Abstract
Fundo
cuidado oral é importante para a saúde bucal e sistêmica, especialmente para indivíduos idosos institucionalizados e pacientes comprometidos. No entanto, o controle de placa mecânica convencional é muitas vezes difícil para estes pacientes por causa da dor ou o risco de aspiração. Embora antimicrobiana terapia fotodinâmica (APDT), o que é considerado uma alternativa ou complemento às abordagens mecânicas, tem aplicação potencial como um método de controlo menos fatigante diária de placas, sem aplicação clínica desta técnica tem sido relatada.
Métodos
Nós investigou o efeito inibidor de uma combinação de o azul de toluidina (TBO), e um vermelho-díodo emissor de luz (LED) na formação da placa dentária em voluntários saudáveis. A concentração óptima de TBO foi determinada em preliminares in vitro
experiências para avaliar o efeito bactericida da APDT em Streptococcus oralis
e a clarificar a sua segurança em células de fibroblastos. Para o levantamento do mecanismo da APDT TBO-mediada, a qualidade e quantidade de espécies reactivas de oxigénio (ROS) gerados durante APDT também foram examinados por ressonância de spin eletrônico espectroscopia (ESR). Subsequentemente, o efeito inibitório de APDT na formação de placa bacteriana foi investigada em onze sujeitos como um estudo clínico piloto. Os pré-molares inferiores direita ou esquerda foram randomizados para o tratamento (com APDT) ou controle (sem APDT) grupos. No total, APDT foi aplicado seis vezes (duas vezes por dia) para os dentes no grupo de teste ao longo de um período de quatro dias. No quarto dia, o estudo concluiu e as análises foram realizadas.
Resultados
Uma combinação de 500 ou 1.000 jig /mL TBO e irradiação por LED 20 s diminuiu significativamente o número de unidades formadoras de colónias de Streptococcus oralis
. A citotoxicidade de APDT era comparável à dos anti-sépticos convencionais utilizados na cavidade oral. Os radicais hidroxilo foram detectadas por análise de VHS, mas não era o oxigénio singuleto. Um estudo controlado randomizado demonstrou que APDT com 1000 ug /ml TBO e irradiação LED vermelho suprimiu significativamente a formação de placa dental sem prejudicar os dentes ou os tecidos circundantes.
Conclusões
APDT tem o potencial para ser uma nova modalidade técnica promissora para dental controle de placa.
registro de ensaios
Este julgamento foi registrado com Hospital Universitário de Informação médica Rede registro de Ensaios Clínicos (número UMIN000012504).
Palavras-chave
Antimicrobial terapia fotodinâmica LED vermelho azul de toluidina O Dental controle de placa hidroxila radical randomizado controlado de material eletrônico complementar
a versão online deste artigo (doi:. 10 1186 /1472-6831-14-152) contém material suplementar, que está disponível para usuários autorizados
Fundo
terapia fotodinâmica antimicrobiana (APDT) é um procedimento em que a activação dependente de oxigénio de um fotossensibilizador pela luz (essencialmente lasers) conduz à geração de espécies de oxigénio reactivas citotóxicos (ROS). Recentemente, este procedimento foi introduzido na medicina [1, 2] e dentárias [3-6] campos. Além confirmação do seu potencial antimicrobiano in vitro
[7, 8], estudos clínicos anteriores avaliaram a aplicação de APDT para o tratamento de acne vulgaris em dermatologia [9], e de periodontal [10, 11], endodontia [12 , 13], e peri-implante [14] doença em odontologia. Além disso, uma vez que utiliza compostos de luz gerado, APDT pode ser capaz de erradicar bactérias multirresistentes, sem influenciar o surgimento de uma maior resistência em essas bactérias [15].
