificadas de mate (Ilex paraguariensis A. St. Hil.) frente a células de biofilme de Candida tropicalis / Description of potential and antifungal antibiofilm imidazolium Salt 1- Methyl-3 – octilimidazolium chloride(c16mimcl) and purified fraction of mate ( ilez paraguariensis to. St. Hil.) front of cells biofilme Candida TropicalisBergamo, Vanessa Zafaneli January 2014 (has links)
Em contraste com a vasta descrição na literatura científica dos biofilmes bacterianos, poucos trabalhos focam o estudo da formação e as estratégias de inibição da constituição do biofilme fúngico. Este trabalho objetiva a caracterização do potencial antifúngico e antibiofilme do sal imidazólico 1-metil-3-octilimidazol cloreto (C16MImCl), e das frações (F70 e F90) purificadas de saponinas mate (Ilex paraguariensis A. st. Hil.), frente a células de biofilme de seis isolados clínicos de Candida tropicalis. A Concentração Inibitória Mínima (CIM) do C16MImCl foi de 0,014μg/mL frente às células planctônicas, ao passo que as Frações de Saponinas da Erva Mate (FSEM) não apresentaram atividade antifúngica. Utilizando o cateter traqueal (CT) como corpo de prova, foi utilizado para avaliar a capacidade de inibição e remoção do biofilme. Avaliou-se também a Concentração Mínima de Erradicação do Biofilme (CMEB) para remoção do biofilme pré-formado pelo método da microplaca. Para a atividade antibiofilme foi observado que o C16MImCl, apresentou melhor resultado quando comparado ao fluconazol. As FSEM também apresentaram atividade antibiofilme quando comparados ao fluconazol, entretanto menores do que o tensoativo sintético Pela análise dos resultados de CMEB, o C16MImCl foi o composto com maior capacidade de erradicar o biofilme pré-formado, na concentração de 0,9 μg/mL (92% a 100% de remoção do biofilme). Os demais compostos testados (fluconazol, FEM e a água) não apresentaram atividade removedora, observando-se valores menores que 80% de remoção. Tanto as concentrações nas quais C16MImCl inibiu as células planctônicas (0,014 μg/mL) como as de biofilme (0,028 -0,225 μg/mL) foram mais baixas que as obtidas pelo fluconazol. Os resultados obtidos demonstram a potencialidade destes tensoativos, principalmente o C16MImCl, que demonstrou baixa toxicidade e provável mecanismo de ação sobre a síntese do ergosterol. Assim, é possível afirmarmos que estes tensoativos representam uma potencial alternativa para o controle químico de fungos leveduriformes, especialmente as ocasionadas por células de biofilme por C. tropicalis. / In contrast to the extensive description in the literature of bacterial biofilms, few works focus on the study of the formation and strategies for inhibiting the formation of fungal biofilms. This work aims to characterize the antifungal potential and antibiofilm the imidazole salt 1 - methyl - 3 - octilimidazol chloride (C16MImCl), and fractions (F70 and F90) purified saponins mate (Ilex paraguariensis A. st. Hil.), against to biofilm cells of six clinical isolates of Candida tropicalis. The Minimum Inhibitory Concentration (MIC) of C16MImCl was 0.014 mg / mL to planktonic cells, whereas the Saponin Fractions of Yerba Mate (SFYM) showed no antifungal activity. Using the tracheal catheter (CT) as a specimen was used to evaluate the ability of the biofilm inhibition and removal. We also assessed the Minimum Biofilm Eradication Concentration (MBEC) to remove the preformed biofilms by the microplate method. For antibiofilm activity was observed that C16MImCl, showed better results when compared to fluconazole. The SFYM also had antibiofilm activity when compared to fluconazole, however smaller than the synthetic surfactant. By analyzing the results MBEC, the compound C16MImCl was capacity to eradicate pre- formed biofilm in a concentration of 0.9 mg / mL (92% to 100% biofilm removal) The other tested compounds (fluconazole, SFYM and water) showed no activity remover, observing less than 80 % removal values. Both concentrations at which they inhibit planktonic cells C16MImCl (0.014 μg/mL) and the biofilm (0.028 -0.225 μg/ml) were lower than those obtained by fluconazole. The results obtained demonstrate the potential of these surfactants, especially C16MImCl, which demonstrated low toxicity and probable mechanism of action on the synthesis of ergosterol. Thus, it is possible to assert that these surfactants are a potential alternative to chemical control of yeasts, especially those caused by biofilm cells of C. tropicalis.
