Paving the way for the use acid-resistant proteins to control dental caries through acquired pellicle and dental biofilm microbiome engineering: proof-of-concept in vitro and in vivo studies (2024)
- Authors:
- Autor USP: ARAUJO, TAMARA TEODORO - FOB
- Unidade: FOB
- Sigla do Departamento: BAE
- DOI: 10.11606/T.25.2024.tde-07082024-143623
- Subjects: BIOFILMES; HEMOGLOBINAS; PROTEÔMICA; CÁRIE DENTÁRIA
- Keywords: Acquired enamel pellicle; Biofilm; Biofilme; Canecpi-5; Canecpi-5; Cárie; caries; Estaterina; Hemoglobin; Hemoglobina; Película adquirida do esmalte; Statherin
- Agências de fomento:
- Language: Inglês
- Abstract: Este estudo avaliou, in vivo 1) as alterações na composição proteica da película adquirida do esmalte (PAE) formada após 3 ou 120 min, após tratamento com cistatina derivada da cana-de-açúcar (CaneCPI-5), peptídeo derivado da estaterina (StN15), hemoglobina (Hb) ou a combinação das três proteínas (Comb); 2) alterações nos colonizadores iniciais do biofilme do esmalte formado após 3 h, após tratamentos com as soluções proteicas; e in vitro 3) analisou as modificações no biofilme de microcosmo por meio de atividade metabólica, contagem de Unidades Formadoras de Colônias (UFC) e desmineralização do esmalte após tratamento com diferentes concentrações de CaneCPI-5, StN15 e Hb, isolados ou em combinação. Dez voluntários participaram do estudo in vivo, seguindo um protocolo cruzado composto por dois experimentos independentes. Em cada fase, após a profilaxia, realizaram bochechos com diferentes soluções. A formação da PAE ocorreu após 3 e 120 min, sendo analisada por proteômica quantitativa livre de marcadores. O biofilme foi formado por 3 h após bochecho com as soluções. As amostras do biofilme foram submetidas a sequenciamento do gene 16S rRNA por Next Generation Sequence (NGS). No estudo in vitro, utilizou-se um protocolo de biofilme de microcosmo envolvendo 474 amostras de esmalte bovino. As proteínas foram testadas em diferentes concentrações, e as análises incluíram resazurina, UFC e microradiografia transversal (TMR). A análise proteômica da PAE de 3 min revelou que todos os grupos, quando comparados ao controle, foram eficientes em aumentar a quantidade de proteínas e a diversidade do perfil proteico. Em todos os grupos foi observado um aumento de proteínas não típicas da PAE, com funções de ligação ao cálcio, ferro e à hidroxiapatita, sugerindo que estas proteínas/peptídeo podem recrutar proteínas protetoras, com funções ainda desconhecidas na PAE.Por outro lado, na PAE de 120 min, observou-se um aumento expressivo de proteínas com propriedades ácido-resistentes, antibacterianas, resposta imune, adesão celular e proteínas que interagem diretamente com as adesinas bacterianas. O microbioma revelou um aumento em bactérias comensais em todos os grupos, comparados ao controle, assim como uma redução na abundância de bactérias tolerantes a ácidos: Veillonella, Actinomycetes (Hb and Comb), Streptococccus (except Comb) e Prevotella, comparados ao controle. O potencial antibacteriano e anticárie das soluções mostrou que apenas a Comb não foi eficaz na redução da atividade metabólica e na contagem do UFC. Por outro lado, todas as soluções isoladas ou combinadas reduziram a desmineralização do esmalte. Os resultados indicam que a modificação da PAE pela incorporação das proteínas/peptídeo isolados ou combinados alterou as camadas subsequentes da película, afetando o processo inicial de adesão bacteriana, com consequente aumento na abundância de bactérias benéficas e redução de espécies patogênicas. Em adição, todas as soluções foram capazes de diminuir a desmineralização dentária in vitro. Assim, estes resultados destacam, pela primeira vez, o potencial de utilização destas proteínas/peptídeo para controlar a cárie por meio da engenharia da película adquirida e do microbioma do biofilme dentário.
- Imprenta:
- Data da defesa: 04.04.2024
- Status:
- Artigo publicado em periódico de acesso aberto (Gold Open Access)
- Versão do Documento:
- Versão publicada (Published version)
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-
ABNT
ARAUJO, Tamara Teodoro. Paving the way for the use acid-resistant proteins to control dental caries through acquired pellicle and dental biofilm microbiome engineering: proof-of-concept in vitro and in vivo studies. 2024. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, Bauru, 2024. Disponível em: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/25/25149/tde-07082024-143623/. Acesso em: 01 abr. 2026. -
APA
Araujo, T. T. (2024). Paving the way for the use acid-resistant proteins to control dental caries through acquired pellicle and dental biofilm microbiome engineering: proof-of-concept in vitro and in vivo studies (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, Bauru. Recuperado de https://teses.usp.br/teses/disponiveis/25/25149/tde-07082024-143623/ -
NLM
Araujo TT. Paving the way for the use acid-resistant proteins to control dental caries through acquired pellicle and dental biofilm microbiome engineering: proof-of-concept in vitro and in vivo studies [Internet]. 2024 ;[citado 2026 abr. 01 ] Available from: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/25/25149/tde-07082024-143623/ -
Vancouver
Araujo TT. Paving the way for the use acid-resistant proteins to control dental caries through acquired pellicle and dental biofilm microbiome engineering: proof-of-concept in vitro and in vivo studies [Internet]. 2024 ;[citado 2026 abr. 01 ] Available from: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/25/25149/tde-07082024-143623/ - Proteomic analysis of mitochondria from rat liver exposed to chronic fluoride exposure in two experimental periods
- Effects of acute fluoride exposure on the jejunum and ileum of rats: insights from proteomic and enteric innervation analysis
- Alterações no perfil proteômico da película adquirida do esmalte após bochecho com peptídeo derivado da estaterina
- Efeito anti-cárie de um de um peptídeo derivado da estaterina (STN15) no esmalte dentário sob o biofilme microcosmo
- Engenharia de película adquirida por meio de tratamentos proteicos/peptídeo contra a erosão dental por HCl
- Engenharia de Película Adquirida e do Microbioma do Biofilme após bochecho com solução de hemoglobina
- Tratamentos com proteínas/peptídeo reduzem a desmineralização erosiva do esmalte
- Acquired pellicle and biofilm engineering by rinsing with hemoglobin solution
- Effect of a metal artifact reduction algorithm on dehiscence and fenestration detection around zirconia implants with cone beam computed tomography
- Efeito da CaneCPI-5 no esmalte dentário sob o biofilme microcosmo para proteção contra cárie dentária
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