Photodynamic inactivation of planktonic cultures of Streptococcus mutans using erythrosine irradiated by LED / Inativação fotodinâmica de culturas planctônicas de Streptococcus mutans usando eritrosina irradiada por LED

Objective: The aim of this in vitro study was to evaluate the efficacy of photodynamic inactivation (PDI) with erythrosine (E), using a light-emitting diode (LED) on planktonic cultures of Streptococcus mutans. Material and Methods: A Streptococcus mutans strain (UA 159) was used to prepare the suspensions containing 107 cells/mL, which was tested under different experimental conditions: a) LED irradiation in the presence of erythrosine as a photosensitizer (E+L+); b) LED irradiation only (P-L+); c) treatment with erythrosine only (E+L-); and d) no LED irradiation or photosensitizer (P) treatment, which served as a control group (P-L-). After treatment, strains were seeded onto MSBS agar for determination of the number of colony-forming units (CFU/mL). Results: The results were submitted to analysis of variance and the Tukey test (p < 0.05). No reduction in the number of CFU/mL was observed in the treatment group with erythrosine (E+L+) when compared to the control (P-L-). Conclusion: PDI using erythrosine did not reduce the number of CFUs per millimeter within the parameters in this study. (AU)

Objetivo: o objetivo deste estudo in vitro foi avaliar a eficácia da inativação fotodinâmica (PDI) com a eritrosina (E), usando diodo de emissão de luz azul (LED) em culturas planctônicas de Streptococcus mutans. Material e métodos: a cepa de Streptococcus mutans (UA 159) foi usada para o preparo das suspensões padrões contendo 107 células/mL, as quais foram testadas em diferentes condições experimentais a) irradiação com LED em presença da eritrosina como fotossensibilizador (E+L+); b) irradiação com LED apenas (F-L+); c) tratamento com eritrosina apenas (E+L-); e d) tratamento sem irradiação com LED ou fotossensibilizador (F), que serviu como grupo controle (F-L-). Após o tratamento, as cepas foram semeadas em ágar MSBS para determinação do número de unidades formadoras de colônias (UFC/mL). Resultados: os resultados foram submetidos à análise de variância e teste de Tukey (p < 0.05). Não foi observada redução no número de UFC/mL no grupo de tratamento com eritrosina (E+L+) quando comparado ao grupo controle (F-L-). Conclusão: a PDI usando etritrosina e LED não reduziu o número de UFCs por milímetro com os parâmetros utilizados neste estudo.(AU)

Expressão dos genes ALS3, HWP1, BCR1, TEC1, CPH1 e EFG1 de Candida albicans em biofilmes após inativação fotodinâmica / Expression of the Candida albicans genes ALS3, HWP1, BCR1, TEC1, CPH1 and EFG1 in biofilms after photodynamic inactivation