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Cimento de ionômero de vidro modificado com sal imidazólico : biomaterial funcionalizado com propriedades antibiofilme fúngicoEhrhardt, Alexandre January 2017 (has links)
Os cimentos de ionômero de vidro são biomateriais constituídos de polímeros ácidos, vidro básico (ionizável) e água, sendo usados amplamente no campo odontológico, como materiais restauradores ou ainda como cimentadores de bandas ortodônticas. Estes compostos podem ser suscetíveis a formação de biofilmes por espécies de Candida na sua superfície em função da rugosidade associada a colonização fúngica do meio bucal. Pesquisas na área de desenvolvimento de biomateriais funcionais tem buscado desenvolver compostos de alta eficácia e baixa toxicidade que sejam capazes de inibir a formação de biofilmes sobre superfícies biológicas. Considerando a busca por novos biomateriais, foi desenvolvido um estudo ex vivo com o objetivo de modificar a estrutura de um cimento de ionômero de vidro comercialmente disponível (Ketac® Cem Easymix 3M) através da inserção do sal imidazólico cloreto de 1-nhexadecil- 3-metilimidazol comparado ao cloreto de cetilpiridínio para compor um novo composto com atividade antibiofilme. O sal imidazólico e o cloreto de cetilpiridínio foram acrescentados diretamente ao pó do ionômero de vidro na proporção de 10 ppm p/p. A partir desta adição inicial, foi realizada a reação de polimerização do ionômero, obtendo corpos de prova (CP) medindo 5 mm Ø × 3 mm h, os quais foram divididos em 03 grupos: CP1, constituído do ionômero na formulação original (controle de crescimento de biofilme); CP2, constituído do ionômero acrescido com o cloreto de cetilpiridínio (referência) e CP3, constituído do ionômero acrescido do sal imidazólico. Foram testadas nove cepas de Candida não albicans resistentes ao antifúngicos usuais, sendo três cepas de C. glabrata (RL22, RL24 e RL25), três cepas de C. tropicalis (57A, 72A e 72P) e três cepas de C. parapsilosis (RL11, RL20 e RL32), todas depositadas no Laboratório de Micologia da UFRGS. Avaliou-se a resistência a deformação plástica pelo teste de microdureza; a atividade antibiofilme pela avaliação de inibição de crescimento na superfície dos CP por microscopia eletrônica de varredura e avaliação de hipoalerginicidade pelo teste da membrana cório-alantoide. O teste de microdureza não apresentou diferença significativa (p>0,05) entre os três grupos, com valor médio de 44.2 HV para o CP1, 43.5 HV para o CP2 e 43,1 HV para o CP3. A avaliação da superfície dos CP através da análise de microscopia eletrônica demonstrou haver inibição completa da formação do biofilme de todas as cepas testadas. O teste da membrana cório-alantoide indicou que o ionômero de vidro na sua composição original, bem como acrescido dos dois compostos testados, demonstrou ser hipoalergênico. Considerando os dados apresentados, podemos concluir que a adição do sal imidazólico na formulação do ionômero de vidro promoveu a ação antibiofilme contra cepas multirresistente sem perda nas características de microdureza e hipoalergenicidade. / Glass ionomer cements are biomaterials composed of acid polymers, basic glass (ionizable) and water, being widely used in dentistry, as restorative materials or as orthodontic bands. These compounds may be susceptible to biofilm formation on their surface by Candida species because of the roughness associated with fungal colonization of the oral cavity. Research on antifungal drugs development has focused on the synthesis of new compounds, that present effective action and low toxicity that are able to inhibit the formation of biofilms on biological surfaces. Considering the demand for biomaterials with antibiofilm activity, an ex vivo study was developed with the objective of modifying the structure of a commercially available glass ionomer cement (Ketac® Cem Easymix 3M) by insertion of the imidazole salt 1-n-hexadecyl-3- methylimidazole chloride compared to the cetylpyridinium chloride to make a novel compound with antibiofilm activity. The imidazole salt and cetylpyridinium chloride were added directly to the glass ionomer powder at a ratio of 10 ppm w/w. From this initial addition, the ionomer polymerization reaction was performed, obtaining test specimens (TS) measuring 5 mm Ø × 3 mm h, divided into three groups; i) TS1, composed only of GIC (growth control reference); ii) TS2, glass ionomer and cetylpyridinium chloride added directly to the