A comparação dos resultados obtidos utilizando-se uma única sessão de terapia fotodinâmica (PDT) com diodos emissores de luz (LEDs) de 630 nm no tratamento de carcinoma espinocelular (CEC) de gatos foi o objetivo principal do presente estudo, onde duas diferentes composições de precursores da protoporfirina IX (PPIX), o metil aminolevulinato (MEALA) e o ácido aminolevulínico (ALA) foram testados. Dezenove animais com um total de 24 lesões de CEC cutâneo confirmadas pelo estudo histopatológico foram distribuídos em dois grupos; o primeiro foi tratado com MEALA e o segundo com ALA. Pelos resultados negativos em testes sorológicos para detecção dos vírus da imunodeficiência felina (FIV) e vírus da leucemia felina (FeLV), não foi possível correlacionar a ocorrência dessas doenças virais com a incidência de CEC cutâneo nos gatos estudados. A temperatura da superfície cutânea, monitorada durante a PDT não apresentou aumento significativo (t < 3oC) nos dois grupos. Todos os animais foram submetidos a exame clínico e sanguíneo (hemograma e função hepato-renal) antes e após o tratamento, não havendo nenhuma alteração que inviabilizasse a inclusão dos mesmos no protocolo experimental e nem alterações atribuídas ao tratamento. A quantificação imunoistoquímica para o antígeno nuclear de proliferação celular (PCNA) foi realizada como um fator prognóstico do tratamento, porém, os resultados obtidos foram inconclusivos para esse fim. No grupo MEALA, de 10 lesões tratadas, 30% apresentaram respostas completas, 30% apresentaram respostas parciais, 20% apresentaram resposta mínima e em 20% dos casos não houve resposta ao tratamento. Já no grupo ALA foram tratadas 14 lesões, com 28,6% de resposta parcial, 50% de resposta mínima e 21,4% sem resposta. A PDT mostrou-se promissora no tratamento de CEC cutâneo de gatos dentro das condições estudadas, com melhores resultados quando realizada com o MEALA. / The comparison of the results obtained with a single photodynamic therapy (PDT) session using 630 nm light emitting diodes (LEDs) in the treatment of feline cutaneous squamous cell carcinoma (SCC) was the main objective of this study, where two different protoporphyrin IX precursors, methyl aminolevulinate (ALAME) and aminolevulinic acid (ALA) were tested. Nineteen animals comprising 24 SCC of the skin histologically confirmed were distributed into two groups, the first one was treated with ALAME and the second one was treated with ALA. Because of the negative results in tests for feline immunodeficiency virus (FIV) and feline leukemia virus (FeLV) it could not be found any correlation between these diseases and skin SCC in the studied cats. The temperature of the skin during the procedure was monitored showing no significative variation. All animals were submitted to clinical exams and blood tests before and after treatment and there were no alterations that could contraindicate PDT or could be attributed to treatment. Proliferating cell nuclear antigen (PCNA) immunohistochemistry was performed as a prognostic factor of PDT, however, the results were inconclusive and no correlation could be established. Ten SCC skin lesions were treated with ALAME-PDT in the first group, 30% had complete response, 30% had partial response, 20% had minimum response and 20% had no response. In ALA group, 14 SCC lesions were treated and there was no complete response at all - 28,6% of the lesions showed partial response, 50% had minimum response and 21,4% had no response. PDT is a promising treatment for feline SCC under the studied conditions, with better results when performed with ALAME

Um estudo das propriedades ópticas do cromóforo hipocrelina B (HB) e de seus complexos com os íons lantânio (La3+), európio (Eu3+) e térbio (Tb3+) em soluções em etanol foi realizado. Tal pigmento enquadra-se como um promissor fotossensibilizador de segunda geração dadas suas ótimas propriedades, tais como rápido metabolismo in vivo e principalmente elevado rendimento quântico de geração de oxigênio singleto (FD). O presente trabalho foi desenvolvido em duas etapas: a primeira consistiu do estudo espectroscópico dos complexos de hipocrelina B (HB) com os íons lantanídeos (Ln3+), e a segunda, de testes de PDT in vitro em cultura do fungo Candida albicans. Na primeira etapa do trabalho, a melhor razão molar entre HB e Ln3+ foi verificada através do monitoramento do pico de absorção em maior comprimento de onda de cada um dos complexos. O maior deslocamento do pico de absorção da HB (de 589 nm para 614 nm) foi notado para os complexos com razão de 1 mol de HB para 2 mols de íon lantanídeo. Observou-se que a emissão da HB e de seus complexos ocorre desde cerca de 600 nm até 750 nm. Foi possível, com base nos espectros de absorção e de emissão, calcular os valores de níveis de energia da molécula e de seus complexos. Todos os fotossensibilizadores apresentaram