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Objective: To analyze the risk of dental caries in 12-year-old children through the use of Cariogram®. Methods: Descriptive study conducted with 31 children, aged 12 years, in apublic elementary school in a city of the Brazilian Northeast, in 2009. Data was collected regarding caries experience and related systemic disease; presence of sugar in the diet and intake frequency; Streptococcus mutans biofilm growth and bacterial counts; use of fluoride products, salivary flow and buffering capacity. All this data was inserted into Cariogram®, in order to obtain a profile of individual caries risk and the ability to prevent new cariouslesions. Results: It was found that 78% (n=24) of the children had individual risk of dental caries in the intermediate and high levels; 45% (n=14) of the participants had less than a 50% chance of avoiding new cavities. Furthermore, 6.45% (n=2) of the children had less than 75% possibility of avoiding new carious lesions, i.e., they featured high risk of caries development, and 12.90% (n=4) had a possibility of more than 75%, being characterized as low risk of developing such injuries. There were positive associations (p Objetivo: Analizar el riesgo de caries dentaria en niños de 12 años de edad con la utilización del Cariogram®. Métodos: Estudio descriptivo realizado con 31 niños de 12 años de edad en uma escuela pública de enseñanza fundamental de un municipio Del Nordeste brasileño en 2009. Se recogió datos sobre la experiência de caries y enfermedades sistémicas relacionadas; presencia de azúcar en la dieta y frecuencia de ingestión; cantidad de placa y recuento de estreptococus del grupo mutans; el uso de productos fluorados, flujo salival y capacidad de tapón. Todos los datos fueron inseridos en el Cariogram® para obtener un perfil de riesgo de caries individual y la capacidad de evitar nuevas lesiones. Resultados: Se verificó que el 78% (n=24) de los niños presentaron riesgos individuales de caries en los niveles intermediario y alto; el 45% (n=14) de los participantes presentaron menos del 50% de oportunidad de evitar nuevas lesiones de caries. Además, el 6,45% (n= 2) de los niños presentaron la posibilidad de evitar nuevas lesiones de caries abajo del 75%, es decir, presentaron riesgo elevado de desarrollo de caries; y el 12,90% (n= 4) presentaron una mayor posibilidad que el 75% caracterizando el bajo riesgo en evitar estas lesiones. Hubieron asociaciones positivas (p Objetivo: Analisar o risco de cárie dentária em crianças de 12 anos de idade por meio da utilização do Cariogram®. Métodos: Estudo descritivo realizado com 31 crianças de 12 anos de idade de uma escola pública de ensino fundamental em um município do Nordeste brasileiro, no ano de 2009. Coletaram-se dados referentes à experiência de cárie e doenças sistêmicas relacionadas; presença de açúcar na dieta e frequência de ingestão; quantidade de placa e contagem de estreptococos do grupo mutans; uso de produtos fluoretados, fluxo salivar e capacidade tampão. Todos estes dados foram inseridos no Cariogram® para que se pudesse obter um perfil de risco de cárie individual e a capacidade de evitar novas lesões. Resultados: Verificou-se que 78% (n=24) das crianças apresentaram riscos individuais de cárie nos níveis intermediário e alto; 45% (n=14) dos participantes apresentaram menos de 50% de chance de evitar novas lesões de cáries. Ainda, que 6,45% (n= 2) das crianças apresentavam possibilidade de evitar novas lesões de cárie menor que 75%, ou seja, configuravam em alto risco de desenvolvimento de cárie; e 12,90% (n= 4) apresentavam uma possibilidade maior que 75%, sendo caracterizado como baixo risco de evitar estas lesões. Houve associações positivas (p

VASCONCELOS, Mayron Alves de. Atividade de lectinas e metabólitos bioativos de plantas sobre biofilmes microbianos de interesse clínico. 2013. 266 f. Tese (Doutorado em bioquímica)- Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 2013. Biofilms are microbial communities that are irreversibly attached to a surface and are embedded in a polymeric matrix produced by them. Biofilms are commonly related to nosocomial infections that showing an enhanced resistance to antimicrobial agents compared to planktonic cells, thus hindering their treatments and limiting therapeutic options. In this context, the search for new molecules with antimicrobial and antibiofilm action has become an active area of research. The plants are sources of a variety of molecules with antimicrobial properties, among them we can mention the lectins and secondary metabolites. Several studies have reported the antimicrobial and antibiofilm action of these molecules classes as an alternative to antibiotics. Thus, the aim of this study was to evaluate the antimicrobial and antibiofilm of various lectins isolated from leguminous and algae, as well as two secondary metabolites isolated from plants , derriotusone A (isolated from Lonchocarpus obtusus) and casbane diterpene (isolated from Croton nepetaefolius). The results showed that some lectins tested were able to inhibit the planktonic growth and/or the biofilm formation of certain microorganisms. The lectin isolated from Vaitarea macrocarpa (VML) showed to be the most promising lectin, showing strong action on the planktonic growth and biofilm formation of Staphylococcus aures and Staphylococcus epidermidis. The derriobstusone A showed potential antibacterial and antibiofilm activite on S. aureus, whereas Escherichia coli showed lower sensitivity to the compound. In addition, derriotusone showed a potential antioxidant