Há alguns anos, cientistas da Escola de Medicina Dentária da Penn descobriram que a placa dentária que dá origem à CEC é composta por uma espécie bacteriana, Streptococcus mutans, e um fungo, Candida albicans. Os dois formam uma simbiose pegajosa, conhecida cientificamente como biofilme, que se torna extremamente virulenta e difícil de deslocar da superfície do dente.

Agora, um novo estudo do grupo oferece uma estratégia para interromper esse biofilme, visando as interações levedura-bacterianas que tornam as placas de ECC tão intratáveis. Ao contrário de alguns tratamentos atuais para ECC, que usam agentes antimicrobianos que podem ter efeitos fora do alvo, prejudicando potencialmente tecidos saudáveis, esse tratamento usa uma enzima específica para as ligações que existem entre os micróbios.

“Pensamos que essa poderia ser uma nova maneira de abordar o problema das ECCs que interviriam na interação sinérgica entre bactérias e leveduras”, diz Geelsu Hwang, professor assistente da Penn Dental Medicine e autor sênior do estudo, publicado na revista mBio. “Isso nos oferece outra ferramenta para interromper esse biofilme virulento”.

O trabalho baseia-se nas descobertas de um artigo de 2017 de Hwang e colegas, incluindo Hyun (Michel) Koo, da Penn Dental Medicine, que descobriu que moléculas chamadas mananas na parede celular de Candida se ligam firmemente a uma enzima secretada por S. mutans, glicosiltransferases (Gftb ). Além de facilitar a ligação entre reinos, o Gftb também contribui para a teimosia dos biofilmes dentários ao fabricar polímeros semelhantes a cola chamados glucanos na presença de açúcares.

Enquanto alguns casos de ECC são tratados com drogas que matam os micróbios diretamente, reduzindo potencialmente o número de patógenos na boca, isso nem sempre quebra efetivamente o biofilme e pode ter efeitos fora do alvo em micróbios “bons” os tecidos moles da cavidade oral.

Hwang e seus colegas queriam tentar uma abordagem diferente que visasse diretamente a interação insidiosa entre leveduras e bactérias e optaram por direcionar os mananos na superfície da célula de Candida como ponto de contato.

Usando três diferentes enzimas de degradação de manana, eles aplicaram cada um a um biofilme crescendo em uma superfície como um dente em um meio de saliva humana e o deixaram por cinco minutos. Após o tratamento, eles notaram que o volume geral do biofilme foi reduzido. Usando microscopia poderosa, eles também observaram reduções drásticas na espessura do biofilme e interações entre bactérias e leveduras. O pH do meio circundante foi maior quando exposto às enzimas, indicando um ambiente que não é tão ácido e, menos propício à cárie dentária.

Eles também mediram a facilidade de quebrar o biofilme após o tratamento, usando um dispositivo que aplica um estresse, semelhante à escovação dos dentes.

“A estrutura do biofilme ficou mais frágil após o tratamento com enzimas”, diz Hwang. “Conseguimos ver que os biofilmes foram removidos com mais facilidade.”

Para confirmar o mecanismo de sua abordagem — que as enzimas de degradação de manana estavam enfraquecendo a ligação entre levedura e bactérias — a equipe usou microscopia de força atômica para medir as ligações entre Candida e Gftb. A terapia, eles descobriram, reduziu essa força de ligação em 15 vezes.

Finalmente, eles queriam ter uma noção de quão bem toleradas essas enzimas seriam quando usadas na cavidade oral, especialmente porque as crianças seriam o grupo de pacientes alvo.

Aplicando as enzimas em células gengivais humanas em cultura, eles não encontraram nenhum impacto prejudicial, mesmo quando usaram uma forma concentrada das enzimas. Além disso, eles observaram que o tratamento não matou as bactérias ou leveduras, um sinal de que poderia funcionar mesmo que os micróbios desenvolvessem mutações que lhes dariam resistência a outros tipos de terapias.

Os pesquisadores mantiveram o tempo de aplicação relativamente curto em cinco minutos, embora esperem constatar a atividade em um tempo ainda menor, como os dois minutos recomendados para escovar os dentes. Hwang diz que eles podem considerar um enxaguatório bucal sem álcool com essas enzimas adicionadas que podem ser usadas por crianças como medida preventiva contra a CPI.

Os pesquisadores esperam continuar buscando essa possibilidade com acompanhamento adicional, incluindo o teste dessas enzimas em um modelo animal. Com mais sucessos, eles pretendem adicionar mais uma ferramenta para combater a ameaça à saúde pública da ECC.

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