como menor nível de energia valor superior a 0,98 eV, o que é um indício de sua capacidade de geração de oxigênio singleto. Foram determinadas as constantes de dimerização das amostras, de maneira a identificar sua tendência à formação de dímeros ou agregados de ordem superior, e os valores obtidos para a HB e seus complexos com lantânio, európio e térbio foram, respectivamente, de 4,7.104, 3,6.105, 2,1.105 e 1,0.105 M-1. Todas as amostras mostraram-se estáveis perante a ação de luz de 532 nm de até 400 mW/cm2 de intensidade pelo período de uma hora de irradiação. As capacidades de geração de oxigênio singleto das amostras foram determinadas tanto através do método espectroscópico direto (detecção da emissão do oxigênio singleto em torno de 1270 nm) quanto do método químico indireto (variações na absorção em 440 nm do composto RNO). Notou-se que para a HB o método direto indicou haver geração de oxigênio singleto, e o método químico revelou que esta espécie é gerada à taxa de 2,8.10-4 s-1; para HB:La3+ (1:1) obteve-se aumento de 32% na geração de oxigênio singleto em relação à HB, e para HB:La3+ (1:2), determinou-se taxa de 3,0.10-4 s-1 pelo método indireto. Com base nos dados experimentais obtidos, verificou-se que o melhor dentre os complexos estudados foi o HB:La3+ (1:2), sendo este e seu precursor HB então aplicados em testes de PDT antimicrobiana in vitro, constituindo a segunda etapa do trabalho. A concentração de HB ideal para trabalho obtida foi de 10 M. Notou-se eliminação total de microorganismos com apenas 30 segundos de irradiação com LED de 460 nm e intensidade de 333 mW/cm2 tanto para o complexo como para o seu precursor. Porém, com excitação em 660 nm com esta mesma intensidade, apenas HB:La3+ (1:2) se mostrou efetivo, chegando ao efeito fotodinâmico total após 6 minutos de irradiação; a redução causada pela HB no mesmo intervalo de tempo foi bem menos pronunciada, o que comprova a eficiência do fotossensibilizador produzido. / A study about the optical properties of the chromophore hypocrellin B (HB) and of its complexes with lanthanum (La3+), europium (Eu3+) and terbium (Tb3+) ions in ethanol solutions was realized. This pigment is a potential second generation photosensitizer due to its great properties, as high in vivo metabolism and mainly high singlet oxygen generation quantum yield (FD). The present work was carried out in two stages: the first one consisted of the spectroscopic study of the complexes of HB with lanthanide ions (Ln3+); the second one, of in vitro PDT tests against Candida albicans. In the first stage of the work, the best molar ratio between HB and Ln3+ was verified by monitoring the complexes longer wavelength absorption peaks. The larger red-shift (from 589 nm to 614 nm) was noted for the complexes with 1 mol of HB for 2 moles of lanthanide ions. It was observed that HB and its complexes emit from about 600 nm up to 750 nm. It was possible, from the absorption and emission spectra, to calculate the values of energy levels for the molecule and its complexes. All photosensitizers showed for the lower energy level value higher than 0,98 eV, which can indicate that they are able to generate singlet oxygen. The dimerization constants of the samples were determined, for verifying their tendency for giving rise to dimmers or higher order aggregates. The obtained values of this parameter for HB and its complexes with lanthanum, europium and terbium were, respectively, 4,7.104, 3,6.105, 2,1.105 and 1,0.105 M-1. All the samples showed to be stable against the action of light of 532 nm with intensity up to 400 mW/cm2 for the period of time of 1 hour. The capacities of generating singlet oxygen were determined by the direct (detection of the singlet oxygen emission around 1270 nm) and the indirect methods (changes in 440 nm absorption of RNO). The direct method indicated that HB can generate singlet oxygen, and the chemical method revealed that this specie is generated following a tax of 2,8.10-4 s-1; for HB:La3+ (1:1), it was obtained an enhancement of 32% on the singlet oxygen generation related to HB, and for HB:La3+ (1:2), the indirect method presented tax of 3,0.10-4 s-1. Based n the experimental data, the best among the studied complexes was HB:La3+ (1:2). Thus, this and its precursor, HB, were applied in antimicrobial PDT in vitro tests, the second stage of this work. The ideal concentration of HB was 10 M. With only 30 seconds of irradiation with LED in 460 nm and with 333 mW/cm2 of intensity, it was observed lethal effect for all the microorganisms, with both HB and its complex. However, with excitation at 660 nm at the same intensity, only HB:La3+ (1:2) was effective, reaching total photodynamic effect after 6 minutes of irradiation; the reduction caused by HB in the same time interval was lower, which proves the effectiveness of the produced photosensitizer.