activity. Regarding to casbane diterpene, in general the compound was able to inhibit planktonic growth, formation of biofilms and disrupt the preformed biofilms of the S.aures, S. epidermidis, Candida albicans and Candida glabrata, and also showed to be effective against biofilms formed by the association between these bacteria and yeasts. In conclusion, the results showed that some lectins, as the secondary metabolites used in this study, may be considered as potential antimicrobial and antibiofilm agents, thus suggesting the use of these molecules in the treatment of infections associated with different microorganisms. Biofilmes são comunidades microbianas que encontram-se irreversivelmente associadas a uma superfície e estão inseridas em uma matriz polimérica produzida por elas mesmas. Os biofilmes estão comumente relacionados a infecções nosocomiais que apresentam maior resistência a agentes antimicrobianos quando comparadas com células planctônicas, dificultando assim seus tratamentos e limitando as opções terapêuticas. Nesse sentido a busca por novas moléculas com ação antimicrobiana e antibiofilme tornou-se uma área ativa na pesquisa científica. Os vegetais são fontes de uma variedade de moléculas com propriedades antimicrobianas, dentre estas podemos citar as lectinas e os metabólitos secundários. Diversos estudos têm relatado a ação antimicrobiana e antibiofilme dessas classes de moléculas como forma alternativa ao uso de antibióticos. Assim, o objetivo desse trabalho foi avaliar a ação antimicrobiana e antibiofilme de diversas lectinas isoladas de leguminosas e algas, bem como de dois metabólitos secundários isolados de plantas, derriotusona A (isolado de Lonchocarpus obtusus) e diterpeno casbano (isolado de Croton nepetaefolius). Os resultados demonstraram que algumas das lectinas testadas foram capazes de inibir o crescimento planctônico e/ou a formação de biofilme de determinados micro-organismos. A lectina isolada de Vaitarea macrocarpa (VML) mostrou ser a lectina mais promissora, mostrando forte ação sobre o crescimento planctônico e formação de biofilmes de Staphylococcus aures e Staphylococcus epidermidis. Derriobstusona A mostrou uma potencial ação antibacteriana e antibiofilme sobre S. aureus, enquanto que, Escherichia coli apresentou menor sensibilidade ao composto. Em adição, derriotusona A demonstrou uma potencial ação antioxidante. Em relação ao diterpeno casbano, em geral o composto foi capaz de inibir o crescimento planctônico, formação de biofilmes e causar danos nos biofilmes pré-formados de S.aures, S. epidermidis, Candida albicans e Candida glabrata, e mostrou ainda ser efetivo contra biofilmes formados pela associação entre estas bactérias e leveduras. Em conclusão, os resultados mostraram que algumas lectinas, assim como os metabólitos secundários utilizados nesse estudo, podem ser consideradas potenciais agentes antimicrobianas e antibiofilmes, sugerindo assim o uso dessas moléculas no tratamento de infecções associadas a diferentes micro-organismos.

VASCONCELOS, M. A. Atividade das lectinas de Canavalia brasiliensis e Canavalia ensiformis sobre o crescimento “in vitro” de Rhizobium tropici. 2010. 87f. Dissertação (Mestrado em Biotecnologia) - Campus de Sobral, Universidade Federal do Ceará, Sobral, 2010. Rizobia are gram-negative bacteria that lives as symbiotic cells in roots of leguminous inducing the formation of nodules. Inside of these nodules, these bacteria in their endosymbiotic life style, fixate the atmospheric nitrogen and make it available for the cells from the host plant. Different environment conditions are limiting factors for the biological nitrogen fixation and for the plant development, like drought-stressed, salinity, pH and temperature. Rhizobium tropici CIAT899 is a rizobia‟s strain that has effective symbioses with Phaseolus vulgaris, this strain shows tolerance to many different environment stress, such as high temperatures, acid environment and high salinity. Lectins are (glico) proteins from non-immune origin that binds specific and reversible to carbohydrates or to glicoconjugates. Due to their capacity of recognizing specific carbohydrates, lectins shows to be an important tool that helps the interaction between rizobia and the host plant. In this work we tried to demonstrate the activity of the lectin isolated from Canavalia brasiliensis (ConBr) and Canavalia ensiformis seeds on the in vitro growth of Rhizobium tropici. The data demonstrate that the lectin ConBr was capable of stimulating, in a significant way, the in vitro growth of Rhizobium tropici. The effect that was found was reverted in the presence of the inhibitory sugar (mannose), suggesting an effective lectin activity. However the lectin ConA didn‟t show any activity on the growth of the microorganisms. The ConBr-FITC conjugates, as been expected, showed interaction between the bacteria surface, these results were similar with those from ConA, although this lectin doesn‟t show any activity in the microbial growth of Rhizobium tropici. The difference between the biological activities of these similar lectins, probably is due to their structure differences in the carbohydrate binding domain. Rizóbios são bactérias gram-negativas que vivem de maneira simbiótica nas raízes de leguminosas induzindo a formação de nódulos. Dentro dos nódulos, essas bactérias, na sua forma endossimbiótica, podem fixar o nitrogênio atmosférico e fornecê-lo para as células da planta hospedeira. Diversas condições ambientais são fatores limitantes para a fixação biológica de nitrogênio e o desenvolvimento do vegetal, como estresse