Detection of Mogibacterium timidum in subgingival biofilm of aggressive and non-diabetic and diabetic chronic periodontitis patients

The aim of the present study was to evaluate the frequency of detection of Mogibacterium timidum in subgingival samples of subjects with generalized aggressive periodontitis (GAgP) and uncontrolled diabetic and non-diabetic subjects with generalized chronic periodontitis (GChP). 48 patients with GAgP, 50 non-diabetic and 39 uncontrolled (glycated hemoglobin >7%) type 2 diabetic subjects with GChP were enrolled in this study. Subgingival biofilm were collected from deep pockets (probing depth > 7 mm). After DNA extraction, M. timidum was detected by Nested Polymerase Chain Reaction and chi-square test was used to data analysis (p>0.05). There were no differences in the frequency of detection of M. timidum between subjects with GAgP (35%) and non-diabetic subjects with GChP (40%) (p>0.05). The frequency of detection of M. timidum was significantly higher in deep pockets of diabetic subjects with GChP (56%) when compared to GAgP (p 0.05), but similar to non-diabetic subjects with GChP (p>0.05). The frequency of detection of M. timidum was higher in subjects GChP presenting uncontrolled type 2 diabetes mellitus, when compared to GAgP subjects.

Mutacins of Streptococcus mutans

The colonization and accumulation of Streptococcus mutans are influenced by various factors in the oral cavity, such as nutrition and hygiene conditions of the host, salivary components, cleaning power and salivary flow and characteristics related with microbial virulence factors. Among these virulence factors, the ability to synthesize glucan of adhesion, glucan-binding proteins, lactic acid and bacteriocins could modify the infection process and pathogenesis of this species in the dental biofilm. This review will describe the role of mutacins in transmission, colonization, and/or establishment of S. mutans, the major etiological agent of human dental caries. In addition, we will describe the method for detecting the production of these inhibitory substances in vitro (mutacin typing), classification and diversity of mutacins and the regulatory mechanisms related to its synthesis.

In vitro bacterial plaque suppression and recolonization by S. mutans and S. sobrinus

The in vitro study of the interactions between S. mutans and S. sobrinus is important to determine the role of these microorganisms in the formation of biofilms on dental structures and their potential to induce carious lesions. The objective of this research was to study the suppression of bacterial plaque formation and its recolonization by rifampycin-resistant S.mutans and streptomycin-resistant S. sobrinus. To study the competitive relationship between these species, previously standardized strains were incubated in media containing different fermentable carbohydrates. At determined time intervals, samples were collected from mixed cultures of S. mutans and S. sobrinus, diluted and plated on BHI-agar containing rifampycin or streptomycin to determine the number of viable cells of each species by counting colony-forming units. In order to study the bacterial colonization process and in vitro recolonization of bacterial plaque, three experiments were performed: I - co-cultivation of S. mutans and S. sobrinus; II - inoculation of bacterial plaque pre formed by S. sobrinus with S. mutans; and III - bacterial plaque pre formed by S. mutans dispersed and plated on BHI- agar containing streptomycin or rifampicin to determine the number of viable cells for each species. The results indicated a predominance of S. mutans in relation to S. sobrinus, demonstrating the capacity of S. mutans to inhibit plaque formation by S. sobrinus and recolonize the surfaces.

O estudo in vitro das interações entre S. mutans e S. sobrinus pode ser importante na determinação do papel desses microrganismos na formação de biofilmes nas estruturas dentais e seu potencial em induzir lesões cariosas. O objetivo da presente pesquisa foi estudar a supressão da formação da placa dental e sua recolonização por S. mutans rifampicina-resistentes e S. sobrinus estreptomicina-resistentes in vitro. Para avaliar as relações de competitividade entre essas espécies, cepas que foram previamente padronizadas foram incubadas em meio de cultura contendo diferentes carboidratos fermentáveis. Em intervalos de tempo determinados, amostras de S. mutans e S. sobrinus foram coletadas a partir de culturas mistas, diluídas e semeadas em placas com meio BHI-ágar contendo rifampicina ou estreptomicina para determinação do número de células viáveis de cada espécie por contagem de unidades formadoras de colônia. Para a avaliação da colonização bacteriana e recolonização da placa bacteriana in vitro, três experimentos foram realizados: I - co-cultivo de S. mutans e S. sobrinus; II - inoculação de S. mutans em placa bacteriana pré-formada por S. sobrinus; e III - placa bacteriana pré-formada por S. mutans dispersada e plaqueada em meio BHI-ágar contendo estreptomicina ou rifampicina para determinação do número de células viáveis para cada espécie. Os resultados indicaram uma predominância de S. mutans em relação ao S. sobrinus, demonstrando a capacidade do S. mutans em inibir a formação de placa por S. sobrinus e recolonizar a superfície dentária.