Objetivo: Avaliar, in vivo, o efeito do tratamento endodôntico em sessão única utilizando a Terapia Fotodinâmica Antimicrobiana (aPDT) no reparo de lesões periapicais induzidas em dentes de cães, por meio da avaliação histopatológica e imunohistoquímica da angiogênese e de marcadores de formação óssea. O tratamento endodôntico em duas sessões com curativo de demora à base de hidróxido de cálcio (CH) foi utilizado como controle. Métodos: Lesões periapicais foram induzidas em 48 pré-molares superiores e inferiores de 6 cães, com 12 meses de idade. Após instrumentação dos canais radiculares, os dentes foram divididos, aleatoriamente, em 4 grupos: CH/120dias (d) e CH/180dias (d): canais radiculares preenchidos com curativo à base de CH; aPDT/120d e aPDT/180d: canais radiculares condicionados com fotossensibilizador à base de fenotiazina (10 mg/mL), por 1 minuto e irradiados com laser de diodo em toda a extensão dos canais, conforme as recomendações do fabricante. Em seguida, todos os canais radiculares foram obturados com cimento AH Plus e, após 120 ou 180 dias, os animais foram eutanasiados e os blocos contendo dentes e tecido ósseo foram submetidos ao processamento histotécnico e à coloração de hematoxilina e eosina (HE) para a análise descritiva da região periapical e mensuração das lesões periapicais, em microscopia convencional, e contagem de vasos sanguíneos sob luz convencional e no modo fluorescente. A análise imunohistoquímica foi realizada para avaliação dos marcadores da formação óssea osteopontina (OPN) e fosfatase alcalina (ALP). Os dados obtidos foram analisados estatisticamente utilizando os testes two-way ANOVA e qui-quadrado, com nível de significância de 5%. Resultados: Aos 120 dias, os dentes do grupo CH/120d apresentaram processo de reparo avançado, com ligamento periodontal apenas ligeiramente aumentado, presença abundante de fibras colágenas e escassas células inflamatórias. Os dentes do grupo aPDT/120d apresentaram o ligamento periodontal moderadamente aumentado e o infiltrado inflamatório era moderado. Poucas fibras colágenas foram observadas. Aos 180 dias, o mesmo padrão foi observado. As lesões periapicais nos grupos tratados com curativo à base de hidróxido de cálcio foram menores que as lesões nos grupos tratados com aPDT (p<0,001), e apresentaram maior número de vasos sanguíneos (p<0,0001), independentemente dos períodos de avaliação. Além disso, os dentes dos grupos tratados com pasta à base de hidróxido de cálcio apresentaram imunomarcação significativamente mais intensa para ALP e OPN (p<0,001), em ambos os períodos. Conclusões: Embora o tratamento com a aPDT tenha estimulado a angiogênese e a expressão dos marcadores da formação óssea, o tratamento endodôntico realizado em duas sessões empregando curativo à base de hidróxido de cálcio estimulou mais intensamente esses processos e promoveu melhor reparo das lesões periapicais / Aim: The aim of this study was to evaluate the in vivo effect of one-session endodontic treatment with antimicrobial photodynamic therapy (aPDT) in the repair of apical periodontitis, in dogs\' teeth, by histopathologic evaluation and imunohistochemistry for angiogenesis and bone formation markers. Two-session treatment with a calcium hydroxide (CH) dressing was used as control. Methods: Apical periodontitis were induced in 48 upper and lower premolars of six 12-monthold dogs. After root canals instrumentation, teeth were randomly divided into 4 groups: CH/120days (d) and CH/180days (d): root canals filled with CH-based dressing; aPDT/120d and aPDT/180d: root canals conditioned with phenothiazinebased photosensitizer (10 mg/mL) for 1 minute and irradiated with diode laser throughout the canals and according to the manufacturer\'s recommendations. Root canals were filled with AH Plus cement, and after 120 or 180 days, the animals were euthanized and teeth were submitted to histotechnical processing and HE staining for description of the periapical region and measurement of apical