powder (drug reference); and iii) TS3, glass ionomer and imidazolium salt using the same procedure. Nine strains of nonalbicans Candida, resistant to usual antifungals, were used; three C. glabrata strains (RL22, RL24 and RL25), three C. tropicalis strains (57A, 72A and 72P) and three C. Parapsilosis strains (RL11, RL20 and RL32), all the strains are deposited in the Mycology Collection at UFRGS. The plastic deformation was evaluated by the microhardness test; the antibiofilm activity by the evaluation of inhibition of growth on the surface of the specimens by scanning electron microscopy and evaluation of hypoallerginicity by the test of the chorioallantoic membrane. The plastic deformation evaluation showed no significant difference among the three groups, with a mean value of 44.2 HV for TS1, 43.5 HV for TS2 and 43,1 HV for TS3. Evaluating the biofilm formation on TSs, all the isolates form biofilm on TS1 (reference). On the other hand, both TS2 and TS3 were able to inhibit surface biofilm growth. The allergenicity evaluation of the three TSs showed no evidence of tissue alteration, considering that the eggs’ chorioallantoic membrane remained intact. Considering the presented data, we can conclude that the addition of the imidazole salt in the glass ionomer formulation promoted the antibiofilm action against multiresistant strains without loss in the characteristics of microhardness and hypoallergenicity.
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Avaliação da formação de biofilme de fungos emergentes e sua susceptibilidade a antifúngicos na forma livre e nanoencapsulada / Assessment of biofilm formation of emerging fungi and their susceptibility to antifungal agents in free form and in nanocapsulesJesus, Roberta Stefanello de January 2013 (has links)
Nos últimos anos, várias espécies de fungos, até então conhecidos como saprófitas do ambiente, têm emergido como importantes patógenos na prática clínica, associados muitas vezes com a resistência aos antimicrobianos disponíveis comercialmente. Dessa forma, o conhecimento de aspectos relacionados à patogenicidade desses micro-organismos, como a formação de biofilme, assim como o perfil de susceptibilidade aos antifúngicos e a novas alternativas terapêuticas faz-se necessário. Uma importante tecnologia neste contexto é a utilização de sistemas nanoestruturados a partir de polímeros biodegradáveis para a veiculação de fármacos. Este trabalho visa verificar em isolados fúngicos emergentes a expressão fenotípica de biofilme através do teste em microplaca de poliestireno e o perfil de susceptibilidade frente a antifúngicos na forma livre e incorporados em sistemas nanoestruturados, através da técnica de microdiluição em caldo. Foram selecionados para o estudo 82 isolados fúngicos potencialmente patogênicos, sendo 26 oriundos do ambiente e 56 procedentes de espécimes clínicos. Quanto à capacidade de formação de biofilme verificou-se que 68 (82,9%) isolados produziram biofilme pelo teste da microplaca, sendo 38 classificados como fortes, 17 como moderados e 13 como fracos produtores. Além disso, observou-se que os isolados clínicos apresentaram maior capacidade de formação de biofilme do que os isolados ambientais. Não houve correlação entre a produção de biofilme e a susceptibilidade aos antifúngicos testados nas células planctônicas. De um modo geral, os fungos foram sensíveis à maioria dos antifúngicos testados neste trabalho. Entretanto, o fluconazol apresentou baixa atividade (CIM≥64μg/mL) para 45% dos isolados avaliados. Com o intuito de investigar o efeito de cetoconazol e de fluconazol associados a nanoestruturas sobre os diferentes fungos apresentados no estudo, também foram desenvolvidas nanocápsulas de poli-ɛ-caprolactona contendo estes fármacos. Análises físico-químicas das nanoestruturas revelaram tamanho médio de partícula variando de 206 nm para as nanocápsulas de cetoconazol (CN) e de 211 nm para as nanocápsulas de fluconazol (FN). Ambas as formulações apresentaram características homogêneas e demonstraram estruturas monodispersas. A eficiência de encapsulação do cetoconazol e do fluconazol nas formulações foi de 86,35 e de 80,5%, respectivamente. Os diversos gêneros investigados parecem se comportar de maneira diferente quando expostos às nanoestruturas dos dois fármacos em estudo, sugerindo que as espécies de Candida poderiam apresentar uma maior susceptibilidade in vitro frente a estas nanoestruturas quando comparadas à forma livre dos