Face au développement incessant de la résistance aux antibiotiques, la découverte de nouvelles substances antibactériennes devient urgente. Les bactériocines, peptides bactériens à activité antibiotique synthétisés par les ribosomes, représentent une alternative. Les mutacines sont des bactériocines produites par Streptococcus mutans, une espèce bactérienne indigène de la cavité buccale. Quatre types de mutacines ont été caractérisés à ce jour: les lantibiotiques et non-lantibiotiques, monopeptidiques ou dipeptidiques. Des analyses bio-informatiques des génomes de S. mutans UA159 et NN2025 ont révélé la diversité des gènes codant potentiellement pour des bactériocines. L'étude des mutacines s'est toujours confrontée à la difficulté de les produire en milieu liquide. Deux mutacines (F-59.1 et I-T9) ont été produites et isolées d'un surnageant de culture d'un milieu élaboré à partir de perméat de lactosérum. La mutacine D-123.1 a été isolée à partir d'un milieu de culture de nature semi-solide. Les analyses biochimiques et moléculaires des mutacines révèlent que la mutacine F-59.1 est apparentée aux bactériocines de la famille des pédiocines alors que la mutacine D-123.1 appartient aux lantibiotiques. Les concentrations minimales inhibitrices (CMI) et bactéricides (CMB) des mutacines D-123.1 et F-59.1 ont été déterminées contre plusieurs pathogènes humains. La mutacine D-123.1 a montré son efficacité contre les pathogènes du domaine médical et alimentaire avec des CMI comprises entre 0.25 et 4 ug/mL. La mutacine F-59.1 inhibe les pathogènes alimentaires avec des CMI comprises entre 3.2 et 12.8 ug/mL. De façon à détecter simplement et rapidement des mutacines apparentées aux pédiocines, les 24 souches type productrices de mutacines ont été testées par un test d'antagonisme différé, pour leur capacité à produire une mutacine capable de cibler le complexe IIC des transporteurs membranaires du mannose pour exercer leur activité inihibitrice. Streptococcus salivarius et des mutants défectueux dans leur transporteur du mannose ont été utilisés comme souches indicatrices. Deux souches de S. mutans (T9 et 3B) ont démontré une activité différente contre la souche mère et ces mutants, indiquant potentiellement la production de mutacine ciblant le transporteur du mannose par ces deux souches.

Le phénomène croissant d'acquisition de résistances aux antibiotiques par les bactéries demeure une des préoccupations majeures de santé publique. Notre laboratoire s'investit dans le développement de nouveaux moyens envisagés pour freiner cette résistance, par l'étude des mutacines. Ces mutacines sont des peptides antimicrobiens de la famille des bactériocines démontrant une activité inhibitrice sur un certain nombre de bactéries pathogènes résistantes aux antibiotiques conventionnels. Les objectifs de ma maîtrise étaient de produire en milieu liquide, purifier et caractériser les mutacines D-123.1, P-136.1 et U-F respectivement produites par trois souches différentes de Streptococcus mutans : 123.1, 136.1 et F. Ainsi, après plusieurs tentatives de production, seule la mutacine D-123.1 issue d'un milieu de perméat de lactosérum enrichi à l'extrait de levure a montré une légère activité. Ce surnageant actif s'est montré sensible à 70°C/ 15min, mais résistant à 50°C/ 15 min. Elle est active à pH 4,5. Les essais de purification par chromatographies hydrophobes et d'échanges d'ions n'ont pas permis la purification de la mutacine D-123.1. / The increasing bacterial antibiotic resistance is of major concern in public health. In our laboratory we search for new natural antimicrobial substances to replace antibiotics to which bacteria are becoming more and more resistant. Mutacins are antimicrobial substances of the bacteriocin family showing inhibitory activity against antibiotic-resistant pathogenic bacteria. The objectives of my research were to produce in liquid medium, to purify and characterize mutacins D-123.1, P-136.1, and U-F. These mutacins are respectively produced by strains of Streptococcus mutans 123.1, 136.1, and F. After several attempts of production, only mutacin D-123.1 was detected in liquid medium made of cheese whey permeate enriched with yeast extract. The activity was thermosensitive (70°C/15 min) but resisted a treatment at 5O°C/15 min. It is active at pH 4.5. Attempts at purification of mutacin D123.1 using hydrophobic and ion exchange chromatographies did not succeed.