periodontitis in conventional microscopy and for counting blood vessels under conventional and fluorescent microscopy. Immunohistochemical analysis was performed to evaluate the bone formation markers osteopontin (OPN) and alkaline phosphatase (ALP). Data were statistically analyzed using two-way ANOVA and chi-square test with a significance level of 5%. Results: At 120 days, teeth in Group CH/120d presented the periodontal ligament only slightly enlarged with advanced repair and abundant collagen fibers. Inflammatory cells were scarce. Teeth in group aPDT/120d presented the periodontal ligament moderately enlarged and the inflammatory infiltrate was moderate. Few collagen fibers were observed. At 180 days, the same pattern was observed. Apical periodontitis in CH-treated groups were smaller than the lesions in aPDT-treated groups (p<0.001) and had a greater number of blood vessels (p <0.0001), regardless of evaluation periods. The teeth treated with calcium hydroxide showed significantly more intense immunostaining for ALP and OPN (p<0.001), in both periods. Conclusions: Although aPDT has stimulated angiogenesis and the expression of bone formation markers, the two-session endodontic treatment with a calcium hydroxide-based dressing stimulates them more intensely and promoted better apical periodontitis repair

O objetivo do presente estudo foi avaliar, in vitro, o efeito de diferentes tempos de pré-irradiação do fotossensibilizador na terapia fotodinâmica em biofilmes formados por Streptococcus mutans e Candida albicans, por meio da avaliação da carga microbiana. Os fatores em estudo foram: tempos de pré-irradiação do fotossensibilizador em 3 níveis (1, 2 ou 5 minutos). Para o controle do biofilme dentário cariogênico com aPDT foi utilizado o azul de metileno (0,01%) associado ao laser de diodo (&lambda;=660 nm). O digluconato de clorexidina (CHX a 0,12%) e a solução salina foram utilizados como controle positivo e negativo, respectivamente. O delineamento do estudo foi realizado em blocos completos e casualizados, sendo a amostra composta por 15 culturas de biofilmes de S. mutans, divididas aleatoriamente em 5 grupos e 15 culturas de C. albicans, também divididas em 5 grupos. O experimento foi realizado em triplicata (n=3) e as variáveis de resposta foram obtidas por meio de análise quantitativa da viabilidade bacteriana, expressa em unidades formadoras de colônia (UFC) por mm2 da área do espécime. Os dados obtidos foram analisados com o auxílio do teste one-way ANOVA e pós-teste de Tukey. Todas as análises foram efetuadas por meio do programa Graph Pad Prism 4.0, com nível de significância de 5%. Para o grupo de S. mutans, apenas a solução salina apresentou diferença estatisticamente significante quando comparada aos demais tratamentos (p<0.05), ou seja, o tratamento com aPDT, independentemente do tempo de irradiação aplicado, foi semelhante ao tratamento com CHX e ambos foram mais eficazes na redução do biofilme cariogênico, em comparação à solução salina. Para o grupo de C. albicans não houve diferença estatística entre os grupos (p>0.05). Portanto, pode-se concluir que o tratamento com aPDT diminuiu o número de UFCs de S. Mutans de forma semelhante à CHX, independentemente do tempo de pré-irradiação aplicado. Não foi possível constatar nenhum efeito desta terapia e dos diferentes tempos de pré-irradiação sobre o biofilme de C. albicans. Desta forma, o tempo de pré-irradiação de 1 minuto pode ser utilizado com o objetivo de reduzir a carga microbiana de S. Mutans. / The aim of the present study was to evaluate, in vitro, the effect of different pre-irradiation times of the photosensitizer in photodynamic therapy in biofilms formed by on by Streptococcus mutans and Candida albicans, through the evaluation of the microbial load. The factors under study were: times of pre-irradiation of the photosensitizer in 3 levels (1, 2 or 5 minutes). For the control of the cariogenic dental biofilm with aPDT, methylene blue (0.01%) was used