eliminação

Descoberta revolucionária: microrrobôs que eliminam a placa dental

eliminação da placa dentalA descoberta é revolucionária: um exército de microrrobôs especializado na eliminação da placa dental.
É a ideia de um grupo de pesquisadores. São dentistas, biólogos e engenheiros da Universidade da Pensilvânia, EUA, envolvidos nessa criação.

A eliminação da placa dental nos dias atuais

O processo já é bem conhecido de todos. A não eliminação da placa dental pode levar ao seu endurecimento na superfície dos dentes. Esse processo acaba levando à formação do tártaro (cálculo).
O tártaro, uma vez formado, favorece o crescimento da placa bacteriana. O tártaro pode levar ao desenvolvimento de cáries e da gengivite.
A eliminação da placa dental é uma tarefa demorada. Envolve a raspagem do biofilme e remoção do tártaro através do uso de instrumentação mecânica.

A eliminação da placa dental em um futuro próximo

Ao invés de instrumentação mecânica, o dentista poderá empregar microrrobôs para eliminação da placa dental. Um processo realizado de forma não invasiva e precisa.
Foram desenvolvidos dois processos robóticos. Um deles para atuar em superfícies e outro em espaços restritos.
O biofilme é resultado de uma aglomeração bacteriana. Robôs com atividade catalítica poderiam destruir o biofilme existente.
As aplicações dessa nova tecnologia vai muito além da eliminação da placa dental. Pode também vir a ser utilizada para manter cateteres limpos, redução drástica de cáries dentais, contaminação de implantes e infecções endodônticas.
É uma iniciativa única e revolucionária. Reúne profissionais de diferentes áreas empenhados em desenvolver o melhor sistema possível de eliminação da placa dental.
Essa descoberta trará benefícios para outras áreas da saúde. Isso tendo em vista a relação cada vez mais evidente da doença periodontal com doenças do corpo, como o temido Alzheimer.

Os sistemas robóticos

Por princípio são baseados numa plataforma robótica que utiliza nanopartículas de óxido de ferro. São bem similares a blocos de construção para microrrobôs. O controle desses microrrobôs se dá através de um campo magnético. Essa é uma maneira funcional de controlá-los.
Numa etapa posterior, foram desenvolvidos dois tipos de sistemas robóticos. Um deles utiliza a suspensão de nanopartículas de óxido de ferro em uma solução. Essa pode ser direcionada por ímãs para remoção do biofilme presente na superfície dental.
O segundo sistema é formado pela incorporação das nanopartículas em moldes de gel em formas tridimensionais.

Ambos os sistemas demonstraram capacidade de remoção da placa dental. Também efetivamente eliminaram as bactérias presentes e removeram os detritos com elevada precisão.

Inicialmente os microrrobôs foram testados para remoção de biofilmes que crescem em superfície de vidro plano ou em tubos de vidro fechados.
Posteriormente, já pensaram na sua aplicação clínica muito relevante. Ou seja, a remoção do biofilme em segmentos de difícil acesso do dente humano.

eliminação da placa dental

Resultado promissor

Os robôs antimicrobianos catalíticos. ou CARs, conseguiram degradar e remover biofilmes bacterianos de todos os dentes em que foram testados. Além disso, também conseguiram remover o biofilme presente até no istmo dental.
O istmo é como um corredor estreito entre os canais radiculares. Muito difícil de ser acessado e onde o biofilme costuma se desenvolver com facilidade.

Limpeza eficaz

Estes microrrobôs são os únicos capazes de realizar três importantíssimas tarefas: eliminar as bactérias, degradar a matriz protetora e fazer a remoção física dos produtos biodegradados. Ou seja, eliminam o biofilme sem deixar quaisquer vestígios. E tudo isso de forma eficaz.
Com a remoção dos restos degradados do biofilme, a possibilidade dele se estabilizar e voltar a crescer diminui grandemente.
Os pesquisadores desejam utilizar esses microrrobôs para a remoção de biofilmes. Sejam os biofilmes presentes na superfície dental ou no interior de um cateter.
O movimento dos microrrobôs poderá ser alimentado previamente por imagens do biofilme obtidas através de microcâmeras ou sistemas outros de imagens médicas. Isso irá possibilitar a esses microrrobôs inteligentes a execução das tarefas de forma automatizada.