antifúngicos em questão. Os resultados obtidos demonstram a potencialidade destas formulações para a veiculação de cetoconazol e fluconazol. Como perspectivas, sugere-se a realização de estudos adicionais para evidenciar o efeito in vitro das nanopartículas sobre os diferentes fungos de importância clínica e ambiental. / In recent years, several fungal species known as environmental saprophytes have emerged as important pathogens in clinical practice, often associated with antimicrobial resistance commercially available. Thus, the knowledge of aspects related to these pathogenic micro-organisms, such as biofilm formation, as well as the profile of susceptibility to antifungal agents and new therapeutic options is necessary. An important technology in this context is the use of nanostructured materials from biodegradable polymers for the placement of drugs. This work aims to examine the emerging fungal isolates in the phenotypic expression of biofilm through the test on polystyrene microplate and the susceptibility profile to antifungals front in the free trade and in the nanostructured systems by the broth microdilution method. In this study, 82 potentially pathogenic fungal isolates were selected, being the 26 from environment originating and the 56 from the clinical specimens. Regarding the ability of biofilm formation was found that 68 (82,9%) isolates produced biofilm by the microplate assay. The isolates were classified as 38 strong, 17 moderate and 13 weak biofilm producers. Moreover, it was noted that clinical isolates showed greater capability for the biofilm formation than the environmental isolates. There was no correlation between the biofilm production and the susceptibility to antifungal agents tested in planktonic cells. In general, the fungi were susceptible of the majority of the antifungal agents tested in this study. However, the fluconazole showed low activity (MIC≥64μg/mL) for 45% of the isolates. In order to investigate the effect of the ketoconazole and the fluconazole associated with nanostructures against different fungi contained in the study, polymeric nanocapsules have also been developed containing these drugs. Physicochemical analyzes showed an average size of nanostructures ranging from 206 nm for the nanocapsules of ketoconazole (CN), and 211 nm for the fluconazole (FN). The formulations showed homogeneous characteristics and demonstrated monodisperse structures. The encapsulation efficiency of ketoconazole and fluconazole in the formulations was 86,35 and 80,5%, respectively. The diverse genera investigated appear to behave differently when exposed to the nanostructures of the two drugs have being studied, suggesting that Candida species could exhibit a greater sensitivity to these nanostructures compared to the free form of antifungal concerned. The results demonstrate the potential of the formulations for the delivery of fluconazole and ketoconazole. As perspectives, we suggest further studies to demonstrate the in vitro effect of the nanoparticles against different fungi from the clinical and the environmental importance.
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Avaliação do biofilme de Staphylococcus spp. de cateter venoso central / Evaluation of the biofilm in Staphylococcus spp. from central venous catheterAntunes, Ana Lucia Souza January 2011 (has links)
O gênero Staphylococcus está intimamente relacionado às infecções hospitalares onde existe a presença de implantes médicos, em especial os cateteres venosos centrais (CVC). Nestas infecções, a habilidade de formar biofilme é considerada um importante fator de virulência entre Staphylococcus. Biofilmes são agregados microbianos envolvidos por uma matriz polimérica extracelular que confere proteção contra a ação do sistema imunológico e ação dos antimicrobianos, dificultando assim o tratamento das infecções relacionadas a implantes médicos. Os objetivos deste estudo foram: (i) avaliar a formação de biofilme em 222 isolados de Staphylococcus spp. de CVC através de dois métodos fenotípicos [ágar Congo Red (ACR) e microplacas com cristal violeta] e estabelecer possíveis marcadores genéticos de formação de biofilme, através da pesquisa dos genes icaA, icaD, aap e atlE, (ii) estabelecer um teste de suscetibilidade através da técnica de microdiluição em caldo para avaliar a concentração inibitória mínima de vancomicina necessária para erradicar o biofilme formado (CMEB), e comparar estes valores com os resultados