Meios de cultivos para biofilmes de microcosmos : análises experimentais in vitro em modelo do tipo boca-artificial.

Abstract

Esta dissertação de mestrado teve como objetivo avaliar a influência de meios de cultivo definidos e indefinidos quimicamente na perda mineral induzida em esmalte e dentina e na composição microbiológica dos biofilmes de microcosmos cultivados. Para isso, foi conduzido um estudo experimental in vitro, no qual biofilmes de microcosmos foram cultivados a partir de saliva humana durante 4 dias, em amostras de esmalte e dentina radicular bovina, utilizando diferentes meios de cultivo microbiológicos: a) dois definidos quimicamente - meio definido e enriquecido de mucina (DMM) e DMM com modificação química (DMMmod); b) dois indefinidos quimicamente - caldo de infusão de cérebro e coração (BHI) e meio McBain. As variáveis de desfecho foram a porcentagem de perda de dureza superficial (%PDS) do substrato dentário e o perfil microbiológico dos biofilmes formados (UFC/mg). Os dados foram coletados e analisados estatisticamente por meio de ANOVA de uma via, seguida pelo teste post-hoc Tukey. Observamos que tanto os meios definidos ou quimicamente indefinidos possibilitaram o desenvolvimento de lesões de cárie em esmalte quanto em dentina. Na dentina, registrou-se uma perda de dureza superficial de 75%, enquanto no esmalte houve uma variação de aproximadamente 50-75%. Em dentina não se observou diferença significativa nos valores de %PDS considerando o uso dos diferentes meios de cultura (p > 0,05). No entanto, para o esmalte, o meio DMM apresentou a menor perda de dureza superficial, sendo estatisticamente diferente dos meios DMM modificado e BHI (p < 0,05). O meio McBain demonstrou valores de perda de dureza superficial intermediários, semelhantes aos meios DMM, DMM modificado e BHI (p > 0,05). Quanto a composição microbiológica, os biofilmes formados na presença de DMM, DMM modificado ou McBain não diferiram entre si no crescimento de microrganismos acidúricos totais (p > 0,05), enquanto biofilmes formados na presença de BHI apresentaram contagens significativamente maiores de microrganismos acidúricos totais em comparação com o DMM modificado (p < 0,05). Não foram encontradas diferenças significativas em relação aos diferentes meios testados para contagens de estreptococos do grupo mutans, microrganismos totais e lactobacilos (p > 0,05). Maiores contagens de fungos totais foram observadas nos biofilmes cultivados na presença de DMM e de DMMmod. Com base nos achados desta dissertação de mestrado, conclui-se que tanto os meios de cultivo quimicamente definidos quanto os indefinidos permitiram o desenvolvimento de lesões de cárie em dentina e esmalte. O tipo de meio de cultivo dos biofilmes parece interferir no desenvolvimento de lesão em esmalte dentário, mas não em dentina. Além disso, os meios de cultivo foram capazes de selecionar microrganismos cariogênicos, reproduzindo modificações microbiológicas clinicamente relevantes no que diz respeito ao desenvolvimento de biofilmes cariogênicos. Além disso, os meios quimicamente definidos apresentam uma capacidade de estimular o crescimento de fungos.

This master's dissertation aimed to evaluate the influence of chemically defined and undefined culture media on induced mineral loss in enamel and dentin, and on microbiological composition of cultivated microcosm biofilms. For this purpose, an in vitro experimental study was conducted, in which microcosm biofilms were grown from human saliva over 4 days on samples of bovine enamel and root dentin, using different microbiological culture media: a) two chemically defined media - defined and mucinenriched medium (DMM) and chemically modified DMM (DMMmod); b) two chemically undefined media - brain heart infusion broth (BHI) and McBain medium. The outcome variables were the percentage of surface hardness loss (%SHL) of the dental substrate and the microbiological profile of the formed biofilms (CFU/mg). Data were collected and statistically analyzed using one-way ANOVA followed by Tukey's posthoc test. We observed that both media types enabled the development of caries lesions in both enamel and dentin. In dentin, a surface hardness loss of 75% was recorded, while in enamel, there was a variation of approximately 50-75%. In dentin, there was no significant difference in %SHL values considering the use of different culture media (p > 0.05). However, for enamel, the DMM medium showed the lowest surface hardness loss, being statistically different from the modified DMM and BHI media (p < 0.05). The McBain medium demonstrated intermediate surface hardness loss values, similar to the DMM, modified DMM, and BHI media (p > 0.05). Regarding microbiological composition, biofilms formed in the presence of DMM, modified DMM, or McBain did not differ in the growth of total aciduric microorganisms (p > 0.05), while biofilms formed in the presence of BHI showed significantly higher counts of total aciduric microorganisms compared to modified DMM (p < 0.05). No significant differences were found regarding the different media tested for counts of mutans streptococci, total microorganisms, and lactobacilli (p > 0.05). Higher counts of total fungi were observed in biofilms cultivated in the presence of DMM and DMMmod.Based on the findings of this master's dissertation, it is concluded that both chemically defined and undefined culture media allowed the development of caries lesions in dentin and enamel. The type of biofilm culture medium appears to interfere with the development of enamel dental lesion, but not in dentin. Additionally, the culture media were able to select cariogenic microorganisms, reproducing clinically relevant microbiological modifications regarding the development of cariogenic biofilms. Furthermore, chemically defined media have a capacity to stimulate fungal growth.