Antimicrobial activity of Rheedia brasiliensis extracts and anticaries potential of its bioactive compound

Orientador: Pedro Luiz RosalenDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de PiracicabaResumo: Este estudo avaliou a atividade antimicrobiana de extratos da Rheedia brasiliensis contra Streptococcus mutans e o potencial anticárie do seu composto ativo isolado. Os extratos hexânicos (EH), acetato de etila e etanólico (concentrações entre 6,25-800 µg/ml) do fruto (¿bacupari¿) foram testados contra S. mutans UA159 por meio de determinação das concentrações inibitória mínima (CIM) e bactericida mínima (CBM). Biofilmes de 5 dias de formação foram tratados com os extratos ativos (100 x CIM), por 0, 1, 2, 3 e 4 h, e plaqueados para contagem das UFC/ml (time kill). Os extratos ativos foram submetidos à análise química por métodos espectroscópicos, e o composto ativo isolado (0,625-80 µg/ml) foi testado contra células de S. mutans por meio de CIM/CBM. A influência do composto isolado (12,5-100 µg/ml) sobre a síntese de glucanos foi avaliada através da atividade da enzima glucosiltranferase (GTF) B em superfície de hidroxiapatita. A ação do composto sobre biofilmes (125 e 250 µg/ml) foi testada com os ensaios de queda de pH e inibição de formação de biofilme. O potencial anticárie do composto (250 µg/ml) foi avaliado em ratas Wistar sob alto desafio cariogênico. Os EH (casca e semente) inibiram S. mutans em baixas concentrações (CIM:12,5-25 µg/ml) e reduziram células viáveis dos biofilmes após 4 h de exposição. O composto ativo presente foi identificado como a 7- epiclusianona (7-epi), a qual inibiu o crescimento do S. mutans (CIM:1,25-2,5 µg/ml), a atividade da GTF B em superfície (48% de inibição) e a produção de ácidos do S. mutans em biofilme, porém não reduziu a formação e o acúmulo dos biofilmes. No estudo animal, a 7-epi reduziu a incidência e a severidade de cárie e a microbiota total, mas não diminuiu a porcentagem de S. mutans. A 7-epi diminuiu a virulência do S. mutans e inibiu o desenvolvimento de cárie in vivo, sugerindo ser um agente terapêutico promissor para o controle do biofilme dental cariogênico. Palavras-chave: Rheedia brasiliensis, 7-epiclusianona, Streptococccus mutans, fatores de virulência, cárie animalAbstract: The present study evaluated the antimicrobial activity of Rheedia brasiliensis extracts against Streptococcus mutans and the anticaries properties of its isolated bioactive compound. Hexane (HE), ethyl-acetate and ethanolic extracts (concentrations ranging from 6.25 to 800 µg/ml) of R. brasiliensis fruits (¿bacupari¿) were tested against S. mutans UA159 by determining the minimum inhibitory concentration (MIC) and the minimum bactericidal concentration (MBC). S. mutans 5-days-old biofilms were treated with active extracts (100 x MIC), for 0, 1, 2, 3 e 4 h (time-kill), and plated for colony counting (UFC/ml). Such extracts were submitted to exploratory chemical analyses to isolate and identify the bioactive compound using spectroscopic methods. The compound (0.625-80 µg/ml) was then tested against S. mutans cells using MIC/MBC assays. The influence of the bioactive compound (12.5-100 µg/ml) on glucans synthesis was evaluated by testing the activity of glucosyltranferase (GTF) B on hydroxyapatite surface. The effects of the compound (125 e 250 µg/ml) on biofilms were analyzed using glycolytic pH-drop and inhibition of formation assays. The anticaries activity of such compound (250 µg/ml) was evaluated in Wistar rats submitted to a high cariogenic challenge. HE (peel and seeds) reduced S. mutans cells at low concentrations (MIC:12.5-25 µg/ml) and also biofilm viability after four hours, confirming the presence of the bioactive compound. This compound was identified as 7-epiclusianone (7-epi), which inhibited the S. mutans growth (MIC:1.25-2.5 µg/ml), the activity of GTF B (48% of inhibition) and the acid production, not interfering with the formation and accumulation of biofilms. In the animal study, 7-epi additionally reduced the incidence and severity of caries and also the total microbiota, however no reduction on the percentage of S. mutans was observed. In conclusion, 7-epi may be considered a promising agent to control cariogenic dental biofilm. Keywords: Rheedia brasiliensis, 7-epiclusianone, Streptococccus mutans, virulence factors, animal cariesMestradoFarmacologia, Anestesiologia e TerapeuticaMestre em Odontologi

Effects of fluoxetine on immunoinflammatory responses associated with periodontal disease

