Caracterización de cepas con potencial probiótico anti-caries

Abstract

[EN] Dental caries is a disease produced by the demineralization of enamel as a consequence of the acid produced by micro-organisms. Although several acidogenic bacteria have been shown to be related to caries development, there is important evidence that so called mutans streptococci are some of the key cariogenic agents in humans. For this reason, several preventive strategies have been developed in the last years, ranging from active and passive immunization to the use of mouth rinses or probiotics. In that sense, the Oral Microbiome Laboratory at the CSISP has isolated colonies from a new Streptococcus species from dental plaque of individuals that have never suffered from caries and that has an inhibitory effect over mutans streptococci. The current thesis aims to characterize phenotypically and genetically strains 7746 and 7747 of the new species S. anticariensis in order to determine their appropriateness for the development of an anti-caries probiotic. Thus, I performed microscopic, biochemical, genomic and growth tests, determining the following characteristics: 1) They are Gram-positive cocci, facultative anaerobes, catalase- and oxidase-negative; 2) Biochemically, they are characterized by being alkaline phosphatase-, leucine aminopeptidase-, maltose- and lactosepositive; 3) They are mesophilic and with an optimal pH range of 6,0-7,5; 4) They grow on milk, and the growth medium showing a higher bacterial load is TSB supplemented with 0.1% yeast extract; 5) The inhibitory effect of S.anticariensis sp.nov against S. mutans is produced only at stationary phase, being the fraction of the supernatant lower than 3 kDa that with the highest activity; 6) S. anticariensis sp. Nov is part od the normal commensal microbiota of 118 healthy individuals studied; 7) The genomes of the two strains do not show genes coding for toxins, virulence factors or mobile elements that may compromise their safety; 8) They are sensitive to different kinds of antibiotics, including 3rdgeneration cephalosporins, beta-lactamics, macrolides, synthetic and semisynthetic ones. In general, the results of the current thesis support that strains 7746 and 7747 are adequate for their use as potential probiotics, that could be used in a functional food, as it complies with the basic safety and growth requirements to be administered in humans, showing in vitro the desired beneficial effect.

[ES]

La caries es una enfermedad causada por la desmineralización del diente a consecuencia d producido por microorganismos. Aunque varias bacterias acidogénicas han sido relacionada desarrollo de caries, existe evidencia notoria de que los Streptococcus del grupo mutans son un agentes cariogénicos clave en humanos. Por este motivo, diversas estrategias de prevención venido desarrollando en los últimos años, desde herramientas de inmunización activa y pasiva enjuagues bucales o probióticos. En este sentido, el Laboratorio del Microbioma Humano de aisló colonias de una nueva especie de Streptococcus procedente de la placa dental de in adultos que nunca habían sufrido caries, y que tiene un efecto inhibidor sobre Streptococcus d mutans. La presente tesis pretende la caracterización fenotípica y genotípica de las cepas 7746 de la nueva especie S. anticariensis con el fin de determinar su adecuación para el desarroll probiótico anti-caries. Para ello, se realizaron pruebas microscópicas, bioquímicas, de creci genómicas, determinando las siguientes características de las cepas estudiadas: 1) Son coco positivos, anaerobios facultativos, catalasa y oxidasa negativos; 2) Bioquímicamente, se cara por ser fosfatasa alcalina, leucina aminopeptidasa, maltosa y lactosa positivos; 3) Son b mesófilas y con un pH óptimo de crecimiento entre 6,0 y 7,5; 4) Crecen de forma adecuada en el medio de cultivo que permite obtener una mayor cantidad de masa celular es el cald tripticaseína suplementado con extracto de levadura al 0,1%; 5) El efecto inhibidor de S.antic sp.nov frente a S. mutans es producido cuando las cepas llegan a fase estacionaria, siendo la de sobrenadante menor a 3 kDa la que demuestra mayor actividad; 6) S. anticariensis sp. nov de la flora comensal de 118 individuos sanos estudiados; 7) En los genomas de las cepas no se genes de virulencia, toxinas, ni presencia de elementos móviles que comprometan la segurida

mismas; 8) Son sensibles a varios tipos de antibióticos, que incluyen los denominados de espectro, cefalosporinas de tercera generación, beta-lactámicos, macrólidos, sintéticos y semisi Los resultados de la presente tesis apoyan que las cepas 7746 y 7747 son adecuadas para su u posible probiótico, que pueda ser incluido en un alimento funcional, enjuague bucal u otra administración en humanos, ya que cumple con las condiciones básicas de seguridad para p suministrado y produciendo el efecto beneficioso preventivo deseado in vitro.