obtidos através da técnica de concentração inibitória mínima (CIM) em crescimento planctônico.Das 222 amostras analisadas, encontramos 64,5% (143/222) de isolados formadores de biofilme. A detecção de biofilme em S. epidermidis foi de 64,5% e 54% pelos métodos de microplaca e ACR respectivamente, utilizando microplacas com cristal violeta como padrão ouro. Encontramos os genes icaA e icaD na grande maioria (92% - 132/143) dos isolados produtores, o que confirma a importância destes genes na formação de biofilme. Em um total de 37 S. aureus a produção de biofilme ocorreu em 81,1% (30/37) dos isolados, sendo que entre os MRSA a taxa foi de 88,9% e entre os MSSA de 78,6%. Os genes icaA e icaD estavam presentes em 25/30 das amostras formadoras de biofilme. Nos demais Staphylococcus spp. coagulase negativos não epidermidis foi observada uma taxa de produção de biofilme de 35,6% (6/19). Os isolados formadores de biofilme foram classificados em três categorias: forte, moderado e fraco. Entre os isolados forte e moderadamente produtores de biofilme foram observados uma maior razão CMEB / CIM (> 32) frente à vancomicina. Entre isolados biofilme negativos, não encontramos diferenças nos valores de CMEB e CIM. Embora a forma de crescimento em biofilme no processo infeccioso já tenha sido bem comprovada, os laboratórios de microbiologia clínica realizam testes de suscetibilidade em isolados na forma xii planctônica. Desta forma, os resultados obtidos neste estudo, indicam que a CIM pode não ser o parâmetro mais adequado para guiar a terapêutica. Sendo assim, é extremamente importante avaliar a suscetibilidade à vancomicina, em casos de infecções relacionadas à CVC, na forma de biofilme bacteriano (CMEB). / Staphylococcus is closely related to hospital infections, where the presence of medical implants exists, here represented by central venous catheter (CVC). In these infections, the ability to form biofilm is considered an important virulence factor among Staphylococcus. Biofilms are structured communities of microbial species involved by an extracellular polymeric matrix, which protects against the immunologic system and antimicrobial actions, making it harder to treat those infections related to medical implants. The goals of this study were: (i) to evaluate the biofilm formation in 222 isolates of Staphylococcus spp. of CVC through both phenotypic methods [agar Congo Red (ACR) and microtiter plates] and establish possible genetic markers of biofilm formation, through the research of the icaA, icaD, aap and atlE genes, by PCR, (ii) establish susceptibility in biofilm, through of the microdilution test to evaluate the minimal inhibitory concentration of vancomycin to eradicate the biofilm formed - Minimal Biofilm Eradication Concentration (MBEC) and to compare these results with the values found to the Minimal Inhibitory Concentration (MIC) in growth planctonic. From the 222 analyzed samples, we found 64.5% (143/222) of isolates biofilm producers. The detection of the biofilm formation in the S. epidermidis was 64.5% and 54% by the microtiter plate and ACR methods, respectively, using microtiter plates as gold standard. We found icaA and icaD genes in most (92%) of the biofilm producing isolates, which confirms that those genes are essential for this kind of formation. In a total of 37 S. aureus, the biofilm production was observed in 81.1% (30/37) of the isolates. Concerning the MRSA we found 88.9% and among MSSA were observed 78.6% of biofilm-producing. The icaA and icaD genes were present in 25/30 of the samples biofilm producers. On the other Staphylococcus spp. coagulase negatives non-epidermidis, it was observed a number of 35.6% (6/19). The biofilm producing isolates were classified in three categories: strong, moderate and weak. Among the strong and moderate biofilm producing isolates, we could observe a higher ratio MBEC/MIC (>32) in relation to the vancomycin. Among negative biofilm isolates we found matching values for MBEC and MIC. Although the form of growth in biofilm among the infection process has already been well proven, the clinical microbiology laboratories perform susceptibility testing on isolates in the xiv planktonic form. Thus, the results of this study indicate that the MIC cannot be the most appropriate parameter to guide therapy. It is therefore extremely important to evaluate the susceptibility to vancomycin in cases of infection related to CVC, in the form of bacterial biofilms (MBEC).
