A formação de biofilme na superfície da prótese implanto-suportada é frequentemente observada, independente da escolha dos materiais para confecção da base, prejudicando o sucesso do tratamento reabilitador e a saúde sistêmica do paciente. O biofilme consiste em uma complexa comunidade de microrganismos envoltos por uma matriz extracelular que se acumula em superfícies bióticas e abióticas, contribuindo para o surgimento de processos infecciosos, como estomatite protética e peri-implantite. Dessa forma, resinas confeccionadas com compostos antimicrobianos é uma via de abordagem promissora para controlar a formação do biofilme. Nesse contexto, o presente estudo tem como objetivo funcionalizar as resinas utilizadas na base da prótese dentária produzida por impressão em três dimensões (3D) por estereolitografia, incorporando microcristais de alfa-tungstato de prata (alfa-Ag2WO4), um material biocompatível e com propriedades antimicrobianas bem descritas, desenvolvido pelo Centro de Desenvolvimento de Materiais Funcionais (CDMF), um dos Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão (Cepid) apoiados pela Fundação de Amparo à pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp). Serão avaliadas as propriedades superficiais (rugosidade e energia de superfície) dos materiais experimentais, a atividade antimicrobiana em modelos de biofilmes de Candida albicans, Staphylococcus aureus e Escherichia coli e a biocompatibilidade em um modelo organotípico tridimensional de mucosa oral in vitro. Espera-se que este projeto resulte no desenvolvimento de uma nova resina de baixo custo, biocompatível e com propriedades antimicrobianas para a base de próteses dentárias produzidas por impressão 3D por estereolitografia, destinadas à confecção de próteses implanto-suportadas.

A peri-implantite é a principal doença causadora da perda dos implantes dentários, com prevalência de 56,6% em pacientes com pelo menos um ano após a colocação do implante dentário. Sua ocorrência é resultante da formação de biofilme na superfície do implante, levando à inflamação do tecido peri-implantar e perda progressiva do osso alveolar. Com isto, a busca por métodos efetivos de prevenção a esta doença tem crescido amplamente, tendo em vista a importância do tema na saúde humana. Considerando sua biocompatibilidade e estabilidade química, o revestimento de abutments de implantes com materiais cerâmicos antimicrobianos pode contribuir na prevenção da peri- implantite. No entanto, os atuais métodos de revestimentos empregados apresentam limitações aos tipos de implantes e em alguns casos, delaminação da camada depositada, levando à perda do implante. Desta forma, o desenvolvimento de materiais antimicrobianos e metodologias efetivas para revestimento são de amplo interesse ao desenvolvimento científico e tecnológico. Nesse contexto, este projeto tem como principais objetivos a deposição da fase ± do Ag2WO4 pelo método de adsorção de camada iônica com reação sucessiva (Successive Ionic Layer Adsorption and Reaction - SILAR) e irradiação pelo sistema de feixe de elétrons (Electron Beam Irradiation - EBI) em discos e abutments de titânio e o estudo pela primeira vez, da atividade antimicrobiana frente aos microrganismos Streptococcus sanguinis (IAL 1832), Actinomyces naeslundii (ATCC 51655), Porphyromonas gingivalis (ATCC 32277), Fusobacterium nucleatum (ATCC 25586), em biofilmes monoespécies e mistos, associados à peri-implantite, assim como estudar a biocompatibilidade destes revestimentos. Com isto, este projeto contribui diretamente com o desenvolvimento científico sobre a investigação da relação estrutura- propriedade do ±-Ag2WO4, bem como, propõe o desenvolvimento de um novo tipo de revestimento com aplicação na área odontológica. (AU)

