Antimicrobial peptides (AMPs) and photosensitizers (PS) have gained attention as potential alternatives to traditional antibiotics for the treatment of microbial infection due to the decreased likelihood for acquired resistance. However, many AMPs and PS suffer from insufficient activity, specificity, or a combination thereof. AMPs can require high concentrations for effective activity, leading to non-specific side effects and increased costs. PS, on the other hand, are quite active, but are typically hydrophobic and suffer from non-specific binding and damage to host tissues. To solve these problems, we report a novel PS-AMP construct of the soluble PS eosin Y conjugated to the selective AMP (KLAKLAK)_(2). Eosin Y has a high singlet oxygen quantum yield, which is suitable for photodynamic activity, although the solubility of eosin Y results in poor binding and activity toward membranes on its own. On the other hand, the specificity of (KLAKLAK)_(2) is high for an AMP, but could still benefit from enhanced activity at lower concentrations. The killing activity and binding specificity of eosin-(KLAKLAK)_(2) toward both bacteria and mammalian cells was assessed using microbiology, biochemistry, and fluorescence microscopy techniques. Additionally, the mechanism of eosin-(KLAKLAK)_(2) activity was investigated using liposome models to determine factors involved in binding and membrane disruption. Furthermore, novel applications of transmission electron microscopy (TEM) methods were employed to observe the photodynamic effects of eosin-(KLAKLAK)_(2) against bacteria. The PS-AMP conjugate eosin-(KLAKLAK)_(2) displays synergistic activity between PS and AMP in model liposome systems, and is capable of killing several clinically relevant bacteria, including the multi-drug resistant Acinetobacter baumannii AYE strain. Furthermore, bacterial killing is achieved in the presence of red blood cells (RBCs) and other mammalian cell lines without significant toxicity. Liposome models reveal that the lipid composition of bacteria is a potential factor responsible for the observed binding specificity and corresponding activity. Additionally, TEM methods show that eosin-(KLAKLAK)_(2) causes extensive membrane damage to both Gram positive Staph aureus and Gram negative Escherichia coli, indicating a primary cause of cell death. A model is proposed where the activities of the PS and AMP, respectively, facilitate the activity of one another, leading to enhanced membrane disruption, and effective antibacterial activity while maintaining cell selectivity.

<p>I. Gallium-hemoglobin Coated Silver Nanoparticles for Antimicrobial Photodynamic Therapy Against Bacterial Pathogens One of the mechanisms for bacterial pathogens’ hemin acquisition is through cell-surface hemin receptors (CSHRs), which are responsible for rapid hemin recognition. GaPpIX, as a hemin analog, can be rapidly taken up by CSHR-expressing bacteria, such as <i>Staphylococcus aureus</i> (<i>S.aureus)</i>. Previous works shown that GaPpIX has aPDI activity at micromolar level of concentration following 10 seconds of 405-nm light exposure using LED array. The photosensitizing ability of GaPpIX can be further enhanced by incorporating with hemoglobin (GaHb) and 10 nm silver nanoparticles (AgNP). The results suggested a higher aPDI activity of GaHb-AgNP than any of its components against MRSA strains and neglectable cytotoxicity against keratinocytes. GaHb-AgNPs were also found having aPDI activity against intracellular MRSA and <i>Mycobacterium abscessus </i>but not effective against <i>S. aureus</i> biofilm. GaHb-AgNPs have no significant toxicity toward macrophages with concentrations lower than 22.64 μg/mL.</p> <p> </p> <p>II. Synthesis and Properties of Magnetic Gold Nanoparticles</p> <p> Superparamagnetic gold nanoparticles support hybrid magnetic and plasmonic properties that can be exploited for a variety of applications. In this paper we present new insights on the synthesis of magnetic gold nanoparticles (MGNPs) with an emphasis on efficiency, scalability, and waste reduction, supported by a comprehensive analysis of their physical and materials properties. Aqueous suspensions of colloidal Fe₃O₄ are conditioned with 5-kDa polyethylene glycol and L-histidine to mediate the nucleation and growth of gold by a mild reducing agent. Isotropic MGNPs on the order of 100 nm can be synthesized using scalable reaction conditions with Au:Fe mole ratios as low as 1:2 and cleansed with generally regarded as safe (GRAS) chemicals for the removal of residual iron oxide. High-resolution energy-dispersive x-ray imaging of individual MGNCs revealed these to be ultrafine composites of gold and SPIO rather than core–shell structures. The attenuated total reflectance infrared (ATR-IR) spectroscopy and Raman spectroscopy indicated that the cleansing step does change the optical properties of the synthesized MGNPs. Magnetometry of MGNCs in bulk powder form confirmed their superparamagnetic nature, with bulk moments between 6 to 7 emu/g.</p>

