Estandarizaciónde un modelo de biopeliculamultiespecies periodontalin vitroen orden de colonización Fase I

Resumen

Dental plaque is one of the most complex bio-film systems in nature and the main agent of oral infections such as caries and periodontal disease; hindering the progress of a symbiotic oral bio-film to a dysbiotic state is one of the main research goals. To standardize a periodontal multi-species bio-film model in vitro in order of colonization. Bacterial inocula with strains of Streptococcus sanguinis ATCC 10556, Streptococcus oralis ATCC 35037, Streptococcus mutans ATCC 25175, Actinomyces isrraelii ATCC 12012 Fusobacterium nucleatum ATCC 25586 and Porphyromonas gingivalis ATCC 33277 were adjusted in order to reach a concentration of >1x108UFC/ml. The biofilms were formed in colonization order on layers of silicate glass lacquer. Bacterial growth was confirmed by means of culture on Brucella agar, bacterial viability with the LIVE/DEAD kit BacLight™ and evaluated with epifluorescence microscopy. This was done in order to identify live cells from dead ones calculating the viability percentage with pixel intensity analysis using ImageJ software. Additionally, the formation of biofilm was determined using the violet crystal method. Tri-dimensional conformation of bio-film was confirmed with scanning electron microscopy. All experiments were carried out in triplicate and data presented as descriptive statistics. Bio-films in a pure and viable state were obtained after seven days with micro-organisms initially inoculated into the film. The bio-films formed over layers without saliva presented higher proportion of dead cells (56%) compared with those with live cells (44%) and conformation was more disperse. Bio-films formed over layers conditioned with saliva present greater proportion of live cells and a cluster formation, with less area spread but better film conformation. Oral periodontal multi-species bio-films were formed with six bacteria on layers of glass and lacquer with a viability percentage greater than 50%. Conditioning of lacquer and glass did not favour important changes on the bio-film’s viability.

Descripción

Abstract

La placa dental humana es uno de los sistemas de biopelícula más complejos en la naturaleza y el principal agente causal de infecciones orales prevalentes como la caries y la enfermedad periodontal; evitar la progresión de una biopelícula oral simbiótica a un estado disbiótico es uno de los principales retos en investigación. Estandarizar un modelo de biopelícula multiespecies periodontal in vitro en orden de colonización. Se ajustaron inóculos bacterianos de las cepas Streptococcus sanguinis ATCC 10556, Streptococcus oralis ATCC 35037, Streptococcus mutans ATCC 25175, Actinomyces isrraelii ATCC 12012 Fusobacterium nucleatum ATCC 25586 y Porphyromonas gingivalis ATCC 33277 para alcanzar una concentración de >1x108UFC/mL. Las biopelículas orales fueron formadas en orden de colonización sobre láminas de esmalte vidrio de silicato. El crecimiento bacteriano fue confirmado por cultivo en agar Brucella; la viabilidad de las bacterias empleando el kit LIVE/DEAD. BacLight™ y evaluadas mediante microscopía de epifluorescencia para identificar células vivas de las células muertas calculando el porcentaje de viabilidad por análisis de intensidad de pixeles, empleando el software ImageJ. Adicionalmente fue determinado el porcentaje de formación de biopelícula por el método de cristal violeta. La conformación tridimensional de las biopelículas fue confirmada mediante Microscopia Electrónica de Barrido. Todos los experimentos se realizaron por triplicado y los datos se muestras mediante estadística descriptiva. Se obtuvieron biopelículas puras y viables a los 7 días con microorganismos inicialmente inoculados a la biopelícula. Las biopelículas formadas sobre láminas sin saliva presentaron una mayor proporción de células muertas (56%) comparado con las células vivas (44%) y la conformación de la biopelículas fue más dispersa. Por el contrario, cuando se observaron las biopelículas formadas sobre láminas acondicionadas con saliva se evidencia una mayor proporción de células vivas y conformación de clúster con menor ocupación de área en superficie, pero mejor conformación de biofilm. Se formaron biopelículas orales multiespecies periodontales con 6 bacterias sobre láminas de vidrio y esmalte con un porcentaje de viabilidad mayor al 50%. El acondicionamiento del esmalte y de las láminas de vidrio con saliva no favoreció cambios importantes en la viabilidad del biofilm.

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