Les cas d'infections à Streptococcus suis sont très répandus dans tous les pays producteurs de porcs. Cet organisme est également reconnu comme un agent de zoonose pour les personnes en contact étroit avec les porcs ou leurs produits dérivés. De nombreux rapports indiquent que depuis le début des années soixante-dix, le nombre de cas d'infections ainsi que la gravité des infections à S. suis ont considérablement augmenté. Un temps d'incubation plus court, une progression plus rapide de la maladie, un taux plus élevé de mortalité soulignent la nécessité urgente de mieux comprendre les facteurs associés à la pathogenèse de l'infection par S. suis. Des 35 serotypes décrits, le serotype 2 demeure le plus fréquemment associé à un phénomène de septicémie et à des cas de maladies telles que les méningites, endocardites et pneumonies. C'est également le serotype le plus souvent retrouvé chez l'humain et le porc. La pathogenèse de l'infection causée par S. suis est encore relativement mal connue. La présence d'une capsule riche en acide sialique est classiquement considérée comme un facteur de virulence essentiel, mais récemment d'autres facteurs ont également été cités. Cette étude avait pour but d'identifier et de caractériser de nouveaux déterminants de virulence chez S. suis. Dans un premier temps, la capacité de S. suis à former un biofilm a été étudiée. Il a été démontré que la présence de fibrinogène pouvait induire la formation d'un biofilm chez S. suis. Un mutant déficient pour l'expression de la capsule de même que des souches non-sérotypables de S. suis dépourvues de capsule ont montré une capacité de former un biofilm sans apport de fibrinogène. Il a été suggéré que la capsule chez S. suis pourait cacher des adhésines de surface et ainsi interférer avec la formation du biofilm et les capacités d'adhésion. Dans un second temps, l'utilisation d'un mutant de S. suis déficient pour une pseudo-subtilisine a permis de démontrer le rôle critique de cette protease pour le développement d'une infection dans un modèle de souris. La pseudo-subtilisine de S. suis a été clonée, purifiée et caractérisée. Certaines protéines de l'hôte comme le fibrinogène se sont révélées susceptibles à la protease. Une stimulation de macrophages par la pseudo-subtilisine recombinante a induit à une forte sécrétion de cytokines pro-inflammatoires. Lors d'infections expérimentales à S. suis chez le porc, les animaux ont développé des anticorps dirigés contre la pseudo-subtilisine, suggérant ainsi que cette protease représente un immunogène d'intérêt pour la vaccination. Enfin, un nouveau modèle pour l'analyse de la virulence de S. suis a été mis au point utilisant l'amibe Dictyostelium discoideum. Ce modèle a mis en évidence des différences majeures entre des souches sauvages virulentes de S. suis et des mutants ayant une virulence atténuée dans des modèles animaux classiques. En conclusion, ce projet a permis d'améliorer nos connaissances des mécanismes étiopathogéniques des infections à S. suis et a ouvert de nouvelles perspectives de prévention et traitement de ces infections.

Afin de comprendre la biogénèse et l'assemblage des fimbriae de Streptococcus salivarius, les gènes inactivés de deux mutants ayant une production réduite de fimbriae ont été analysés. Chez le mutant C34, le transposon est inséré entre les gènes cysD et ssaO988, codant respectivement pour une O-acetylhomosérine sulfhydrylase et une hydrolase des haloacides déhalogénases. Les analyses de la transcription ont montré que les transcrits ne sont pas perturbés. Chez le mutant DU, le transposon est inséré dans le gène dagA codant pour une D-alanine/glycine/Na perméase et les analyses de la transcription ont montré l'absence du transcrit. La complémentation en trans a été effectuée, mais la méthode d'immunoempreinte n'a pas permis de détecter le retour à une expression normale de fimbriae. L'absence du transporteur de la D-alanine, stéréoisomère retrouvé exclusivement dans la paroi, pourrait perturber l'ancrage des fimbriae par une modification de la composition et/ou de la stabilité de la paroi bactérienne.

