Effect of low-power diode laser on infected root canals

ABSTRACT

Abstract This study evaluated the effect of photodynamic therapy (PDT) on infected root canals. Twenty-one human teeth were selected, and 18 were infected by E. faecalis for 60 days. The antimicrobial strategies tested were G1. Root canal preparation (RCP) using Niquel-Titanium (NiTi) rotary instruments, 2.5% NaOCl, and final irrigation with 17% EDTA, followed by PDT with methylene blue photosensitizer and laser diode low power; G2. RCP using stainless steel files and the same irrigation and PDT protocols as G1; G3. Same RCP protocol as G1 without PDT; G4. Only irrigation with 2.5% NaOCl; G5. Same PDT protocol as G1 without RCP; G6. Negative control; G7. Positive control. Samples for microbiological tests were collected initially (S1), after RCP (S2), and after PDT (S3). Subsequently, the roots were sectioned and prepared for Scanning Electron Microscopy (SEM) analysis. Bacterial growth was analyzed according to the turbidity of the culture medium, followed by spectrophotometric optical density (nm). The effect of PDT on the dentinal structure was evaluated at magnifications 1,600X and 5,000X and described qualitatively. The Wilcoxon test was used for the comparisons from the same specimens, and the Mann-Whitney test was used to compare groups ((=5%). Bacteria were found in all experimental groups' microbiological samples (S1, S2 and S3). The optical density of culture media was lower in S2 than in S1 of G1, 2, 3, and 4 (p> 0.05). After PDT (S3) in G1 and 2, there was an additional reduction in optical density of the culture medium, respectively (p>0.05). In Group 5, the analysis of culture media at S2 revealed an increase in optical density compared to S1(p>0.05). In SEM images of G1, 2, and 5, dentin with melting and recrystallization areas were evidenced. After preparation of the root canal with the rotary system or manually associated with 2.5% NaOCl, PDT was not able to completely eliminate E. faecalis present in the root canal.

RESUMO

Resumo Este estudo avaliou o efeito da terapia fotodinâmica (PDT) em canais radiculares infectados com E. faecalis. Vinte e um dentes humanos extraídos foram selecionados, e 18 foram infectados por E. faecalis por 60 dias. As estratégias antimicrobianas testadas foram G1. Preparo do canal radicular (PCR) com instrumentos rotatórios de NiTi, NaOCl 2,5% e irrigação final com EDTA 17%, seguido de PDT com fotossensibilizador azul de metileno e laser diodo de baixa potência; G2. PCR usando limas de aço inoxidável e os mesmos protocolos de irrigação e PDT do G1; G3. Protocolo de PCR similar que G1 sem PDT; G4. Somente irrigação com NaOCl 2,5%; G5. Protocolo similar ao G1, sem PCR; G6. Controle negativo; G7. Controle positivo. Amostras para exames microbiológicos foram coletadas inicialmente (S1), após PCR (S2) e após PDT (S3). Na sequência, as raízes foram seccionadas e preparadas para análise em microscopia eletrônica de varredura (MEV). O crescimento bacteriano foi analisado de acordo com a turbidez do meio de cultura seguida pela densidade óptica espectrofotométrica (nm). O efeito da PDT na estrutura dentinária foi avaliado em aumentos de 1.600X e 5.000X, e descrito qualitativamente. O teste de Wilcoxon foi utilizado para as comparações dos mesmos espécimes e o teste de Mann-Whitney para as comparações entre os grupos ((=5%). Bactérias foram encontradas em todos os grupos experimentais, e em todas as coletas microbiológicas (S1, S2 e S3). A densidade óptica dos meios de cultura foi menor em S2 do que em S1 de G1, 2, 3 e 4 (p>0,05). Após a PDT (S3) em G1 e 2, houve redução adicional na densidade óptica do meio de cultura de 90,0% e 92,0%, respectivamente (p>0,05). No Grupo 5, a análise dos meios de cultura em S2 revelou um aumento de 3,2% na densidade óptica em comparação com S1(p>0,05). Nas imagens de MEV do G1, 2 e 5 foram evidenciadas dentina com áreas de fusão e recristalização. O PDT utilizado após preparo do canal radicular com sistema rotatório ou manual, associado ao NaOCl 2,5%, não foi capaz de eliminar completamente o E. faecalis em biofilme maduro presente no canal radicular.