Approche systématique pour identifier les nouvelles molécules antimicrobiennes et antibiofilms à partir d’extraits et de fractions de plantes pour prévenir les caries dentaires

Sabrina  M. Ribeiro; Érick  D. O. Fratucelli; Júlia  M. Fernandes; Paula  C. P. Bueno; Alberto  José Cavalheiro; Marlise I. Klein

doi:10.3791/61773

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Article de méthode

Approche systématique pour identifier les nouvelles molécules antimicrobiennes et antibiofilms à partir d’extraits et de fractions de plantes pour prévenir les caries dentaires

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DOI :

10.3791/61773

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31 mars 2021

Sabrina M. Ribeiro^*¹ , Érick D. O. Fratucelli^*¹ , Júlia M. Fernandes^*² , Paula C. P. Bueno²^,³ , Alberto José Cavalheiro² , Marlise I. Klein¹

¹Department of Dental Materials and Prosthodontics, School of Dentistry, São Paulo State University (UNESP), ²Department of Organic Chemistry, Institute of Chemistry, São Paulo State University (UNESP), ³Faculty of Pharmaceutical Sciences of Ribeiraão Preto (FCFRP-USP), Department of Physics and Chemistry, University of São Paulo

^* These authors contributed equally

Dans cet article

Résumé

Les produits naturels représentent des points de départ prometteurs pour le développement de nouveaux médicaments et agents thérapeutiques. Cependant, en raison de la grande diversité chimique, trouver de nouveaux composés thérapeutiques à partir des plantes est une tâche difficile et longue. Nous décrivons une approche simplifiée pour identifier les molécules antimicrobiennes et antibiofilms à partir d’extraits de plantes et de fractions.

Résumé

Les produits naturels fournissent des substances structurellement différentes, avec une myriade d’activités biologiques. Toutefois, l’identification et l’isolement des composés actifs par rapport aux plantes sont difficiles en raison de la matrice complexe des plantes et des procédures d’isolement et d’identification qui prennent beaucoup de temps. Par conséquent, une approche stepwise pour le criblage des composés naturels des usines, y compris l’isolement et l’identification des molécules potentiellement actives, est présentée. Il comprend la collecte du matériel végétal; préparation et fractionnement d’extraits bruts; les approches de chromatographie et de spectrométrie (UHPLC-DAD-HRMS et NMR) pour l’analyse et l’identification des composés; bioassays (activités antimicrobiennes et antibiofilms; « force d’adhérence » bactérienne à la pellicle salivaire et matrice de glucane initiale traitée avec des traitements sélectionnés); et l’analyse des données. Le modèle est simple, reproductible, et permet un criblage à haut débit de plusieurs composés, concentrations et étapes de traitement peuvent être constamment contrôlés. Les données obtenues fournissent les bases d’études futures, y compris des formulations avec les extraits et/ou fractions les plus actifs, l’isolement des molécules, la modélisation des molécules à des cibles spécifiques dans les cellules microbiennes et les biofilms. Par exemple, une cible pour contrôler le biofilm cariogenic est d’inhiber l’activité des glucosyltransferases de Streptococcus mutans qui synthétisent les glucanes de la matrice extracellulaire. L’inhibition de ces enzymes empêche l’accumulation de biofilm, diminuant sa virulence.

Introduction

Les premiers modèles de médecine utilisés dans les sociétés étaient basés sur des produits naturels (PN). Depuis lors, les humains ont été à la recherche de nouveaux produits chimiques dans la nature qui peuvent être transformés en^{médicaments 1}. Cette recherche a entraîné une amélioration continue des technologies et des méthodes de dépistage ethnobotanique¹^,²^,³. Les PN offrent une riche source de substances structurellement diversifiées, avec un large éventail d’activités biologiques utiles pour développer des thérapies alternatives ou adjuvantes. Tou....