Aumentando existe evidência que o tratamento oral é crítico para a saúde sistémica, especialmente em doentes comprometidos. Anteriormente, Yoneyama
et ai. relatado que a boa higiene oral reduz o risco de pneumonia e a taxa de mortalidade em indivíduos idosos institucionalizados [16, 17]. Abe et al
. também sugeriu que a higiene oral, foi eficaz na prevenção da gripe [18]. Os EUA National Institutes of Health (NIH) recomendou que "todos os pacientes com câncer devem ter um exame oral antes do início da terapia de câncer, eo tratamento de pré-existente ou doença por via oral concomitante é essencial para minimizar as complicações orais em todos os pacientes com câncer" [19 ]. , ferramentas mecânicas convencionalmente como uma escova de dentes, fio dental ou escova esponja realizar a remoção da placa bacteriana dental. No entanto, o controle de placa mecânica é tecnicamente exigente, e pode ser fisicamente estressante para indivíduos com uma gama menor de movimento do braço, ou uma condição médica que lhes impede de manter uma boa higiene oral. Assim, a aplicação de meios não mecânicos para controlar a formação de placa dentária pode ser de grande interesse.
Em 1993, Wilson et al
. [20] proposto APDT como uma alternativa aos meios farmacêuticos e mecânicas de eliminar a placa bacteriana dentária. No entanto, não há relatos clínicos sobre a utilização de APDT como um método de cuidados orais preventivos para o controlo da formação de placa dentária. Se APDT poderia ser utilizado como um novo método para controlar a formação de placa dentária, os pacientes podem ser capazes de receber cuidado oral eficiente sem as tensões desagradáveis que acompanham a limpeza dos dentes mecânica convencional, tais como hemorragia ou dor.
Assim, o nosso objectivo de investigar os efeitos inibitórios da APDT na cavidade oral em voluntários saudáveis, como um estudo piloto, antes do ensaio clínico envolvendo pacientes reais. Nós focada sobre O azul de toluidina (TBO), que é um fotossensibilizador clássico de sal fenotiaz�io, porque os seus efeitos bactericidas já foram clarificados in vitro
estudos anteriores [8, 21-23], bem como no tratamento da periodontite [4]. Além disso, os efeitos bactericidas de APDT TBO mediada usando de alta potência diodos emissores de luz vermelha (LED) em duas bactérias típicas periodontopatogênicas, Porphyromonas gingivalis
e Aggregatibacter actinomycetemcomitans
, também tem sido demonstrada in vitro
[ ,,,0],3].
Antes do estudo piloto em voluntários saudáveis, os efeitos antimicrobianos de APDT sobre oralis Streptococcus (S. oralis),
um dos bactéria anaeróbia facultativa típica na placa dentária humana, e o efeito citotóxico do APDT em fibroblastos, foram examinadas in vitro
. Além disso, o caracterização de ROS gerado durante o tratamento APDT foi investigada por ressonância magnética eletrônica (ESR)
Métodos
Experimento 1:. Avaliação in vitro
de efeitos bactericidas de APDT em Streptococcus oralis
preparação da suspensão bacteriana planctônicas
S. oralis
OMZ 607 foi mantida em placas de agar de sangue (E-MP23; Eiken Chemical Co. Ltd., Tochigi, Japão) a 37 ° C sob condições aeróbias. Uma ansa de cada estirpe foi inoculada em 9 ml de infusão de cérebro e coração (BHI), e cultivadas anaerobicamente a 37 ° C durante 16 h. Em seguida, 500 ul da suspensão bacteriana foi transferido para 5 ml de caldo de BHI fresco e ainda incubadas anaerobicamente a 37 ° C durante cerca de 5 h. Finalmente, uma suspensão bacteriana de 10 8 células /ml foi preparada utilizando uma câmara de contagem, e armazenadas em gelo até à sua utilização.