in association with the diode laser (&lambda;=660 nm). Chlorhexidine digluconate (0.12% CHX) and saline were used as positive and negative controls, respectively. The study design was carried out in complete and randomized blocks. The sample consisted of 15 S. mutans biofilms cultures, randomly divided into 5 groups and 15 C. albicans cultures, also divided into 5 groups. The experiment was performed in triplicate (n = 3) and the response variables were obtained through quantitative analysis of bacterial viability, expressed in colony forming units (CFU) per mm2 of the specimen area. The data were analyzed with the aid of the ANOVA one-way test and Tukey\'s post-test. All analyzes were performed using the Graph Pad Prism 4.0 program, with a significance level of 5%. For the S. mutans group, only the saline solution presented a statistically significant difference when compared to the other treatments (p <0.05), that is, the treatment with aPDT, irrespective of the irradiation time applied, was similar to the treatment with CHX and both were more effective in reducing cariogenic biofilm compared to saline. For the group of C. albicans there was no statistical difference between the groups (p> 0.05). Therefore, it can be concluded that the treatment with aPDT reduced the number of CFUs of S. Mutans in a similar way to CHX, independently of the pre-irradiation time applied. No effect of this therapy or of the different pre-irradiation times on the C. albicans biofilm could be observed. In this way, the pre-irradiation time of 1 minute can be used to reduce the microbial load of S. mutans.

O tratamento do câncer e de lesões pré-malignas é uma importante aplicação da terapia fotodinâmica. A base da técnica é o uso da luz associada a um fotossensibilizador, na presença de oxigênio, de forma a promover a formação de espécies reativas de oxigênio que culminam na morte celular. Esta técnica é altamente seletiva, e apresenta poucos efeitos colaterais. A efetividade da terapia pode ser avaliada com base na emissão de fluorescência do fotossensibilizador, uma vez que o grau de fotodegradação deste indica uma terapia mais ou menos efetiva. No caso de tumores, a reincidência de lesões, causada por células malignas remanescentes, é um problema importante e que pode piorar as condições clínicas de um paciente. Este estudo propõe, portanto, um modelo matemático baseado na aferição da fluorescência do fotossensibilizador in situ para previsão da extensão do dano promovido pela terapia fotodinâmica em tempo real. Esta aferição é feita em comparação com o parâmetro experimental de profundidade de necrose, de modo a avaliar se uma lesão pode ser completamente eliminada numa dada aplicação. O estudo utilizou fígados de ratos Wistar machos, saudáveis, como modelo inicial dada sua relativa homogeneidade óptica com relação a lesões tumorais, visando minimizar variáveis. Os fígados foram irradiados com diferentes intensidades (150, 250 e 350 mW/cm2) e com diferentes fluências (50-450 J/cm2) de luz com comprimento de onda de 630 nm, CW, para avaliação das necroses e da fluorescência (avaliada usando 532 nm para excitação). A primeira versão do modelo utilizou o conjunto de dados de 250 mW/cm2 para obtenção de um modelo inicial baseado na fotodegradação avaliada por fluorescência. Este modelo foi alterado com base em modificações biológicas observadas na literatura durante a terapia. Tais alterações estão relacionadas à modificação de aporte de oxigênio causada por vasoconstricção, pela farmacocinética do fotossensibilizador e pelas modificações nas propriedades ópticas intrínsecas ao tecido. Foi possível encontrar equivalência entre modelo e experimentação ao final das modificações propostas ao modelo inicial, embora tenha sido evidente o efeito da variação no fracionamento da fluência entregue sobre os resultados da previsão. Como forma de mostrar a capacidade do modelo não apenas para previsão da profundidade de necrose (e, portanto, da extensão do dano), mas