Associação da quitosana à terapia fotodinâmica para controle de Streptococcus mutans e biofilme microcosmos / Association of Photodynamic Therapy with chitosan for the control of Streptococcus mutans and microfilm biofilm

A terapia fotodinâmica (TFD) é uma técnica que combina um fotossensibilizador (FS) com luz visível e oxigênio molecular, podendo ser utilizada como agente antimicrobiano no controle de diversas doenças infecciosas, como a cárie dentária. A quitosana vem demonstrando atividade promissora quando associada à alguns fotossensibilizadores. Portanto, o objetivo desse trabalho foi investigar a associação da quitosana com o fotossensibilizador Photodithazine® (PDZ) na TFD sobre culturas planctônicas e biofilmes de S. mutans, bem como avaliar sua eficácia sobre biofilmes microcosmos orais. Inicialmente, foi preparada uma suspensão de S. mutans UA 159 padronizada em 106 células/mL. Para o estudo em culturas planctônicas, foi adicionada a suspensão de S. mutans em placas de 96 poços. Para o estudo em biofilmes, foram confeccionadas amostras de esmalte de dentes bovinos como substrato para a formação do biofilme em placas de 24 poços. As culturas planctônicas e os biofilmes foram tratados de acordo com os grupos experimentais, recebendo adição de PDZ, quitosana ou PBS, seguido pela irradiação ou pela manutenção em ambiente escuro (controle). Os efeitos dos tratamentos foram analisados por meio da contagem de UFC/mL de S. mutans em ágar Infusão Cérebro Coração (BHI) incubadas por 48h a 37°C (5% de CO2) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Além disso, para confirmar a penetração do FS e da quitosana nas células de S. mutans foi realizado teste de absorbância. A seguir, foram estudados os efeitos da terapia fotodinâmica com PDZ associado à quitosana sobre biofilmes microcosmos de saliva formados sobre corpos-de-prova de esmalte bovino. Os efeitos da TFD sobre os biofilmes foram analisados por meio da contagem de células viáveis de micro-organismos totais em ágar BHI e estreptococos do grupo mutans em ágar Mitis Salivarius Bacitracina Sacarose (MSBS). Os dados foram analisados por ANOVA e teste de Tukey. Os resultados demonstraram que a TFD mediada por PDZ foi capaz de reduzir a contagem de células viáveis de S. mutans tanto nos testes planctônicos como nos biofilmes, assim como reduzir a contagem de micro-organismos totais e estreptococos do grupo mutans em biofilmes microcosmos orais. Esses efeitos antimicrobianos foram ainda maiores quando à quitosana foi associada à TFD. A redução do número de células viáveis foi confirmada nas imagens de MEV, nas quais pode-se observar a desestruturação das células e matriz do biofilme. Nos testes de absorção, observou-se que a quitosana aumentou a capacidade de penetração do PDZ nas células de S. mutans. Concluiu-se que a quitosana apresentou capacidade de potencializar a atividade antimicrobiana da TFD mediada por PDZ sobre S. mutans e biofilmes microcosmos orais(AU)

Photodynamic therapy (PDT) is a technique that combines a photosensitizer (FS) with visible light and molecular oxygen and can be used as an antimicrobial agent to control various infectious diseases, such as dental caries. Chitosan has shown promising activity when associated with some photosensitizers. Therefore, the objective of this study was to investigate the association of chitosan with the Photodithazine® photosensitizer (PDZ) in PDT on S. mutans planktonic cultures and biofilms, as well as evaluating its effectiveness on oral microcosm biofilms. Initially, a standardized S. mutans UA159 suspension at 106 cells/mL was prepared. For the study in planktonic cultures, the suspension of S. mutans in 96 well plates was added. For biofilm study, bovine tooth enamel samples were made as substrate for biofilm formation in 24 well plates. Planktonic cultures and biofilms were treated according to the experimental groups, receiving the addition of PDZ, chitosan or PBS, followed by laser irradiation or maintenance in a dark environment (control). The effects of treatments were analyzed by counting CFU/mL of S. mutans on Brain Heart Infusion Agar (BHI) incubated for 48h at 37 °C (5% CO2 ) and Scanning Electron Microscopy (SEM). In addition, to confirm the penetration of PS and chitosan in S. mutans UA159 cells, an absorbance test was performed. Next, the effects of photodynamic therapy with PDZ associated with chitosan on saliva microcosm biofilms formed on bovine enamel specimens were studied. The effects of PDT on biofilms were analyzed by counting viable cells of total microorganisms on BHI agar and mutans streptococci on Mitis Salivarius Bacitracin Sucrose (MSBS) agar. The data were analyzed by ANOVA and Tukey's test. The results demonstrated that PDZ-mediated PDT was able to reduce the viable cell count of S. mutans in both planktonic and biofilm tests, as well as to reduce the count of total microorganisms and mutans streptococci in oral microcosm biofilms. These antimicrobial effects were even greater when chitosan was associated with PDT. The reduction in the number of viable cells was confirmed in the SEM images, in which it is possible to observe the breakdown of the cells and the biofilm matrix. In the absorption tests, it was observed that chitosan increased the penetration capacity of PDZ in S. mutans cells. It was concluded that chitosan was able to potentiate PDZ-mediated PDT antimicrobial activity on S. mutans and oral microcosm biofilms(AU)