Os micro-organismos estão se tornando cada vez mais resistentes aos antimicrobianos e cepas de Candida albicans resistentes aos antifúngicos tem sido isoladas, assim, torna-se importante e necessário a realização de pesquisas que avaliem os efeitos de novos métodos terapêuticos, como a inativação fotodinâmica antimicrobiana (aPDI). Assim, o objetivo deste estudo foi verificar os efeitos da inativação fotodinâmica sobre biofilmes de Candida albicans, avaliando seus efeitos sobre a expressão dos genes TEC1 (fator de transcrição), HWP1 (proteína de parede celular das hifas), EFG1 (regulador transcricional relacionado com a morfogênese), BCR1 (regulador da formação de biofilme e da parede celular), CPH1 (regulador transcricional envolvido na morfogênese) e ALS3 (adesina) de C. albicans. Foram avaliadas 30 amostras isoladas de pacientes portadores de HIV e 30 amostras de pacientes com estomatite protética, quanto a produção de biofilme, peso seco e filamentação. Destas, foram selecionadas as amostras mais virulentas de cada grupo que apresentaram melhor capacidade de formação de biofilme e filamentação. Assim, foi utilizada uma amostra clínica de C. albicans isolada de paciente portador de HIV, uma amostra clínica de C. albicans isolada de paciente com estomatite protética e uma cepa padrão ATCC 18804. A quantificação da expressão dos genes foi relacionada à produção desses genes nas amostras clínicas e na cepa de referência utilizando-se ensaio de PCR em tempo real. Para a aPDI, foram utilizados os fotossensibilizadores azul de metileno a 300 µM e eritrosina a 400 µM sensibilizados com laser de Índio-Gálio-Alumínio-Fósforo de baixa potência (vermelho visível, 660 nm) e LED verde (532 ± 10 nm), respectivamente. Foram avaliados quatro grupos experimentais para a aPDI: a) F+L+: sensibilização com o corante e irradiação com luz; b) F+L-: somente tratamento com o fotossensibilizador; c) F-L+: somente irradiação com luz e d) F-L-: sem sensibilização com o corante e ausência de luz. Os resultados foram analisados por t-test, com um nível de significância de 5%. Após a análise fenotípica, as amostras Ca30 e 39 S foram selecionadas para a realização da aPDI. Como esperado, apenas para o grupo F+L+, quando comparado com o grupo F-L-, todos os genes analisados foram sub expressos após a aPDI. O fold-decrease para os genes ALS3, HWP1, BCR1, TEC1, CPH1 e EFG1 foram 0,73; 0,39; 0,77; 0,71; 0,67 e 0,60; para laser, respectivamente, e 0,66; 0,61; 0,50; 0,43; 0,54 e 0,66; para LED, respectivamente. Pode-se concluir que a aPDI mostrou uma redução na expressão dos genes de C. albicans, sugerindo a diminuição de sua virulência(AU)

Os micro-organismos estão se tornando cada vez mais resistentes aos antimicrobianos e cepas de Candida albicans resistentes aos antifúngicos tem sido isoladas, assim, torna-se importante e necessário a realização de pesquisas que avaliem os efeitos de novos métodos terapêuticos, como a inativação fotodinâmica antimicrobiana (aPDI). Assim, o objetivo deste estudo foi verificar os efeitos da inativação fotodinâmica sobre biofilmes de Candida albicans, avaliando seus efeitos sobre a expressão dos genes TEC1 (fator de transcrição), HWP1 (proteína de parede celular das hifas), EFG1 (regulador transcricional relacionado com a morfogênese), BCR1 (regulador da formação de biofilme e da parede celular), CPH1 (regulador transcricional envolvido na morfogênese) e ALS3 (adesina) de C. albicans. Foram avaliadas 30 amostras isoladas de pacientes portadores de HIV e 30 amostras de pacientes com estomatite protética, quanto a produção de biofilme, peso seco e filamentação. Destas, foram selecionadas as amostras mais virulentas de cada grupo que apresentaram melhor capacidade de formação de biofilme e filamentação. Assim, foi utilizada uma amostra clínica de C. albicans isolada de paciente portador de HIV, uma amostra clínica de C. albicans isolada de paciente com estomatite protética e uma cepa padrão ATCC 18804. A quantificação da expressão dos genes foi relacionada à produção desses genes nas amostras clínicas e na cepa de referência utilizando-se ensaio de PCR em tempo real. Para a aPDI, foram utilizados os fotossensibilizadores azul de metileno a 300 µM e eritrosina a 400 µM sensibilizados com laser de Índio-Gálio-Alumínio-Fósforo de baixa potência (vermelho visível, 660 nm) e LED verde (532 ± 10 nm), respectivamente. Foram avaliados quatro grupos experimentais para a aPDI: a) F+L+: sensibilização com o corante e irradiação com luz; b) F+L-: somente tratamento com o fotossensibilizador; c) F-L+: somente irradiação com luz e d) F-L-: sem sensibilização com o corante e ausência de luz. Os resultados foram analisados por t-test, com um nível de significância de 5%. Após a análise fenotípica, as amostras Ca30 e 39 S foram selecionadas para a realização da aPDI. Como esperado, apenas para o grupo F+L+, quando comparado com o grupo F-L-, todos os genes analisados foram sub expressos após a aPDI. O fold-decrease para os genes ALS3, HWP1, BCR1, TEC1, CPH1 e EFG1 foram 0,73; 0,39; 0,77; 0,71; 0,67 e 0,60; para laser, respectivamente, e 0,66; 0,61; 0,50; 0,43; 0,54 e 0,66; para LED, respectivamente. Pode-se concluir que a aPDI mostrou uma redução na expressão dos genes de C. albicans, sugerindo a diminuição de sua virulência(AU)

