Action of disinfectant solutions on adaptive capacity and virulence factors of the Candida spp. biofilms formed on acrylic resin

Understanding the behavior of Candida spp. when exposed to denture disinfectants is essential to optimize their effectiveness. Changes in the virulence factors may cause increased resistance of Candida spp. to disinfectant agents. Objective: To evaluate the microbial load, cellular metabolism, hydrolytic enzyme production, hyphae formation, live cell and biofilm quantification of Candida albicans, Candida tropicalis and Candida glabrata after exposure to disinfectant solutions. Methodology: Simple biofilms were grown on heat-polymerized acrylic resin specimens, and divided into groups according to solutions/strains: distilled water (control); 0.25% sodium hypochlorite (NaOCl 0.25% ); 10% Ricinus communis (RC 10%); and 0.5% Chloramine T (CT 0.5%). The virulence factors were evaluated using the CFU count (microbial load), XTT method (cell metabolism), epifluorescence microscopy (biofilm removal and live or dead cells adhered), protease and phospholipase production and hyphae formation. Data were analyzed (α=0.05) by one-way ANOVA/ Tukey post hoc test, Kruskal-Wallis test and Wilcoxon test. Results: NaOCl 0.25% was the most effective solution. CT 0.5% reduced the number of CFUs more than RC 10% and the control. RC 10% was effective only against C. glabrata. RC 10% and CT 0.5% decreased the cellular metabolism of C. albicans and C. glabrata. Enzyme production was not affected. Hyphal growth in the RC 10% and CT 0.5% groups was similar to that of the control. CT 0.5% was better than RC 10% against C. albicans and C. tropicalis when measuring the total amount of biofilm and number of living cells. For C. glabrata, CT 0.5% was equal to RC 10% in the maintenance of living cells; RC 10% was superior for biofilm removal. Conclusions: The CT 0.5% achieved better results than those of Ricinus communis at 10%, favoring the creation of specific products for dentures. Adjustments in the formulations of RC 10% are necessary due to efficacy against C. glabrata. The NaOCl 0.25% is the most effective and could be suitable for use as a positive control

Clinical and laboratorial evaluation of an experimental solution based on Ricinus communis compared to sodium hypochlorite for denture cleansing

Este estudo clínico-laboratorial avaliou uma solução à base de Ricinus communis para higiene de próteses totais, comparando-a ao hipoclorito de sódio, quanto à efetividade na remoção do biofilme, remissão de Candidíase Atrófica Crônica, grau de satisfação dos pacientes e rugosidade superficial da resina acrílica termopolimerizada. Sessenta e quatro usuários de próteses totais com ausência (n=40) ou presença de Candidíase (n=24) foram selecionados e orientados a escovar as próteses com escova específica e sabão neutro por 3 minutos, 3 vezes ao dia e imergi-las nas soluções de higiene (Hipoclorito de sódio 0,25% - S1; e 0,5% - S2; R. communisa 10% - S3; Salina - S4: controle) por 20 minutos. As soluções foram utilizadas de forma cruzada e randomizada com períodos de \"wash out\". Para quantificação do biofilme (ImageTool 3.0), a superfície interna foi evidenciada (vermelho neutro 1%) e fotografada ao final de cada período. A remissão da Candidíase foi avaliada por atribuição de escores antes e após o uso das soluções. A satisfação dos pacientes foi analisada por questionário. A rugosidade da superfície polida e não polida de 40 espécimes (90x30x4mm) de resina foi avaliada antes e após a exposição dos mesmos ao protocolo clínico de higiene por meio de rugosímetro e Microscopia Eletrônica de Varredura. A remoção do biofilme foi analisada como um \"split-plot\" com dois fatores de variação: presença de inflamação e soluções. A remissão da Candidíase foi analisada após ajuste dos dados por regressão logística multinomial. Para análise da satisfação dos pacientes os dados foram ajustados por regressões logísticas e foi adotada análise de simetria composta. Para avaliação da rugosidade das superfícies polida e não polida