Fotossensibilizador e fonte de luz
Azul de Toluidina O (TBO) em pó (máximo de absorção = 626 nm, Sigma, St. Louis, MO) foi dissolvido em concentrações de 100, 500 e 1000 ug /ml em solução salina estéril. Um protótipo de alta potência vermelho dispositivo (elementos activa = AlInGaP, comprimento de onda = 600-700 nm, pico de comprimento de onda = 660 nm, densidade de potência = 1,1 LED W /cm 2, tamanho do ponto = 9 mm na extremidade do dispositivo; modificado de Pencure ™ com um 660 nm banda profundo LED vermelho [LZ1-00R205; LedEngin, Inc., Santa Clara, CA]. por J Morita Mfg Kyoto, Japão) foi utilizado como fonte de luz. O tempo de irradiação de LED foi fixada em 20 s, de acordo com os resultados do nosso estudo in vitro
anterior [3], que demonstrou a eliminação bacteriana eficaz utilizando o procedimento APDT TBO mediada por irradiação com 20 s.
Fotossensibilização letal
uma alíquota de 30 ul da suspensão bacteriana foi misturada com solução salina ou um volume igual de solução de TBO em várias concentrações (100, 500 e 1000 ug /ml) nos poços de uma placa de 96 poços de fundo plano estéril (FALCON®; Becton Dickinson Co., New Jersey). As concentrações finais de TBO na solução mista foram 50, 250, e 500 ug /ml, respectivamente. Após incubação à temperatura ambiente durante 20 s, a irradiação LED foi realizado durante 20 s. A extremidade de saída da luz (diâmetro = 8 mm) do LED foi posicionada para corresponder com a abertura do poço (diâmetro = 7 mm) durante a irradiação. A distância entre a superfície superior da suspensão bacteriana misturada e a extremidade de saída da luz foi de 7 mm, e a profundidade da solução mista era de 3 mm. O poder real na superfície suspensão bacteriana foi de 310 mW, ea densidade de potência foi calculada em 0,94 W /cm 2 (total de energia de 6,2 J por 20 s irradiação). Cada suspensão bacteriana foi exposta individualmente a irradiação LED depois da preparação da suspensão em cada cavidade. Um total de 7 grupos experimentais e um grupo controle sem tratamento foram preparadas para cada um poço (exposição a 100, a irradiação a cerca de 500, 1000 ug /ml TBO, combinação de TBO e 20 s LED, e 20 s irradiação única LED).
Após o tratamento, uma alíquota de 10-ul de cada poço foi diluída em série de 10 2-10 5 vezes com solução salina, e 10 ul das amostras diluídas foram plaqueadas em triplicado em placas de agar sangue. Todos os procedimentos, incluindo a preparação da solução, irradiação, e amostras de placagem foram realizadas para cada poço individualmente (isto é, uma a uma). As placas de 96 poços foram incubadas aerobicamente a 37 ° C durante 48 h, e determinaram-se os números de unidades formadoras de colónias (CFUs). A experiência foi repetida cinco vezes independentemente
Experiência 2:. Efeito citotóxico sobre fibroblastos de APDT
cultura celular
linha celular de fibroblastos L929 de ratinho (Riken, Saitama, Japão) foi cultivada em 75 cm 3 tecidos frascos de cultura em 20 ml de RPMI 1640 (Nacalai Tesque, Quioto, Japão) contendo 100 U /ml de penicilina, 100 U /mL de estreptomicina e suplementado com 2,5 mmol /l de L-glutamina e soro inactivado pelo calor a 5% de vitelo fetal (Gibco ®) tratamento celular
1 × 10 4 células foram semeadas em cada poço de placas de 96 poços negras de fundo claro (ensaio plana;. Costar®; Corning, NY), e incubou-se a 37 ° C numa incubadora humidificada com 5% de CO 2 durante 48 h até que a monocamada de células se tornaram confluentes. Compra de grupos experimentais, após a remoção do meio, TBO 100 ul (100, 500, ou 1000 ug /ml) foi adicionado a cada poço. As células foram incubadas durante 20 s, e a solução foi então aspirada TBO de todos os poços. Depois as células foram lavadas duas vezes com 100 ul de PBS, média 100 ul foi adicionado ao poço, e imediatamente a célula foi exposta à luz LED a partir da parte superior da placa em 0,94 W /cm 2 durante 20 s ( energia total = 6,2 J). Os controlos foram ou não tratados ou tratados com TBO (100, 500, e 1000 ug /ml) apenas, e foram lavadas duas vezes com PBS.
