Effects of glucose on Candida albicans biofilms during tissue invasion

Orientador: Altair Antoninha Del Bel CuryDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de PiracicabaResumo: Candida albicans é a espécie de Candida mais comumente encontrada na cavidade oral. Trata-se de um fungo comensal oportunista que quando em condições predisponentes pode se tornar patogênico. Pacientes diabéticos têm maior taxa de infeções causadas por C. albicans, quando comparados a pacientes não diabéticos. Sabe-se também que estes pacientes têm maior nível de glicose salivar, independente se estão controlados ou não. No entanto, ainda não está claro se as infecções orais estão relacionadas com o aumento da glicose salivar. Deste modo, o objetivo deste estudo foi avaliar, in vitro, os efeitos de duas concentrações de glicose (0,1mM, simulando a condição da glicose na saliva em condições de saúde e 1,0 mM, simulando a concentração de glicose em condições alteradas de saúde) em um biofilme de Candida albicans formado sobre uma monocamada epitelial. O experimento foi conduzido com quatro grupos: G1 (monocamada epitelial inoculada com C. albicans em meio de cultura adicionado de 1 mM de glicose), G2 (monocamada epitelial inoculada com C. albicans, em meio de cultura adicionado de 0.1 mM de glicose), G3 (monocamada epitelial inoculada com C. albicans, sem glicose adicionada ao meio) e por fim, G4 (apenas monocamada epitelial). Foram analisados a concentração de lactato desidrogenase (LDH) com objetivo da avaliação do dano tecidual, liberação de citocinas pró-inflamatórias (IL-1?, IL-1?, GM-CSF, G-CSF e IL-6) e a arquitetura do biofilme por meio da microscopia confocal a laser. Os dados foram analisados estatisticamente por meio do teste de variância e posterior aplicação do teste de Tukey-Kramer. O nível de significância estabelecido foi de 5%. Os resultados demonstraram que a liberação de LDH não foi alterada pela presença de glicose, assim como não houve diferenças estatísticas para todas as citocinas pró inflamatórias entre os grupos G1 e G2. No entanto, a liberação de IL-1? foi estatisticamente maior no grupo com adição de 1mM de glicose quando comparadas com os grupos G3 e G4, enquanto que a adição de 0,1 mM gerou mais IL-1? quando comparada aos referidos grupos. Para as citocinas GM-CSF, G-CSF e IL-6 não houve diferenças entre os grupos G1, G2 e G3. Em relação à estrutura do biofilme, o grupo G2 parece apresentar um biofilme mais denso que os grupos G1 e G3. Deste modo, pode-se concluir que a glicose parece não afetar diretamente o comportamento da C. albicans durante invasão tecidual. Outros mecanismos podem estar envolvidos, fazendo necessário a realização de outros estudos na áreaAbstract: Candida albicans is the most prevalent Candida spp. in oral cavity. It is a commensal opportunistic fungus that when in predisposing conditions can become pathogenic. Diabetic patients have a higher rate of Candida albicans infections when compared to non-diabetic patients. It is known that these patients have a higher level of salivary glucose, regardless if these patients have poorly controlled diabetes or not. However, it is unclear whether oral infections are related to the increased of salivary glucose. Thus, the aim of this study was to evaluate, in vitro, the effects of two glucose concentrations (0.1 mM, simulating the glucose concentration in saliva under health conditions and 1 mM, simulating glucose concentration under altered health conditions) on a Candida albicans biofilm grown on an epithelial monolayer. The experiment was conducted with four groups: G1 (epithelial monolayer inoculated with C. albicans, with 1 mM glucose added to the culture medium), G2 (epithelial monolayer inoculated with C. albicans, with 0.1 mM glucose added to the culture medium), G3 (epithelial monolayer inoculated with C. albicans, with no glucose added to the culture medium), and G4 (epithelial monolayer). It was analyzed the Lactate dehydrogenase's (LDH) concentration with the objective of assessing tissue damage, also it was evaluated the release of proinflammatory cytokines (IL-1?, IL-1?, GM-CSF, G-CSF and IL-6) and biofilm architecture by laser confocal microscopy. The data were statistically analyzed using the variance test and the Tukey-Kramer test. The level of significance was set at 5%. The results demonstrated that the release of LDH was not altered by the presence of glucose, nor were there statistical differences for all proinflammatory cytokines between the G1 and G2 groups. However, the release of IL-1? was statistically higher in the 1mM glucose group when compared to the G3 and G4 groups, whereas the addition of 0.1mM generated more IL-1? when compared to the referred groups. In addition, for the GM-CSF, G-CSF and IL-6 cytokines there were no differences between the G1, G2 and G3 groups. Regarding the biofilm structure, the G2 group appears to have a denser biofilm than the G1 and G3 groups. Thus, it can be concluded that glucose does not seems to affect the behavior of C. albicans during tissue invasion. Further studies in the area are necessary, once others mechanisms can be involvedMestradoProtese DentalMestra em Clínica Odontológica134130/2015-4CNP