Análise comparativa da atividade antimicrobiana e dano oxidativo induzido por ablação a laser com indocianina verde versus aPDT com azul de metileno e curcumina em biofilme de E. coli em canais radiculares

Abstract

A ablação a laser e a Terapia Fotodinâmica Antimicrobiana (TFD) servem como tratamentos adjuvantes para aumentar a redução microbiana nos canais endodônticos radiculares. Este estudo in vitro avaliou a ablação a laser com indocianina verde (ICG) em comparação com aPDT usando fotossensibilizadores de azul de metileno (MB) e curcumina (CUR) para reduzir biofilmes de Escherichia coli e induzir danos oxidativos em canais radiculares. Métodos: Raízes padronizadas de incisivos superiores (n=100) foram contaminadas com E. coli por 10 dias para formar biofilmes. Os grupos incluíram ICG 0,05% ativado por laser de diodo infravermelho, CUR 0,05% ativado por LED azul, MB 0,01% ativado por laser vermelho, solução salina estéril (Controle Negativo) e hipoclorito de sódio 2,5% (Controle Positivo). Amostras de canal radicular foram coletadas pré e pós-tratamento, semeadas em ágar BHI para contagem de unidades formadoras de colônia por mililitro. O dano oxidativo foi avaliado pelos métodos de substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS) e proteína carbonilada. Os dados percentuais de redução foram submetidos à ANOVA de dois critérios e aos testes de Student-Newman-Keuls (p < 0,05), Kruskal-Wallis e Dunn (p < 0,05) para redução de UFC e ANOVA one-way (p < 0,05) para dano oxidativo. Resultados: Quando testados individualmente contra bactérias Gram-negativas, a ablação a laser com ICG e aPDT com Cur e MB não foram tão eficazes na redução bacteriana quanto o NaOCl. Entretanto, a ablação a laser com ICG induziu maior dano oxidativo em bactérias Gram-negativas, especialmente na análise do TBARS sugerindo seu potencial como terapia adjuvante em procedimentos de canal radicular.

Laser ablation and Antimicrobial Photodynamic Therapy (aPDT) serve as adjunctive treatments to enhance microbial reduction in endodontic root canals. This in vitro study assessed laser ablation with Indocyanine Green (ICG) compared to aPDT using Methylene Blue (MB) and Curcumin (CUR) photosensitizers for reducing Escherichia coli biofilms and inducing oxidative damage in root canals. Methods: Standardized upper incisor roots (n=100) were contaminated with E. coli for 10 days to form biofilms. Groups included ICG 0.05% activated by infrared diode laser, CUR 0.05% activated by blue LED, MB 0.01% activated by red laser, sterile saline (Negative Control), and 2.5% sodium hypochlorite (Positive Control). Root canal samples were collected pre- and post-treatment, plated on BHI agar for CFU/mL counting. Oxidative damage was assessed using Thiobarbituric acid reactive substances (TBARS) and carbonylated protein methods. Percentage reduction data underwent Two-way ANOVA and Student-Newman-Keuls test (p < 0.05), Kruskal-Wallis and Dunn’s tests (p < 0.05) for CFU reduction, and One-way ANOVA (p < 0.05) for oxidative damage. Results: No statistical differences were found among groups for E. coli reduction (p > 0.05). All groups had higher reduction than NC and lower reduction than PC (p < 0.05). ICG and Curcumin showed higher oxidative damage than MB and controls in protein carbonyl analyses. In TBARS analysis, ICG exhibited the greatest oxidative damage, statistically higher than other photosensitizers, negative, and positive controls. Conclusion: There was no difference between Laser ablation with ICG and aPDT with Cur and MB, which were less effective in bacterial reduction than NaOCl. However, ICG-induced higher oxidative damage in Gram-negative bacteria, suggesting its potential as an adjunctive therapy in root canal procedures.