O grupo de células tratadas com 1000 ng /mL TBO e LED foi comparado com um grupo de células tratadas com 2,5-3% H 2O 2 (Oxydol; Yoshida Pharmaceutical Co. Ltd., Saitama, Japão), ou 0,025% de cloreto de benzalcónio (OSVAN®; Nihon Pharmaceutical Co. Ltd., Tóquio , Japão), que são os anti-sépticos convencionais para a mucosa oral. As células foram expostas a H 2O 2 e cloreto de benzalcónio, durante 20 s, e lavou-se duas vezes com PBS. Todas as experiências foram realizadas em triplicado e repetidas cinco vezes. Ensaio de citotoxicidade
Um ensaio colorimétrico contendo o composto de tetrazólio 3- (4,5-dimetiltiazol-2-il) -5- (3-carboximetoxifenil) -2- (4-sulfofenil) -2H-tetrazólio, sal interno; MTS (CellTiter 96® Aqueous One Solution celular Ensaio de Proliferação; Promega, WI), foi usado para determinar a viabilidade das células [21]. Sobre alíquotas de 100 ul de meio de crescimento e 20 ul de reagente de MTS foram adicionados a cada poço. Após a incubação durante 2 h a 37 ° C numa atmosfera de 5% de CO 2 incubadora, a absorvância de cada poço foi medido a 490 nm utilizando um leitor de microplacas, e calculou-se a viabilidade celular
Experiência 3:. Análise de EROs gerado durante APDT
espectroscopia ESR foi utilizado para a avaliação qualitativa e quantitativa de ROS gerados durante APDT. Os reagentes de spin trap 2,2,6,6-tetrametil-4-piperidinol (4-OH-Temp; 98% de pureza, Sigma), e 5,5-dimetil-1-pirrolina-N-óxido
(DMPO ; dojin Chemicals, Kumamoto, Japão) foram utilizados para oxigénio atómico e detecção radical hidroxila, respectivamente. Uma mistura de 800 ul de PBS, 100 ul de 1000 ug /ml de TBO, e 100 ul-4-OH-Temp foi usado para a medição do oxigénio singuleto. Uma mistura de 400 ul de PBS, DMPO-50 ul de 50 mM, e 50-ul de 1,000 ug /mL TBO foi utilizado para medir os radicais hidroxilo. As medições foram obtidas após a transferência das misturas para uma cuvete de quartzo plana e exposição à luz do LED vermelho para 20 s. A medição foi realizada utilizando ESR (JES-RE 3X, JEOL; Tóquio, Japão) ligado a um WIN-RAD ESR Data Analyzer (Radical Research, Tóquio, Japão) aos seguintes configurações do instrumento: microondas potência = 8 mW, o campo magnético = 335,8 milhões de toneladas, modulação por largura = 0,079 mT, varrer time = 1 min, e constante de tempo = 0,03 s. Todos os experimentos foram realizados em triplicado à temperatura ambiente
Experiência 4:. Efeito de inibição da APDT sobre a formação de placa dentária
Um estudo duplo-cego randomizado aberto clínica com desenho de boca dividida (cada sujeito recebeu teste e controle tratamentos, cada um a um lado distinto da boca) foi conduzido para investigar o efeito inibitório de APDT na formação da placa dentária (Figura 1). Figura 1 diagrama de fluxo associado de ensaio clínico de eficácia de APDT para a inibição da placa dentária.