O objetivo do estudo foi avaliar o efeito de repetidas aplicações da Terapia Fotodinâmica antimicrobiana (TFDa) adjuvante ao tratamento periodontal não cirúrgico em pacientes fumantes. Foram selecionados 20 indivíduos fumantes com diagnóstico clínico de periodontite crônica. O estudo foi do tipo boca dividida, sendo um lado utilizado a TFDa associada à raspagem e alisamento radicular (RAR) e no outro apenas RAR. Foi utilizado laser com 660nm de comprimento de onda associada ao fotosensibilizador fenotiazida e as aplicações foram realizadas em 4 episódios (dias 0, 2, 7 e 14). Todos os pacientes foram acompanhados por 90 dias. As avaliações clínicas de índice de placa (IP), profundidade de sondagem (PS), nível clínico de inserção (NCI), sangramento à sondagem (SS) e sangramento marginal (SM) foram realizadas no baseline, 0, 30 e 90 dias após a execução do tratamento. Foi realizada análise microbiológica para contagem de 40 espécies bacterianas da amostra subgengival da placa bacteriana (Checkerboard DNA-DNA hybridization). Níveis das citocinas do fluido crevicular gengival foram avaliados (Interleucina-1&beta;, Interleucina-10 e Fator de Necrose Tumoral Alpha). Os dados obtidos foram analisados estatisticamente. Em geral não foram observadas diferenças estatisticamente significantes entre os grupos (p &lt0,05) nos parâmetros clínicos, microbiológicos e imunológicos 90 dias após o tratamento. O tratamento periodontal com RAR + TFDa em múltiplos episódios não promoveu benefícios adicionais à RAR no tratamento não cirúrgico da periodontite crônica em fumantes sem o uso de antibióticos sistêmicos / The aim of this study was to investigate the additional influence of multiple applications of antimicrobial Photodynamic Therapy (aPDT) in smokers without use of systemic antibiotics. Twenty smokers with chronic periodontitis were treated in a split-mouth design study with aPDT adjunct to Scaling and Root Planing (SRP) or SRP only. aPDT was performed by using a laser light source with 660 nm wavelength associated with a photosensitizer. The applications were performed in four episodes (at days 0, 2, 7 and 14). All patients were monitored for 90 days. Plaque index, probing depth, clinical attachment level, bleeding on probing and marginal bleeding were performed at baseline, 0, 30 and 90 days after the SRP. Counts of 40 subgingival species in plaque samples were monitored (Checkerboard DNA-DNA hybridization). Gingival crevicular fluid and subgingival plaque samples were collected (Interleukin 1&beta;, Interleukin 10 e Tumor necrosis factor. Data obtained were statistically analyzed. aPDT as an adjunct to SRP did not demonstrate statistically significant advantages on clinical parameters when compared with SRP alone. In general no statistic significant differences between groups were observed (p &lt0.05). Levels of anti-inflammatory cytokines and bacterial species were comparable in both groups at day 90 after treatment. Periodontal treatment with SRP + aPDT in multiples episodes was not able to improve results in the non-surgical treatment of chronic periodontitis in smokers when compared SRP alone, without the use of systemic antibiotics

A terapia fotodinâmica antimicrobiana (aPDT) tem sido amplamente utilizada em Periodontia por permitir redução de periodontopatógenos, com ausência de efeitos sistêmicos colaterais e mínimas possibilidades de resistência bacteriana. Surge assim uma boa alternativa adjuvante para o tratamento da doença periodontal (DP), como para os pacientes com Síndrome de Down (SD) que possuem maior severidade e alta prevalência dessa doença. O objetivo desse estudo foi avaliar a efetividade da aPDT como adjuvante da raspagem e alisamento corono-radicular (RACR) em pacientes com SD. Foram realizadas avaliações dos parâmetros clínicos como: índice de placa (IP), índice gengival (IG), nível clínico de inserção (NCI), profundidade (PS) e sangramento à sondagem (SS) no período inicial e após 1 e 3 meses do tratamento. Para a aPDT, foi utilizado laser vermelho (658nm; 0,1W; 2229J/cm2; 10s por ponto), com o corante azul de metileno (AM) como agente fotossensibilizador na concentração de 100&#x3BC;g/ml, com tempo de pré-irradiação de 3 minutos, com repetidas sessões após 3,7 e 14 dias. As análises estatísticas foram realizadas com testes paramétricos e não paramétricos (p<0,05). Participaram desse estudo 33 pacientes com SD, randomizados aleatoriamente em dois grupos: C (RACR), composto por 6 mulheres e 11 homens (27±9,16 anos) e aPDT (realizadas associação da aPDT com a RACR), composta por 9 homens e 7 mulheres (27,12±9,74anos). Os pacientes são os principais responsáveis pela sua escovação (100%) com baixíssima ajuda pelos pais e/ou responsáveis na supervisão ou reforço da escovação (12,12%). Houve melhora de todos os índices periodontontais