Streptococcus thermophilus {St) est une bactérie utilisée pour la transformation du lait en yogourts et en fromages. Le lactose constitue sa principale source d'énergie. Cette espèce bactérienne est incapable de croître sur galactose et rejette, au cours d'une croissance sur milieu lactose, la partie galactose du lactose malgré le fait qu'elle possède les gènes codant pour les en2ymes du métabolisme du galactose. Ce travail visait à éclairer le rôle de GalM, une mutarotase, dans le phénomène du rejet de galactose par St. Le gène galM de Streptococcus salivarius a été introduit dans quatre souches de St. L'expression du gène galM chez les transformants a été confirmée par des expériences de type Western et Northern. Les résultats indiquent qu'une augmentation de GalM chez les souches Gal+ cause un rejet moins important de galactose.

Les progrès technologiques dans l'industrie de la viande ont des répercussions considérables sur les agents pathogènes de ces environnements. Parmi ceux-ci, Streptococcus suis occupe une place prédominante dans l’industrie porcine. En effet, S. suis, colonisateur naturel des voies respiratoires et digestives du porc, peut infecter son hôte en provoquant des méningites, septicémies, endocardites, arthrites ou pneumonies. De surcroît, S. suis peut également infecter l’humain en provoquant majoritairement des méningites et septicémies, et a notamment été la cause de deux épidémies en Chine en 1998 et 2005. La pathogenèse des infections à S. suis demeure partiellement connue à l’heure actuelle, rendant difficile le contrôle des infections. Il est par conséquent essentiel de caractériser les facteurs de virulence chez S. suis puisqu'ils pourraient représenter des cibles d’intérêt pour des applications préventives ou thérapeutiques. Ce projet de doctorat consiste donc en la caractérisation fonctionnelle de facteurs de virulence chez S. suis. Dans un premier temps, la capacité de S. suis à moduler son potentiel pro-inflammatoire en présence de concentrations sous-inhibitrices d'amoxicilline a été mise en évidence. Dans un second temps, la caractérisation plus avancée de la hyaluronate lyase de S. suis a permis de démontrer que son activité ne contribue pas à la virulence de la bactérie étant donné son absence au sein de souches les plus virulentes, mais que les interactions avec l'acide hyaluronique pourraient moduler la virulence de S. suis. Par la suite, l'étude fonctionnelle d’une DNase de S. suis a permis de démontrer son implication comme facteur de virulence et suggère son intérêt dans le développement de vaccins. Finalement, le dernier objectif du projet a permis la mise en évidence de la production de microvésicules fortement immunogéniques par S. suis. La présence de facteurs de virulence dans leur contenu protéique représente un élément encourageant dans le développement de vaccins contre l'agent pathogène. Ce projet a donc permis d'élargir les connaissances sur le potentiel néfaste de l'utilisation des antibiotiques à faible concentration dans l'industrie porcine, sur le rôle des activités hyaluronate lyase et DNase dans la virulence de S. suis, et de découvrir un nouveau mécanisme impliqué dans la virulence de la bactérie par le biais des microvésicules. / Technological progress in the meat industry has a substantial impact on pathogens within these environments. Among these pathogens, Streptococcus suis is of utmost importance in the swine industry. S. suis, natural colonizer of the respiratory and digestive tracts of porks, can infect its host causing mainly meningitis and septicemia as well as endocarditis, arthritis and pneumonia. Furthermore, S. suis can infect humans causing mainly meningitis and septicemia, and was the cause of two major outbreaks in China in 1998 and 2005. The pathogenesis of S. suis infections remains partially understood, making the control of infections challenging. Consequently, it is of utmost importance to characterize virulence factors that could represent targets of interest for preventive or therapeutic applications. This project focused on the functional charaterization of virulence