foi empregada análise de variância com dois fatores (período e solução). Todas as análises foram realizadas com nível de significância de 5%. Não houve diferença na porcentagem de biofilme entre pacientes com e sem inflamação, bem como na interação entre os fatores. Houve diferença entre soluções, sendo que o Hipoclorito de sódio a 0,25 e 0,5% promoveu as menores médias de biofilme (4,41±7,98 e 2,93±5,23), seguido do R. communis(6,95±10,93) e Salina (11,07±11,99). Para remissão da Candidíase, as soluções mais eficientes foram R. communis(50%) e Hipoclorito de sódio 0,25% (46%). O questionário de satisfação não indicou diferença entre as soluções. A rugosidade da superfície polida não foi alterada pelo período (p=0,062). Houve alteração em função das soluções (p=0,00) e da interação entre os fatores (p=0,005). Para S1 e S4, o período não influenciou na rugosidade. Para S2, houve alteração a partir de 07 dias, permanecendo estável após 14 dias. Para S3, houve alteração e estabilização a partir de 14 dias. Após 07 e 14 dias, S2 e S3 promoveram as maiores alterações, porém após 21 dias, não houve diferença entre as soluções, exceto a salina. A superfície não polida não foi influenciada pelos fatores período (p=0,358), solução (p=0,120) e interação (p=0,204). Concluiu-se que há viabilidade do uso do hipoclorito de sódio em menores concentrações e do Ricinus communis para remoção do biofilme, remissão da Candidíase e controle da rugosidade superficial.This clinical-laboratory study evaluated a solution based on Ricinus communis for denture cleansing, comparing it to sodium hypochlorite, regarding biofilm removal capacity, remission of atrophic chronic candidiasis, degree of patient satisfaction and surface roughness of heat-polymerized acrylic resin. Sixty-four denture wearers with absence (n = 40) or presence of Candidiasis (n = 24) were selected and oriented on how to brush their dentures with a specific brush and mild soap for 3 minutes, 3 times a day and immerse them in hygiene solutions (0.25% sodium Hypochlorite - S1 and 0.5% - S2, R. communis 10% - S3; Saline - S4: control) for 20 minutes. The solutions were used in a randomized and cross form with \"washout\" periods. To quantify biofilm (ImageTool 3.0), the inner surface was disclosed (1% neutral red) and photographed at the end of each period. The remission of Candidiasis was assessed by assigning scores before and after using solutions. Patient satisfaction was assessed by questionnaire. The surface roughness of 40 polished and unpolished resin specimens (90x30x4mm) was evaluated before and after their exposure to clinical protocol hygiene by surface roughness and scanning electron microscopy. The biofilm removal was analyzed as a \"split-plot\" with two variation factors: inflammation and solutions. The candidiasis remission was analyzed after adjustment using multinomial logistic regression. For patient satisfaction logistic regression analysis was adopted and compound symmetry. For evaluation of surface roughness polished and unpolished was employed analysis of variance with two factors (time and solution). All the analysis were performed with a significance level of 5 %. There was no difference in the percentage of biofilm between patients with and without inflammation, as well as the interaction between the factors. There were differences among the solutions, having the Sodium Hypochlorite 0.25 % and 0.5% promoted the lowest average biofilm (4.41±7.98 and 2.93±5.23), followed by R. communis (6.95±10.93) and Saline (11.07±11.99) . For the remission of candidiasis, the most efficient solutions were R. communis (50%) and 0.25% sodium hypochlorite (46%). The satisfaction questionnaire indicated no difference among the solutions. The roughness of the polished surface was not affected by time (p = 0.062). There was a change in function of the solutions (p = 0.00) and the interaction between factors (p = 0.005). For S1 and S4, the period did not influence the roughness. For S2, there was a change from 07 days, remaining stable after 14 days. For S3, there were changes and stabilization from 14 days. After 7 and 14 days, S2 and S3 promoted major changes, but after 21 days, there were no difference among the solutions except the saline. The unpolished surface is not influenced by factors: period (p = 0.358), solution (p = 0.120) and interaction (p = 0.204). It was concluded that there is feasibility for using sodium hypochlorite at lower concentrations and Ricinus communis for the removal of biofilm, remission of candidiasis and control of surface roughness