Inativação fotodinâmica em biofilme de Streptococcus mutans sobre bráquetes metálicos e cerâmicos: um estudo in vitro / Photodynamic inactivation of Streptococcus mutans biofilm on metal and ceramic brackets: a study in vitro

O trabalho in vitro avaliou a eficácia da inativação fotodinâmica (PDI) da eritrosina (E) e hematoporfirina IX (H), com 10 µM, utilizando LED azul, dose de 75 J/cm2 em células planctônicas e biofilme de S. mutans (UA 159). Suspensões padrões contendo107 células/mL foram preparadas e submetidas a diferentes condições experimentais: a) hematoporfirina IX e LED (H+L+); b) eritrosina eLED (E+L+); c) apenas LED (F-L+); d) tratamento somente com hematoporfirina IX (H+L-); e) somente com eritrosina (E+L-); e f) grupo controle, sem tratamento com fotossensibilizador (F) e sem a utilização de LED (F-L-). As cepas foram semeadas em ágar MSBS para contagem de unidades formadoras de colônias (UFC/mL). Na segunda parte do trabalho foi realizado a PDI em biofilme de S.mutans sobre bráquetes metálicos e cerâmicos, com H a 10 µM e LED azul. Os resultados foram submetidos à análise de variância e teste de Tukey (p<0,05) e demonstraram que a E sob efeito do LED(E+L+) não foi eficaz na PDI de células planctônicas, nos parâmetros usados (p=0,3644). No entanto, a H promoveu redução de 6,78 log10(p<0,0001), no grupo de tratamento (H+L+). A PDI com a associação da H e LED foi efetiva na redução de 100% de culturas planctônicas de S. mutans, porém o mesmo não foi observado na associação com a E, na dosimetria utilizada no experimento. A PDI no biofilme de S. mutans sobre bráquetes metálicos, com a H e LED não foi eficaz nos parâmetros utilizados (p=0,1023), no entanto, ocorreu diminuição significativa de 53% sobre bráquetes cerâmicos (p=0,004). A H IX modificada é promissora como agente fotossensibilizador a ser empregado na técnica de PDI em associação ao LED azul, sendo necessários outros ensaios, em novas concentrações e/ou dosimetrias para se conseguir a inativação bacteriana

The in vitro study evaluated the efficacy of photodynamic inactivation(PDI) with erythrosine (E) and hematoporphyrin (H) 10 µM, using ablue light-emitting diode (LED), a fluence of 75 J/cm2, on planktoniccultures and biofilm of S. mutans (UA 159). Suspensions containing107 cells/mL were prepared and were tested under differentexperimental conditions: a) hematoporphyrin IX and LED (H+L+); b)erythrosine and LED irradiation (E+L+); c) only LED (P-L+); d)only hematoporphyrin IX (H+L-); e) only erythrosine (E+L-); and f)control group, no LED irradiation or photosensitizer (P) treatment(P-L-). After treatment, the strains were seeded onto MSBS agar inorder to determine the number of colony-forming units (CFU/mL).The second part of this work consisted of the PDI of S. mutans biofilmon metal and ceramic brackets with the H 10 μM and blue LED. Theresults were submitted to analysis of variance and the Tukey test(p<0.05) and showed that E under the effect of LED proved to beineffective in the PDI of planktonic cultures with the parameters used(p=0.3644). H, however, caused a reduction of 6.78 log10 (p<0.0001)in the treatment group (H+L+). PDI with H and LED exertedantimicrobial effect of 100% of the S. mutans strain studied, whereasthe same was not observed in the association with E in the dosimetryused in this work. PDI on S. mutans biofilm on metal brackets, with Hand LED was not effective with the parameters used (p=0.1023), however on ceramic brackets caused a significant reduction of 53%(p=0,004). Modified H IX is a promising photosensitizer to be used inthe PDI technique in combination with blue LED. Therefore, new testswith new concentrations and/or dosimetry are needed to achievebacterial inactivation