nos tempos inicias (baseline), como após 1 e 3 meses tanto para o grupo C (redução da PS de 0,97mm do baseline para 3 meses; redução do SS de 16,13% do baseline para 3 meses; redução do IP de 11,29% do baseline para 3 meses, redução do NCI de 0,09mm do baseline para 3 meses) e para o grupo aPDT (redução da PS de 1,56mm do baseline para 3 meses, redução do SS de 16,77% do baseline para 3 meses, redução do IP de 13,81% do baseline para 3 meses, redução do NCI de 0,13mm do baseline para 3 meses). Conclui-se que ambos os tratamentos resultaram em melhoras clínicas (PS, SS, IP, NCI) significantes no tratamento da doença periodontal em pacientes com SD. / Antimicrobial photodynamic therapy (aPDT) has been widely used in Periodontics to obtain reduction of periodontopathogenic bacteria with absence of systemic side effects and minimal bacterial resistance. Therefore, a good adjuvant alternative for periodontal disease (PD) treatment arises, especially for patients with Down syndrome (DS) who present greater severity and high prevalence of PD. The aim of this study was to evaluate the effectiveness of aPDT as an adjuvant of scaling and root planning (SRP) for treatment of PD in patients with DS. Periodontal clinical exam was evaluated by: plaque index (PI), gingival index (GI), clinical attachment loss (CAL), probing depth (PD) and bleeding on probing (BOP) in baseline, one and three-month treatment periods. The aPDT protocol was red laser (658nm; 0.1W; 2229J/cm2, 10s per point), methylene blue dye (MB), 100&#x3BC;g/ml, with a 3-minute preirradiation. aPDT sessions were repeated after 3, 7 and 14 days. Statistical analysis was performed using parametric and non-parametric tests (p<0.05). 33 patients with DS participated in this study, randomly assigned into two groups: C (SRP), composed of 6 women and 11 men (27 ± 9.16 years old) and aPDT (SRP + aPDT), composed of 9 men and 7 women (27.12 ± 9,74 years old). Patients were the main contributors to the brushing (100%) with very low support by parents and/or guardians in monitoring or enhancing brushing (12.12%). There was improvement of clinical parameters in baseline (B), and after 1 and 3 months for group C (reduction on PB of 0.97mm from baseline to 3 months; reduction on BOP of 16.13% from baseline to 3 months; reduction on PI of 11.29% from baseline to 3 months, reduction on CAL of 0.09mm from baseline to 3 months) and for the aPDT group (reduction on PB of 1.56mm from baseline to 3 months, reduction on BOP of 16.77% from baseline to 3 months, reduction on PI of 13.81% from baseline to 3 months, reduction on CAL of 0.13mm from baseline to 3 months). In conclusion, besides an improvement in periodontal condition, aPDT as an adjuvant of SRP did not enhance the clinical periodontal parameters in relation to SRP alone.

O aparecimento de uma grande variedade de microrganismos patogênicos resistentes aos antimicrobianos tem resultado no aumento do índice de doenças e mortalidade provocadas por infecções que eram facilmente tratadas no passado. Muitas vezes essa resistência está relacionada à formação de biofilme pelos microrganismos, que produzem substâncias poliméricas extracelulares (EPS) dificultando a penetração de agentes antimicrobianos. A Terapia Fotodinâmica antimicrobiana (aPDT, do inglês antimicrobial photodynamic therapy) é uma alternativa promissora para combater infecções microbianas, principalmente aquelas em que apresentam biofilmes. Basicamente esse mecanismo envolve a combinação sinérgica de um fotossensibilizador (FS), oxigênio molecular e luz visível de comprimento de onda adequado para produzir espécies reativas de oxigênio (EROs) que causam oxidação dos componentes da célula levando-a à morte. Devido à natureza multifacetada e não-específica das EROs produzidos na aPDT, os microrganismos têm menos chance de desenvolver mecanismos de resistência. Apesar destas vantagens, a aPDT tem enfrentando o problema da hidrofobicidade que FSs como hipericina (Hy) e ftalocianina de zinco (FcZn) apresentam. Esta hidrofobicidade promove a agregação do FS em meio biológico, reduzindo a sua atividade fotodinâmica. Diante disso, este estudo teve o objetivo avaliar a ação fotodinâmica da Hy, FcZn e seus derivados hidrossolúveis (hipericina-glucamina - HyG, ftalocianina de zinco tetracarboxilada - FcZnTc e ftalocianina de zinco tetracarboxi-N-metilglucamina - FcZnTcG), para inativar as bactérias Staphylococcus aureus e Escherichia coli, tanto em cultura planctônica como em biofilme. Como a aPDT apresenta também a vantagem de seletividade, foi proposto que as condições para fotoinativação destas bactérias provocassem o mínimo de dano às células hospedeiras. Estudos físico-químicos dos novos FSs mostraram menor agregação dos FSs derivados em meio aquoso que seus compostos de origem, bem como um ligeiro aumento no coeficiente de atividade fotodinâmica. Além disso, a hidrofilicidade dos FSs aumentou a acumulação intracelular