Clinical and laboratorial evaluation of the effect of Sodium hypochlorite solutions, Cloramina T e Ricinius communis in Candida species identified in the biofilm of total prostheses and palate of total edentuluos individuals

Este estudo clínico-laboratorial identificou as espécies de Candida do palato e prótese de indivíduos desdentados totais com estomatite relacionada à prótese (ERP) e avaliou o efeito de soluções desinfetantes para higiene de próteses totais sobre Candida spp.. Sessenta participantes foram distribuídos aleatoriamente em 04 grupos paralelos (n=15); orientados a escovar as próteses e o palato 3 vezes ao dia e imergi-las nas soluções salina (C controle), Hipoclorito de sódio a 0,25% (HS0,25%), Ricinus communis a 10% (RC10%) ou Cloramina T a 0,5% (CT0,5%) por 20 minutos. Amostras de biofilme foram coletadas da prótese e palato no Baseline, após 7 e 37 dias do uso das soluções e semeadas em meio CHROMagar Candida. Após período de incubação foi realizada a identificação presuntiva, verificação da incidência e quantificação de crescimento das espécies de Candida (contagem de UFC). Cepas ATCC das espécies mais incidentes clinicamente foram avaliadas no estudo laboratorial. Biofilmes de C. albicans, C. tropicalis e C. glabrata foram formados sobre espécimes em resina acrílica termopolimerizável e imersos nas soluções por 20 minutos. Água destilada foi utilizada como controle. As variáveis de resposta foram crescimento de colônias (contagem de UFC), metabolismo celular (método de XTT), produção de enzimas hidrolíticas (kits específicos), formação de hifas (contagem de células em câmara de Newbauer) e quantificação de células vivas (microscopia de epifluorescência). A capacidade de remoção de biofilme pelas soluções também foi avaliada por meio de microscopia de epifluorescência. Para o estudo clínico, análises descritivas foram utilizadas para interpretação dos dados quanto às características sociodemográficas da amostra, identificação e incidência das Candida spp. Os resultados de crescimento celular (UFC) foram analisados pelos Testes Kruskal-Wallis e Friedman. Para o estudo laboratorial, os resultados foram analisados por teste Anova (One-way) e Tukey (capacidade de crescimento e metabolismo celular de C. albicans e C. tropicalis), teste de Kruskal-Wallis (metabolismo celular de C. glabrata; produção de enzimas hidrolíticas; formação de hifas; capacidade de remoção de biofilme) e teste de Wilcoxon (comparação entre quantidade de biofilme vivo e biofilme total). Empregou-se um nível de confiança de 95% (α= 0,05). As espécies mais incidentes foram C. albicans, seguida de C. tropicalis, C. glabrata e C. krusei. O HS 0,25% reduziu a incidência das três espécies na prótese e palato nos períodos de 7 e 37 dias; o CT 0,5% promoveu redução de Candida spp. somente nas próteses totais. O R. communis diminuiu a incidência de C. tropicalis em ambos os sítios de coleta. Para contagem de UFC, o HS 0,25% e CT 0,5% causaram redução significativa para cepas clínicas e ATCC. O R. communis, in vitro, reduziu a quantidade de UFC de C. glabrata. O HS 0,25% obteve os melhores valores contra atividade metabólica, formação de hifas, manutenção de células vivas e remoção do biofilme das espécies de Candida. As soluções de RC 10% e CT 0,5% causaram diminuição da atividade metabólica. Não houve diferença significante na produção de proteinase por C. albicans e C. tropicalis após exposição às diferentes soluções desinfetantes, com exceção da C. glabrata, em que todas as soluções causaram aumento significativo da produção