Perspectiva

A ideia dos pesquisadores é transformar essa descoberta para o campo da aplicação clínica no menor espaço de tempo possível.
Dada a sua relevância, esse é um projeto que recebeu o apoio da Penn Center for Health, Devices, and Technology.
Também igualmente apoiado pela Penn’s Perelman School of Medicine, Penn Engineering, and the Office of the Vice Provost for Research.

Prevenção da placa bacteriana dental

Origem dos biofilmes dentários

Os mecanismos básicos de formação de biofilmes podem ser divididos em três fases principais do desenvolvimento:

  • Fase de aderência inicial

Envolve mecanismos inespecíficos e específicos de adesão à película adquirida do esmalte e outras superfícies dentárias expostas.
Os microrganismos com maior capacidade de se aderir aos dentes nestas fases iniciais são definidos como colonizadores primários.

  • Fase de acúmulo

Envolvem mecanismos de interação bacteriana e a produção de uma matriz extracelular. Muitos microrganismos não se aderem inicialmente aos dentes, mas são capazes de se aderir a microrganismos primários que se estabelecem na fase inicial.
Estes são denominados de colonizadores secundários.

  • Fase da comunidade “clímax”

Atinge um estágio de equilíbrio dinâmico. Os diversos micro-organismos que compõem o biofilme estão em constante adaptação às alterações ambientais. Após a adesão e acúmulo, diversas modificações ambientais ocorrem. Os diferentes gêneros e espécies microbianas vão variar em proporção até atingir uma fase de equilíbrio. Este equilíbrio é dinâmico. Envolve constantes modificações fisiológicas, para que a comunidade sobreviva no nicho colonizado.
Variações na composição e proporção das espécies são menores. A não ser que grandes variações ambientais ocorram, como por exemplo, alterações acentuadas da dieta e/ou da saúde geral do hospedeiro.
A microbiota clímax apresenta microrganismos colonizadores primários e secundários. Nesta fase aparecem os microrganismos colonizadores tardios.
São aqueles que aumentam em proporção como consequência de variações ambientais decorrentes do acúmulo microbiano no biofilme dentário.

Os mecanismos envolvidos nestas fases de formação de biofilmes têm sido intensamente estudados. A compreensão destes mecanismos possibilita o desenvolvimento de métodos de controle de placa bacteriana. Assim como também de estratégias que atuem apenas sobre aqueles microrganismos patogênicos.

Dieta

Alguns tipos de alimentos são geradores de complicações dentais. No caso da placa dental, aqueles açucarados como balas, sorvetes e doces cremosos figuram entre os principais vilões.

Prevenção feita de rotinas simples

Medidas simples e que devem fazer parte da vida de todos são essenciais à prevenção da placa bacteriana dental.
O uso do fio dental, preferencialmente antes da escovação, ajuda a eliminar a massa de bactérias que costuma se acumular entre os dentes e sob a gengiva.
Seu uso deve acontecer seguido da escovação dental. Recomenda-se que a escovação seja realizada sempre após as refeições. O tempo mínimo de escovação dental recomendada é de dois minutos.
Evitar o consumo de alimentos açucarados ou com amido e que facilmente grudam nos dentes.
Agendar profilaxia dental com o dentista ao menos duas vezes por ano.

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Fontes: Penn Today , ScienceDaily, Dentistry Jornal, Fop Unicamp
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Descoberta que pode dar fim à placa dental bacteriana

Um grupo de pesquisadores das faculdades de Ciências e Tecnologia (FCTUC) e de Medicina (FMUC) da Universidade de Coimbra anunciaram em Dezembro de 2018 o desenvolvimento de uma tecnologia baseada em uma molécula orgânica natural com capacidade de impedir a formação de placa bacteriana, processo que leva ao desenvolvimento das cáries dentárias.