hídrico, salinidade, pH e temperatura. Rhizobium tropici CIAT899 é uma estirpe de rizóbio que forma efetiva simbiose com Phaseolus vulgaris, esta estirpe mostra ser tolerante a diversos estresses ambientais, incluindo altas temperaturas, ambientes ácidos e de alta salinidade. Lectinas são (glico) proteínas de origem não imune que se ligam especificamente e reversívelmente a carboidratos, ou ainda a glicoconjugados. Devido essa capacidade de reconhecer especificamente carboidratos, lectinas mostram ser uma importante ferramenta de estudo que favorece a interação entre rizóbio e planta hospedeira. Nesse trabalho buscamos demonstrar a atividade das lectinas isoladas de sementes de Canavalia brasiliensis (ConBr) e Canavalia ensiformis (ConA) sobre o crescimento “in vitro” de Rhizobium tropici. Os dados mostraram que a lectina ConBr foi capaz de estimular de maneira significante o crescimento “in vitro” de Rhizobium tropici. O efeito encontrado foi revertido na presença do açúcar inibidor (manose), sugerindo uma efetiva atividade lectinica. No entanto a lectina ConA não demonstrou nenhuma atividade sobre o crescimento do microrganismo. A lectina ConBr associada com FITC, como já era esperado, demonstrou interação com a superfície bacteriana, esses resultados foram muito semelhantes aos obtidos com ConA, apesar dessa lectina não demonstrar qualquer atividade sobre o crescimento microbiano de Rhizobium tropici. A diferença na atividade biológica destas lectinas, apesar da alta similaridade, provavelmente é devido à diferença estrutural nos seus domínios de reconhecimento de carboidrato.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) Na busca por novas possibilidades de controle dos biofilmes bacterianos, estudos com métodos alternativos utilizando plantas têm crescido bastante nos últimos anos, tornando-se um campo de pesquisa relevante. Assim, os antimicrobianos de origem natural se apresentam como uma alternativa eficaz e econômica e sua atividade antimicrobiana já foi comprovada em vários estudos realizados em países que possuem uma flora diversificada, como o Brasil. Motivado pela busca de novas estratégias terapêuticas e considerando a crescente resistência bacteriana, este trabalho teve como objetivo avaliar a atividade antibacteriana e antibiofilme do extrato hodroalcóolico e óleo essencial da Lippia grata frente a isolados clínicos de Pseudomonas aeruginosa. Para isso foram utilizados 44 isolados de P. aeruginosa provenientes de diversos tipos de amostras clínicas. O oleo essencial foi extraído por processo de hidrodestilação e caracterizado através de cromatografia gasosa associada a espectofotometria de massas.O perfil de sensibilidade aos antimicrobianos foi avaliado através da técnica de Kirby-Bauer e os pontos de corte foram estabelecidos de acordo com as diretrizes do Clinical & Laboratory Standards Institute (CLSI). A atividade antibacteriana do extrato e do óleo essencial foi avaliada pela técnica da microdiluição em caldo, na qual as concentrações inibitórias mínimas (CIMs) foram determinadas utilizando cloreto de 2,3,5-trifeniltetrazólio (CTT) como revelador de metabolismo bacteriano e as concentrações bactericidas mínimas (CBMs) por meio da análise do crescimento do conteúdo dos poços em ágar Mueller-Hinton. A quantificação da biomassa do biofilme foi realizada utilizando o cristal violeta e com base na densidade óptica produzida pelos biofilmes, as estirpes foram classificadas em não produtoras, fracas produtoras, moderadas produtoras e fortes produtoras. A atividade antibiofilme do extrato vegetal da Lippia grata foi avaliada nos 25 isolados de Pseudomonas aeruginosa que apresentaram forte ou moderada produção de biofilme. A caracterização química do óleo essencial de L. grata identificou quatro componentes principais: carvacrol (51,4%) como constituinte majoritário, timol (15,6%), ρ-cimeno (12,2%) e γ-terpineno (7,4%). Entre os antimicrobianos testados, o aztreonam foi o que apresentou maior percentual de resistência (47,85), seguido por imipenem e levofloxacino, ambos com 41,0%, meropenem (36,4%), piperacilina/tazobactama (35,0%), ceftazidima (34,1%), ciprofloxacino (31,9%) cefepime (29,6%) e gentamicina (20,5%). O extrato vegetal da L. grata apresentou atividade antimicrobiana em 100% dos isolados testados na concentração de 50 mg/mL (CIM90 e CBM90). A concentração de 25 mg/mL (CIM50) apresentou atividade inibitória em 56,8% dos isolados e atividade bactericida em 43,1% dos isolados. O óleo essencial da L. grata apresentou atividade antimicrobiana em 100% dos isolados testados a partir da concentração de 6,25 mg/mL (CIM90). As concentrações de 3,12 mg/mL (CIM50) e 1,56 mg/mL apresentaram atividade inibitória em 70,4% e 27,2% dos isolados, respectivamente. Nenhuma das concentrações testadas para o óleo essencial apresentou atividade bactericida sobre os isolados testados. Com relação a produção de biofilme, 18 isolados (40,9%) foram classificados como fracos produtores de biofilme, 18 (40,9%) como moderados produtores, 7 (15,9%) como fortes produtores e apenas 1 (2,2%) não produziu biofilme. Os 25 isolados com moderada ou forte produção de biofilme tratados com o extrato vegetal da L. grata apresentaram inibição na formação no biofilme em formação e consolidado. Conclui-se que os produtos vegetais da L. grata apresentaram atividade antimicrobiana e antibiofilme, configurando-se como uma alternativa promissora para combater microorganismos patogênicos, particularmente Pseudomonas aeruginosa. In the search for new possibilities of control against biofilms, studies involving the medical use of natural products have grown