Assuntos
Este ensaio clínico foi aprovado pelo Comitê da Faculdade de Odontologia, Tokyo Medical and Dental University (TMDU) (No. 836) Ética, e foi realizada em conformidade com a Declaração de Helsinki. Este julgamento foi registrado com Hospital Universitário de Informação Médica Rede Registro de Ensaios Clínicos (número UMIN000012504) e foi realizada seguindo as diretrizes do CONSORT para os ensaios clínicos de arquivo adicionais 1. O recrutamento dos indivíduos e experimento foram realizadas a partir de janeiro de 2013 a fevereiro 2013 no Departamento de Periodontia , Hospital Dental de TMDU.
Onze dentistas voluntários foram recrutados para este estudo, e o consentimento informado foi obtido de todos os participantes. Os indivíduos incluídos sete homens e quatro mulheres, com idades entre 26-33 anos (média = 28,0 ± 2,3 anos). Os critérios de inclusão para a inscrição assunto incluído bom estado geral, sem ingestão de antimicrobiano nos últimos três meses, a presença de pelo menos 20 dentes, a erupção normal de todos os pré-molares inferiores, a ausência de inchaço ou vermelhidão da gengiva, e a ausência de locais com profundidade de sondagem ≥ 4 mm.
cálculo do tamanho da amostra
O tamanho da amostra foi calculado utilizando um poder estatístico de 80%, Tipo I taxa de erro de 5% e uma diferença assumida de 10% e SD de 10% com os valores de área de deposição de placas. Com base nesses dados, o número de sujeitos necessários para conduzir este estudo foi calculada como 10. No entanto, considerando a possibilidade de ter um drop-out sujeito, a inscrição de 11 participantes foi planejado.
O procedimento APDT
foram avaliados os primeiro e segundo pré-molares nos lados esquerdo e direito da mandíbula. A seleção dos dentes foi baseada em localização, e adequação para irradiação LED, fotografando, e coleta de amostra, bem como a acumulação de placa, dadas as condições de estudo. O ensaio clínico foi realizado ao longo de quatro dias, começando e terminando à noite (Figura 1). No primeiro dia, a placa dental depositado nas superfícies bucal e lingual dos pré-molares inferiores de ambos os lados foi tingido de vermelho com uma solução evidenciação de placa (PROSPEC®; GC, Tóquio, Japão). A placa supra e sub-gengival foi então cuidadosamente removido por dente limpeza profissional (PTC) usando um ultra-sônica, bem como uma taça de borracha e uma escova de cone-forma montada sobre uma peça de mão micromotor.
Subsequentemente, à direita ou pré-molares laterais esquerda foram distribuídos aleatoriamente para tratamento (com APDT) ou como controlos não tratados (sem APDT) usando o método de envelopes, no qual os participantes escolhidos aleatoriamente um invólucro opaco contendo uma nota alocar o lado de tratamento (direita ou esquerda). TBO (1 mg /ml) foi suavemente aplicado às superfícies bucal e lingual dos dentes grupo de teste usando uma pequena bola de algodão. Após 10 s, TBO foi arrastada por lavagem da boca. Após a lavagem, o LED foi focada com um ângulo de 90 ° em cada superfície bucal e lingual de cada dente durante 20 s, o que resulta em um tempo de irradiação total de 80 s sobre as quatro superfícies de dois pré-molares de cada sessão de tratamento (Figura 2). No total, APDT foi aplicado seis vezes (duas vezes por dia, uma de manhã e outra vez à noite) para o grupo de teste dentes durante quatro dias. Durante o período experimental, os participantes foram proibidos de escovar a pré-molares e os dentes adjacentes, e de usar anti-séptico bucal. No quarto dia, o estudo concluiu e as análises foram realizadas. Figura 2 fotografias que mostram o procedimento clínico APDT. (A) Antes APDT. (B) Após a remoção inicial da placa dentária (antes do primeiro processo de APDT). (C) Durante a aplicação do TBO. (D) Após a aplicação do TBO e boca-lavagem. (E) Durante a irradiação LED. (F) Após a irradiação LED.