A placa dental é um biofilme estrutural e funcionalmente organizado. A placa se forma de forma ordenada e possui uma composição microbiana diversificada que, em saúde, permanece relativamente estável ao longo do tempo (homeostase microbiana).

As espécies predominantes de sítios doentes são diferentes daquelas encontradas em locais saudáveis, embora os patógenos possam ser detectados em números baixos em locais normais. Na cárie dentária, há uma mudança em direção à dominância da comunidade por espécies acidogênicas e tolerantes ao ácido, como os streptococcus mutans e os lactobacilos, embora outras espécies com características relevantes possam estar envolvidas.

Biofilme

As estratégias para controlar a cárie podem incluir a inibição do desenvolvimento de biofilme (por exemplo, prevenção de ligação de bactérias cariogênicas, manipulação de mecanismos de sinalização celular, administração de antimicrobianos eficazes, etc.), ou aumento das defesas do hospedeiro. Além disso, essas abordagens mais convencionais poderiam ser aumentadas pela interferência nos fatores que permitem que as bactérias cariogênicas escapem dos mecanismos homeostáticos normais que restringem seu crescimento na placa e competem com os organismos associados à saúde. Evidências sugerem que condições regulares de baixo pH na placa selecionam os estreptococos mutans e os lactobacilos.
Portanto, a supressão do catabolismo de açúcar e produção de ácido pelo uso de inibidores metabólicos e adoçantes artificiais não fermentáveis ​​em salgadinhos, ou a estimulação do fluxo de saliva, poderia auxiliar na manutenção da homeostase na placa bacteriana.

Placa bacteriana

A placa dentária se forma por meio de uma sequência ordenada de eventos, resultando em uma comunidade microbiana rica em espécies, estruturalmente e funcionalmente organizada. Estágios distintos na formação da placa incluem: formação de película adquirida; adesão reversível envolvendo interações físico-químicas fracas e de longo alcance entre a superfície celular e a película, o que pode levar a uma fixação mais forte mediada por receptor-adesão; co-adesão resultando na ligação de colonizadores secundários a células já aderidas; multiplicação e formação de biofilme (incluindo a síntese de exopolissacarídeos) e, ocasionalmente, descolamento. O aumento do conhecimento sobre os mecanismos de fixação e co-adesão bacteriana pode levar a estratégias para controlar ou influenciar o padrão de formação de biofilme.

Os análogos podem ser sintetizados para bloquear a adesão ou co-adesão do receptor de adesina, e as propriedades das superfícies de colonização podem ser quimicamente modificadas para torná-las menos propícias à colonização microbiana. No entanto, as células podem expressar vários tipos de adesina, de modo que, mesmo se uma adesina principal estiver bloqueada, outros mecanismos de ligação podem ser invocados. Além disso, embora a adesão seja necessária para a colonização, as proporções finais de uma espécie dentro de um biofilme de cultura mista, como a placa dentária, dependerão, em última análise, da capacidade de um organismo de crescer e superar as células vizinhas.

Homeostase bacteriana

Uma vez formada a placa, sua composição de espécies em um local é caracterizada por um grau de estabilidade ou equilíbrio entre as espécies componentes, apesar de estresses ambientais regulares menores, por exemplo, de componentes dietéticos, higiene bucal, defesas do hospedeiro, mudanças diurnas no fluxo de saliva, Esta estabilidade (denominada homeostase microbiana) não é devida a qualquer indiferença biológica entre os organismos residentes, mas é devido a um equilíbrio imposto por inúmeras interações microbianas, incluindo exemplos de sinergismo e antagonismo.

Estes incluem interações bioquímicas convencionais, tais como as necessárias para catabolizar glicoproteínas hospedeiras complexas e para desenvolver cadeias alimentares, mas, além disso, pode ocorrer sinalização célula-célula mais subtil. Essa sinalização pode levar à expressão gênica coordenada dentro da comunidade microbiana, e essas estratégias de sinalização estão sendo vistas atualmente como alvos potenciais para novas terapias.