dos mesmos nas bactérias de estudo S. aureus e E. coli, tanto na forma de células planctônicas quanto em biofilme. Os ensaios de acumulação intracelular dos FSs determinaram os parâmetros de fotoinativação seletiva dos microrganismos, tanto em células planctônicas como em biofilme. Todos os FSs, com exceção de FcZn, foram capazes de promover a seletividade de S. aureus e E. coli na forma planctônica. Entretanto, devido a maior complexidade morfológica de E. coli, os parâmetros de fotoinativação utilizados para inibir esta bactéria foram cerca de duas vezes maiores que para inativar a mesma concentração celular de S. aureus. Dentre todos os FSs, a FcZnTcG apresentou as melhores condições de seletividade tanto para E. coli quanto para S. aureus, uma vez que inibiu aproximadamente 100% destes microrganismos e no máximo 15% de células epiteliais (Vero). A obtenção das condições de seletividade para os biofilmes bacterianos foi mais difícil, pois a acumulação dos FSs por S. aureus e E. coli foi menor, tornando-se assim necessário aumentar os parâmetros de fotoinativação, ou seja, concentração do FS, tempo de incubação e dose de luz, que consequentemente inibiram mais as células epiteliais. Apesar disso, HyG e FcZnTcG foram capazes de promover a seletividade do biofilme de S. aureus em todas as etapas de formação. Entretanto, a seletividade do biofilme de E. coli foi alcançada apenas nas etapas de adesão reversível e irreversível e somente por FcZnTcG. Isso pode ser justificado pela maior concentração de EPS sintetizado por E. coli que por S. aureus, dificultando a acumulação dos FSs nas últimas etapas do biofilme de E. coli (biofilme maduro e dispersão). Portanto, os resultados desse estudo permitem sugerir que a hidrofilicidade é uma característica importante para os FSs fotoinativarem seletivamente os microrganismos S. aureus e E. coli, mesmo na forma de biofilme. Além disso, foi observado que a ação de aPDT no EPS do biofilme bacteriano desempenha um papel fundamental para inibição tanto de S. aureus quanto de E. coli. / The appearance of a large variety of antimicrobial-resistant pathogenic microorganisms has led to increased rates of disease and mortality caused by infections that were easily treated in the past. It has become clear that the biofilm-grown cells increase the bacteria resistance to antibiotics. Antimicrobial photodynamic therapy (aPDT) is a promising alternative way to fight microbial infections, especially the biofilm ones. This technique, basically, involves the synergistic combination of a photosensitizer, molecular oxygen and visible light of an appropriate wavelength to produce highly reactive oxygen species that lead to the oxidation of several cell components and to cell inactivation. The main advantage of the technique is that, given the existence of multiple targets, there is no development of resistance. The hidrophobicity of photosensitizers (PSs) like hypericin (Hy) and zinc phthalocyanine (ZnPc), reduces their photodynamic activity once they form aggregates in biological media. For this reason, was evaluated the effectivenes of Hy, ZnPc and its water-soluble derivatives (glucamine-hypericin-HyG, zinc tetracarboxylated phthalocyanine-ZnTcPc and zinc tetracarboxy-N-metylglucamine phthalocyanine-ZnTcGPc) to photoinactivate S. aureus and E. coli with minimal damage to a model of host cells. Physicochemical studies showed that hidrophilic PSs suffer less aggregation in aqueous media, as well as present a slight increase in photodynamic activity compared to Hy and ZnPC. Furthermore, the hydrophilicity of PSs increased the PS intracellular accumulation in bacteria, either in planktonic culture or biofilms. The accumulation study allowed to determine the parameters of selective photoinactivation of microorganisms. Due the morphologic complexity of E. coli the photodynamic parameters (incubation time, PS concentration and light dose) were twice that used against S. aureus. As a consequence, some more epithelial cells were affected by the process. Despite that, only the ZnPc could not promote the selective inactivation for planktonic cells. By the other hand, HyG and FcZnTcG were able to seletively photoinactivate the biofilm of S. aureus in all its formation stages. However, the selective inactivation of E. coli biofilm was achieved only in the reversible and irreversible adhesion and just for FcZnTcG. This fact can be explained by the higher concentration of exopolysaccharide (1,9 \'mü\'g/mL) synthesized by E. coli compared with S. aureus, making difficult the accumulation of the PSs in the last stages of the E. coli biofilm formation (mature biofilm and dispersion). So, we can suggest that hidrophilicity is an important characteristic for the PSs, improving the selective photoinactivation of S. aureus and E. coli, even as biofilm. Moreover, the effectiveness of aPDT agains EPS plays a key role for inhibition of bacterial biofilms.