factors produced by S. suis. First, the ability of S. suis to modulate its pro-inflammatory potential in the presence of sub-inhibitory concentrations of amoxicillin was demonstrated. Then, a further characterization of S. suis hyaluronate lyase brought evidence that this activity does not contribute to the bacterium's virulence since it is absent in most virulent strains. However, interactions with hyaluronic acid could modulate S. suis virulence. The functional study of S. suis DNase showed its implication as a virulence factor and suggested its interest in vaccine development. Finally, the last objective of this project lead to the discovery of the production of highly immunogenic microvesicles by S. suis. The presence of major virulence factors associated with these structures also represents an exciting fact for the development of vaccines against S. suis. This project allowed to expand the knowledge on the noxious potential of the use of low concentrations of antibiotics in the swine industry, on the role of hyaluronate lyase and DNase activities in S. suis virulence as well as on the production of microvesicles by S. suis that represents a new virulence mechanism.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / BactÃrias e fungos sÃo encontrados juntos em uma infinidade de ambientes e, particularmente, na forma de biofilme, onde as espÃcies aderentes interagem atravÃs de diversos mecanismos de sinalizaÃÃo. Na cavidade oral, espÃcies de Candida coexistem com inÃmeras espÃcies bacterianas, e evidÃncias sugerem que bactÃrias podem modular a formaÃÃo de biofilme, bem como induzir a formaÃÃo de hifas e pseudo-hifas. Assim, caracterizar tais interaÃÃes à essencial para o entendimento da patogÃnese das doenÃas e, possivelmente, a descoberta de novas estratÃgias terapÃuticas. Nesse sentido, o objetivo principal deste trabalho foi avaliar, in vitro, os mecanismos envolvidos na interaÃÃo entre as bactÃrias Streptococcus oralis, Streptococcus sanguinis, Streptococcus parasanguinis e a levedura Candida tropicalis. No estudo foi analisado o efeito dos metabÃlitos extracelulares presentes no sobrenadante de C. tropicalis (SCT) sobre o biofilme prÃ-formado (6h) de S. oralis, S. sanguinis e S. parasanguinis. TambÃm foi avaliado o efeito dos metabÃlitos extracelulares de S. oralis (SSO), S. sanguinis (SSS) e S. parasanguinis (SSP) sobre o crescimento planctÃnico, formaÃÃo de biofilme e capacidade de filamentaÃÃo de C. tropicalis, utilizando apenas o sobrenadante da cultura de cada um dos estreptococos em diferentes concentraÃÃes (100, 50 e 25%). AlÃm disso, foi analisado o efeito dos metabÃlitos extracelulares dos estreptococos sobre o biofilme prÃ-formado (6h) de C. tropicalis. Para verificar o efeito dos metabÃlitos extracelulares foram utilizados dois mÃtodos: o mÃtodo turbidimÃtrico que se baseia na leitura da densidade Ãptica (OD) das suspensÃes celulares e a coloraÃÃo cristal violeta (CV) que permite a quantificaÃÃo indireta da formaÃÃo de biofilme atravÃs da coloraÃÃo com cristal violeta. Em seguida, foram examinadas as caracterÃsticas dos biofilmes, formados por 24 horas, atravÃs da anÃlise por microscopia Ãptica comum. Os resultados referentes ao biofilme foram submetidos ao ANOVA com pÃs-teste Bonferroni, com diferenÃa estatÃstica de p<0,01. Nossos resultados sugerem que substÃncias solÃveis produzidas por S. oralis, S. sanguinis e S. parasanguinis induzem a formaÃÃo de hifas de C. tropicalis sem interferir no crescimento planctÃnico. AlÃm de diminuir drasticamente o desenvolvimento do biofilme dessa levedura quando em contato com SSS e SSP. Tal fato reforÃa a ideia de que existe grande heterogeneidade dentro de biofilmes polimicrobianos, especialmente entre leveduras e bactÃrias. E que o resultado dessa interaÃÃo depende das condiÃÃes as quais estes micro-organismos serÃo submetidos. / Bacteria and fungi are found together in a multitude of environments, and particularly in the form of biofilm adherent species which interact through various signaling mechanisms. In the oral cavity, Candida species coexist with numerous bacterial species, and