Avaliação da atividade antimicrobiana da associação de nanopartículas de prata e sinvastatina em biofilme em superfícies de implantes

Autor: Magri, Sindy, 1984
Přispěvatelé: Müller, Karina Cogo, 1980, Motta, Cristiane de Cassia Bergamaschi, Sardi, Janaina de Cassia Orlandi, Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Odontologia de Piracicaba, Programa de Pós-Graduação em Odontologia, UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
Rok vydání: 2020
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Zdroj: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instacron:UNICAMP
DOI: 10.47749/t/unicamp.2019.1126995
Popis: Orientador: Karina Cogo Müller Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba Resumo: As infecções de implantes médicos e dentários são muito difíceis de tratar de forma eficaz, principalmente devido a formação de biofilmes em suas superfícies. A sinvastatina, um importante fármaco antilipidêmico, tem sido estudada como uma substância antimicrobiana potencial atuando contra microrganismos orais e não orais. A prata na forma de nanopartículas tem sido estudada como um potencial agente antimicrobiano, inclusive para o revestimento de superfícies de implantes. Portanto, o objetivo do presente estudo foi avaliar a eficácia de uma combinação de duas substâncias, as nanopartículas de prata (AgNP) produzidas biologicamente, sintetizadas por Fusarium oxysporum e a sinvastatina (SIM), para reduzir a viabilidade e prevenir a formação do biofilme bacteriano em superfícies de titânio. Primeiramente, as AgNP foram produzidas e caracterizadas quanto ao tamanho, polidispersividade e potencial zeta através de análises de espalhamento dinâmico de luz e por composição através de difração de raios X (XRD) e microscopia eletrônica de varredura com espectroscopia de energia dispersiva (MEV-EDS). Após, foram realizadas as concentrações inibitórias mínimas para AgNP e SIM e o ensaio de associação por microdiluição para as combinações AgNP-SIM para Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Streptococcus oralis e Streptococcus mutans. Os ensaios de inibição e viabilidade de biofilme foram realizados em discos de titânio. As AgNPs foram caracterizadas e apresentaram um tamanho médio de 53,9 nm, índice de polidispersão de 0,23, forma esférica e distribuição homogênea na suspensão. AgNP e SIM apresentaram concentração inibitória mínima para todas as espécies testadas, com exceção de E. coli, resistente a SIM. O ensaio de associação revelou que as combinações de AgNP-SIM mostraram sinergismo contra S. aureus ATCC 29213 apresentando um FICI de 0,32 e efeito aditivo para S. oralis, FICI 0,75. O potencial antimicrobiano de AgNP-SIM na prevenção da formação do biofilme de S.aureus foi melhor em comparação as substâncias isoladas que foi de ½CIM para a AgNP e 1/16 para a SIM enquanto que a associação diminuiu a formação em todas as concentrações testadas bem como a capacidade de romper o biofilme de S. aureus foi comparável à Vancomicina, atuando sinergicamente quando comparado ao SIM e ao AgNP isolado. Imagens de microscopia eletrônica de varredura mostraram uma redução significativa na adesão bacteriana nos discos de Titânio, tanto quando tratados com AgNP-SIM ou com as substâncias isoladas. Este estudo é o primeiro a demonstrar a atividade sinérgica e aditiva da combinação de AgNP-SIM contra cepas de S. aureus e S. oralis, impedindo principalmente a formação de biofilme ou reduzindo sua viabilidade. Assim, a combinação dessas substâncias pode ser uma alternativa tanto para a prevenção quanto para a redução do biofilme estabelecido em superfícies de implantes Abstract: Medical and dental implants infections are difficult to treat effectively, mainly because biofilm formed on their surfaces. Simvastatin, an important antilipidemic medicine, has been studied as a potential antimicrobial substance acting against oral and non-oral micro- organisms. Silver has been used for decades as a topical antimicrobial; however, it has been repurposed in the form of silver nanoparticles, including for the coating of implant surfaces. Therefore, the aim of the present study was to evaluate the efficacy of a two-compounds combination of biologically produced silver nanoparticles (AgNP), synthesized by Fusarium oxysporum, and simvastatin (SIM), to reduce viability of microbial biofilm and to prevent biofilm formation on titanium surfaces. Firstly, AgNP were produced and characterized by its size, polydispersity and zeta-potential through Dynamic light scattering analyses and by its composition through X-ray diffraction (XRD) and Scanning Electron Microscopy with Energy Dispersive Spectroscopy (SEM- EDS). After, Minimum inhibitory concentrations and checkerboard assay were carried out for AgNP and SIM, and AgNP-SIM combinations for Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Streptococcus oralis and Streptococcus mutans. Inhibition and Viability Biofilm assays were performed on titanium discs. The AgNPs were successfully characterized, with an average size of 53.9 nm, polydispersity index of 0.23, showing spherical shape and being homogeneously distributed in the suspension. AgNP and SIM showed minimum inhibitory concentration for all species tested, except for E. coli, which was resistant to SIM. The checkerboard assay revealed that AgNP-SIM combinations showed synergism against S. aureus ATCC 29213 exhibiting a FIC of 0.32 and additive effect for S. oralis strains, FIC 0.75 e. The antimicrobial potential of AgNP-SIM in the prevention of S. aureus biofilm formation was better in comparison to the isolated substances that was ½MIC for AgNP and 1/16 for SIM, whereas the association decreased formation at all concentrations tested as well as the ability to break S. aureus biofilm was comparable to Vancomycin, acting synergistically when compared to AgNP and SIM alone. Scanning electron microscopy images showed a significant reduction in bacterial adhesion on Titânio discs, both when treated with AgNP-SIM or with the isolated compounds. This study is the first to demonstrate the synergistic and additive activity of the combination of AgNP-SIM against strains of S. aureus and S. oralis, mainly preventing the formation of biofilms or reducing their viability. Thus, the combination of these substances may be an alternative for both prevention and reduction of established biofilm on implant surfaces Mestrado Farmacologia, Anestesiologia e Terapêutica Mestra em Odontologia CAPES CNPQ 132811/2018-9
Databáze: OpenAIRE
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