Determinação da área da placa dentária deposição
Após as superfícies dentárias foram coradas com uma solução de revelação da placa, a bucal e lingual dos primeiro e segundo pré-molares no tratamento e controle grupos foram fotografadas com um ângulo de 90 ° para a superfície do dente. As fotografias foram tiradas linguais com um espelho projetada especialmente para a fotografia lingual mandibular (fotográfica Espelho ST para Lingual 13262, YDM Corp., Tóquio, Japão). A área manchada de cor vermelha de deposição de placa dentária, assim como a área da superfície do dente inteiro sobre os lados bucal e lingual, foi determinado nas fotografias utilizando um programa de software (Photoshop CS5 estendido; Adobe Systems Inc., CA). Para reduzir a variabilidade inter, a determinação das áreas foi realizada de forma independente para cada local por dois observadores cegos para os grupos experimentais (A. A. e Y. T.), e a média das duas medidas foi utilizado como o valor de cada local área representativa. Calculou-se a percentagem da área de deposição de placas em relação à superfície total do dente.
Determinação do número de bactérias na placa dentária recolhidas a partir da superfície lingual do segundo pré-molares
A superfície lingual dos segundos pré-molares foi seleccionado como o local representativo para a recolha de placa, porque a face lingual tem geralmente a acumulação de placa mais constante do que a superfície bucal, e o segundo pré-molar tem uma superfície lingual maior do que o primeiro pré-molar. Amostras de placa supragengival foram coletadas com uma cureta Gracey da superfície lingual do segundo pré-molar antes do tratamento (baseline), e 4 dias após a conclusão do ensaio clínico por examinadores cegos (A. A. ou Y. T). O número de bactérias foi medido utilizando um contador de bacteriano disponível no lado da cadeira (aparelho de detecção de bactérias orais rápidos; Panasonic Saúde, Tóquio, Japão) que foi adequado para a contagem rapidamente um grande número de bactérias. O dispositivo de contagem empregue o método de medição da impedância dieletroforética, o que tem sido relatado para demonstrar uma boa correlação com o método de cultura convencional [24]. Análise estatística
de dados a partir da primeira experiência foram avaliados por análise de variância (ANOVA) , seguida pelo teste de Dunnett. A influência de TBO e irradiação LED em fibroblastos foram analisados utilizando bidireccional fatorial ANOVA, seguido do teste de Tukey. A comparação entre a aplicação combinada de 1,000 ug /mL TBO e irradiação LED com os dois anti-sépticos conhecidos foi realizada com ANOVA, enquanto que a quantidade de ROS gerado durante APDT foram analisados utilizando um t
-test. Os dados da quarta experiência foram analisados utilizando um t emparelhado
-test. Todas as análises foram realizadas usando o programa de software estatístico JMP 8.0 (SAS Institute, Cary, NC), com a excepção de o bidireccional ANOVA factorial, a qual foi realizada por O SPSS 18.0 (SPSS, IBM, Tóquio, Japão). A P Art & lt; 0,05 foi considerado estatisticamente significante para todas as análises
Resultados da Experiência 1:. Bactericida efeito da APDT em S. oralis in vitro
nos grupos tratados com LED ou TBO sozinho, o número de UFC não diferiram dos do controlo não tratado. Por outro lado, os grupos que receberam TBO + LED exibiu números de CFU que eram significativamente inferior a 500 e 1000 ug /ml (P
& lt; 0,01 e P
& lt; 0,05, respectivamente), em comparação com o controlo. O menor número de CFUs foi observado no grupo tratado com 500 ug /mL TBO + LED (1,42 log de redução, a taxa de matar 96,2%, Figura 3). Figura 3 Em efeitos de redução de bactérias in vitro de APDT com TBO e LED no S. oralis. As barras azuis mostram o efeito de TBO única, e as barras vermelhas apresentam o efeito de TBO irradiação com LED. Os dados representam a média ± SD (n = 5)