Objetivo: O objetivo deste estudo foi analisar o efeito adjunto da terapia antimicrobiana fotodinâmica (aPDT) aos procedimentos de raspagem e alisamento radicular (RAR) na modulação das respostas imunoinflamatória e cicatricial dos tecidos periodontais, através de análises imunoenzimática e de expressão gênica. Material e Métodos: Foram selecionados 15 pacientes portadores de Periodontite Crônica, apresentando dentes molares inferiores bilaterais com lesões de bifurcação classe III e indicados para extração. Cada par de dentes foi dividido aleatoriamente em grupo controle (GC), no qual foi realizada a RAR, e em grupo teste (GT), no qual além da RAR, foi realizada a aPDT. Previamente à execução desta terapia inicial básica (baseline: tempo 0), amostras de fluido crevicular gengival (FCG) foram coletadas, visando à determinação dos níveis de interleucina-1&beta; (IL-1&beta;), metaloprotease-8 (MMP-8), osteoprotegerina/ligante do receptor de ativação do fator nuclear-&kappa;&beta; (OPG/RANKL) e fator de crescimento transformador-v&beta;(TGF-&beta;) através do teste Elisa. Após 45 dias da realização da terapia inicial (tempo 1), coletou-se novas amostras de FCG e, em seguida, foram realizadas cirurgias a retalho associadas à RAR no GC, enquanto no GT, as cirurgias a retalho foram associadas à RAR + aPDT. Após 21 dias de pós-operatório (tempo 2), amostras de FCG foram novamente coletadas, os tecidos de granulação neoformados no interior das lesões de bifurcação classe III foram removidos e armazenados para extração do RNA total e análise através do Real-Time Polymerase Chain Reaction (Real-Time PCR) e os dentes foram devidamente extraídos. O Real-Time PCR avaliou quantitativamente os níveis de mRNAs dos seguintes genes: fator de necrose tumoral alfa (TNF-&alpha), interleucina-1&beta; (IL-1&beta;), interleucina-4 (IL-4), interleucina-10 (IL-10), metaloproteinase-2 (MMP-2), inibidor tecidual de metaloproteinase-2 (TIMP-2), osteoprotegerina (OPG), ligante do receptor de ativação do fator nuclear-&kappa;&beta; (RANKL), colágeno tipo I (COL I), fosfatase alcalina (ALP), osteopontina (OPN), osteocalcina (OCN) e sialoproteína óssea (BSP). Resultados: Teste Elisa: Foram encontradas diferenças estatisticamente significantes entre os grupos em relação à concentração de TGF-&beta; no FCG 45 dias após a terapia inicial básica (GT = 38,35pg/µl ± 71,56pg/µl; GC = 5,92pg/µl ± 11,14pg/µl; p=0,04), bem como em relação ao volume de FCG 21 dias após a realização das cirurgias a retalho (GT = 2,34µl ± 1,81µl; GC = 3,04µl ± 2,00µl; p=0,03), a favor do GT. Em ambos os grupos, não foram encontradas diferenças estatisticamente significantes entre os diferentes tempos de avaliação em relação às quantidades e concentrações de IL-1, MMP-8, relação OPG/RANKL e TGF-&beta; no FCG. Real-Time PCR: Quanto à análise de expressão gênica, foram encontradas diferenças estatisticamente significantes entre os grupos somente para os níveis de mRNAs da MMP-2 (GT = 3,26 ± 0,89; GC = 4,23 ± 0,97; p=0,01), relação entre TIMP-2/MMP-2 (GT = 0,91 ± 0,34; GC = 0,73 ± 0,32; p=0,04), OPG (GT = 0,84 ± 0,45; GC = 0,30 ± 0,26; p=0,001) e também entre a relação OPG/RANKL (GT = 0,60 ± 0,86; GC = 0,23 ± 0,16; p=0,04), favorendo também o GT. Conclusão: O protocolo de aPDT utilizado neste estudo e associado aos procedimentos de RAR foi capaz de modular as respostas imunoinflamatória e cicatricial dos tecidos periodontais, através do aumento da concentração de TGF-&beta; no FCG 45 dias após a terapia inicial básica e da diminuição do volume de FCG e aumento dos níveis de mRNAs de TIMP-2/MMP-2 e OPG/RANKL 21 dias após a realização das cirurgias a retalho. / Background: This study evaluated whether the adjunct use of the antimicrobial photodynamic therapy (aPDT) to scaling and root planning (SRP) may influence the levels of interleukin-1&beta; (IL-1&beta;), matrix metalloproteinase-8 (MMP-8), osteoprotegerin / receptor activator of nuclear factor-&kappa;B ligand ratio (OPG/RANKL) and transforming growth factor-&beta;1 (TGF-&beta;) in the gingival crevicular fluid (GCF) in chronic periodontitis patients and also modulate gene expression during periodontal therapy. Methods: Fifteen patients with chronic periodontitis, presenting bilaterally lower molars with class III furcation lesions and scheduled for extraction, were selected. Each pair of teeth was randomly assigned to control group (CG) or test group (TG). In initial therapy, SRP was performed in the CG, while SRP + aPDT were performed in the TG. At 45 days post-initial therapy, flap surgery plus SRP, and flap surgery plus SRP + aPDT were performed in the CG and TG, respectively. GCF was collected and ELISA was performed to determine the total amount and concentration of IL-1&beta;, MMP-8, OPG/RANKL ratio and TGF-&beta; in the GCF at baseline, 45 days post-initial therapy and 21 days after the flap surgeries. Furthermore, the newly formed granulation tissue was collected at 21 days post-surgery, and Real-time PCR evaluated the expression of the genes: tumor necrosis factor-&alpha;, IL-1&beta;, IL-4, IL-10, MMP-2, tissue inhibitor of metalloproteinase-2 (TIMP-2), OPG, RANKL, type I collagen, alkaline phosphatase, osteopontin, osteocalcin, and bone sialoprotein. Results: Statistically significant differences between the groups were found only in relation to GCF volume 21 days after the surgical procedures (p=0.03) and TGF-&beta; concentration in GCF 45 days post-initial therapy (p=0.04), favouring the TG. Similar amounts and concentrations of IL-1&, MMP-8, OPG/RANKL ratio and TGF-&beta; were found at different time points in each group, with no statistically significant differences. In relation to gene expression, there were statistically significant differences between the groups for the mRNA levels of MMP-2 (TG = 3.26 ± 0.89; CG = 4.23 ± 0.97; p=0.01), TIMP-2/MMP-2 ratio (TG = 0.91 ± 0.34; CG = 0.73 ± 0.32; p=0.04), OPG (TG = 0.84 ± 0.45; CG = 0.30 ± 0.26; p=0.001), and OPG/RANKL ratio (TG = 0.60 ± 0.86; CG = 0.23 ± 0.16; p=0.04), favoring the TG. Conclusion: There was an additional effect of the aPDT protocol to SRP only for the TGF-&beta; concentration in GCF 45 days after initial therapy, and for the GCF volume 21 days after surgical therapy. Furthermore, the aPDT associated to SRP may modulate the extracellular matrix and bone remodeling by upregulating the TIMP-2/MMP-2 and OPG/RANKL mRNA ratio, respectively.