evidence suggests that bacteria can modulate biofilm formation as well as induce the formation of hyphae. Thus, to characterize such interactions are essential to the understanding of pathogenesis of diseases and possibly the discovery of new therapeutic strategies. In this sense, the main objective of this study was to evaluate, in vitro, the mechanisms involved in the interaction between bacteria Streptococcus oralis, Streptococcus sanguinis, and Streptococcus parasanguinis yeast Candida tropicalis. In the study the effect of extracellular metabolites present in the supernatant of C. tropicalis (SCT) on the pre-formed biofilm (6H) S. oralis, S. sanguinis and S. parasanguinis was analyzed. The effect of extracellular metabolites of S. oralis (SSO), S. sanguinis (SSS) and S. parasanguinis (SSP) on planktonic growth and biofilm formation capacity filamentation of C. tropicalis was also evaluated using only the supernatant culturing each of streptococci in different concentrations (100, 50 and 25%). Furthermore, the effect of extracellular metabolites of streptococci on the pre-formed biofilm (6h) of C. tropicalis were analyzed. To verify the effect of extracellular metabolites two methods were used: The turbidimetric method based on the reading of the optical density (OD) of cell suspension and coloring crystal violet (CV) which permits indirect quantification of the biofilm formation by staining with crystal violet. Then were examined characteristics of biofilms formed by 24 hours, through the analysis simple optical microscope. The results for the biofilm were subjected to ANOVA with Bonferroni post-test, with a statistical difference of p<0.01.Our results suggest that soluble substances produced by S. oralis, S. sanguinis and S. parasanguinis induce the formation of hyphae of C. tropicalis without interfering with planktonic growth.In addition to dramatically decrease biofilm development of oral yeast when in contact with SSP and SSS. This reinforces the idea that there is great heterogeneity within polymicrobial biofilms, especially between yeasts and bacteria. And the result of this interaction depends on the conditions which these micro-organisms will be subjected.

Streptococcus Agalactiae est depuis les années 1990, responsable d'infections invasives émergentes chez l'adulte. Nous montrons queles souches responsables de ces infections appartiennent majoritairement aux sérotypes V et Ia et aux deux clones phylogénétiquement éloignés, CC1 et CC23. L'étude du contenu prophagique montre une lysogénie fréquente suggérant l'importance de la lysogénie dans la spécialisation de ces souches particulièrement aptes à infecter l'adulte. Dans un deuxième temps, nous avons isolé sept phages tempérés de souches associées à des infections cutanées et ostéo-articulaires. Ces phages appartiennent à la famille des SIPHOVIRIDAE. L’analyse par restriction enzymatique de l’ADN phagique et l’amplification par PCR de fragments d’ADN prophagique a montré la diversité de ces phages et leurdifférence des phages isolés de souches associées aux infections materno-foetales. Les phagesisolés de souches lysogènes de CC1 ont présenté un spectre lytique étendu aux souches de tous les clones intra-species. / Streptococcus agalactiae has emerged since 1990 in infections in nonpregnant adults, We showed that the strains isolated from adult infections were mainly of serotypes V and Ia., and mainly belonged to the two phylogenetically distant clones, CC1 and CC23. The prophagic content study showed a frequent lysogeny, suggesting a role of lysegeny in the specialization of these strains able to infect adult. Also, we isolated seven phages from strains associated with cutaneous and osteoarticular infections in adult. Ces phages classified among SIPHOVIRIDAE. Restriction analysis of phagic DNA and PCR for prophagic DNA showed genetiacally diverse phages, distinct from the phages isolated from strains responsible for materno-foetal infections. Phages isolated from lysogenic strains of CC1 had a wide lytic spectrum and were able to lyse strains belonging to all clones intra-species.