considerably in recent years, becoming a relevant field of research. Thus, natural antimicrobials present as an effective and economical alternative and their antimicrobial activity has already been proven in several studies carried out in countries that have a diversified flora, such as Brazil. Motivated by the search for new therapeutic strategies and considering the increasing bacterial resistance, this work had as objective to evaluate the antibacterial activity and antibiofilm of the extract and essential oil of Lippia grata against clinical isolates of Pseudomonas aeruginosa. For this purpose, 44 P. aeruginosa isolates from different clinical samples were used. The essential oil was extracted by hydrodistillation process and characterized by gas chromatography associated with mass spectrometry. The antimicrobial susceptibility profile was evaluated using the Kirby-Bauer technique and the cut off points were established according to the Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI) guidelines. The antibacterial activity of the extract and essential oil was evaluated by the microdilution technique in broth, in which the MIC’s were determined using 2,3,5- triphenyltetrazolium chloride (CTT) as a bacterial metabolism developer and the MBC’s by means of growth analysis of the content of the few in Mueller-Hinton agar. The determination of biofilm formation was performed using violet crystal and based on the optical density produced by biofilms, the strains were classified as non-producing, weak producing, moderate producing and strong producing. The antibiofilm activity of the plant extract of Lippia grata was evaluated in the 25 isolates of Pseudomonas aeruginosa that had a strong or moderate Biofilm production. In the chemical characterization of L. grata essential oil, four main components were identified: carvacrol (51.4%) as major constituent, thymol (15.6%), ρ-cymene (12.2%) and γ-terpinene (4%). Among the antimicrobials tested, aztreonam showed the highest percentage of resistance (47.85), followed by imipenem and levofloxacin, both with 41.0%, meropenem (36.4%), piperacillin/tazobactam (35.0%), ceftazidime (34.1%), ciprofloxacin (31.9%) cefepime (29.6%) and gentamicin (20.5%). The L. grata extract showed antimicrobial activity in 100% of the isolates tested at 50 mg / mL (MIC90 and MBC90). The concentration of 25 mg / mL (MIC50) showed inhibitory activity in 56.8% of the isolates and bactericidal activity in 43.1% of the isolates. The essential oil of L. grata presented antimicrobial activity in 100% of the tested isolates in the concentrations between 50 mg/mL and 6,25 mg/mL (MIC90). Concentrations of 3.12 mg/mL (MIC50) and 1.56 mg/mL showed inhibitory activity in 70.4% and 27.2% of the isolates, respectively. None of the concentrations tested for essential oil presented bactericidal activity on the tested isolates. Regarding biofilm production, 18 (40.9%) isolates were classified as poor biofilm producers, 18 (40.9%) as moderate producers, 7 (15.9%) as strong producers and only 1 (2.2%) did not produce biofilm. The 25 isolates with moderate or strong biofilm production treated with the L. grata plant extract presented reduction in the formation and consolidated biofilm. It is concluded with these results that L. grata presented antimicrobial activity and antibiofilm, being configured as a promising alternative to combat pathogenic microorganisms, particularly Pseudomonas aeruginosa.

PEREIRA, Rafael. Atividade antimicrobiana e antioxidante de metabólitos bioativos e óleo essencial de plantas da caatinga: Myroxylon peruiferum L.f e Combretum leprosum. 2018. 182 f. Dissertação (Mestrado em Biotecnologia de Recursos Naturais)-Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2018. The increase in microbial infections plus the resistance that these agents have developed to conventional antimicrobials has led to a search for effective therapeutic alternatives that offer better solutions for treatment. Species of the genus Combretum and Myroxylon demonstrate some biological activities such as antibacterial, antifungal and antibiofilm. Thus, the triterpene of C. leprosum 3β-6β-16β-trihydroxylup-20(29)-en (CLF1) and isoflavone 7-hydroxy-4',6-dimethoxy-isoflavone with the essential oil of M. peruiferum were used in the study with the objective of verifying the antimicrobial activity and antibiofilm. The Minimal Inhibitory Concentration (MIC), Minimum Bactericidal Concentration (MBC) and Minimum Fungicidal Concentration (CFM) were determined by the broth microdilution method. Synergism was evaluated by the checkerboard method with the combination of triterpene with ampicillin and tetracycline. Biofilm formation was evaluated through the quantification of biomass by the crystal violet (CV) staining method and enumeration of viable cells, whereas the metabolic activity was analyzed by the XTT method. For the antioxidant activity, were realized the tests of 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH), ferrous ion chelating (FIC), iron reduction (FRAP), inhibition of β-carotene oxidation (BCB). Bacteria and fungi species had their planktonic growth completely inhibited by triterpene and isoflavone at concentrations ranging from 2000 to 1.9μg/mL; for essential oil ranged from 5 to 1.25%. CLF1 showed synergistic effect with ampicillin for S. aureus ATCC 25923, S. aureus ATCC 700698, S. epidermidis ATCC 35984, S. epidermidis ATCC 12228 and with tetracylin for S. aureus ATCC 25923, S. aureus ATCC 700698 and S. epidermidis ATCC 35984, whereas for S. epidermidis ATCC 12228 presented antagonistic effect. In relation to