Avaliar in vivo o efeito da Terapia Fotodinâmica Antimicrobiana (aPDT), após tratamento endodôntico em sessão única, em dentes de cães com lesão periapical, em comparação ao tratamento em duas sessões com o uso de curativo de demora à base de hidróxido de cálcio. Material e Métodos: Após a indução experimental da lesão periapical e instrumentação dos canais radiculares, 48 dentes foram distribuídos nos seguintes grupos: I e III Uso de curativo de demora com pasta à base de hidróxido de cálcio (Calen®); e II e IV -Tratamento em uma única sessão com utilização da aPDT. Os canais radiculares foram obturados e decorridos os períodos experimentais de 120 dias (Grupos I e II) e 180 dias (Grupos III e IV), os animais foram submetidos à eutanásia. Após processamento histotécnico, análise microscópica descritiva/semi-quantitativa, avaliação morfométrica do tamanho da lesão periapical em microscopia de fluorescência e análise radiográfica foram realizadas. Foram utilizados os testes de Kruskal Wallis e exato de Fisher (=0,05). Resultados: Na análise microscópica descritiva, os grupos I e III apresentaram áreas cementárias reparadas, com numerosos feixes colágenos no ligamento periodontal e presença suave de células inflamatórias. Nos grupos II e IV as áreas de reabsorção cementária não estavam reparadas, com reduzida presença de células e fibras e presença de células inflamatórias. Na análise semi-quantitativa do selamento biológico apical houve diferença significante (p<0,0001) entre os grupos I e II; e entre os grupos III e IV (p<0,0001). A análise em microscopia de fluorescência evidenciou diferença significante entre os grupos, após 120 dias (p=0,0004) e após 180 dias (p=0,0081), sendo que os grupos I e III apresentaram lesões periapicais menores. A porcentagem de redução radiográfica das lesões evidenciou diferença significante entre os grupos (p<0,05), com maior porcentagem de redução para os grupos I e III. Com relação à análise imunohistoquímica, nos grupos I, II e IV, as marcações para RANK, RANKL e OPG indicaram sinalização pró-reabsortiva, embora a marcação para RANKL no grupo I tenha sido pouco intensa. Já no grupo III, as marcações evidenciaram ocorrência de neoformação óssea. Conclusão: O tratamento em duas sessões com o uso de curativo de demora à base de hidróxido de cálcio promoveu maior redução no tamanho das lesões periapicais e estágio mais avançado de reparo, evidenciado pelos melhores resultados histopatológicos, imunohistoquímicos e radiográficos, em comparação ao tratamento em uma única sessão com utilização do protocolo de aPDT avaliado. / To evaluate one-session endodontic treatment with aPDT and two-session treatment with calcium-hydroxide (CH)-based dressing in dog\'s teeth with apical periodontitis. Methods: After experimental induction of apical periodontitis, 48 teeth were randomly assigned to the following groups: Group I (one-session treatment with aPDT 120 days); Group II (one-session treatment with aPDT 180 days); Group III (two-session treatment with CH-based dressing -120 days) and Group IV (two-session treatment with CH-based dressing -180 days). The animals were euthanized after 120 and 180 days. After histotechnical processing, microscopic and radiographic analyses were performed. Data were analyzed by Kruskal-Wallis and Fishers exact tests (=0.05). Results: In the microscopical analysis, Groups I and III presented repaired cemental areas, with various colagen bundles in the periodontal ligament and mild presence of inflamatory cells. In the groups III and IV the present resorbed cemental areas were not repired, with reduced number of cells and fibers and the presence of inflamatory cells. The semi-quantitative analysis of the apical clousure, there was a significant difference (p<0.0001) between groups I and II; and between groups III and IV (p<0.0001). In the fluorescence microscopy analysis, there was a significant difference between groups, aftter 120 days (p=0.0004) and after 180 days (p=0.0081). The groups I and III presented smaller periapical lesions. The percentage of radiographic reduction of lesions demonstrated a significant difference between groups (p<0.05) with a higher reducton in group I and II. Regarding the immunohistochemistry analysis, in the groups I, II and IV, RANK, RANKL and OPG staining indicated pro-resorption signaling; although the RANKL immunostaining in the group I were not intense. In the group III, the immunostaining demonstrated the occurrence of bone neoformation. Conclusion: Two-session treatment with CH based promoted more reduction in the periapical lesion size and more repair advanced stage, highlighting better histopathological, immunostaining and radiographic results in comparison with one-session treatment with aPDT protocol used.