desta enzima. As soluções não influenciaram a produção de fosfolipase. A CT 0,5% e RC 10% apresentaram resultados intermediários para manutenção de células vivas. A Cloramina T foi mais eficiente que o R. communis para remoção do biofilme de C. albicans e C. tropicalis e menos eficiente para remoção de biofilme de C. glabrata. As soluções de Hipoclorito de sódio a 0,25% e Cloramina T a 0,5% apresentaram os melhores resultados como solução de imersão frente às variáveis estudadas, podendo ser indicadas para uso clínico como desinfetantes para próteses totais.This clinical-laboratory study identified the Candida species from the palate and complete dentures of edentulous individuals with prosthesis-related stomatitis (PRS) and evaluated the effect of disinfectant solutions for denture hygiene on Candida spp. Sixty participants were randomly assigned in 04 parallel groups (n = 15); They were oriented to brush their prostheses and the palate 3 times a day and immerse them in saline solution (C-control), 0.25% Sodium hypochlorite (HS0.25%), 10% Ricinus communis (RC10%) or 0.5% Chloramine T (CT 0.5%) for 20 minutes. Biofilm samples were collected from the prosthesis and palate in the baseline, after 7 and 37 days of use of the solutions and seeded in CHROMagar Candida medium. After incubation period, the presumptive identification, incidence verification and quantification of Candida species growth (CFU count) were performed. ATCC strains of the most clinically incident species were evaluated in the laboratory study. C. albicans, C. tropicalis and C. glabrata biofilms were formed on heatpolymerised acrylic resin specimens and immersed in the solutions for 20 minutes. Distilled water was used as control. The response variables were colony growth (UFC count), cell metabolism (XTT method), production of hidrolytic enzymes (specific kits), formation of hyphae (counting cells in Newbauer\'s chamber) and quantification of live cells (epifluorescence microscopy). The ability of biofilm removal by the solutions was also evaluated by means of epifluorescence microscopy. For the clinical study, descriptive analyzes were used to interpret the data regarding the sociodemographic characteristics of the sample, identification and incidence of Candida spp. The cell growth results (CFU) were analyzed by the Kruskal-Wallis and Friedman tests. For the laboratorial study, the results were analyzed by the Anova (One-way) and Tukey test (growth capacity and cellular metabolism of C. albicans and C. tropicalis), Kruskal-Wallis test (cellular metabolism of C. glabrata; hidrolytic enzymes production; formation of hyphae; ability to remove biofilm) and Wilcoxon\'s test (comparison of the amount of live biofilm and total biofilm). A confidence level of 95% (α = 0.05) was used. The most incident species were C. albicans, followed by C. tropicalis, C. glabrata and C. krusei. HS 0.25% reduced the incidence of the three species on the prosthesis and palate in the periods of 7 and 37 days; CT 0.5% promoted reduction of Candida spp. only in dentures. R. communis decreased the incidence of C. tropicalis in both collection sites. For CFU counts, HS 0.25% and CT 0.5% caused significant reduction for clinical strains and ATCC. R. communis, in vitro, reduced the amount of CFU of C. glabrata. The HS 0.25% obtained the best values compared to the metabolic activity, hyphae formation, maintenance of living cells and removal of the biofilm of Candida species. The solutions of RC 10% and CT 0.5% caused the decrease in the metabolic activity. There was no significant difference in proteinase production by C. albicans and C. tropicalis after exposure to different disinfectant solutions, except C. glabrata, in which all solutions caused a significant increase in the production of this enzyme. The solutions did not influence phospholipase production. A CT 0.5% and RC 10% presented intermediate results for the maintenance of living cells. Chloramine T was more efficient than R. communis for biofilm removal from C. albicans and C. tropicalis; and less efficient for biofilm removal from C. glabrata. The solutions of 0.25% Sodium Hypochlorite and 0.5% Chloramine T presented the best results as immersion solution compared to the studied variables and can be prescribed for clinical use as disinfectants for total dentures