Mudança de paradigma

A metodologia criada pelos pesquisadores portugueses se chama ‘biolocker‘ deverá chegar ao mercado dentro de dois anos segundo seus desenvolvedores, o que representará uma mudança de paradigma na higiene bucal, prevenindo a formação precoce da placa bacteriana, sem efeitos antimicrobianos, ao contrário das soluções de cuidados orais clássicas.

Os cientistas portugueses explicam que os atuais métodos de tratamento eliminam as boas e as más bactérias, o que pode danificar a flora bucal, que é extremamente benéfica para a saúde geral do organismo.

A inovação está neste momento em processo de registro de patente internacional e se distingue, sobretudo, pela capacidade de bloquear as principais interações bacterianas que ocorrem após a ingestão de alimentos, ou seja, impossibilita a ação das bactérias que lideram o processo de formação da placa bacteriana, as designadas colonizadoras iniciais.

“Como estas bactérias (gênero streptococcus) funcionam como alicerce, ao retirar a âncora impedimos que todas as bactérias consigam se fixar”, acrescentam ainda os cientistas de Coimbra.

Fontes: Universidade de Coimbra e NCBI
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Fármaco que pode eliminar bactérias resistentes aos antibióticos

Um grupo de investigadores da Universidade da Pensilvânia, nos Estados Unidos da América, desenvolveu um novo fármaco que tem a capacidade de eliminar bactérias resistentes aos antibióticos.

A notícia é dada pelo The Guardian, que informa que os cientistas fundiram um antibiótico já existente com uma molécula que tem a capacidade de atrair anticorpos liberados pelo sistema imunológico para, assim, combater ‘invasores’, como as bactérias.

De acordo com os cientistas, este ‘imunobiótico’ consegue atingir várias bactérias responsáveis por doenças como pneumonia com intoxicações alimentares e também bactérias resistentes aos chamados antibióticos ‘de último recurso’.

O The Guardian explica ainda que esta pesquisa usou um composto baseado num antibiótico de ‘último recurso’ já existente, chamado de Polimixina, e que destrói a camada exterior da superfície das células das bactérias, fazendo com que estas se rompam e morram.

Bactérias do mal – crescimento alarmante

As bactérias resistentes a antibióticos de ‘último recurso’ vem aumentando num ritmo alarmante, uma tendência que levou a Comissão Europeia a lançar em 2017 o ‘European One Health Action Plan’, um plano de ação de combate contra a resistência aos antibióticos que fixa, como um dos objetivos, a criação de um conjunto de medidas que façam da União Europeia a região com as melhores práticas de combate à resistência aos antibióticos.

A Comissão Europeia quer todos os Estados-membros compartilhem a sua experiência e os recursos necessários e pretende reforçar os sistemas de vigilância, especialmente através do levantamento de dados.

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Novo polímero de impressão antimicrobiano 3-D elimina 99% das bactérias orais

dente impresso em 3d
Cientistas da Universidade de Groningen criaram um novo tipo de polímero de impressão 3-D capaz de matar 99 por cento das bactérias orais prejudiciais ao contato. Embora mais pesquisas sejam necessárias antes que o material possa ser usado na prática médica, os resultados obtidos até agora são promissores para uma infinidade de aplicações futuras.
 
No processo de desenvolvimento, os pesquisadores inseriram sais antimicrobianos quaternários de amônia em polímeros dentários de resina que são utilizados para próteses. Os sais carregados positivamente quebraram as membranas das bactérias negativamente carregadas, causando sua ruptura e morte, explicaram os pesquisadores. O novo polímero foi então colocado em uma impressora 3-D, endurecido com luz ultravioleta e utilizado para imprimir uma gama de objetos odontológicos, incluindo prótese dentária e aparelhos ortodônticos.
 
Ao testar as propriedades antimicrobianas do material cobrindo os objetos com uma mistura de saliva e Streptococcus mutans e deixando-os por um período de seis dias, os pesquisadores descobriram que o novo material matou mais de 99 por cento das bactérias em comparação com menos de 1 por cento da amostra controle sem os sais adicionados.
 
