Matriz extracelular: da sua biologia às estratégias para o controle de biofilmes cariogênicos

Resumo

Biofilmes são ubíquos e essenciais para muitos processos naturais, industriais e doenças. A cárie resulta da disbiose oriunda do metabolismo de carboidratos da dieta por microrganismos no biofilme. Os carboidratos são substrato para produção de componentes da matriz extracelular e ácidos orgânicos. Esses ácidos são retidos dentro do biofilme e na interface biofilme/dente pela matriz, e, com o tempo, desmineralizam as superfícies e levam à perda de estruturas dentárias, o que prejudica a saúde oral e sistêmica. Os principais componentes da matriz são exopolissacarídeos insolúveis e solúveis, DNA e ácidos lipoteicóicos extracelulares. A associação deles restringe a difusão de substâncias para dentro e fora do biofilme e torna o biofilme resistente. O objetivo geral é desvendar a biologia da matriz para a construção articulada de biofilme cariogênico e desenvolver estratégias para o seu controle. Assim, é proposto: 1) determinar como a remodelagem da parede celular e da membrana citoplasmática de Streptococcus mutans (espécie modelo produtora de matriz) afeta a interconexão dos componentes da matriz e a sua configuração (criação de micronichos); 2) avaliar como espécies não produtoras de matriz são beneficiadas pela matriz produzida por S. mutans e como a produção localizada de álcali por colonizadores iniciais interfere na matriz; 3) investigar a contribuição de espécies (além de S. mutans) na construção da matriz durante o desenvolvimento de biofilmes in situ, pois tais espécies (vias metabólicas) podem ser alvos para o controle da disbiose; 4) examinar a eficácia de fármacos associados ou não à nanotecnologia na prevenção de cárie in vivo, via avaliação da microbiota, da matriz (matrixoma), de aspectos associados à resistência e tolerância aos antimicrobianos (resistoma) e da desmineralização. (AU)