Evaluation of the ability to form biofilms and invade instestinal cells in three-dimensional culture by Listeria monocytogenes in the presence of Lactobacillus sakei 1 and inulin

Listeria monocytogenes é uma bactéria transmitida principalmente via alimentos, o controle de L. monocytogenes é difícil, pois esta bactéria apresenta vários fatores de virulência, como formação de biofilmes, adesão e invasão celular. Um avanço em estudos para a verificação dos fatores de virulencia em bactérias patogênicas é através do cultivo de células tridimensional (3D) por biorreator - the \"Slow Turning Lateral Device\" (STLV). O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial antilisteriano de combinações de L. sakei 1, uma bactéria lática (BAL) e de seu sobrenadante livre de células (SLC), bem como do prebiótico inulina, a fim de antagonizar a adesão e invasão de L. monocytogenes em células de adenocarcinoma de cólon humano (Caco-2) obtidas através de biorreator STLV, bem como inibir a formação de biofilmes em superfície abiótica. O ensaio de biofilme foi realizado em microplacas através da coloração com cristal violeta 0,1% (p/v), as células Caco-2 obtidas através do biorreator STLV, foram utilizadas nos ensaios deadesão e invasão, e para avaliar os possíveis danos celulares do SLC, BAL e prebiótico através dos ensaios de avaliação da atividade metabólica com Brometo Tiazolil Azul de Tetrazólio (MTT) e do ensaio de citotoxicidade através de 0,4% de azul de tripano. Os resultados demonstraram que a formação de biofilme por L. monocytogenes foi inibida pelo uso de SLC contendo bacteriocina, e inulina, e a condição que apresentou a menor formação de biofilme foi apresentada com a combinação sinérgica destes compostos apresentando uma absorbância de 0,124 ± 0,023. A adesão/invasão de L.monocytogenes foi significativamente menor na presença da bacteriocina pelo uso do SLC de L. sakei 1 , e em co-cultura com L. sakei 1, sendo que houve maior antagonismo quando estes compostos foram adicionados em combinação com inulina (p<0,05), sendo que a adesão de L.monocytogenes apresentou uma porcentagem de 41,56%±8,4 e ao utilizar a combinação de co-cultura com a inulina a adesão de L. monocytogenes às células foi de 17,46% ± 1,31 e no ensaio de invasão nestas mesmas condições 47,55% ± 6,06 e 20,21% ± 3,41 respectivamente. Também ao ser analisado os danos celulares destes compostos, todas as condições apresentaram um número de células viáveis e metabolicamente ativas superiores a 45%, sendo que quando adicionado o SLC de L. sakei 1 com prebiótico inulina os danos celulares apresentados eram menores e sempre superiores a 61%. Neste trabalho ficou evidenciado como o uso da inulina e do SLC de L. sakei 1, e da BAL L. sakei 1 apresenta capacidade de modular a formaçãode biofilmes, adesão, invasão celular da bactéria L. monocytogenes, e como estes compostos apresentam potencial simbiótico por apresentar mecanismos sinérgicos.Listeria monocytogenes is a bacterium transmitted mainly via food, the control of L. monocytogenes is difficult, as this bacterium has several virulence factors, such as biofilm formation, cell adhesion and invasion. An advance in studies for the verification of virulence factors in pathogenic bacteria is through the cultivation of three-dimensional (3D) cells, by bioreactor -the \"Slow Turning Lateral Device\" (STLV). The objective of this work was to evaluate the antilisterian potential of combinations of L. sakei 1 a Lactic acid bacterium (LAB) and its cell-free supernatant (CFS), as well as the prebiotic inulin, in order to antagonize the adhesion and invasion of L. monocytogenes in human colon adenocarcinoma cells (Caco-2) obtained thorough STLV bioreactor, as well as inhibit the formation of biofilms on abiotic surface. The biofilm assay was performed in microplates by staining with 0.1% crystal violet (w/v) the Caco-2 cells obtained through the STLV bioreactor, were used in the adhesion and invasion assays, and to evaluate the possible damages cells of CFS, LAB and prebiotic through the assay of evaluation of the metabolic activity with Thiazolyl Tetrazolium Blue Bromide (MTT) and the cytotoxicity assay through 0.4% of trypan blue. The results showed that biofilm formation by L. monocytogenes was inhibited by the use of CFS containing bacteriocin, and inulin, and the condition that presented the lowest biofilm formation was presented with the synergistic combination of these compounds with an absorbance of 0.124±0.023, L. monocytogenes adhesion/invasion was significantly lower in the presence of bacteriocin by using of CFS from L. sakei 1, and in co-culture with L. sakei 1, with greater antagonism when these compounds were added in combination with inulin (P