Experiência 2:. Efeito citotóxico sobre fibroblastos de APDT
TBO sozinho causou uma diminuição dependente da dose na viabilidade celular. Two-way ANOVA fatorial revelou que LED, TBO e TBO + LED reduziu significativamente a viabilidade celular (P Art & lt; 0,01). Além disso, a aplicação do diodo emissor de luz para todas as concentrações de TBO reforçada a redução da viabilidade celular (Figura 4A). No entanto, a viabilidade das células tratadas com 1000 ng /mL TBO e irradiação LED não foi significativamente diferente da viabilidade das células tratadas com 2,5-3% H 2O 2 ou 0,025% de cloreto de benzalcónio (Figura 4B). Figura 4 Os efeitos citotóxicos de APDT em fibroblastos. (A) O efeito de concentração de TBO sobre a viabilidade celular. (B) Comparação da viabilidade celular entre APDT e anti-sépticos convencionais. Os dados representam a média ± SD (n = 5)
Experiment. 3: análise das EROs gerada durante APDT
Não existiam diferenças significativas na produção de oxigénio atómico entre a PBS + LED e do TBO + grupos de LED (Figura 5A). No entanto, quando comparado com o controlo, a produção de radicais hidroxilo foi significativamente maior no grupo de TBO + LED (P
& lt; 0,01, Figura 5B). O aducto de spin DMPO-OH específica, o que prova a produção de radicais hidroxilo, foi observado no grupo de TBO + LED (Figura 6). Figura 5 EROs detectado durante o procedimento de TBO APDT-mediada. (A) oxigénio singleto. (B) radical hidroxila.
Figura 6 espectro de ESR típica durante o procedimento APDT TBO-mediada.
Experiência 4: efeito de inibição da APDT sobre a formação de placa dentária
Não houve complicações sistêmicas ou locais foram observados após a aplicação APDT durante o período experimental. A coloração com azul residual sobre a gengiva após a aplicação de TBO não era visível macroscopicamente, e apenas foi observado imediatamente após a aplicação. A coloração foi tanto mínima e temporária, e não causou problemas estéticos para os sujeitos.
A formação de placa nos dentes grupo APDT foi obviamente inibido após dia quatro de APDT, que era aparente nas fotos intra-orais representativas (Figura 7). As percentagens de áreas de deposição de placas ao bucal total (Figura 8A) e as superfícies dos dentes lingual (Figura 8B) foram significativamente reduzidas no grupo APDT (bucal = 14 ± 9,1% e lingual = 12 ± 5,4%, média ± DP, respectivamente), em comparação com o grupo de controlo (bucal = 25 ± 13% e lingual = 21 ± 7,0%, respectivamente; P
& lt; 0,01). Figura 7 Resultados de um ensaio clínico de eficácia de APDT para a inibição da placa dentária. Fotografias de pré-molares inferiores de assunto # 6 após APDT. Bucal (A) ou lingual (C) da superfície dos dentes do grupo APDT, e bucal (B) ou lingual (D) superfície dos dentes de controlo.
Figura 8 A proporção da área do depositado em placa para a área total do bucal ( a) e lingual dos dentes (B) de superfície em pré-molares inferiores.
Não foram detectadas diferenças significativas na linha de base entre o grupo APDT (6,17 ± 0,38 log) eo grupo controle (6,29 ± 0,39 log; P
= 0,49) no número total de bactérias na placa dentária recolhidos a partir do superfície lingual do segundo pré-molar. No entanto, o número total de bactérias na placa dentária foi significativamente inferior depois de 4 dias do ensaio clínico no grupo APDT (6,17 ± 0,49 log) em comparação com o grupo de controlo (6,68 ± 0,48 log; P
& lt; 0,01; Figura 9). Figura 9 O número de bactérias na placa dentária recolhidos a partir do segundo pré-molares.