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Estratégias de combate à adesão de bactérias patogênicas e formação de biofilmes : prospecção de fitocompostos e modificações de superfícies visando uso biomédico / Strategies to combat adhesion and biofilm formation of pathogenic bacteria : phytocompounds prospecting and surface modifications aiming biomedical useTrentin, Danielle da Silva January 2013 (has links)
A maioria das bactérias não cresce como células individuais, mas em comunidades estruturadas como organismos pseudomulticelulares, ou biofilmes, estando presentes em praticamente todos os ecossistemas naturais e patogênicos. A adesão bacteriana à superfície e subsequente formação de biofilme promove mudanças metabólicas, fenotípicas e genotípicas que faz com que a sua erradicação seja extremamente difícil. Desta maneira, microrganismos que apresentam susceptibilidade a determinados antimicrobianos em testes laboratoriais convencionais, são na verdade altamente resistentes aos mesmos quando na forma de biofilmes. Bactérias na forma de biofilmes estão associadas com aproximadamente 80% das infecções médicas, ganhando destaque naquelas relacionadas a implantes médicos. Com o aumento da expectativa de vida humana, maior é a necessidade de substituição e reparo de funções biológicas e, portanto é estimado um aumento no número de pessoas hospitalizadas e que irão receber implantes biomédicos. Esses materiais, independente do seu nível de sofisticação, estão suscetíveis ao risco de colonização microbiana e infecção. O presente trabalho, conduzido de forma multidisclinar, utilizou microrganismos patogênicos e superfícies modelo, para demonstrar provas de conceito com relação a duas estratégias para o combate da formação de biofilmes de bactérias: (i) a busca por fitocompostos com atividade antiformação de biofilmes, guiado por relatos etnofarmacológicos, e o posterior recobrimento de superfície polimérica com estes compostos e, (ii) a modificação de propriedades de superfícies, através da técnica de plasma iônico, para a obtenção de superfícies antiadesivas. Assim, 45 extratos aquosos foram obtidos de 24 plantas utilizadas na medicina tradicional do bioma Caatinga. O rastreamento de atividade antibiofime e antibacteriana (nas concentrações de 0,4 e 4,0 mg/mL) evidenciou o alto potencial antibiofilme de extratos contra Staphylococcus epidermidis ATCC 35984 e indicou três plantas com atividade antimicrobiana para Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853. Subsequentemente, o estudo foi focado na purificação dos compostos bioativos de quatro plantas: Pityrocarpa moniliformis, ativa contra S. epidermidis e, Anadenanthera colubrina, Commiphora leptophloeos e Myracrodruon urundeuva, ativas contra P. aeruginosa. O fracionamento bioguiado e a caracterização química das frações por MALDI MS MS demonstraram que os compostos ativos nos quatros casos pertencem à classe dos taninos. Estruturas complexas de proantocianidinas (composta principalmente por profisetinidina para A. colubrina e por prorobinetinidina para C. leptophloeos), e de taninos hidrolisáveis (constituído por unidades de ácido gálico em M. urundeuva) foram identificadas. Estes taninos inibiram a formação de biofilme de P. aeruginosa através da ação bacteriostática, causando danos de membrana e excesso na proliferação de vacúolos bacterianos, embora a membrana de eritrócitos tenha sido preservada. Com relação à P. moniliformis, proantocianidinas ricas em prodelfinidina (0.125 mg/mL) foram os compostos responsáveis pela completa inibição da formação de biofilme de S. epidermidis, sem afetar a viabilidade do microrganismo. Como demonstrado por diversas técnicas, os resultados indicam que tanto a superfície bacteriana (S. epidermidis) quanto a superfície dos materiais testados (vidro e poliestireno) são espontaneamente recobertos pelas proantocianidinas, tornando-as superfícies hidrofílicas. Através da técnica de “spin coating”, a superfície polimérica foi recoberta com estas proantocianidinas, convertendo-se em uma superfície fortemente hidrofílica. A habilidade de prevenir a adesão de S. epidermidis foi mantida e o material se mostrou compatível com as células epiteliais de mamíferos, indicando o grande potencial destes produtos naturais como agentes funcionais de recobrimento de superfícies. No outro enfoque deste estudo, a modificação de propriedades de superfícies via descarga de plasma dos gases N2/H2 produziu, de maneira rápida e bastante efetiva, superfícies de poliestireno capazes de impedir a adesão de bactérias altamente resistentes aos antimicrobianos. Através de espectroscopia de raio X, verificou-se que uma concentração de nitrogênio de 8,8% e a componente polar da energia de superfície superior a 15 mJ/m2, são necessários para reduzir a adesão de bactérias que apresentam superfície hidrofílica (como enterobactérias