Clinical and laboratorial evaluation of the effect of Sodium hypochlorite solutions, Cloramina T e Ricinius communis in Candida species identified in the biofilm of total prostheses and palate of total edentuluos individuals

Este estudo clínico-laboratorial identificou as espécies de Candida do palato e prótese de indivíduos desdentados totais com estomatite relacionada à prótese (ERP) e avaliou o efeito de soluções desinfetantes para higiene de próteses totais sobre Candida spp.. Sessenta participantes foram distribuídos aleatoriamente em 04 grupos paralelos (n=15); orientados a escovar as próteses e o palato 3 vezes ao dia e imergi-las nas soluções salina (C controle), Hipoclorito de sódio a 0,25% (HS0,25%), Ricinus communis a 10% (RC10%) ou Cloramina T a 0,5% (CT0,5%) por 20 minutos. Amostras de biofilme foram coletadas da prótese e palato no Baseline, após 7 e 37 dias do uso das soluções e semeadas em meio CHROMagar Candida. Após período de incubação foi realizada a identificação presuntiva, verificação da incidência e quantificação de crescimento das espécies de Candida (contagem de UFC). Cepas ATCC das espécies mais incidentes clinicamente foram avaliadas no estudo laboratorial. Biofilmes de C. albicans, C. tropicalis e C. glabrata foram formados sobre espécimes em resina acrílica termopolimerizável e imersos nas soluções por 20 minutos. Água destilada foi utilizada como controle. As variáveis de resposta foram crescimento de colônias (contagem de UFC), metabolismo celular (método de XTT), produção de enzimas hidrolíticas (kits específicos), formação de hifas (contagem de células em câmara de Newbauer) e quantificação de células vivas (microscopia de epifluorescência). A capacidade de remoção de biofilme pelas soluções também foi avaliada por meio de microscopia de epifluorescência. Para o estudo clínico, análises descritivas foram utilizadas para interpretação dos dados quanto às características sociodemográficas da amostra, identificação e incidência das Candida spp. Os resultados de crescimento celular (UFC) foram analisados pelos Testes Kruskal-Wallis e Friedman. Para o estudo laboratorial, os resultados foram analisados por teste Anova (One-way) e Tukey (capacidade de crescimento e metabolismo celular de C. albicans e C. tropicalis), teste de Kruskal-Wallis (metabolismo celular de C. glabrata; produção de enzimas hidrolíticas; formação de hifas; capacidade de remoção de biofilme) e teste de Wilcoxon (comparação entre quantidade de biofilme vivo e biofilme total). Empregou-se um nível de confiança de 95% (α= 0,05). As espécies mais incidentes foram C. albicans, seguida de C. tropicalis, C. glabrata e C. krusei. O HS 0,25% reduziu a incidência das três espécies na prótese e palato nos períodos de 7 e 37 dias; o CT 0,5% promoveu redução de Candida spp. somente nas próteses totais. O R. communis diminuiu a incidência de C. tropicalis em ambos os sítios de coleta. Para contagem de UFC, o HS 0,25% e CT 0,5% causaram redução significativa para cepas clínicas e ATCC. O R. communis, in vitro, reduziu a quantidade de UFC de C. glabrata. O HS 0,25% obteve os melhores valores contra atividade metabólica, formação de hifas, manutenção de células vivas e remoção do biofilme das espécies de Candida. As soluções de RC 10% e CT 0,5% causaram diminuição da atividade metabólica. Não houve diferença significante na produção de proteinase por C. albicans e C. tropicalis após exposição às diferentes soluções desinfetantes, com exceção da C. glabrata, em que todas as soluções causaram aumento significativo da produção desta enzima. As soluções não influenciaram a produção de fosfolipase. A CT 0,5% e RC 10% apresentaram resultados intermediários para manutenção de células vivas. A Cloramina T foi mais eficiente que o R. communis para remoção do biofilme de C. albicans e