também para avaliações de dosimetria, foi proposta uma situação hipotética onde se entrega a mesma fluência de luz com intensidades diferentes (variando linearmente). Este teste mostrou o potencial do modelo não apenas para avaliar a extensão do dano causado pela terapia em tempo real, mas também para estimar os resultados de protocolos clínicos não-testados e, portanto, para a proposta de melhorias a protocolos de terapia fotodinâmica. / Malignant and pre-malignant cancer lesions treatment is an important application of photodynamic therapy. It is based on the use of light associated to a photosensitizer, in the presence of oxygen, so that reactive oxygen species may be formed, resulting in cell death. This is a highly selective technique, and few side effects are reported. The therapy efficacy may be evaluated through the photosensitizer fluorescence emission, since its level of bleaching indicates a more or less effective therapy application. Concerning cancer, recurrent lesions, caused by remaining malignant cells, is an important problem which may cause the worsening of patient´s clinical condition. Therefore, this study proposes a mathematical model based on the assessment of photosensitizer fluorescence in situ for prediction of the damage extent caused by photodynamic therapy. This evaluation is performed by comparison with the experimental parameter of depth of necrosis, as to evaluate if a lesion can be completely eliminated during an application. This study used male Wistar rats healthy livers as an initial model due to its relative optical homogeneity when compared to tumor lesions, hence minimizing variables. Livers were irradiated using different light fluence rates (150, 250 and 350 mW/cm2) and fluences (50-450 J/cm2) with 630 nm wavelength, CW, to perform evaluation of fluorescence (wit 532 nm excitation) and depth of necrosis. A first model was obtained from the 250 mW/cm2 dataset, based on fluorescence-assessed photobleaching. Such model was modified according to literature observations on biological changes during therapy. Those changes are related to the oxygen arrival, promoted by vessels shutdown, by the photosensitizer pharmacokinetics and by the changes in the intrinsic optical properties of liver tissue. Correspondence between model and experimentation was achieved after the changes proposed to the initial model, although the effect of different fractioning of light fluences on prediction has become evident. To show the model ability not only to predict depth of necrosis (and, hence, damage extent), but also for dosimetry studies, an hypothetical situation in which the same fluence has been delivered in different (linearly varying) fluence rates. This test result showed the potential of the model not only to evaluate the damage extension by the therapy in real-time, but also to investigate untested clinical protocols results and, therefore, to allow proposals of improvement to photodynamic therapy protocols.

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

Devido à sua intensa absorção de luz na região visível do espectro, as porfirinas e seus derivados (clorinas e bacterioclorinas) são de grande importância na terapia fotodinâmica (TFD) para o tratamento de doenças neoplásicas. Neste trabalho foram sintetizadas as novas vinil-porfirinas estrategicamente funcionalizadas (47 e 48), seguida de uma sistemática de reações de Diels-Alder com dieófilos ativados, com o propósito de obter clorinas e/ou bacterioclorinas para potenciais aplicações em TFD. / Due to their strong absorption in the visible region, porphyrins and related derivatives (chlorins and bacteriochlorins) are very important in photodynamic therapy (PDT) for the treatment of neoplasic diseases. In this work were synthesized the novel and strategically functionalizated vinyl-porphyrins 47 and 48, followed by systematic Diels-Alder reactions with activated dienophiles to obtain chlorins and/or bacteriochlorins, potentially useful on PDT.