Clonal characterization of Streptococcus mutans strains by multilocus enzyme electrophoresis

Twenty-one Streptococcus mutans strains were clustered by Multilocus Enzyme Electrophoresis (MLEE). Six isoenzymes showed strong infra-specific discriminatory power (M1P, MPI, PLP, NSP, GOT, and LAP). MLEE is a robust technique that may be used to explore clonal diversity of S. mutans isolates in epidemiological surveys.

Vinte e uma cepas de Streptococcus mutans foram agrupadas pela eletroforese de enzimas codificadas por multilocus (MLEE). Seis isoenzimas apresentaram forte poder discriminatório (M1P, MPI, PLP, NSP, GOT e LAP). A MLEE é uma técnica robusta que pode ser empregada no estudo da diversidade clonal de cepas de S. mutans, em estudos epidemiológicos.

Biotyping and genotypic diversity among oral Candida albicans strains from caries-free and caries-active healthy children

Candida albicans oral strains collected from caries-free and caries-active healthy children ranging from 24 to 36 months old, were studied. The aim of the study was to determine proteinase and phospholipase activities produced by Candida albicans in the two groups and to determine the phenotypic diversity of these enzymes based on genetic polymorphism using the AP-PCR method. Strains identified by morphological and fermentation tests as C. albicans were grown in proteinase and phospholipase agar media at 37ºC for 7 and 4 days, respectively. After the incubation period, the enzyme activity of the proteinase and phospholipase positive strains was measured. All strains were subjected to AP-PCR, using the arbitrary primer AP-3. The enzymatic analysis showed no differences between the two groups. The AP-PCR method was effective in demonstrating intra-individual genetic polymorphism in C. albicans, showing a greater clonal diversity in caries-active versus caries-free children. Dendograms of similarity showed only intra-individual clonal lineage. The results suggest that the enzymatic profile does not depend on the genotypic characteristics of the strains.

Cepas orais de Candida albicans coletadas de crianças saudáveis cárie ativas e livres de cárie com idade variando de 24 a 36 meses, foram estudadas. O propósito do estudo foi determinar a atividade da proteinase e da fosfolipase produzida por Candida albicans nos dois grupos e comparar com a diversidade genotípica usando o método AP-PCR. As cepas identificadas como C. albicans por testes morfológicos e de fermentação, foram cultivadas em meio ágar proteinase e fosfolipase a 37ºC por 7 e 4 dias, respectivamente. Após o período de incubação, a atividade enzimática das cepas proteinase e fosfolipase positiva foram medidas. Todas as cepas foram submetidas a técnica genotípica AP-PCR, usando o primer arbitrário AP-3. A análise enzimática demonstrou que não há diferença entre os dois grupos estudados. O método AP-PCR foi eficiente em demonstrar o polimorfismo genético de C. albicans intra indivíduos demonstrando uma maior diversidade clonal em crianças cárie ativas em relação as livres de cárie. Dendogramas de similaridade demonstraram semelhança na linhagem clonal apenas intra-indivíduos. Os resultados sugerem que o perfil enzimático não depende das características genotípicas das cepas.

SDS-Page and numerical analysis of Candida albicans from human oral cavity and other anatomical sites

The aim of the present research was to evaluate the protein polymorphism degrees among forty-eight C. albicans isolates from fourteen anatomical sites of clinical patients by polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) and numerical analyzes, in order to identify subspecies and their similarities in some infectious niches. Cell cultures were grown in YEPD medium, collected by centrifugation, and washed in cold saline solution. The whole-cell proteins were extracted by cell disruption using glass beads and submitted to SDS-PAGE technique. After electrophoresis, the protein bands were stained with coomassie-blue and analyzed by statistics package NTSYS-pc version 1.70 software. Similarity matrixes and dendrograms were generated by application of similarity coefficient of simple matching and UPGMA algorithm, respectively. The results obtained showed several C. albicans subtypes and their similarity degrees (80% to 100%). Such data showed that same patients may be infected by two or more C. albicans subtypes in certain anatomical sites (i.e. only in oral cavity of immunocompromised patients, blood, or tracheal secretion), or yet, two or more patients can be infected in identical anatomical sites (i.e. bronchial washing, urine, oral cavity, tracheal secretion, vaginal secretion, and healthy saliva) with a same C. albicans subtype. However, two or more patients also can show infections in corresponding sites (i.e. oral cavity of immunocompromised patients, blood, oropharyngeal secretion, oral cavity, tracheal secretion, vaginal secretion, and healthy saliva) by different C. albicans subtypes. Besides, two or more patients also can be infected with identical or different C. albicans subtypes in different anatomical sites (i.e.1. identical subtypes in vaginal secretion, tracheal secretion, and urine; abdominal secretion and spittle; drainage and oral cavity; catheter and healthy saliva - i.e.2. subtypes different in bronchial washing, oropharyngeal secretion, pulmonary secretion, oral cavity of immunocompromised patients, and blood). Complementary studies involving C. albicans sample isolated from several anatomical sites of immunocompetent or immunocompromised patients (before, during and after specifics therapies) and their families or hospital workers must be done in order to establish the sources of C. albicans colonization. The whole-cell proteins profile performed by SDS-PAGE associated with computer-assisted numerical analysis may provide preliminary criteria for taxonomic and epidemiological studies of such microorganisms.