A periodontite crônica (PC) é uma doença infecciosa resultando em inflamação das estruturas de suporte dos dentes, perda progressiva de inserção e perda óssea. O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos da Terapia Fotodinâmica antimicrobiana (TFDa) como adjuvante ao tratamento periodontal cirúrgico (TPC) em pacientes diagnosticados com periodontite crônica avançada generalizada (PCAG). Em um modelo tipo boca divida, 20 pacientes com diagnóstico clinico de PCAG receberam inicialmente preparo básico periodontal não cirúrgico com sessões periódicas de raspagem a alisamento radicular (RAR). Depois disso, os sítios com indicação de terapia cirúrgica foram tratados com TFDa associada a raspagem e alisamento radicular (RAR) a retalho ou apenas RAR a retalho. Para protocolo da TFDa, foi utilizada uma fonte de luz laser 660nm de comprimento de onda associada ao fotossentitizador fenotiazida. Todos os pacientes foram acompanhados por mais 90 dias após a terapia cirúrgica. Nos períodos baseline, pós-terapia básica e 90 dias após a terapia cirúrgica foi realizada a avaliação clinica de índice de placa, profundidade de sondagem (PS), nível de inserção clinico relativo e sangramento a sondagem, além da coleta de amostras de biofilme subgengival para a identificac ao e quantificac ao das especies bacterianas atraves da tecnica de Checkerboard DNA-DNA Hybridization. Foi observado redução significante na PS no grupo teste. A utilização da TFDa demonstrou ser superior na redução de patógenos periodontais, principalmente na bactéria do complexo vermellho: T. denticola. Ambos tratamentos foram eficientes no controle da PCAG, porém a TFDa parece possuir maior estabilidade no controle dos parâmetros clinicos e microbiológicos. / Chronic periodontitis (CP) is an infectious disease resulting in inflammation of the teeth support structures, progressive insertion loss and bone loss. The aim of this study was to evaluate the effects of antimicrobial photodynamic therapy (aPDT) as an adjunct to surgical periodontal treatment (SPT) in patients diagnosed with generalized severe chronic periodontitis (SCP). In one kind mouth Split model, 20 patients with clinical diagnosis of SCP initially received nonsurgical periodontal basic preparation with regular sessions of scaling the root planing (SRP). After that, the sites with indication for surgical treatment were treated with aPDT associated with scaling and root planing (SRP) flap or just SRP flap. For aPDT protocol was used a source of laser light of 660nm wavelength associated with phenothiazine photosensitizer. All patients were followed up for 90 days after surgical therapy. In the baseline period, post basic treatment and 90 days after surgical therapy was performed the clinical evaluation of plaque index, probing depth (PD), level of clinical insertion relative and bleeding on probing, in addition to collecting biofilm samples for the identification and quantification of bacterial species using the technique of checkerboard DNA-DNA hybridization. All treatments resulted in clinical improvement. There was significant reduction in PD in the test group. Use of aPDT demonstrated to increase reducing periodontal pathogens, especially bacteria in red complex: Treponema denticola. Both treatments were effective in controlling the SCP, however aPDT seems to have greater stability in the control of clinical and microbiological parameters.

Introdução: A doença periimplantar caracteriza-se pela perda óssea progressiva em implantes dentais osseointegrados. Sua origem é bacteriana, e acomete cerca de 20% da população com reabilitações implantossuportadas. O sucesso do tratamento parece depender da desinfecção da superfície dos implantes para resolução da inflamação, e da configuração dos defeitos ósseos para a regeneração dos tecidos. Até o momento, não há protocolos bem estabelecidos para a desinfecção da superfície de implantes osseointegrados. O objetivo deste estudo foi comparar dois métodos de desinfecção da superfície de implantes, e o efeito do uso da regeneração óssea guiada no tratamento da periimplantite induzida em cães. Materiais e Método: Oito cães beagle receberam 8 implantes cada. Após 8 semanas, ligaduras de seda foram posicionadas, e removidas após mais 8 semanas. O tratamento foi realizado após 10 semanas, por meio de desinfecção com a terapia fotodinâmica antimicrobiana ou aplicação tópica tetraciclina 50mg/ml, com ou sem procedimentos de regeneração óssea guiada associados. Durante o tratamento foram coletadas amostras microbiológicas por meio de um swab com microbrush estéril antes do tratamento, e imediatamente após o tratamento. A eutanásia ocorreu 12 semanas após o tratamento para processamento histológico. Os desfechos de tratamento analisados foram: ganho ósseo linear (mm), ganho ósseo (%), reosseointegração (%), redução bacteriana total e proporcional após o tratamento (%). Resultados: Os resultados gerais não demonstraram diferenças significantes entre os grupos quando comparados os métodos de desinfecção, e o uso ou não de procedimentos regenerativos. O uso da regeneração óssea guiada não resultou em melhoras no ganho ósseo, e sítios vestibulares apresentaram piores resultados regenerativos. A exposição precoce ao meio bucal afetou negativamente os resultados do tratamento, independente do grupo. Conclusão: Ambas terapias antiinfecciosas, associadas ou não a procedimentos regenerativos, obtiveram sucesso na resolução da inflamação e desinfecção da superfície dos implantes, com ganho ósseo parcial, sem o uso de antibioticoterapia