antibiotic tests, CLF1 induced a reduction in biomass and viable cells (CFU) for all Gram-positive bacteria. For the XTT method, S. aureus strain ATCC 25923 and S. aureus ATCC 700698 had a greater metabolic reduction than S. epidermidis ATCC 12228 and S. epidermidis ATCC 35984. About antioxidant activities, treatments with essential oil and isoflavone resulted in antioxidant effects in all assays and concentrations performed, mainly in BCB with a 100% inhibition, proving to be more active than the positive control. Therefore, the results demonstrated that the secondary compounds and the essential oil used in this study can be considered as potential antimicrobial agents and antibiotics, suggesting the use of these molecules in the treatment of infections associated with different microorganisms. O aumento de infecções microbianas juntamente com a resistência que estes agentes têm desenvolvido aos antimicrobianos convencionais tem levado a uma busca constante por alternativas terapêuticas eficazes, que possam oferecer melhores opções de tratamento aos doentes. Espécies do gênero Combretum e Myroxylon demonstram algumas atividades biológicas, como antibacteriana, antifúngica e antibiofilme. Desta forma, o triterpeno isolado de Combretum leprosum 3β-6β-16β-trihidroxilup-20(29)-eno (CLF1) e a isoflavona-hidroxi-4´,6-dimetoxi-isoflavona juntamente com o óleo essencial M. peruiferum foram utilizados neste estudo, com o objetivo de verificar a ação antimicrobiana e antibiofilme. A Concentração Inibitória Mínima (CIM), Concentração Bactericida Mínima (CBM) e a Concentração Fungicida Mínima (CFM) foram determinadas pelo método de microdiluição em caldo. O sinergismo foi avaliado pelo método de checkerboard com a combinação do triterpeno com as drogas ampicilina e tetraciclina. Já a formação do biofilme foi avaliada através da quantificação de biomassa pelo método de coloração com cristal de violeta (CV) e enumeração de células viáveis, enquanto que a atividade metabólica foi analisada pelo método XTT. Para a atividade antioxidante, foram utilizados os ensaios de 2,2-difenil-1-picril-hidrazil (DPPH), quelante de íons ferrosos (FIC), redução do ferro (FRAP), inibição da oxidação do β-caroteno (BCB). As espécies de bactérias e fungos tiveram o seu crescimento planctônico completamente inibido pelo triterpeno e isoflavona nas concentrações que variaram entre 2000 a 1,9 µg/mL, enquanto que para o óleo essencial variou entre 5 a 1,25%. O CLF1 apresentou efeito sinérgico com ampicilina para S. aureus ATCC 25923, S. aureus ATCC 700698 e S. epidermidis ATCC 35984 e S. epidermidis ATCC 12228 e com tetracilina para S. aureus ATCC 25923, S. aureus ATCC 700698 e S. epidermidis ATCC 35984, já para S. epidermidis ATCC 12228 apresentou efeito antagônico. Em relação aos ensaios antibiofilmes, CLF1 induziu uma redução na biomassa e número unidade formadora de colônias (UFC’s), para todas as bactérias Gram-positivas. Já para o método XTT, a estirpe de S. aureus ATCC 25923 e S. aureus ATCC 700698 apresentou maior redução metabólica do que S. epidermidis ATCC 12228 e S. epidermidis ATCC 35984. Com relação às atividades antioxidantes, os tratamentos com óleo essencial e isoflavona resultaram em efeitos antioxidantes em todos os ensaios e concentrações realizadas, principalmente no BCB com uma inibição de 100%, mostrando-se mais ativa do que o controle positivo. Portanto, os resultados demonstraram que os compostos secundários e o óleo essencial utilizados nesse estudo, podem ser considerados potenciais agentes antimicrobianos e antibiofilmes, sugerindo assim o uso dessas moléculas no tratamento de infecções associadas a diferentes microorganismos.

ANDRADE, Alexandre Lopes. Atividade antibacteriana, antibiofilme e o efeito combinado a antibióticos de complexos de rutênio do tipo cis-[RuCl2(dppb)(NN-R)]2+ sobre bactérias resistentes e o efeito destes combinados aos antibióticos ampilicina e tetraciclina. 2018. 102 f. Dissertação (Mestrado em Biotecnologia de Recursos Naturais)-Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2018. Antimicrobial resistance is a critical global public health problem, which is increasing the number of deaths caused by multiresistant bacteria. Bacterial infections are associated with the ability of these microorganisms to form biofilms, that is essential for colonization of the most diverse environments, in addition to conferring high levels of resistance. In the face of this problem, the discovery of new classes of antimicrobial molecules, constitutes a target to be reached, to overcome the current problems of resistance to antibiotics. Currently, studies based on ruthenium (II) complexes have shown the antimicrobial activity of this element when associated with specific ligands, thus representing an alternative for microbial control. The objective of this study was to assess the antibacterial activity, antibiofilme activity and the antibiotic-associated effect of three ruthenium complexes of the type cis-[RuCl2(dppb)(NNR)]2+ called RuNN, RuNN-F and RuNN-Br, against the strains Staphylococcus aureus ATCC 25923, Staphylococcus aureus ATCC 700698, Staphylococcus epidermidis ATCC 12228, Staphylococcus epidermidis ATCC 35984, Pseudomonas aeruginosa ATCC 10145 e Escherichia coli ATCC 11303. To determine the antibacterial activity, the compounds were diluted in concentrations ranging from 500 to 7,8 μg/ml and distributed into 96-well plates of polystyrene and flat bottom with each bacterial suspension adjusted (1 x 106 CFU/ml) in TSB medium and then incubated for 24 hours at 37 ° C. The susceptibility of the ruthenium complexes was