Discussão
Para nosso conhecimento, este é o primeiro ensaio clínico para demonstrar a eficácia da APDT na inibição da formação de placa bacteriana nos dentes sem induzir efeitos nocivos aos tecidos do hospedeiro. Além disso, este estudo confirmou que TBO com LED vermelha reduziu eficazmente as bactérias S. oralis,
que é conhecido como um colonizador inicial na formação da placa dentária, e é muitas vezes detectada no sangue de pacientes que sofrem de endocardite infecciosa [25, 26]. O uso de TBO com um dispositivo de alta potência e um LED 20 s de tempo de irradiação, levou a uma redução dependente da dose significativa em CFUs
in vitro. No entanto, a redução foi menos quando 1,000 ug /mL TBO (concentração final de 500 ug /ml) foi usado do que quando 500 ug /ml (concentração final de 250 ug /ml) foi aplicada. Uma explicação possível era o facto de que a solução da mistura de cor azul 1,000 ug /mL TBO bacteriana foi muito escura para a luz vermelha para penetrar através da solução para o fundo da placa de 96 poços, e, assim, a sensibilização de TBO por irradiação LED foi potencialmente bloqueado. No entanto, 1000 ug /mL TBO foi usado porque, em situações clínicas, a diluição imediata de TBO com a saliva e a sua propagação superficial na superfície do dente pode levar a sensibilização a luz mais eficiente de TBO que testemunhou in vitro
. No presente estudo, o foco era apenas em S. oralis
; No entanto, a formação de placa bacteriana consiste de diferentes colonizadores primários e complexas interacções inter-microbianos. Por conseguinte, várias outras bactérias formadoras de placas, incluindo Actinomyces viscosus
e Streptococcus sanguis
deve ser investigada em estudos futuros.
No que diz respeito à segurança do processo, TBO influenciada negativamente por si só a viabilidade de fibroblastos de concentração- dependente, ea aplicação de LED melhorado o efeito. No entanto, a redução in vitro
da viabilidade celular de acordo com as condições presentes APDT (1000 ug /mL TBO com 20 s LED irradiação) não ser superior à observada com outros anti-sépticos, o que indica que a citotoxicidade de APDT estava dentro dos níveis convencionais . Além disso, apesar de relatórios anteriores indicaram a resistência das bactérias aos anti-sépticos, tais como cloreto de benzalcónio, que é uma catiónico surfactante de amónio quaternário que interrompe a membrana lipídica de células [27, 28], a falta de resistência bacteriana a seguir à aplicação de APDT seria outra beneficiar, em aplicação clínica [29]. No presente estudo, no entanto, só observou citotoxicidade aguda em 2 h após a aplicação única de APDT, e, portanto, mais estudos são necessários para investigar a influência de longo prazo de APDT sobre a proliferação celular, bem como a ação cumulativa seguinte aplicações repetidas.
a análise dos ROS gerados durante TBO mediada APDT resultou no romance constatação de que o radical hidroxila foi o produto primário. Embora o mecanismo de APDT [30], é geralmente pensado para ter lugar por um tipo I processo, o que produz um radical hidroxilo, por transferência de electrões, ou um processo de tipo II, que produz oxigénio singuleto por transferência de energia, não modalidade de morte celular por TBO mediada APDT foi esclarecido. oxigénio atómico é considerado como as principais espécies prejudiciais em APDT [31], eo comum azul de metileno fotossensibilizador é um produtor conhecido de oxigénio atómico. No nosso estudo piloto anterior (dados não mostrados), que confirmou a produção de oxigénio singuleto em azul de metileno APDT-mediada. No entanto, a análise de ESR revelou claramente que o radical hidroxilo foi o produto predominante de TBO APDT-mediada. Além disso, Tipo I foi especulado máquinas para jogar um papel importante neste processo APDT.
Seguindo os resultados dos experimentos in vitro
, procurou a aplicação clínica de APDT para a inibição da formação de placa dentária, e observou-se uma supressão significativa da deposição de placa nos dentes tratados com APDT. A duração de quatro dias do ensaio clínico foi curta, e, assim, uma maior duração era desejável. Todos os autores leram e aprovaram o manuscrito final.