O adenocarcinoma de ducto pancreático (PDAC) é a quarta causa de morte em decorrência de neoplasias nos países ocidentais. Atualmente, a cirurgia ressectiva é a única possibilidade de cura para a doença, porém, a recidiva tumoral acontece em menos de um ano após a intervenção cirúrgica, mesmo com a quimioterapia adjuvante. A terapia fotodinâmica (PDT) é uma alternativa promissora no tratamento do câncer. No entanto, pouco se sabe sobre o uso da PDT em tumores pancreáticos. Portanto, o objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência da PDT com o azul de metileno (MB) como fotossensibilizador (MB-PDT) em induzir a morte de linhagens de PDAC humanas (AsPC-1, Panc-1, MIAPaCa-2 e BxPC-3) e estudar a contribuição de vias de necrose regulada nos efeitos citotóxicos da terapia sobre estes modelos. Os resultados obtidos mostraram que a MB-PDT foi capaz de induzir a morte massiva das células de PDAC. Além disso, eles indicaram que há dois perfis de susceptibilidade entre as quatro linhagens estudadas quando submetidas a MBPDT com 4,5 J/cm2 de energia e 6min de irradiação. De acordo com os dados apresentados, a diferença nas sensibilidades das linhagens à terapia não está associada à diferenças na capacidade de incorporação do MB ou na localização sub-celular do fotossensibilizador nas diferentes células, uma vez que a localização é, predominantemente, lisossomal em todas elas. Adicionalmente, mostrou-se que as linhagens menos susceptíveis ao tratamento, MIAPaCa-2 e Panc-1, apresentam níveis significativamente menores de RIPK3 e MLKL, dois dos componentes do necrossomo, essenciais para a execução da necroptose. Além disso, foi visto que a MB-PDT induz um aumento de fosforilação de MLKL em AsPC-1, demonstrando a ativação da necroptose após a terapia nestas células, mas não em MIAPaCa-2 (menos responsiva à terapia com 4,5 J/cm2 deenergia e 6min de tempo de irradiação). Ainda, a inibição da via de sinalização necroptótica diminuiu significativamente as porcentagens de morte das células mais susceptíveis (BxPC-3 e AsPC-1), não alterando a resposta de Panc-1 e MIAPaCa-2, corroborando a ativação e importância da necroptose para a citotoxicidade da MB-PDT. Finalmente, neste trabalho foi mostrado que o aumento do tempo de irradiação, mantendo-se a quantidade total de energia aplicada no tratamento, melhora a eficiência da MB-PDT em induzir a morte das células que apresentam limitações para executar a necroptose, sugerindo que mais de uma via de morte esteja sendo ativada após a terapia e que o tempo de irradiação atuaria modulando esta ativação. Complementarmente, foi mostrado que os tempos maiores de irradiação aumentam o estresse oxidativo intracelular que é acompanhado por uma diminuição significativa do conteúdo intracelular de glutationa reduzida (GSH), indicando, preliminarmente, que a ferroptose pode estar sendo acionada após os protocolos mais longos de irradiação. Coletivamente, os resultados apresentados neste trabalho confirmam a eficiência da MB-PDT no tratamento de diferentes linhagens de PDAC, indicando que a necroptose está sendo ativada e contribuindo para a citotoxicidade da terapia sobre as células que não apresentam resistência à esta via de morte. Ainda, eles demonstram que o aumento do tempo de irradiação pode transpor a barreira de resistência de algumas linhagens à terapia, provavelmente por induzir a ativação de outras vias de necrose regulada, mostrando a importância da otimização do protocolo de tratamento no aumento da eficiência da MB-PDT sobre os tumores de pâncreas. Finalmente, os resultados confirmam a MB-PDT como alternativa eficaz no tratamento do PDAC, apresentando um amplo espectro de atuação sobre subtipos tumorais resistentes à vias clássicas de morte celular, uma característica importante no contexto de uma terapia anti-cancer. / Pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC) is the fourth leading cause of death due to neoplasms in western countries. Currently, resective surgery is the only therapetical approach to cure this disease, but tumor´s recurrence occurs less than one year after the surgery, even with adjuvant chemotherapy. Photodynamic therapy (PDT) is a promising alternative for the cancer treatment. However, the efficacy of PDT to treat pancreatic tumors as well as the mechanisms involved in the induction of tumorigenic cell death remain unclear. For this purpose, in this study, we set out to evaluate the efficacy of PDT using methylene blue (MB) as a photosensitizer (MB-PDT), in inducing death of human PDAC derived cell lines (AsPC-1, Panc-1, MIAPaCa-2 