evaluated by the minimum inhibitory concentration (MIC) and the minimum bactericidal concentration (MBC). CIM values were combined with antibiotics ampicillin and tetracycline and their effect was evaluated using the checkerboard technique, whereas the MBC values were used to determine the time of death of the bacteria treated with these complexes. The antibiofilm activity, evaluated by biomass quantification, metabolic activity and cell viability were evaluated by staining (CV), XTT reduction assay and enumeration of viable biofilm cells (CFU). The results showed that the three complexes exhibited antimicrobial activity against Gram-positive bacteria with MIC values ranging from 7.8 μg/ml to 62.5 μg/ml, and CBM from 31.25 μg/ml to 125 μg/ml , but not against Gram-negative bacteria. The synergistic effect against Staphylococcus spp., was only observed when these complexes were combined with ampicillin, exhibiting ICIF values of 0.187, which did not occur when associated with tetracylin. The time of death studies demonstrated bactericidal effect in the first hours of contact, both for S. aureus strains and S. epidermidis strains, with a maximum death time of 24 hours. In relation to the antibiofilm activity, the three complexes were able to reduce the biomass by more than 30% to the concentration of 7.8 μg/ml and almost 100% to the concentration of 500 μg/mL. The same result was observed when the metabolic activity was evaluated through reduction XTT, observing a low metabolic activity at concentrations above 62.5 μg/ml for all strains of Staphylococcus spp. In addition, the number of viable cells of the biofilm was reduced between 1.2 and 4.9 logs. In conclusion, the three cis- [RuCl2 (dppb)(NNR]2+ ruthenium complexes showed activity against Gram-positive bacteria, either alone or in combination with antibiotics. These findings are fundamental for the implantation of new therapies designed to treatment bacterial infections caused by Staphylococcus spp. A resistência antimicrobiana é um problema crítico de saúde pública global, que vem aumentando o número de mortes causadas por bactérias multirresistentes. Muitas infecções bacterianas estão associadas a capacidade que estes microrganismos tem de formarem biofilmes, o que é essencial para colonização dos mais diversos ambientes, além de conferirem altos níveis de resistência. Frente a este problema, a descoberta de novas classes de molélulas que apresentem efeito antimicrobiano, constitu-se como um alvo a ser atingido, para superar os problemas atuais de resistência aos antibióticos. O objetivo deste estudo foi avaliar a atividade antibacteriana, antibiofilme, e o efeito associado a antibiótiocos de complexos de rutênio do tipo cis-[RuCl2(dppb)(NN-R)]2+, denominados de RuNN, RuNN-F e RuNN-Br, contra as cepas Staphylococcus aureus ATCC 25923, Staphylococcus aureus ATCC 700698, Staphylococcus epidermidis ATCC 12228, Staphylococcus epidermidis ATCC 35984, Pseudomonas aeruginosa ATCC 10145 e scherichia coli ATCC 11303. Para determinar a atividade antibacteriana, os compostos foram diluídos em concentrações variando de 500 a 7,8 μg/mL e distribuídos em placas de 96 poços de poliestireno e fundo plano, com cada suspensão bacteriana ajustada (1 x 106 UFC/ mL) em meio TSB e, em seguida, incubadas durante 24 horas a 37 °C. O efeito aos complexos de rutênio foi avaliado pela concentração inibitória mínima (CIM) e pela concentração bactericida mínima (CBM). Os valores da CIM foram combinados com os antibióticos ampicilina e tetraciclina e seus efeitos foram avaliados utilizando a técnica do checkerboard, ao passo que os valores da CBM foram usados para determinar o tempo de morte das bactérias tratadas com estes complexos. A atividade antibiofilme, foi avaliada pela quantificação da biomassa pelo método de coloração cristal violeta (CV), pela mensuração da atividade metabólica através do ensaio de redução do XTT e pelo o número de células viáveis do biofilme por meio da contagem de unidades formadoras de colônias (UFC). O tratamento com os complexos exibiram atividade antimicrobiana contra bactérias Gram-positivas com valores de CIM variando entre 7,8 μg/mL a 62,5 μg/mL, e CBM de 31,25 μg/mL a 125 μg/mL, mas não contra bactérias Gram-negativas. O efeito sinérgico contra Staphylococcus spp. só foi observado quando estes complexos foram combinados com a ampicilina, exibindo valores de ICIF de 0,187, o que não ocorreu quando associados com a tetraciclina. Os estudos do tempo de morte, demonstraram efeito bactericida já nas primeiras horas de contato, tanto para as cepas de S. aureus, quanto para as cepas de S. epidermidis, na qual o tempo máximo de morte foi de 24 horas. Em relação a atividade antibiofilme, os complexos avaliados foram capazes de reduzir a biomassa em mais de 30% na concentração de 7,8 μg/mL e quase 100% na concentração de 500 μg/mL. O mesmo resultado foi observado quando a atividade metabólica foi avaliada através da redução do XTT, observando-se uma baixa atividade metabólica em concentrações acima de 62,5 μg/mL para todas as cepas de Staphylococcus spp. Em adição, o número de células viáveis do biofilme foi reduzido entre 1,2 e 4,9 logs. Em conclusão, os complexos de rutênio do tipo cis-[RuCl2 (dppb)(NN-R]2+ mostraram atividade contra bactérias Grampositivas, tanto isolados, como em combinação com os antibióticos e não se mostraram tóxicos quando testados em zebrafish. Esses resultados demonstram que os complexos de rutênio usados neste estudo, constituem novas ferramentas que poderão auxiliar terapias destinadas ao tratamento de infecções bacterianas causadas por Staphylococus spp.