C. tropicalis e menos eficiente para remoção de biofilme de C. glabrata. As soluções de Hipoclorito de sódio a 0,25% e Cloramina T a 0,5% apresentaram os melhores resultados como solução de imersão frente às variáveis estudadas, podendo ser indicadas para uso clínico como desinfetantes para próteses totais.This clinical-laboratory study identified the Candida species from the palate and complete dentures of edentulous individuals with prosthesis-related stomatitis (PRS) and evaluated the effect of disinfectant solutions for denture hygiene on Candida spp. Sixty participants were randomly assigned in 04 parallel groups (n = 15); They were oriented to brush their prostheses and the palate 3 times a day and immerse them in saline solution (C-control), 0.25% Sodium hypochlorite (HS0.25%), 10% Ricinus communis (RC10%) or 0.5% Chloramine T (CT 0.5%) for 20 minutes. Biofilm samples were collected from the prosthesis and palate in the baseline, after 7 and 37 days of use of the solutions and seeded in CHROMagar Candida medium. After incubation period, the presumptive identification, incidence verification and quantification of Candida species growth (CFU count) were performed. ATCC strains of the most clinically incident species were evaluated in the laboratory study. C. albicans, C. tropicalis and C. glabrata biofilms were formed on heatpolymerised acrylic resin specimens and immersed in the solutions for 20 minutes. Distilled water was used as control. The response variables were colony growth (UFC count), cell metabolism (XTT method), production of hidrolytic enzymes (specific kits), formation of hyphae (counting cells in Newbauer\'s chamber) and quantification of live cells (epifluorescence microscopy). The ability of biofilm removal by the solutions was also evaluated by means of epifluorescence microscopy. For the clinical study, descriptive analyzes were used to interpret the data regarding the sociodemographic characteristics of the sample, identification and incidence of Candida spp. The cell growth results (CFU) were analyzed by the Kruskal-Wallis and Friedman tests. For the laboratorial study, the results were analyzed by the Anova (One-way) and Tukey test (growth capacity and cellular metabolism of C. albicans and C. tropicalis), Kruskal-Wallis test (cellular metabolism of C. glabrata; hidrolytic enzymes production; formation of hyphae; ability to remove biofilm) and Wilcoxon\'s test (comparison of the amount of live biofilm and total biofilm). A confidence level of 95% (α = 0.05) was used. The most incident species were C. albicans, followed by C. tropicalis, C. glabrata and C. krusei. HS 0.25% reduced the incidence of the three species on the prosthesis and palate in the periods of 7 and 37 days; CT 0.5% promoted reduction of Candida spp. only in dentures. R. communis decreased the incidence of C. tropicalis in both collection sites. For CFU counts, HS 0.25% and CT 0.5% caused significant reduction for clinical strains and ATCC. R. communis, in vitro, reduced the amount of CFU of C. glabrata. The HS 0.25% obtained the best values compared to the metabolic activity, hyphae formation, maintenance of living cells and removal of the biofilm of Candida species. The solutions of RC 10% and CT 0.5% caused the decrease in the metabolic activity. There was no significant difference in proteinase production by C. albicans and C. tropicalis after exposure to different disinfectant solutions, except C. glabrata, in which all solutions caused a significant increase in the production of this enzyme. The solutions did not influence phospholipase production. A CT 0.5% and RC 10% presented intermediate results for the maintenance of living cells. Chloramine T was more efficient than R. communis for biofilm removal from C. albicans and C. tropicalis; and less efficient for biofilm removal from C. glabrata. The solutions of 0.25% Sodium Hypochlorite and 0.5% Chloramine T presented the best results as immersion solution compared to the studied variables and can be prescribed for clinical use as disinfectants for total dentures