sistêmica. / Objectives: This study used a dog model to evaluate two anti-infective treatment protocols for the treatment of periimplantitis with or without the use of guided bone regeneration (GBR). Material and Methods: Eight beagle dogs received eight implants each. After 8 weeks, silk ligatures were installed and then removed after 8 weeks, and after the end of 10 weeks the lesions were treated either with antimicrobial photodynamic therapy (aPDT) or topical tetracycline hydrochloride 50mg/ml with and without guided bone regeneration. Microbiological samples were collected with sterile microbrush before, and immediately after treatment. The animals were euthanized 12 weeks after treatment and submitted to histological processing. The outcomes evaluated included: linear bone gain (mm), bone gain (%), re-osseointegration (%), bacteria total counts before and after each treatment, and proportions of microorganisms. The effects of the implant site, early exposure and type of anti-infective treatment on bone regeneration were evaluated. Results: Both treatment presented success on decontamination of implant surface, with no difference between them. The overall results failed to detect significant differences between the anti-infective treatments and the adjunctive use of guided bone regeneration failed provide better re-osseointegration or bone gain in either of the anti-infective treatments. Buccal sites and implant early exposure negatively affect bone regeneration. Conclusion: Both antiinfective therapies successfully decontaminated implant surface. Stand-alone or combined with guided bone regeneration allowed similar and partial bone gain, without the use of systemic antibiotics.

Introdução: A doença periimplantar caracteriza-se pela perda óssea progressiva em implantes dentais osseointegrados. Sua origem é bacteriana, e acomete cerca de 20% da população com reabilitações implantossuportadas. O sucesso do tratamento parece depender da desinfecção da superfície dos implantes para resolução da inflamação, e da configuração dos defeitos ósseos para a regeneração dos tecidos. Até o momento, não há protocolos bem estabelecidos para a desinfecção da superfície de implantes osseointegrados. O objetivo deste estudo foi comparar dois métodos de desinfecção da superfície de implantes, e o efeito do uso da regeneração óssea guiada no tratamento da periimplantite induzida em cães. Materiais e Método: Oito cães beagle receberam 8 implantes cada. Após 8 semanas, ligaduras de seda foram posicionadas, e removidas após mais 8 semanas. O tratamento foi realizado após 10 semanas, por meio de desinfecção com a terapia fotodinâmica antimicrobiana ou aplicação tópica tetraciclina 50mg/ml, com ou sem procedimentos de regeneração óssea guiada associados. Durante o tratamento foram coletadas amostras microbiológicas por meio de um swab com microbrush estéril antes do tratamento, e imediatamente após o tratamento. A eutanásia ocorreu 12 semanas após o tratamento para processamento histológico. Os desfechos de tratamento analisados foram: ganho ósseo linear (mm), ganho ósseo (%), reosseointegração (%), redução bacteriana total e proporcional após o tratamento (%). Resultados: Os resultados gerais não demonstraram diferenças significantes entre os grupos quando comparados os métodos de desinfecção, e o uso ou não de procedimentos regenerativos. O uso da regeneração óssea guiada não resultou em melhoras no ganho ósseo, e sítios vestibulares apresentaram piores resultados regenerativos. A exposição precoce ao meio bucal afetou negativamente os resultados do tratamento, independente do grupo. Conclusão: Ambas terapias antiinfecciosas, associadas ou não a procedimentos regenerativos, obtiveram sucesso na resolução da inflamação e desinfecção da superfície dos implantes, com ganho ósseo parcial, sem o uso de antibioticoterapia sistêmica. / Objectives: This study used a dog model to evaluate two anti-infective treatment protocols for the treatment of periimplantitis with or without the use of guided bone regeneration (GBR). Material and Methods: Eight beagle dogs received eight implants each. After 8 weeks, silk ligatures were installed and then removed after 8 weeks, and after the end of 10 weeks the lesions were treated either with antimicrobial photodynamic therapy (aPDT) or topical tetracycline hydrochloride 50mg/ml with and without guided bone regeneration. Microbiological samples were collected with sterile microbrush before, and immediately after treatment. The animals were euthanized 12 weeks after treatment and submitted to histological processing. The outcomes evaluated included: linear bone gain (mm), bone gain (%), re-osseointegration (%), bacteria total counts before and after each treatment, and proportions of microorganisms. The effects of the implant site, early exposure and type of anti-infective treatment on bone regeneration were evaluated. Results: Both treatment presented success on decontamination of implant surface, with no difference between them. The overall results failed to detect significant differences between the anti-infective treatments and the adjunctive use of guided bone regeneration failed provide better re-osseointegration or bone gain in either of the anti-infective treatments. Buccal sites and implant early exposure negatively affect bone regeneration. Conclusion: Both antiinfective therapies successfully decontaminated implant surface. Stand-alone or combined with guided bone regeneration allowed similar and partial bone gain, without the use of systemic antibiotics.