As infecções do trato respiratório inferior lideram entre as principais causas de morbidade e mortalidade no mundo. Um dos grandes problemas associados ao tratamento das infecções do sistema respiratório, como as pneumonias, advém da crescente resistência aos mais modernos antibióticos adquirida pelos microrganismos. A terapia fotodinâmica, uma técnica baseada na interação da luz com uma substância fotoativa para causar dano oxidativo a células, tem se destacado como uma interessante alternativa para diversas doenças como diferentes tipos de câncer e infecções. Neste trabalho foi realizada, com experimentos in vitro, uma prova de princípio da possibilidade de inativar, com um protocolo eficiente e seguro, uma das bactérias mais comumente encontradas em quadros de pneumonia, a Streptococcus pneumoniae, com terapia fotodinâmica infravermelha mediada pela indocianina verde. Duas fontes de luz, uma a base de lasers emitindo 780 nm e outra construída com LEDs emitindo 850 nm, foram comparadas para avaliar sua eficiência. Experimentos com a bactéria foram realizados para determinação dos melhores parâmetros de inativação microbiana. Em seguida, ensaios de citotoxicidade foram feitos com macrófagos RAW 264.7 com o intuito de averiguar se as condições microbicidas não apresentavam atividade tóxica para células fagocitárias do sistema imune. Foi possível delinear os parâmetros de concentração de indocianina, tempo de incubação e dose de luz que apresentassem atividade microbicida e que não fossem tóxicas para as células. A interação da terapia fotodinâmica com a ação fagocitária dos macrófagos sobre as bactérias foi avaliada pelo estabelecimento de co-cultura dessas espécies. Concluiu-se que, utilizando-se LEDs de 850 nm fornecendo uma dose de luz de 10 J/cm2 as amostras contendo indocianina verde 5&mu;M, é possível inativar S. pneumoniae de modo eficiente e auxiliar a ação fagocitária de macrófagos. / The lower respiratory tract infections lead among the main causes of morbidity and mortality worldwide. A major problem associated with respiratory tract infections, e.g. pneumonia, stems from from the increasingly resistance to most modern antibiotics developed by microorganisms. Photodynamic therapy, a technique based on the interaction of light and a photoactive substance to cause oxidative damage to cells, has emerged as an attractive alternative for several diseases such as different kinds of cancer and infections. In this work, with in vitro experiments, we accomplished a proof of concept for the possibility of inactivating, with an efficient and secure protocol, one of the most commonly found bacteria in pneumonia cases, Streptococcus pneumoniae, with infrared photodynamic therapy mediated by indocyanine green. Two light sources, one based on 780 nm lasers and the other built with 850 nm LEDs, were compared to evaluate their efficiency. Experiments with bacteria determined the best parameters microbial inactivation. Then, cytotoxicity assays with RAW 264.7 macrophages analyzed if the microbicidal parameters had toxic effects on immune cells. It was possible to delineate the indocyanine concentration parameters, incubation time and dose of light to obtain microbicidal results that weren´t toxic to the cells. Interaction of photodynamic therapy with the phagocytic action of macrophages on the bacteria was assessed by establishing a co-culture with these species. We concluded that, using 850 nm LEDs providing a light dose of 10 J/cm2 to samples containing 5&mu;M indocyanine green, it is possible to inactivate S. pneumoniae and efficiently assist the phagocytic action of macrophages.

O presente estudo foi dividido em quatro etapas distintas. A primeira etapa teve por objetivo avaliar a liberação de xilitol na saliva de humanos ao longo do tempo após aplicação de verniz controle e contendo 10% e 20% de xilitol. Um estudo cruzado foi realizado pela aplicação de 32 mg de cada verniz sobre as superfícies vestibulares de todos os incisivos centrais de 10 voluntários. Amostras salivares foram coletadas no baseline e após 5 min, 10 min, 15 min, 30 min, 1 h, 1 h 30 min, 2 h, 4 h e 8 h da aplicação dos vernizes para posterior análise da concentração de xilitol na saliva. Um estudo clínico foi realizado na segunda etapa com o objetivo de verificar a influência do verniz contendo xilitol a 20% sobre a contagem de estreptococos do grupo mutans provenientes de biofilme dentário. Semanalmente, 32 mg de verniz controle (grupo G1) ou verniz contendo xilitol a 20% (grupo G2) foram aleatoriamente aplicados sobre as superfícies vestibulares dos incisivos centrais de 67 crianças. Após quatro semanas de procedimento, amostras de biofilme dentário foram coletadas do terço cervical de todos os dentes presentes na cavidade bucal e a contagem relativa e absoluta dos microrganismos foi determinada. A terceira etapa objetivou