placa bacteriana

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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Novos materiais que resistem à placa bacteriana e eliminam bactérias

Novos materiais que resistem à placa bacteriana e eliminam bactérias

Dentistas confiam em materiais odontológicos compostos para realizar restaurações, como o preenchimento de cavidades. No entanto, esses materiais, como o esmalte dos dentes, podem ser vulneráveis ao crescimento da placa bacteriana, o biofilme pegajoso que leva à cárie dentária.

Em um novo estudo, pesquisadores da Universidade da Pensilvânia avaliaram um novo material odontológico ligado a um composto antimicrobiano que pode não apenas eliminar as bactérias, mas também resistir ao crescimento do biofilme.

Além disso, ao contrário de alguns materiais infundidos com drogas, é eficaz apresentando mínima toxicidade para o tecido circundante, pois contém uma dose baixa do agente antimicrobiano que mata apenas as bactérias que entram em contato com ele.

Biomaterial com alta eficácia

“Biomateriais odontológicos como esses”, disse Geelsu Hwang, professor assistente de pesquisa na Faculdade de Odontologia da Pensilvânia, “precisam atingir dois objetivos: primeiro, matar as bactérias patogênicas de forma eficaz e, segundo, precisam suportar estresse mecânico severo”. Como acontece quando mordemos e mastigamos, muitos produtos precisam de grandes quantidades de agentes antimicrobianos para maximizar a eficácia de sua finalidade, o que pode enfraquecer as propriedades mecânicas e ser tóxico aos tecidos, mas mostramos que esse material possui excelentes propriedades mecânicas e um biofilme que se mantém ativo por um longo tempo sem apresentar citotoxicidade”.

Hwang colaborou no estudo, que foi publicado na revista ACS Applied Materials and Interfaces, com os professores Hyun (Michel) Koo e Bernard Koltisko da Penn Dental Medicine e Xiaoming Jin da Dentsply Sirona.

O material recentemente desenvolvido é composto por uma resina associada a um agente antibacteriano imidazólio. Ao contrário de alguns biomateriais tradicionais, que liberam lentamente uma droga, esse material não é lixiviável, apenas matando micróbios que o tocam.

“Isso pode reduzir a probabilidade de resistência antimicrobiana”, disse Hwang.

Hwang e seus colegas testaram o material, averiguando sua capacidade de matar micróbios, prevenir o crescimento de biofilmes e resistir ao estresse mecânico.

Resultados

Seus resultados mostraram que ele é eficaz em matar células bacterianas em contato, interrompendo severamente a capacidade de crescimento de biofilmes em sua superfície. Apenas quantidades insignificantes de matriz de biofilme, a cola que mantém aglomerados de bactérias juntos, foram capazes de se acumular no material experimental, em contraste com um material composto de controle, que mostrou um acúmulo estável de matriz de biofilme ao longo do tempo.

Em seguida, a equipe avaliou quanta força de cisalhamento foi necessária para remover o biofilme do material experimental.Enquanto a menor força retirou quase todo o biofilme do material experimental, mesmo uma força quatro vezes mais forte foi incapaz de remover o biofilme do material composto de controle.

“A força equivalente a tomar um copo de água pode facilmente remover o biofilme deste material”, disse Hwang.

Hwang, que tem formação em engenharia, deu as boas-vindas à oportunidade de aplicar seus conhecimentos no âmbito da odontologia. Com olhar no futuro, ele aguarda novas oportunidades para desenvolver e testar produtos inovadores com foco na preservação e restauração da saúde bucal.

O estudo foi patrocinado pela Dentsply Sirona.​

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