Infecções fúngicas são importantes causas de morbidade e mortalidade. Atualmente existem diferentes terapias com agentes antifúngicos utilizadas para controle destas infecções, contudo a tolerância microbiana a esses agentes tem aumentado. Por esse motivo nosso grupo tem avaliado a atividade antifúngica de microcristais contendo prata bem como sua citotoxicidade sobre células humanas (fibroblasto gengival humano - FGH - e queratinócitos orais normais espontaneamente imortalizados - NOK-si). Os resultados obtidos até o momento demonstraram que os microcristais testados (alfa tungstato de prata - ±-Ag2WO4, beta molibdato de prata - ²-Ag2MoO4 e alfa vanadato de prata - ±-AgVO3) apresentaram atividade fungicida e fungistática contra Candida albicans e, ao mesmo tempo, não apresentaram citotoxicidade sobre as células humanas testadas. Contudo, existem lacunas importantes sobre a biocompatibilidade dos microcristais que devem ser cuidadosamente investigadas como a capacidade de indução de resposta inflamatória e degradação de metaloproteinases de matriz (MMPs). O entendimento de tais respostas é fundamental para assegurar uma melhor compreensão dos mecanismos de resposta inflamatória e regeneração tecidual frentes a estes novos materiais. Assim, este projeto visa avaliar a expressão de citocinas pró-inflamatórias (IL-1², IL-6, IL-8 e TNF-±) e MMPs (-8 e -9) em culturas de células em monocamada e em epitélio oral humano reconstituído (RHOE) após a exposição às concentrações inibitórias e fungicidas dos microcristais (±-Ag2WO4, ²-Ag2MoO4 e ±-AgVO3). Para avaliar a viabilidade celular e ou tecidual serão realizados ensaios de Alamar Blue. Em seguida serão realizados os ensaios de qPCR (para avaliação da expressão gênica das citocinas e MMPs); citometria de fluxo (para quantificação das citocinas solúveis); Western Blot (para quantificação das MMPs solúveis); e zimografia (para avaliação da atividade enzimática das MMPs). Os resultados obtidos serão submetidos à análise estatística com auxílio do software GraphPad Prism 5. Será adotado um nível de significância de 5%. (AU)

O objetivo da nossa proposta é fortalecer a parceria internacional por meio de atividades voltadas à pesquisa e à troca de conhecimentos. Desta forma, o principal objetivo da nossa proposta é executar workshops que irão iniciar o desenvolvimento de uma tecnologia de plataforma para evitar a formação de biofilme e o combate a infecções associadas a biomateriais. Esta abordagem de pesquisa propõe-se a associar a tecnologia inovadora de nanopartículas a novas moléculas antimicrobianas e a nanomateriais para combater a infecção e a formação de biofilmes em biomateriais. A inovação deste projeto reside na pesquisa integrada que utiliza tecnologias avançadas para modificar superfícies e prevenir e combater infecções e a formação de biofilmes. A combinação desta nova tecnologia a novos compostos antimicrobianos apresenta-se como um grande e inovador avanço. Ser investigada a impressão digital (espectroscopia de nano-infravermelho) de bactérias, incluindo bactérias resistentes a antibióticos, cultivadas em superfícies modificadas. Estas investigações proporcionarão conhecimento sobre o mecanismo de desenvolvimento de resistência bacteriana e capacidade de células microbianas colonizar superfícies. Posteriormente, os resultados vão orientar o desenvolvimento da próxima geração de interfaces de arai-incrustação biológica. O objetivo será alcançado através do desenvolvimento de habilidades, troca de conhecimentos e parcerias institucionais que apoiam a pesquisa mundial. (AU)

Peri-implantite, uma infecção polimicrobiana que ocorre ao redor dos implantes dentários e conduz à inflamação do tecido peri-implante seguido por uma lesão progressiva do osso alveolar, está relacionada não somente com o acúmulo de microrganismos sobre as superfícies mas principalmente com a patogenicidade das bactérias envolvidas. Neste sentido, Porphyromonas gingivalis (P. gingivalis) é considerada um dos agentes etiológicos predominantes na doença peri-implantar por expressar uma variedade de fatores de virulência. Uma vez que P. gingivalis e as toxinas produzidas por esta bactéria se ligam ao receptor toll-like (TLR) de células epiteliais e fibroblastos gengivais humanos, uma resposta inflamatória é estimulada, resultando na destruição de tecido conjuntivo e ósseo. Portanto, estratégias para reduzir a adesão destes patógenos ou inibir os fatores de virulência destas bactérias vem sendo investigadas no sentido de construir um novo revestimento com as propriedades desejáveis para abutments de implantes. Dentre as partes constituintes de um implante dentário, os abutments tem assumido um papel cada vez mais importante na conservação da saúde peri-implantar devido ao contato íntimo deste intermediário com a mucosa marginal. Contudo, a literatura científica ainda é restrita em termos de modificações de superfícies de abutments talvez pelo fato destes componentes requererem algumas características determinantes para o sucesso do tratamento, tais como baixa rugosidade, propriedades antimicrobianas e ausência de citotoxicidade. Nossa proposta aqui consiste na criação de um novo revestimento para superfícies de titânio, mimetizando abutments de implantes, capaz de inibir o crescimento de P. gingivalis e prevenir a doença peri-implantar. Para isto, peptídeos antimicrobianos serão incorporados a um arcabouço de polieletrólitos, denominado camada por camada, construído sobre as superfícies em questão. Nosso primeiro objetivo será avaliar o efeito desta superfície modificada na adesão das bactérias patogênicas. Na sequência, iremos investigar a capacidade destas bactérias aderidas em ativar a resposta inflamatória. Por último, iremos analisar o efeito dos revestimentos na expressão genicas das células inflamatórias envolvidas na modulação do metabolismo ósseo. (AU)