Clorina com fotossensibilizador para Terapia Fotodinâmica sobre Streptococcus mutans / Clhorine as photosensibilizer for photodynamic therapy on Streptococcus mutans

A terapia fotodinâmica (TFD) vem se mostrando eficaz na redução de patógenos bucais e diferentes fotossensibilizadores têm sido investigados. O objetivo desse estudo foi avaliar a eficácia da TFD sobre Streptococcus mutans usando dois fotossensibilizadores derivados da Clorina, Photoditazine (PDZ) e Fotoenticine (FTC), associados à irradiação Laser (660nm, 50 mw/cm²). Esses fotossensibilizadores também foram comparados com o Azul de Metileno (AM) que já tem seus efeitos comprovados contra S. mutans. Para realização desse trabalho, foram isoladas 11 amostras clínicas de S. mutans a partir de pacientes com lesões de cáries ativas. Essas amostras foram identificadas pela Reação em Cadeia da Polimerase (PCR), seguida por confirmação em sequenciamento automático. Também foi incluída no estudo uma cepa padrão de referência (S. mutans UA159). Os efeitos da TFD foram testados sobre S. mutans em culturas planctônicas e sobre biofilmes formados em dentes bovinos. Os resultados foram avaliados pela contagem de células viáveis e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). A capacidade dos fotossensibilizadores em penetrar nas células de S. mutans foi avaliada por meio da absorbância em espectrofotômetro. Os dados foram analisados por ANOVA e teste de Tukey. Na identificação das amostras, verificou-se que todas apresentaram o fragmento de 517 pb específico para S. mutans e que o sequenciamento demonstrou similaridade de 87% com a cepa de referência. Em culturas planctônicas, todos os fotossensibilizadores reduziram as células de S. mutans com diferença significante em relação ao grupo sem tratamento. O FTC conseguiu atingir 100% de redução tanto para a cepa de referência como para as cepas clínicas. Nos testes em biofilmes, houve redução bacteriana de 4 log para o AM, 6 log para o PDZ e de 5 a 8 log para o FTC. Na cepa padrão de referência, o FTC levou a eliminação total das células de S. mutans. Além disso, verificou-se que o FTC foi o fotossensibilizador com maior capacidade de desestruturar o biofilme e penetrar nas células de S. mutans. Concluiu-se que os fotossensibilizadores derivados da clorina demonstraram maior atividade antimicrobiana na TFD contra S. mutans em relação ao AM, sendo esse efeito mais significativo para o FTC(AU)

Photodynamic therapy (PDT) has been shown to be effective in reducing oral pathogens and different photosensitizers have been investigated. The objective of this study was to evaluate the efficacy of PDT on Streptococcus mutans using two photosensitizers derived from Chlorine, Photoditazine (PDZ) and Fotoenticine (FTC) associated with Laser irradiation (660 nm, 50 mw / cm²). These photosensitizers were also compared to Methylene Blue (AM) that already has its proven effects against S. mutans. To perform this work, 11 clinical samples of S. mutans were isolated from patients with active caries lesions. These samples were identified by the Polymerase Chain Reaction (PCR), for confirmation in automatic sequencing. Also included in the study was a standard standard (S. mutans UA159). The effects of PDT were tested on S. mutans in planktonic cultures and on biofilms formed in bovine teeth. Results of viable cell and Scanning Electron Microscopy (SEM) tests. The ability of the photosensitizers to penetrate the S. mutans cells was evaluated by spectrophotometer absorption. Data were analyzed by ANOVA and Tukey's test. In the identification of the samples, all the presentations of the 517 bp fragment specific for S. mutans and that the sequencing demonstrate similarity of 87% with a reference strain were found. In planktonic cultures, all photosensitizers reduced as S. mutans cells with a significant difference in relation to the untreated group. The FTC achieved a 100% reduction for both the reference strain and the clinical strains. In biofilm tests, there was a 4 log reduction for AM, 6 log for PDZ and 5 to 8 log for FTC. In the standard reference strain, FTC led to the complete elimination of S. mutans cells. In addition, it was found that FTC was the photosensitizer with the greatest capacity to de-structure the biofilm and penetrate S. mutans cells. It was concluded that the photosensitizers derived from chlorine showed a greater antimicrobial activity in PDT against S. mutans in relation to AM, being this effect more significant for the FTC(AU)