produtoras de carbapenemase e MRSA), enquanto que cepas hidrofóbicas (exemplificadas pelo S. epidermidis) mantiveram a capacidade de aderir e formar biofilmes. As interações respulsivas explicam os efeitos antiadesivos obtidos, tanto no recobrimento de superfícies por proantocianidinas quanto no tratamento por plasma iônico. / Most bacteria do not grow as individual cells, but in communities structured as pseudomulticelulares organisms, or biofilms, being present in virtually all natural ecosystems and pathogens. The bacterial adhesion to surfaces and subsequent biofilm formation promotes metabolic, phenotypic and genotypic changes, which makes their eradication extremely difficult. Thereby, microorganisms that exhibit susceptibility to antimicrobials during conventional laboratory tests are in fact highly resistant to them when in the form of biofilms. Bacteria living as biofilms are associated with approximately 80% of all medical infections, mainly those related to indewelling devices. With increasing life expectancy, greater is the need for replacement and repair biological functions and, therefore, it is estimated an increasing number of hospitalized people and who will receive biomedical implants. However, regardless of the level of material sophistication, all of them are susceptible to the risk of microbial colonization and infection. This study, conducted in a multidisclinar way, employed pathogenic microorganisms and surface models to demonstrate proofs of concept regarding two strategies to combat bacterial biofilm formation: (i) the search for phytocompounds having antibiofilm formation activity, guided by ethnopharmacological reports, and further the polymer surface coating with these compounds, and (ii) the modification of surface properties, by the ionic plasma discharge technique to obtain anti-adhesive surfaces. Thus, 45 aqueous extracts were obtained from 24 plants used in the tradicinal medicine of the Caatinga biome. The screening of antibiofim and antibacterial activities (at concentrations 0.4 and 4.0 mg/mL) showed the high antibiofilm potential of the extracts against Staphylococcus epidermidis ATCC 35984 and indicated three plants with antimicrobial activity against Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853. Subsequently, the study was focused on the purification of bioactive compounds from four plants: Pityrocarpa moniliformis, active against S. epidermidis and, Anadenanthera colubrina, Commiphora leptophloeos and Myracrodruon urundeuva, active against P. aeruginosa. The bioguided fractionation and the chemical characterization of the fractions by MALDI MS MS showed that the active compounds in the four cases belong to the class of tannins. Complex structures of proanthocyanidins (mainly composed profisetinidin for A. colubrina and prorobinetinidin for C. leptophloeos), and hydrolysable tannins (consisting of gallic acid units in M. urundeuva) were identified. These tannins inhibited biofilm formation of P. aeruginosa through bacteriostatic action, causing membrane damage and excess on the proliferation of bacterial vacuoles while the erythrocyte membrane was preserved. With respect to P. moniliformis, proanthocyanidins riched in prodelphinidin (0.125 mg/mL) were the compounds responsible for the complete inhibition of S. epidermidis biofilm formation, without affecting the viability of the microorganism. As demonstrated by various techniques, the results indicated that both surfaces, of the bacterium (S. epidermidis) and of the tested materials (glass and polystyrene), were spontaneously covered by proanthocyanidins, becoming hydrophilic surfaces. Using spin coating technique, the surface was coated with these proanthocyanidins, making the surface highly hydrophilic. The ability to prevent adherence of S. epidermidis was maintained and the material proved to be compatible with mammalian epithelial cells, indicating the potential usefulness of these natural products as functional agents for coating surfaces. In another approach of this study, the modification of surface properties via plasma discharge using N2/H2 gases mixtures produced, by a quickly and effectively way, polystyrene surfaces able to prevent the adhesion of bacteria highly resistant to antibiotics. Through X-ray spectroscopy, it was found that a nitrogen concentration of 8.8% and the polar component of surface energy greater than 15 mJ/m2 are needed to reduced adhesion by bacteria exhibiting hydrophilic surface (such as Enterobacteriaceae carbapenemase-producing and the MRSA), while hydrophobic strains (exemplified by S. epidermidis) had the capacity to adhere and to form biofilms. The respulsive interactions could explain the anti-adhesive effects obtained in the coating of surfaces by proanthocyanidins as well as in the ionic plasma treatments.
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