Candida species have been considered as important causes of nosocomial fungal infections. Their ability to form biofilms has been related to high mortality rates in patients with candidemia. Due to the capacity to colonize surfaces of catheters and other medical devices, Candida biofilms may play important roles in systemic infections, which are difficult to treat by conventional antifungal agents. Therefore, the discovery of new drugs useful in the prevention and eradication of Candida biofilms is of great interest. Essential oils are excellent sources of bioactive molecules with antifungal and antibiofilm potential. Some species of the genus Vitex have proven antifungal activity against Candida species. However, to this date, there are no reports on the antifungal activity exerted by Vitex gardneriana, which is found mainly in Brazil. This study aimed to evaluate the biotechnological potential of the essential oil from V. gardneriana in inhibiting Candida planktonic and biofilm forms. In order to assess the oil antifungal potential, Candida albicans and C. tropicalis planktonic cells and biofilms were treated with different oil concentrations and its action on cell growth, biomass formation and viability of biofilm-entrapped cells was determined. The essential oil was able in reducing significantly C. albicans (71% to 9%) and C. tropicalis (33% to 3%) planktonic growth. Regarding biofilm mass formed in the presence of the oil, all tested concentrations (2.5% to 0.039%) reduced C. albicans and C. tropicalis biomass. The same effect was not seen on the viability of C. albicans biofilm-entrapped cells, since no reduction was achieved. On the other hand, all tested concentrations reduced C. tropicalis viability. Concerning pre-formed biofilms, C. albicans biomass was reduced in most of the concentrations evaluated, whereas C. tropicalis biomass was reduced at concentrations between 2.5% and 0.625%. For both species, the oil was able in reducing the number of viable cells of pre-formed biofilms in all tested concentrations. To the best of our knowledge, this is the first report describing the V. gardneriana essential oil ability in inhibiting C. albicans and C. tropicalis planktonic and biofilm forms. Thus, the study showed that the oil action affected a major virulence factor of Candida, which can direct the new anti-Candida drugs development. Leveduras do gênero Candida são consideradas as principais causas de infecções fúngicas nosocomiais. Sua capacidade de formar biofilmes é um fator de virulência importante, estando relacionado com as taxas de mortalidade em pacientes com candidemia. Ao colonizar superfícies de cateteres e outros dispositivos médicos, os biofilmes podem causar infecções sistêmicas de difícil tratamento pelos antifúngicos convencionais. Portanto, existe uma grande necessidade da descoberta de novos agentes antifúngicos capazes de prevenir e erradicar biofilmes formados por espécies de Candida. Óleos essenciais são excelentes fontes de compostos bioativos com potencial antifúngico, além de sua comprovada capacidade antibiofilme. Algumas espécies do gênero Vitex têm demonstrado atividade antifúngica contra Candida, contudo não existem relatos sobre a espécie Vitex gardneriana, encontrada no sertão do Nordeste brasileiro. Nesse contexto, o presente trabalho teve como objetivo avaliar o potencial biotecnológico do óleo essencial de V. gardneriana quanto sua ação sobre em as formas planctônicas e biofilmes de espécies de Candida relacionadas a infecções. As leveduras foram submetidas a diferentes concentrações do óleo essencial (2,5% a 0,039%) e sua atividade antifúngica avaliada em relação ao crescimento planctônico, formação de biomassa e número de células viáveis dos biofilmes. Os resultados mostram que o óleo essencial foi capaz de reduzir significativamente o crescimento planctônico de C. albicans (71% a 9%) e de C. tropicalis (33% a 3%). Em relação aos biofilmes formados na presença do óleo essencial, todas as concentrações reduziram a biomassa de C. albicans, enquanto a biomassa de C. tropicalis foi inibida nas concentrações de 2,5% a 0,312%. O número de células viáveis de C. albicans não foi reduzido, porém todas as concentrações do óleo reduziram significativamente as unidades formadoras de colônia de C. tropicalis. Quanto aos biofilmes pré-formados, em C. albicans foi observada redução da biomassa na maioria das concentrações testadas, enquanto a biomassa de C. tropicalis foi reduzida nas concentrações 2,5%, 1,25% e 0,625%. O óleo essencial reduziu o número de células viáveis dos biofilmes pré-formados de ambas as espécies em todas as concentrações testadas. Este é o primeiro relato da propriedade do óleo essencial de V. gardneriana de inibir as formas planctônicas e biofilmes de C. albicans e C. tropicalis. Deste modo, o estudo demonstrou que a ação do óleo afetou especialmente um dos principais fatores de virulência de Candida, podendo direcionar o desenvolvimento de novas drogas anti- Candida.