Segundo o Prof. Andreas Herrmann, presidente do conselho do Zernike Institute for Advanced Materials da universidade, o material pode matar bactérias por contato, mas não é prejudicial às células humanas.
 
Embora testes mais aprofundados sobre a força e a compatibilidade do novo material sejam necessários antes que a tecnologia possa ser implantada para os pacientes, Herrmann vê grande potencial de aplicação consultório num futuro próximo.
 
Uma vez considerado seguro, o material poderia ser de uso não só para o combate a problemas de deterioração bacteriana no implante e odontologia protética, mas também para uma ampla gama de aplicações não-dentárias, incluindo brinquedos infantis, embalagens de alimentos e purificação da água.
 
Os resultados da pesquisa foram publicados no dia 9 de Outubro na revista Advanced Functional Materials em um artigo intitulado “Compostos antimicrobianos de resina para impressão 3D”.
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Sociedade científica aponta diretrizes para combater o acúmulo perigoso de biofilme 

escmid
A Sociedade Europeia de Microbiologia Clínica e Doenças Infecciosas (ESCMID – European Society of Clinical Microbiology and Infeccious Disease) publicou as primeiras diretrizes consultórios destinadas a prevenir acúmulo de biofilme perigoso. O ESCMID’s Study Group for Biofilms (ESGB) solicita ainda a colaboração mais estreita entre pesquisadores de anti-bacterianos e a indústria farmacêutica e indústria de aparelhos médicos, a fim de abordar os crescentes riscos para a saúde causados por biofilmes.
 
“Biofilmes estão se tornando um problema cada vez maior tanto para os fabricantes de dispositivos médicos e mais crucialmente dentro dos cenários clínicos propriamente ditos. Esperamos que com a publicação das orientações e encorajando a colaboração entre grupos de pesquisa em toda a Europa, haverá um diagnóstico precoce e tratamentos mais eficientes dos biofilmes no futuro,” o Presidente da ESGB Prof. Thomas Bjarnsholt da Universidade de Copenhagen disse em um comunicado à imprensa.
 
As diretrizes do grupo de estudo incluem recomendações para a coleta de amostras e a utilização dos mais confiáveis métodos de detecção de biofilme. As orientações também incluem a avaliação da resposta de anticorpos de biofilmes e orientação sobre testes de susceptibilidade aos antibióticos.
 
Além de medidas consultórios, o ESGB tem sido chamado para o trabalho desenvolvido em conjunto entre a comunidade acadêmica e a indústria farmacêutica a fim de apontar biofilmes em três áreas principais: maior resistência anti-bacteriana, compostos anti-biofilme, e superfícies de dispositivos médicos resistentes à infecção.
 
“Há muitos estudos em andamento com o objetivo de limitar a presença de biofilmes. Um esforço constante nesta área por grupos de pesquisa dedicados ao estudo de biofilmes podem levar a segurança, terapias anti-biofilme sem danos colaterais e superiores ao atual tratamento com antibiótico”, comentou Bjarnsholt.
 
Ao longo das últimas décadas, o crescente abuso e o uso indevido de antibióticos tem elevado o risco de perigosos biofilmes e contribuído para a disseminação de microrganismos multiresistentes as drogas que são responsáveis por uma grande variedade de infecções associadas a saúde. O Centro Europeu para a Prevenção e Controlo de Doenças estima que mais de quatro milhões de pacientes adquiram tais infecções em hospitais europeus por ano, das quais 37.000 casos são fatais.
 
As orientações foram publicados pela primeira vez na edição de maio da revista da ESCMID, Clinical Microbiology and Infection, em um artigo intitulado ” Diretrizes da ESCMID para o diagnóstico e tratamento de infecções por biofilme 2014 “.
 
Fundada em 1983, a ESCMID oferececursos on-line e realiza reuniões para promover a investigação, a educação e a formação no campo da microbiologia consultório e doenças infecciosas. A organização baseada na Basiléia tem mais de 33.000 membros em todo o mundo.
 
Mais informações podem ser encontradas em www.escmid.org.
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