Avaliação do potencial cariogênico de biofilmes contendo Candida albicans em relação à dentina radicular : estudo in vitro

Abstract

Após a exposição da raiz do dente na cavidade bucal, causada por recessão gengival, há uma mudança na microflora existente na região. Micro-organismos se depositam nessa região e formam um biofilme, que se exposto a carboidratos fermentáveis pode levar a uma queda de pH do meio, selecionando micro-organismos ácido-tolerantes e causando uma dissolução dos tecidos minerais e ativação de mecanismos de degradação da matriz orgânica da dentina. A presença de Candida albicans em lesões radiculares vem sendo relatada na literatura de forma controversa, alguns estudos sugerem que a cariogenicidade do biofilme aumenta na presença desse fungo, embora outros sugerem que o fungo levaria a uma neutralização do pH do biofilme por meio de secreção de metabólitos e consumo de ácido lático liberado na matriz do biofilme como resultado da metabolização de carboidratos. Frente ao exposto, o objetivo desse estudo foi avaliar o potencial cariogênico de biofilmes contendo Candida albicans em relação à dentina radicular. Discos de dentina radicular foram obtidos de raízes de dentes bovinos e tiveram sua microdureza de superfície inicial determinada. Foi realizado então um experimento in vitro nos quais os blocos de dentina foram aleatorizados em 3 grupos para cultivo de biofilme como se segue: Grupo 1 – biofilme monoespécie de S. mutans (SM); Grupo 2 – biofilme monoespécie de C. albicans (CA); e Grupo 3 – biofilme dualespécies de S. mutans + C. albicans (MIX). Os biofilmes foram cultivados na superfície dos blocos de dentina durante 24, 48 e 72 horas. pH do meio de cultura dos biofilmes foi aferido a cada 24 horas. Biofilmes foram coletados da superfície de seis blocos de dentina após cada um dos tempos acima descritos e a contagem de células viáveis foi determinada. Além disso, após cada período de formação de biofilme, os mesmos blocos de dentina tiveram sua microdureza de superfície medida novamente para determinação da porcentagem de perda de dureza de superfície (%PDS) e duas amostras de cada grupo/tempo foram submetidas a coloração histológica PicroSirius Red para determinação da porcentagem de colágeno estruturado na matriz orgânica da dentina desmineralizada. Os experimentos foram realizados em triplicata e os dados foram analisados por ANOVA de duas vias seguido de teste de Bonferroni ao nível de significância de 5%. Em relação aos resultados, independentemente da composição microbiana do biofilme, houve maior %PDS em biofilmes formados durante 48 e 72h em comparação aos biofilmes formados por 24 horas. Em relação à composição microbiana do biofilme, observou-se que a %PDS no biofilme de SM foi estatisticamente maior que na presença do biofilme MIX, que por sua vez foi maior que aquela encontrada na presença de biofilme CA. Os resultados mostraram ainda que os valores de pH do meio de cultivo dos biofilmes MIX foram estatisticamente maiores do que os valores encontrados na presença de biofilme SM nos tempos de 48 e 72 horas (p<0,05). Em relação à análise orgânica da dentina, os resultados sugerem que há uma maior tendência para manutenção de colágeno estruturado em biofilmes contendo CA do que em relação aos biofilmes de SM e de MIX. Nossos resultados sugerem que embora a C. albicans apresente potencial cariogênico para dentina radicular, o biofilme contendo C. albicans associada ao S. mutans parece apresentar um menor potencial cariogênico quando comparado aos biofilmes cultivados na ausência deste fungo.

After root exposure on the oral cavity, caused by gingival recession, a shift in the site microflora occurs. Deposits of microorganisms turn in to a biofilm in the root surface, which if exposed frequently to fermentable carbohydrates may lead to a pH drop on the biofilm matrix, selecting acid tolerant microorganisms causing solubilization of the mineralized tissues and the activation of dentin organic matrix degrading system. Candida albicans presence in root caries has been debated on the literature, some studies suggest that the cariogenicity of the biofilm increases on the fungus presence, although some others have said that the fungus would lead to a biofilm pH neutralization by releasing some metabolites and lactic acid consumption, the acid released on the biofilm matrix as a product of the carbohydrates metabolization. Therefore, the aim of this present study was to evaluate the cariogenic potential of biofilms containing C. albicans in relation to root dentin. Dentin root slabs were obtained from root of bovine teeth and its surface microhardness was accessed. An in vitro trial was performed, by randomizing the slabs in 3 groups: Group 1 – mono-species S. mutans biofilm (SM), Group 2 – monospecies C. albicans biofilm (CA) and Group 3 - dual-species S. mutans and C. albicans biofilm (MIX). The biofilms were grown at the dentin slab surface in 24, 48 and 72. The pH of the culture medium was checked every 24 hours. Biofilms were collected from the surface of six dentin slabs after each time as described above and the CFU/mL counts were determined. Additionally, after each time of biofilm growth, the surface microhardness of the samples was measured again to calculate the surface hardness loss percentage (%SHL) and, also, two samples of each group/time were sent to histological stain by PicroSirius Red to determine the percentage of structured collagen on the organic demineralized dentin. Each trial was performed three times and the data was analysed by Two-Way ANOVA, followed by Bonferroni test, with a significance level of 5%. As related to the results, irrespective from the microbial composition of the biofilm, a higher %SHL was observed in biofilms growth in 48 and 72 hours when compared to the biofilms growth in 24 hours. Regarding the microbial composition of the biofilm, it was observed that the %SHL at the SM biofilm was statistically higher than in the presence of the MIX biofilm, which was also higher than the one found at the CA biofilm. The results also show that the pH values of the culture medium in MIX biofilms were statistically higher than those found in the presence of SM biofilms at 48 and 72 hours (p<0,05). Related to the organic analysis of the dentin, the results suggest that there is a higher tendency to structured collagen maintenance in CA biofilms when compared to the SM and MIX biofilms. Our results suggest that, although C. albicans has a cariogenic potential related to root dentin, the biofilm containing C.albicans associated to S. mutans seems to present a lower cariogenic potential when compared to biofilms growth without this fungus.