A formação de biofilme em superfícies de abutments é, atualmente, considerada um dos principais responsáveis pela perda dos implantes após o processo de osseointegração. Uma vez que as bactérias se aderem as superfícies e desenvolvem uma comunidade complexa com a produção da matriz extracelular, as células microbianas se tornam tolerantes aos antibióticos e às defesas do indivíduo. A qualidade da adesão dos micro-organismos à uma superfície é influenciada por elementos químicos presentes na camada externa das bactérias e pelas propriedades físico-químicas inerentes a cada material, tais como composição química, energia livre de superfície, hidrofilicidade e topografia. Com o objetivo de controlar a formação de biofilmes sobre esses materiais, nanopartículas de prata (AgNPs) vem sendo desenvolvidas para recobrir as superfícies destes componentes protéticos. Contudo, a literatura científica também tem relatado que, além de algumas espécies de bactérias Gram-positivas serem menos susceptíveis a estes nanomateriais, a prata pode ser tóxica para as células humanas, dependendo da concentração. Diante deste quadro, e com o objetivo de melhorar as propriedades antimicrobianas e, ao mesmo tempo, reduzir a quantidade de prata disponível no ambiente oral, nosso grupo de pesquisa tem avaliado microcristais de tungstato de prata (±-Ag2WO4) e molibdato de prata (²-Ag2MoO4). Nossos resultados preliminares foram promissores em relação à atividade antimicrobiana dos materiais em questão, assim como em relação a ausência de citotoxicidade destes micro-cristais. Como um avanço na aplicação destes compostos, estamos utilizando estes materiais para criar um novo tipo de superfície para abutments de implantes no sentido de prevenir a doença peri-implantar. Para isto, uma análise complexa e completa dos efeitos destes microcristais como materiais antimicrobianos e não tóxicos para células e tecidos será realizada. (AU)

Nos últimos anos, os microcristais de prata têm se tornado foco de estudos. Uma das propriedades evidenciadas destes materiais é a sua atividade antimicrobiana contra diferentes microrganismos, devido a presença da prata na sua composição. Neste estudo, será investigada a atividade antifúngica de microcristais de alfa vanadato de prata (±-AgVO3) contra Candida albicans (ATCC 90028) e sua citotoxicidade sobre células do tipo queratinócitos orais normais espontaneamente imortalizados (NOK-si). Os microcristias de ±-AgVO3 serão sintetizados pelo método da co-precipitação sob três diferentes temperaturas (10, 20 e 30ºC) e caracterizados através de difração de raios-x, microscopia eletrônica de varredura por emissão de campo e espectroscopia Raman. A atividade antifúngica será avaliada a partir da microdiluição seriada dos microcristais (de acordo com o Clinical & Laboratorial Standards Institute - CLSI), onde serão determinadas as concentrações inibitória (CIM) e fungicida mínimas (CFM). Imagens de microscopia de fluorescência com os microcristais nas concentrações inibitória e fungicida mínimas serão obtidas a fim de confirmar os achados microbiológicos. A viabilidade celular de células NOK-si será avaliada através do ensaio Alamar Blue, e imagens de microscopia eletrônica de varredura (MEV) de todos os grupos avaliados serão realizadas. Nos ensaios celulares serão utilizadas apenas quatro concentrações dos microcristais (CIM, CFM, CIM diluída 10 vezes e concentrada 10 vezes). Os resultados obtidos serão submetidos à análise estatística para posterior interpretação e discussão.