O objetivo da presente pesquisa foi analisar os graus de polimorfismos protéicos entre isolados de C. albicans provenientes de diversos sítios anatômicos de quarenta e dois pacientes clínicos, através do emprego da eletroforese em gel de poliacrilamida (SDS-PAGE) e análise numérica, a fim de se identificar subespécies e suas similaridades nos diversos nichos infecciosos. Culturas celulares foram desenvolvidas em meio YEPD, coletadas por centrifugação e lavadas com solução salina gelada. As proteínas celulares totais, foram extraídas por rompimento celular, usando pérolas de vidro e submetidas à técnica de SDS-PAGE. Após a eletroforese, as bandas de proteínas foram coradas com coomassie-blue e analisadas pelo conjunto de programas estatístico NTSYS-pc versão 1,70. Matrizes de similaridade e dendrogramas foram gerados pela aplicação do coeficiente de similaridade simple-matching e do algoritmo UPGMA, respectivamente. Os resultados obtidos revelaram vários subtipos de C. albicans e seus graus de similaridade (80% a 100%). Tais dados permitiram demonstrar que, certos pacientes podem estar infectados com dois ou mais subtipos de C. albicans em determinados sítios anatômicos (i.e. apenas na cavidade oral de pacientes imunocomprometidos, sangue ou secreção traqueal), ou ainda, dois ou mais pacientes podem estar infectados em sítios anatômicos idênticos (i.e. apenas em lavagem brônquica, urina, cavidade oral, secreção traqueal, secreção vaginal ou saliva saudável) com um mesmo subtipo de C. albicans. No entanto, dois ou mais pacientes também podem apresentar infecções em sítios correspondentes (i.e. apenas na cavidade oral de pacientes imunocomprometidos, sangue, secreção orofaríngea, cavidade oral, secreção traqueal, secreção vaginal e saliva saudável) por diferentes subtipos de C. albicans. Além disso, dois ou mais pacientes também podem estar infectados com subtipos idênticos ou não de C. albicans em diferentes sítios anatômicos (i.e.1. idênticos subtipos na secreção vaginal, secreção traqueal e urina; secreção abdominal e escarro; drenagem e cavidade oral; cateter e saliva saudável - i.e.2. diferentes subtipos em lavagem brônquica, secreção orofaríngea, secreção pulmonar, cavidade oral de pacientes imunocomprometidos e sangue). Dados complementares envolvendo amostras de C. albicans isoladas de vários sítios anatômicos de pacientes imunocompetentes ou imunocomprometidos (antes, durante e após terapias específicas) e seus familiares ou trabalhadores hospitalares, deverão ser obtidos a fim de se estabelecer as possíveis fontes de colonização por esses microrganismos. De modo geral, os perfis de proteínas totais obtidos por SDS-PAGE associados com análise numérica computadorizada, permitem a obtenção de critérios adicionais para os estudos epidemiológicos e taxonômicos de C. albicans.