FIRMINO, Nairley Cardoso Sá. Potencial biotecnológico de extratos, frações e diterpenos isolados de Croton blanchetianus Baill. sobre biofilmes orais. 2016. 121 f. Tese (Doutorado em Biotecnologia)-Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016. The mouth has a very diversified microbioma, with favorable conditions for the development of oral biofilms. The presence of these biofilms, associated with other factors such as diet and/or inadequate hygiene, can trigger a carious process. The mechanical removal is the most used in the treatment, however, the use of antimicrobials in hygiene products can help in the prevention of caries. Some microorganisms present resistance to traditional antimicrobials, so the search for new antimicrobial agents is necessary. In the brazilian flora can be found medicinal plants, species of the genus Croton demonstrate proven biological activities, in some cases, diterpenes are responsible for the therapeutic action. In this sense, the objective of this work was to evaluate the antimicrobial and antibiofilm potential of extracts, acid and neutral fractions and diterpenes isolated from three specimens of C. blanchetianus against dental caries-related oral strepococci. The extraction of extracts, acid and neutral fractions and isolation of diterpenes occurred in parallel to the antimicrobial action tests. The solutions with the substances were submitted to serial dilutions and the concentrations obtained ranged from 125 to 1.8 μg/mL. The antimicrobial action was verified by minimum inhibitory concentration (MIC) and minimal bactericidal concentration (MBC) tests using S. parasanguinis ATCC903 and S. mutans ATCC700610/UA159 oral streptococci. For the determination of the antibiofilm action the biomass quantification and cell viability were performed in two different situations: in the inhibition of the formation of biofilms and in the action on pre-formed biofilms of S. parasanguinis and S. mutans, with two diterpenes, in the same concentrations previously mentioned. Electromicrographs were obtained by scanning electron microscopy (SEM), in order to visualize S. mutans biofilms after contact with the diterpenes. From the extraction and isolation process were obtained nine hexane extracts, thirty three acid fractions and fifty four neutral fractions, three diterpenes: 3,4-seco-bieren-3-oic acid (ICB1) unprecedented in the literature, methyl 12-hydroxy-3,4- seco-cleistanta-8,11,13,15(4)-penten-3-oate (ICB4) and ent-3,4-seco-atisan-4(18),16-dien- 3-oic acid (ICB8). The hexane extracts of the roots had the lowest values of MIC and MBC, 15.6 and 62.5 μg/mL. Acid fractions presented MIC and MBC of 7.8 μg/mL on S. mutans and 15.6 μg/mL on S. parasanguinis. The lowest value of MIC and MBC among diterpenes was ICB4, 7.8 μg/mL on S. parasanguinis. The inhibition of biofilm formation of S. parasanguinis, by ICB4, occurred up to the concentration of 3.9 μg/mL, with biomass reduction of up to 94% and the decrease in cell viability was 5.42 Log CFU/mL. ICB8 inhibited S. mutans biomass up to 99.9% and cell viability decreased about 3.92 Log CFU/mL. The action on preformed biofilms was also observed in both diterpenes: ICB4 reduced biofilm biomass by up to 75% and ICB8 reduced biomass by up to 95.8%. Electron micrographs showed structural changes in cell morphology. The study points out that the substances ICB4 and ICB8 have antibiofilm action with the potential to be transformed into anticary products. A boca possui um microbioma bastante diversificado, com condições favoráveis ao desenvolvimento de biofilmes orais. A presença destes biofilmes, associada a outos fatores como dieta e/ou higinenização inadequada, podem desencadear um processo carioso. A remoção mecânica é a mais utilizada no tratamento, entretanto, o uso de antimicrobianos em produtos de higienização pode auxiliar na prevenção da cárie. Alguns micro-organismos apresentam resistência a antimicrobianos tradicionais, por isso, a busca por novos agentes antimicrobianos faz-se necessária. Na flora brasileira podem ser encontradas plantas medicinais, espécies do gênero Croton demonstram atividades biológicas comprovadas, em alguns casos, diterpenos são responsáveis pela ação terapêutica. Neste sentido, o objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial antimicrobiano e antibiofilme de extratos, frações ácidas e neutras e diterpenos isolados de três espécimes de C. blanchetianus contra estrepococos orais relacionadas com a cárie dentária. A obtenção de extratos, frações ácidas e neutras e isolamento dos diterpenos ocorreu paralelamente aos testes de ação antimicrobiana. As soluções com as substâncias, foram submetidas à diluições seriadas e as concentrações obtidas, variaram de 125 a 1,8 μg/mL. A ação antimicrobiana foi verificadas através dos testes de concentração inibitória mínima (CIM) e concentração bactericida mínima (CBM), utilizando os estreptococos orais S. parasanguinis ATCC903 e S. mutans ATCC700610/UA159. Para a determinação da ação antibiofilme foram realizadas a quantificação da biomassa e viabilidade celular, em duas situações distintas: na inibição da formação dos biofilmes e na ação sobre biofilmes pré- formados de S. parasanguinis e S. mutans, com dois diterpenos, nas mesmas concentrações citadas anteriormente. Eletromicrografias foram obtidas através de microscopia eletrônica de varredura (MEV), com a finalidade de visualizar os biofilmes de S. mutans após contato com os diterpenos. Do processo de extração e isolamento foram obtidos nove extratos hexânicos, trinta e três frações ácidas e cinquenta e quatro frações neutras, três diterpenos: ácido 3,4-seco-bieren-3-óico (ICB1) inédito na literatura, 12- hidroxi-3,4-seco-cleistanta-8,11,13,15,4(18)-pentaen-3-oato de metila (ICB4) e ácido ent- 3,4-seco-atisan-4(18),16-dien-3-óico (ICB8). Os extratos hexânicos das raízes apresentaram os menores valores de CIM e CBM, 15,6 e 62,5 μg/mL. As frações ácidas apresentaram CIM e CBM de 7,8 μg/mL sobre S. mutans e 15,6 μg/mL sobre S. parasanguinis. O menor valor de CIM e CBM, dentre os diterpenos, foi do ICB4, 7,8 μg/mL sobre S. parasanguinis. A inibição da formação de biofilme de S. parasanguinis, por ICB4, ocorreu até a concentração de 3,9 μg/mL, com redução da biomassa de até 94% e a diminuição da viabilidade celular foi de 5,42 Log UFC/mL. ICB8 inibiu a biomassa de S. mutans até 99,9% e a viabilidade celular diminuiu cerca de 3,92 Log UFC/mL. A ação sobre biofilmes pré-formados também foi observada em ambos os diterpenos: ICB4 reduziu até 75% a biomassa dos biofilmes e ICB8 reduziu a biomassa até 95,8%. As eletromicrografias mostraram alterações estruturais na morfologia das células. O estudo aponta que as substâncias ICB4 e ICB8 tem ação antibiofilme com potencial para serem transformados em produtos com ação anticárie.