Nas últimas décadas, implantes dentários tem se tornado um método eficiente de tratamento para pacientes que perderam os dentes. Consequentemente, com o avanço da terapia com implantes, o número de complicações vem aumentando ao longo dos anos. O desenvolvimento de biofilme ao redor dos implantes é uma das complicações tardias mais importantes responsáveis pela falha do tratamento reabilitador. Uma vez que a adesão bacteriana `a superfícies inicia logo após a exposição dos materiais ao meio bucal, atenção vem sendo dada aos abutments de implantes dada a localização supra e subgingival e ao intimo contato deste substrato com o tecido mole peri-implantar. Enquanto tradicionais estudos se concentram em métodos para tratar a superfície de materiais para implantes e com isso melhorar o processo de osseointegração, nós estamos propondo desenvolver um novo tipo de tratamento para superfícies de abutments focando em inibir o crescimento de bactérias para prevenir a doença peri-implantar. Para isto, nossa proposta é modificar as propriedades físico químicas do titânio com diferentes tipos de revestimento, e avaliar o efeito destes tratamentos no desenvolvimento de uma complexa polimicrobiana comunidade representativa da cavidade oral em combinação com um rico meio de cultura contendo saliva e componentes do sangue. (AU)

Considerando a capacidade do plasma de baixa temperatura (PBT) de desorganizar a matriz do biofilme e romper a estrutura celular, essa ferramenta pode ser eficiente contra biofilmes orais. No entanto, é necessário que o PBT não cause dano ao tecido oral. Portanto, esse estudo irá avaliar (1) o efeito antimicrobiano do PBT sobre biofilmes simples e mistos de C. albicans, S. aureus sensível à meticilina (MSSA) e S. aureus resistente à meticilina (MRSA) bem como (2) a toxicidade do PBT sobre epitélio oral reconstituído in vitro não infectado e (3) epitélio oral reconstituído in vitro infectado pelos mesmos biofilmes simples e mistos. Suspensão celular de cada microorganismo será preparada para cultura dos biofilmes sobre discos de resina acrílica a 37°C por 48 horas. O biofilme será submetido ao tratamento com PBT a uma distância padronizada entre a ponta do plasma e o espécime. As amostras serão analisadas através de contagem de colônias viáveis, microscopia de varredura confocal a laser (MVCL) e microscopia eletrônica de varredura ambientada. As amostras de epitélio oral reconstituído in vitro não infectadas serão submetidas ao tratamento com PBT e analisadas através de histologia, análise de citotoxicidade e MVCL. Amostras adicionais do epitélio oral reconstituído in vitro serão infectadas com suspensões celulares de C. albicans, MSSA e MRSA para cultura de biofilmes simples e mistos a 37°C por 24 horas e submetidas ao tratamento com PBT. Essas amostras serão analisadas através de histologia, análise de citotoxicidade e MVCL. Os dados quantitativos serão avaliados por meio de testes estatísticos apropriados enquanto as imagens serão avaliadas através de métodos observacionais qualitativos. (AU)

Staphylococcus aureus e Candida albicans são micro-organismos capazes de desenvolver biofilmes polimicrobianos orais com severa virulência em pacientes com sistema imunológico comprometido, principalmente na presença de S. aureus resistente à Meticilina (MRSA). Nesse sentido, o plasma de baixa temperatura (PBT) pode se tornar um tratamento promissor na inativação desses micro-organismos, sendo capaz de desorganizar a matriz do biofilme e romper a estrutura celular de alguns patógenos isolados. No entanto, poucos estudos relatam informações com relação ao efeito do PBT sobre biofilmes polimicrobianos e o tecido hospedeiro. Sendo assim, o objetivo desse estudo será avaliar o efeito antimicrobiano e toxicidade do PBT sobre biofilmes isolados e mistos de C. albicans, S. aureus sensível à Meticilina (MSSA) e S. aureus resistente à Meticilina (MRSA) cultivados sobre epitélio oral reconstituído in vitro. Inicialmente, os biofilmes isolados e mistos serão cultivados e submetidos ao PBT para avaliação do número de colônias viáveis, biomassa total, atividade mitocondrial da célula, microscopia confocal a laser (MCL) e microscopia eletrônica de varredura ambiental (MEVA). O mesmo tratamento será conduzido sobre epitélio oral reconstituído in vitro não infectado e avaliado por análise histológica, imunohistoquímica, liberação da enzima lactato desidrogenase (LDH), indicadores da resposta inflamatória, MCL e MEVA. Culturas simples e mistas também serão utilizadas para infectar o epitélio oral reconstituído e o tratamento com PBT será conduzido após a infecção. A invasão microbiana será avaliada por análise histológica, imunohistoquímica, liberação de LDH, indicadores da resposta inflamatória, MCL e MEVA. Para cada condição experimental, existirá um grupo controle sem a realização do tratamento com PBT. Os dados serão avaliados por meio de métodos observacionais e estatísticos mais adequados. (AU)