Terapia fotodinâmica antimicrobiana com utilização da Clorina-e6 em diferentes concentrações e comprimentos de onda em biofilme simples de bactéria Periodontopatogênica

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Data

2023-02-27

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Universidade Estadual Paulista (Unesp)

Resumo

A Raspagem e Alisamento Radicular (RAR) é considerada a terapia não-cirúrgica de escolha para tratamento da doença periodontal (DP). No entanto, esta terapia pode apresentar limitações e insucessos quando utilizada isoladamente em determinados casos clínicos. Assim, terapias alternativas têm sido investigadas para suprir deficiências da RAR que podem estar relacionadas ao limitado acesso à superfície radicular, a presença persistente de periodontopatógenos nas bolsas mais profundas e a habilidade de algumas bactérias em invadir tecidos adjacentes. Dentre estas terapias, destaca-se a terapia fotodinâmica antimicrobiana (aPDT). Tendo em vista os resultados favoráveis obtidos com uso da Ce6 na terapia fotodinâmica em biofilme monoespécie de A. actinomycetemcomitans em nosso projeto anterior, novos experimentos foram propostos. O objetivo foi avaliar o efeito da aPDT com utilização da clorina-e6 em diferentes concentrações e comprimentos de onda (ativação por luz azul e luz vermelha) em biofilme monoespécie de Porphyromonas gingivalis e em biofilme multiespécie de A. actinomycetemcomitans, S. oralis, F. nucleatum, P. gingivalis. Foi realizada a padronização da formação dos biofilmes seguindo parâmetros de densidade óptica e contagem de colônias conforme curva de crescimento dos microrganismos previamente estabelecida. O biofilme simples de P. gingivalis e o biofilme multiespécie foram formados em condições de atmosfera e meio de crescimento adequados por 5 dias. Posteriormente, estes biofilmes foram tratados com diferentes protocolos, incluindo controle positivo (clorexidina – CHX 0,2%) e negativo (água destilada + DMSO 1%), grupos tratados apenas com fotossensibilizador (FS), grupos tratados apenas com luz e grupos tratados com aPDT (FS + luz). Foram testadas diferentes concentrações da clorina-e6, dois comprimentos de onda (emitidos em azul e vermelho) e uma intensidade de luz (30 J/cm2 ). A análise quantitativa foi realizada por contagem de colônias e transformadas em UFC/mL para o biofilme monoespécie de P. gingivalis e por meio de RT-qPCR para biofilme multiespécie. A distribuição dos dados foi avaliada por meio do teste D'Agostino & Pearson, e testes estatísticos adequados foram utilizados para análise dos dados. O uso da aPDT mediado por clorina-e6 em ambos os comprimentos de onda (azul e vermelho) promoveu eliminação bacteriana total no biofilme simples de P. gingivalis e resultou na redução da contagem bacteriana de todas as espécies do biofilme multiespécie, sendo este efeito mais evidente para S. oralis e P. gingivalis. Não foram observadas diferenças estatisticamente significantes entre as duas concentrações de Ce6 testadas em ambos os biofilmes. Baseado nos resultados obtidos, a aPDT com utilização da clorina-e6 pode ser uma terapia adjuvante promissora no tratamento nãocirúrgico da doença periodontal.
Scaling and Root Planing (RAR) is considered the non-surgical therapy of choice for periodontal disease treatment (PD). However, this therapy may present restrictions and failures in certain clinical cases. Thus, alternative therapies have been investigated to overcome RAR deficiencies that may be related to limited access to the root surface, the persistent presence of periodontopathogens in deep periodontal pockets and the ability of some bacteria to invade adjacent tissues. Among these therapies, antimicrobial photodynamic therapy (aPDT) stands out. In view of the results obtained with the use of Ce6 in photodynamic therapy in monospecies biofilm of A. actinomycetemcomitans in our previous project, new experiments were proposed. The objective was to evaluate the effect of aPDT with the use of chlorin-e6 at different concentrations and wavelengths (activation by blue light and red light) on a single species biofilm of Porphyromonas gingivalis and on a multispecies biofilm of A. actinomycetemcomitans, S. oralis, F.nucleatum, P.gingivalis. The standardization of biofilm formation was performed following parameters of optical density and colony count according to the previously established growth curve of microorganisms. The single biofilm of P. gingivalis and the multispecies biofilm were formed under conditions of adequate atmosphere and growth medium for 5 days. Subsequently, these biofilms were treated with different protocols, including positive control (chlorhexidine - CHX 0.2%) and negative control (distilled water + DMSO 1%), groups treated only with photosensitizer (PS), groups treated only with light and groups treated with aPDT (FS + light). Different concentrations of chlorin-e6, two wavelengths (emitted in blue and red) and a light intensity (30 J/cm2) were tested. Quantitative analysis was performed by counting colonies and transforming them into CFU/mL for the monospecies biofilm of P. gingivalis and by means of RT-qPCR for the multispecies biofilm. Data distribution was evaluated using the D'Agostino & Pearson test, and appropriate statistical tests were used for data analysis. The use of aPDT mediated by chlorin-e6 at both wavelengths (blue and red) promoted total bacterial elimination of the P. gingivalis single specie biofilm and resulted in a reduction of the bacterial count for all species of the multispecies biofilm, this effect was more evident for S. oralis and P. gingivalis. No statistically significant differences were observed between the two tested Ce6 concentrations for both biofilms. Based on the results obtained, aPDT with the use of chlorin-e6 may be a promising adjuvant therapy in the non-surgical treatment of periodontal disease.

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Palavras-chave

Fotoquimioterapia, Doenças periodontais, Periodonto, Microbiologia, Photochemotherapy, Periodontal diseases, Periodontium, Microbiology

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