In Vitro effect of low-level laser therapy on typical oral microbial biofilms

ABSTRACT

The aim of this study was to evaluate the effect of specific parameters of low-level laser therapy (LLLT) on biofilms formed by Streptococcus mutans, Candida albicans or an association of both species. Single and dual-species biofilms - SSB and DSB - were exposed to laser doses of 5, 10 or 20 J/cm2 from a near infrared InGaAsP diode laser prototype (LASERTable; 780 ± 3 nm, 0.04 W). After irradiation, the analysis of biobilm viability (MTT assay), biofilm growth (cfu/mL) and cell morphology (SEM) showed that LLLT reduced cell viability as well as the growth of biofilms. The response of S. mutans (SSB) to irradiation was similar for all laser doses and the biofilm growth was dose dependent. However, when associated with C. albicans (DSB), S. mutans was resistant to LLLT. For C. albicans, the association with S. mutans (DSB) caused a significant decrease in biofilm growth in a dose-dependent fashion. The morphology of the microorganisms in the SSB was not altered by LLLT, while the association of microbial species (DSB) promoted a reduction in the formation of C. albicans hyphae. LLLT had an inhibitory effect on the microorganisms, and this capacity can be altered according to the interactions between different microbial species.

RESUMO

O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito de parâmetros específicos de irradiação com laser de baixa intensidade sobre biofilmes formados por Streptococcus mutans (S. mutans), Candida albicans (C. albicans) ou associação de ambas as espécies. Biofilmes isolados ou associados destes microrganismos foram irradiados com um dispositivo laser infra-vermelho próximo de diodos InGaAsP (LaserTABLE 780 ±3 nm, 0,04W), utilizando-se para isto o dispositivo LASERTable. Quinze horas após a irradiação, foi demonstrado, por meio da avaliação da viabilidade celular (Teste de MTT), da morfologia das células (MEV) e do crescimento do biofilme (UFC/mL), que esta terapia foi capaz de reduzir o metabolismo celular, número de microrganismos presentes no biofilme, bem como seu crescimento no local. Quanto à viabilidade celular, a resposta à irradiação do biofilme de S. mutans (SSB) foi semelhante para todas as doses de energia, sendo que o crescimento do biofilme foi dose dependente. Porém, quando associado à C. albicans, este microrganismo apresentou resistência à fototerapia. Já a C. albicans associada ao S. mutans apresentou redução de crescimento significativa, sendo este resultado também foi dose dependente. A morfologia dos microrganismos não foi alterada pelas irradiações realizadas quando em biofilmes isolados. A associação entre os microrganismos promoveu redução na formação de hifas pela C. albicans. A laserterapia de baixa intensidade apresentou efeito inibitório sobre microrganismos, sendo que esta capacidade pode ser alterada de acordo com a interação entre diferentes microrganismos.