Inativação fotodinâmica em biofilme de Streptococcus mutans sobre bráquetes metálicos e cerâmicos: um estudo in vitro / Photodynamic inactivation of Streptococcus mutans biofilm on metal and ceramic brackets: a study in vitro

O trabalho in vitro avaliou a eficácia da inativação fotodinâmica (PDI) da eritrosina (E) e hematoporfirina IX (H), com 10 µM, utilizando LED azul, dose de 75 J/cm2 em células planctônicas e biofilme de S. mutans (UA 159). Suspensões padrões contendo107 células/mL foram preparadas e submetidas a diferentes condições experimentais: a) hematoporfirina IX e LED (H+L+); b) eritrosina eLED (E+L+); c) apenas LED (F-L+); d) tratamento somente com hematoporfirina IX (H+L-); e) somente com eritrosina (E+L-); e f) grupo controle, sem tratamento com fotossensibilizador (F) e sem a utilização de LED (F-L-). As cepas foram semeadas em ágar MSBS para contagem de unidades formadoras de colônias (UFC/mL). Na segunda parte do trabalho foi realizado a PDI em biofilme de S.mutans sobre bráquetes metálicos e cerâmicos, com H a 10 µM e LED azul. Os resultados foram submetidos à análise de variância e teste de Tukey (p<0,05) e demonstraram que a E sob efeito do LED(E+L+) não foi eficaz na PDI de células planctônicas, nos parâmetros usados (p=0,3644). No entanto, a H promoveu redução de 6,78 log10(p<0,0001), no grupo de tratamento (H+L+). A PDI com a associação da H e LED foi efetiva na redução de 100% de culturas planctônicas de S. mutans, porém o mesmo não foi observado na associação com a E, na dosimetria utilizada no experimento. A PDI no biofilme de S. mutans sobre bráquetes metálicos, com a H e LED não foi eficaz nos parâmetros utilizados (p=0,1023), no entanto, ocorreu diminuição significativa de 53% sobre bráquetes cerâmicos (p=0,004). A H IX modificada é promissora como agente fotossensibilizador a ser empregado na técnica de PDI em associação ao LED azul, sendo necessários outros ensaios, em novas concentrações e/ou dosimetrias para se conseguir a inativação bacteriana.

The in vitro study evaluated the efficacy of photodynamic inactivation(PDI) with erythrosine (E) and hematoporphyrin (H) 10 µM, using ablue light-emitting diode (LED), a fluence of 75 J/cm2, on planktoniccultures and biofilm of S. mutans (UA 159). Suspensions containing107 cells/mL were prepared and were tested under differentexperimental conditions: a) hematoporphyrin IX and LED (H+L+); b)erythrosine and LED irradiation (E+L+); c) only LED (P-L+); d)only hematoporphyrin IX (H+L-); e) only erythrosine (E+L-); and f)control group, no LED irradiation or photosensitizer (P) treatment(P-L-). After treatment, the strains were seeded onto MSBS agar inorder to determine the number of colony-forming units (CFU/mL).The second part of this work consisted of the PDI of S. mutans biofilmon metal and ceramic brackets with the H 10 μM and blue LED. Theresults were submitted to analysis of variance and the Tukey test(p<0.05) and showed that E under the effect of LED proved to beineffective in the PDI of planktonic cultures with the parameters used(p=0.3644). H, however, caused a reduction of 6.78 log10 (p<0.0001)in the treatment group (H+L+). PDI with H and LED exertedantimicrobial effect of 100% of the S. mutans strain studied, whereasthe same was not observed in the association with E in the dosimetryused in this work. PDI on S. mutans biofilm on metal brackets, with Hand LED was not effective with the parameters used (p=0.1023), however on ceramic brackets caused a significant reduction of 53%(p=0,004). Modified H IX is a promising photosensitizer to be used inthe PDI technique in combination with blue LED. Therefore, new testswith new concentrations and/or dosimetry are needed to achievebacterial inactivation.