SDS-Page and numerical analysis of Candida albicans from human oral cavity and other anatomical sites

The aim of the present research was to evaluate the protein polymorphism degrees among forty-eight C. albicans isolates from fourteen anatomical sites of clinical patients by polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) and numerical analyzes, in order to identify subspecies and their similarities in some infectious niches. Cell cultures were grown in YEPD medium, collected by centrifugation, and washed in cold saline solution. The whole-cell proteins were extracted by cell disruption using glass beads and submitted to SDS-PAGE technique. After electrophoresis, the protein bands were stained with coomassie-blue and analyzed by statistics package NTSYS-pc version 1.70 software. Similarity matrixes and dendrograms were generated by application of similarity coefficient of simple matching and UPGMA algorithm, respectively. The results obtained showed several C. albicans subtypes and their similarity degrees (80% to 100%). Such data showed that same patients may be infected by two or more C. albicans subtypes in certain anatomical sites (i.e. only in oral cavity of immunocompromised patients, blood, or tracheal secretion), or yet, two or more patients can be infected in identical anatomical sites (i.e. bronchial washing, urine, oral cavity, tracheal secretion, vaginal secretion, and healthy saliva) with a same C. albicans subtype. However, two or more patients also can show infections in corresponding sites (i.e. oral cavity of immunocompromised patients, blood, oropharyngeal secretion, oral cavity, tracheal secretion, vaginal secretion, and healthy saliva) by different C. albicans subtypes. Besides, two or more patients also can be infected with identical or different C. albicans subtypes in different anatomical sites (i.e.1. identical subtypes in vaginal secretion, tracheal secretion, and urine; abdominal secretion and spittle; drainage and oral cavity; catheter and healthy saliva - i.e.2. subtypes different in bronchial washing, oropharyngeal secretion, pulmonary secretion, oral cavity of immunocompromised patients, and blood). Complementary studies involving C. albicans sample isolated from several anatomical sites of immunocompetent or immunocompromised patients (before, during and after specifics therapies) and their families or hospital workers must be done in order to establish the sources of C. albicans colonization. The whole-cell proteins profile performed by SDS-PAGE associated with computer-assisted numerical analysis may provide preliminary criteria for taxonomic and epidemiological studies of such microorganisms.

O objetivo da presente pesquisa foi analisar os graus de polimorfismos protéicos entre isolados de C. albicans provenientes de diversos sítios anatômicos de quarenta e dois pacientes clínicos, através do emprego da eletroforese em gel de poliacrilamida (SDS-PAGE) e análise numérica, a fim de se identificar subespécies e suas similaridades nos diversos nichos infecciosos. Culturas celulares foram desenvolvidas em meio YEPD, coletadas por centrifugação e lavadas com solução salina gelada. As proteínas celulares totais, foram extraídas por rompimento celular, usando pérolas de vidro e submetidas à técnica de SDS-PAGE. Após a eletroforese, as bandas de proteínas foram coradas com coomassie-blue e analisadas pelo conjunto de programas estatístico NTSYS-pc versão 1,70. Matrizes de similaridade e dendrogramas foram gerados pela aplicação do coeficiente de similaridade simple-matching e do algoritmo UPGMA, respectivamente. Os resultados obtidos revelaram vários subtipos de C. albicans e seus graus de similaridade (80% a 100%). Tais dados permitiram demonstrar que, certos pacientes podem estar infectados com dois ou mais subtipos de C. albicans em determinados sítios anatômicos (i.e. apenas na cavidade oral de pacientes imunocomprometidos, sangue ou secreção traqueal), ou ainda, dois ou mais pacientes podem estar infectados em sítios anatômicos idênticos (i.e. apenas em lavagem brônquica, urina, cavidade oral, secreção traqueal, secreção vaginal ou saliva saudável) com um mesmo subtipo de C. albicans. No entanto, dois ou mais pacientes também podem apresentar infecções em sítios correspondentes (i.e. apenas na cavidade oral de pacientes imunocomprometidos, sangue, secreção orofaríngea, cavidade oral, secreção traqueal, secreção vaginal e saliva saudável) por diferentes subtipos de C. albicans. Além disso, dois ou mais pacientes também podem estar infectados com subtipos idênticos ou não de C. albicans em diferentes sítios anatômicos (i.e.1. idênticos subtipos na secreção vaginal, secreção traqueal e urina; secreção abdominal e escarro; drenagem e cavidade oral; cateter e saliva saudável - i.e.2. diferentes subtipos em lavagem brônquica, secreção orofaríngea, secreção pulmonar, cavidade oral de pacientes imunocomprometidos e sangue). Dados complementares envolvendo amostras de C. albicans isoladas de vários sítios anatômicos de pacientes imunocompetentes ou imunocomprometidos (antes, durante e após terapias específicas) e seus familiares ou trabalhadores hospitalares, deverão ser obtidos a fim de se estabelecer as possíveis fontes de colonização por esses microrganismos. De modo geral, os perfis de proteínas totais obtidos por SDS-PAGE associados com análise numérica computadorizada, permitem a obtenção de critérios adicionais para os estudos epidemiológicos e taxonômicos de C. albicans.