analisar a influência do xilitol sobre a ultra-estrutura de Streptococcus mutans ATCC 33478 e Streptococcus sobrinus ATCC 25175. Além disso, a capacidade do xilitol e do flúor em promover estresse celular em S. mutans UA 159 geneticamente modificados (deleção do gene vicK) foi determinada na quarta etapa. As concentrações de xilitol na saliva (F=5,228, p=0,024) em diferentes tempos de coleta (F=18,24, p<0,0001) foram estatisticamente diferentes após aplicação dos vernizes contendo 10% e 20% do açúcar (etapa 1). Na etapa 2, contagens absolutas inicial e final de estreptococos do grupo mutans (Teste-t, p=0,4192) e de estreptococos totais (Teste-t, p=0,3506) não foram significativamente diferentes nos indivíduos pertencentes ao grupo G2. No entanto, uma redução significativa na porcentagem relativa inicial e final de estreptococos do grupo mutans em relação aos estreptococos totais foi observada (Teste-t, p= 0,0095). Xilitol a 20% promoveu alterações na morfologia de S. mutans ATCC 33478 e S. sobrinus, ATCC 25175, resultando em paredes celulares mais difusas e menos definidas, cápsulas 24 polissacarídicas mais dispersas e irregulares em relação ao grupo controle (etapa 3). Os tratamentos envolvendo xilitol a 1,25% e 2,5% mostraram-se capazes de produzir maior estresse celular à S. mutans geneticamente modificados quando comparados aos tratamentos com NaF a 22,5 mM e 45 mM em todos os tempos analisados (ANOVA a um critério, Teste de Tukey, p<0,05). Portanto, o verniz contendo xilitol pode ser considerado um interessante veículo para a administração do açúcar, uma vez que demonstrou propiciar uma liberação mais lenta do poliol na cavidade bucal. Além disso, a significativa redução da contagem relativa de estreptococos do grupo mutans em relação aos estreptococos totais pode auxiliar na prevenção de cárie dentária. Este estudo também demonstrou a habilidade do xilitol em produzir alterações ultra-estruturais de S. mutans ATCC 33478 e S. sobrinus, ATCC 25175, além de ser capaz de produzir estresse celular em S. mutans UA159 com deleção do gene vicK. / This study was divided in four distinct stages. The first one aimed to assess the xylitol release in human saliva along time after application of control, 10% or 20% xylitol varnishes. A cross-over design study was performed by application of 32 mg of each varnish on buccal surfaces of all incisors of 10 volunteers. Salivary samples were collected to analyze the xylitol concentration in baseline and after 5 min, 10 min, 15 min, 30 min, 1 h, 1 h 30 min, 2 h, 4 h and 8 h from varnishes application. A clinical study was executed in the second stage aiming observe the influence of 20% xylitol varnish on mutans streptococci counts from dental plaque. Weekly, 32 mg of control varnish (group G1) or 20% xylitol varnish (group G2) were randomly applied on buccal surfaces of central incisors of 67 children. After 4 weeks of procedures, dental plaque samples were collected from cervical of all teeth and relative and absolute counts of microorganisms were determined. The third stage aimed to analyze the effect of xylitol on the ultrastructure of Streptococcus mutans ATCC 33478 and Streptococcus sobrinus ATCC 25175. Moreover, the capacity of xylitol and fluoride to promote cellular stress in S. mutans UA 159 knockout vick gene was determined in the fourth stage. Salivary xylitol concentrations (F=5,228, p=0,024) in different collection times (F=18,24, p<0,0001) were statistically different after 10% and 20% varnishes application (stage 1). In stage 2, initial and final absolute mutans streptococci (Teste-t, p=0,4192) and total streptococci counts (Teste-t, p=0,3506) did not differ significantly in volunteers from group G2. However, a significant reduction of initial and final relative mutans streptococci counts was observed in relation to total streptococci (Teste-t, p= 0,0095). 20% xylitol promoted alterations in morphology of S. mutans ATCC 33478 and S. sobrinus, ATCC 25175, resulting in more diffuse and less defined cellular wall, more dispersive and irregular polysaccharidic capsules in comparison to control group (stage 3). 1.25% and 2.5% xylitol treatments were able to produce higher cellular stress to genetically modified S. mutans when compared to 22.5 mM and 45 mM NaF treatments throughout the time (ANOVA, Tukeys test, p<0.05). Therefore, xylitol varnish can be regarded as interesting vehicle to administer the polyol because it achieved a slower xylitol release into the oral cavity. Furthermore, a significant reduction of relative mutans streptococci counts in relation to total streptococci can aid in prevention of dental caries. The present study also demonstrated the ability of xylitol in producing ultrastructural alterations in S. mutans ATCC 33478 and S. sobrinus, ATCC 25175, besides generating cellular stress to S. mutans UA159 knockout vicK gene.