Orientadores: Pedro Luiz Rosalen, Gilson Cesar Nobre FrancoTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de PiracicabaResumo: A fluoxetina é um droga inibidora seletiva da recaptação de serotonina que apresenta propriedades imunomoduladoras e antiinflamatórias. O objetivo desse estudo foi avaliar os efeitos da fluoxetina sobre a resposta imuno-inflamatória relacionada à doença periodontal (DP). In vitro, avaliou-se a influência da fluoxetina sobre a capacidade das células dendríticas (DCs) em apresentar antígeno aos linfócitos T. As DCs foram obtidas da medula óssea de camundongos C57BL/6 e diferenciadas utilizando-se GM-CSF (20 ng/mL). As DCs foram tratadas com a fluoxetina (concentrações: 0,01, 0,1 ou 1 ?M) para análise da produção de citocinas e quimiocinas, bem como da expressão de MHC-II e moléculas co-estimuladoras (CD80, CD86, PD-L1, ICOS-L) aos linfócitos T, utilizando-se ensaios de ELISA e citometria de fluxo respectivamente. Culturas de DCs e linfócitos T reativos ao Aggregatibacter actinomycetemcomitans (×Aa-T) foram utilizadas para avaliação de proliferação/ativação de linfócitos T. A desipramina, um inibidor seletivo da recaptação de norepinefrina, também foi incluída nos ensaios in vitro para comparação. In vivo, avaliou-se os efeitos da fluoxetina sobre a resposta inflamatória e a destruição tecidual utilizando-se modelo de DP induzida por ligadura. Ratos Wistar machos (SPF) foram submetidos à colocação de ligadura em torno dos primeiros molares inferiores e divididos em 3 grupos experimentais (n=10 animais/grupo): 1) ratos sem ligadura e sem tratamento (grupo controle); 2) ratos com ligadura e tratados com solução salina (grupo ligadura); 3) ratos com ligadura e tratados com a fluoxetina (20 mg/kg/dia, grupo ligadura + fluoxetina). Análises de reabsorção óssea na região de furca (lâminas coradas com H&E) e de colágeno no tecido conjuntivo da mesial dos primeiros molares (coloração de picrosirius) foram realizadas nos ratos submetidos a 15 dias de indução da DP. Tecidos gengivais de ratos submetidos a 3 dias de indução da DP foram submetidos às seguintes análises: expressão de IL-1?, COX-2, MMP-9 e iNOS utilizando-se RT-PCR e atividade da MMP-9 utilizando-se zimografia. Como resultados, a fluoxetina diminuiu a produção de IL-12, IL-1?, TNF-?, RANTES e MIP-1??pelas DCs estimuladas com LPS (P 0,05). Ainda, a fluoxetina reduziu a expressão de IL-1??e COX-2 e a atividade da MMP-9 quando comparada ao grupo ligadura (P 0.05). Fluoxetine reduced IL-1??and COX-2 expression, as well as MMP-9 activity, from gingival tissues when compared to ligature group (P < 0.05). Altogether, data showed that fluoxetine can modulate the antigenpresentation capacity of DCs and reduce inflammatory response and loss of bone and collagen associated with PD. In conclusion, fluoxetine can modulate both immune and inflammatory responses on PD, suggesting that it may constitute a new therapeutic approach for modulation of host response in periodontal therapyDoutoradoFarmacologia, Anestesiologia e TerapeuticaDoutor em Odontologi

DOENÇA PERIODONTAL MATERNA E OCORRÊNCIA DE PARTO PRÉ-TERMO E BEBÊS DE BAIXO PESO: revisão de literatura

O nascimento de bebês prematuros de baixo peso, além de ser um grave problema de saúde pública, considerado a principal causa de morte neonatal, é também um sério problema de natureza econômica, devido aos gastos gerados pelos cuidados exigidos por estes bebês. A Medicina Periodontal vem sendo bastante explorada, na busca de revelar a inter-relação entre doenças periodontais e disfunções sistêmicas. Recentemente, a doença periodontal materna tem sido considerada uma alteração capaz de gerar desfechos adversos na gravidez. Alguns fatores, como a translocação hemática dos microorganismos periodontais à unidade feto placentária, são capazes de explicar essa possível relação. O presente trabalho propõe-se a discutir e expor a possível relação existente entre doença periodontal e nascimento de prematuro de baixo peso, interpretando os estudos e análises da literatura disponíveis acerca do tema. Esta revisão de literatura foi conduzida utilizando as bases de dados PubMed, Scielo, LILACS e no portal da CAPES. Foram incluídos estudos de caso e controle, transversal e metanálises preferencialmente publicados entre os anos de 1996 e 2007. Embora grande parte dos estudos analisados considere positiva a relação entre a doença periodontal e a ocorrência de parto prematuro, esses resultados devem ser vistos com cautela ,devido às diferentes metodologias empregadas. Portanto, mais estudos são necessários para que haja uma conclusão definitiva, como também para estabelecer o potencial benefício do tratamento periodontal na diminuição dos casos de nascimento de bebês prematuros com baixo peso.Descritores: Morte neonatal. Doença periodontal materna. Medicina periodontal.AbstractThe birth of premature babies of low birth weight besides of being a serious public health problem, considered the leading cause of neonatal death, it is also a serious problem of economic nature due to expenses generated by the care required for these babies. Periodontal Medicine has been widely explored in order to show the relationship between periodontal diseases and systemic disorders. Recently, maternal periodontal disease has been considered of generating adverse outcomes in pregnancy. Some factors such as hematic translocation of periodontal pathogens to placental fetus are able to explain this possible relationship. This paper aims to discuss the possible relationship between periodontal diseases and premature low birth weight, analyzing the studies available on the issue. This review was conducted using PubMed, Scielo, LILACS and CAPES. Case-control, cross-sectional and meta-analysis studies included were preferably published from 1996 and 2007. Although most of the analyzed studies consider the positive relationship between periodontal disease and the occurrence of premature birth, these results should be viewed with caution due to the different methodologies used. Therefore, further studies are necessary so that there is a definite conclusion, and also to establish the potential benefit of periodontal treatment in the reduction of cases of births of premature babies with low weight.Descriptors: Periodontal diseases. Labor preterm. Low birth weight

Inhibitory efects of 7-epiclusianone on glucan synthesis, acidogenicityand biofilm formation by Streptococcus mutans.

The aim of this study was to examine the effects of 7-epiclusianone, a new prenylated benzophenone isolated from the plant Rheedia gardneriana, on some of the virulence properties of Streptococcus mutans associated with biofilm development and acidogenicity. The synthesis of glucans by glucosyltransferases B (GTF B) and C (GTF C) was markedly reduced by 7-epiclusianone showing more than 80% inhibition of enzymatic activity at a concentration of 100 mgmL 1. Doublereciprocal analysis (Lineweaver–Burk plots) revealed that the inhibition of GTF B activity was noncompetitive (mixed) while GTF C was inhibited uncompetitively. The glycolytic pH drop by S. mutans cells was also disrupted by 7-epiclusianone without affecting the bacterial viability, an effect that can be attributed, in part, to inhibition of F-ATPase activity (61.1 3.0% inhibition at 100 mgmL 1). Furthermore, topical applications (1-min exposure, twice daily) of 7-epiclusianone (at 250 mgmL 1) disrupted biofilm formation and physiology. The biomass (dryweight), extracellular insoluble polysaccharide concentration and acidogenicity of the biofilms were significantly reduced by the test agent (Po0.05). The data show that 7-epiclusianone disrupts the extracellular and intracellular sugar metabolism of S. mutans, and holds promise as a novel, naturally occurring compound to prevent biofilm-related oral diseases

Effects of 7-Epiclusianone on Streptococcus mutans and Caries Development in Rats

The aim of this study was to evaluate the effects of 7-epiclusianone (7-epi) on specific virulence attributes of Streptococcus mutans in vitro and on development of dental caries in vivo. 7-Epi was obtained and purified from fruits of Rheedia brasiliensis. We investigated its influence on surface-adsorbed glucosyltransferase (Gtf) B activity, acid production, and viability of S. mutans in biofilms, as well as on caries development using a rodent model. 7-Epi (100 mu g/mL) significantly reduced the activity of surface-adsorbed GtfB (up to 48.0 +/- 1.8 of inhibition at 100 mu g/mL) and glyco-lytic pH-drop by S. mutans in biofilms (125 and 250 mu g/mL) (vs. vehicle control, p < 0.05). In contrast, the test compound did not significantly affect the bacterial viability when compared to vehicle control (15% ethanol, p > 0.05). Wistar rats treated topically with 7-epi (twice daily, 60-s exposure) showed significantly smaller number of and less severe smooth-and sulcal-surface carious lesions (p < 0.05), without reducing the S. mutans viable population from the animals` dental biofilms. In conclusion, the natural compound 7-epiclusianone may be a potentially novel pharmacological agent to prevent and control dental caries disease.FAPESP (State of Sao Paulo Research Foundation, Brazil)[06/56379-4]CNPq (National Council for Scientific and Technological Development, Brazil)[131751/2006-9]CNPq (National Council for Scientific and Technological Development, Brazil)[141253/2005-3]CAPES (PDEE/CAPES, Brazil)[BEX 0154/06-7]National Institute of Dental and Craniofacial Research, National Institutes of Health (NIH)[1R01 DE018023