and BxPC-3) and to deeper investigate the contribution of necroptosis to the cytotoxic effects of the therapy. We observed that MB-PDT was able to induce massive death of PDAC cells. Moreover, our results indicated that upon MB-PDT (4.5 J/cm2 energy and 6min of irradiation time), there were two susceptibility profiles among the four cell lines studied. Data also showed that this differential profile of cell response was neither associated with the differences in the MB incorporation capacity nor with the subcellular location of the photosensitizer, since the localization was predominantly lysosomal in all of tested cell lines. In addition, less susceptible cells, MIAPaCa-2 and Panc-1, showed significantly lower levels of RIPK3 and MLKL, two of the necrosome components, essential for triggering necroptosis. Furthermore, while MB-PDT (4.5 J/cm2 and 6min of irradiation) has been able to increase MLKL´s phosphorylation levels, an essential step in necroptosis induction, in AsPC-1cells, less responsive MIAPaCa-2 cells presented no variations on the phosphorylation state of this pseudokinase. Moreover, pharmacological inhibition of the necroptotic signaling pathway significantly decreased cell death percentages of the most susceptible cells (BxPC-3 andAsPC-1), without altering the response of Panc-1 and MIAPaCa-2, corroborating that activation of necroptosis was strongly involved in the cytotoxicity of MB-PDT. Finally, this work showed that increasing the irradiation time improved the efficacy of MB-PDT in killing cells which display limitations to perform necroptosis, suggesting that the irradiation time would be modulating the degree of oxidative stress generated and this stimuli would in turn, be responsible for triggering other regulated cell death pathways in a RIKP3 and MLKL independent way. Indeed, this increase in oxidative stress was accompanied by a significant decrease in GSH, a global indicatior of less antioxidant cell capacity, preliminarily pointing at the induction of ferroptosis by longer irradiation protocols. In summary, we demonstrated that MB-PDT is able to induce cell death in different PDAC cell lines and that different regulated cell death mechanisms are being activated upon MB-PDT induction. Furthermore, it was demonstrated that increased irradiation time may overcome the resistance barrier of some cell lines, probably inducing the activation of other regulated cell death pathways, showing the importance of optimizing the irradiation protocol in order to maximize the efficacy of the therapy. Finally, our observations point MB-PDT as an alternative and effective therapy for pancreatic cancer treatment, displaying a broad-spectrum action on tumors displaying different resistance mechanisms to classic cell death pathways, a desired property for improving an anticancer therapy.

Métodos de desinfecção da água destinam-se à inativação de patógenos a fim de minimizar o risco de doenças transmitidas pela água. Estes métodos incluem tratamento com luz ultravioleta e processos químicos, para o qual cloro, dióxido de cloro, hipoclorito e ozônio são comumente utilizados. No entanto, métodos analíticos modernos revelam que estes métodos padrão de desinfecção da água podem levar à formação de produtos tóxicos e potencialmente cancerígenos. Desse modo, desenvolver métodos mais adequados para a desinfecção de água é uma necessidade. Inativação Fotodinâmica é uma nova abordagem para a eliminação de microrganismos patogênicos. Basicamente, esse processo utiliza fotossensibilizadores e luz para promover uma resposta fototóxica, normalmente oxidativa, capaz de danificar biomoléculas e estruturas celulares, provocando a morte dos microrganismos. No entanto, o fotossensibilizador não pode permanecer livre como um contaminante neste tipo de aplicação. Assim, o objetivo desse estudo foi o desenvolvimento de membranas de quitosana com fotossensibilizadores incorporados visando à desinfecção microbiológica da água. As membranas foram preparadas incorporando-se o azul de metileno, a rosa de bengala, meso-tetrakis (4-N-metilpiridil)-porfirina ou a 5,10,15,20-tetrakis(p-aminofenil)-porfirina. A eficiência do processo de Inativação Fotodinâmica com os fotossensibilizadores incorporados as membrana foi investigada empregando-se a bactéria Escherichia coli como modelo, já que esta bactéria está comumente presente em águas de abastecimento. Os resultados mostraram que, dentre os quatro fotossensibilizadores incorporados em membranas de quitosana, o processo fotodinâmico empregando a TMPyP se mostrou mais efetivo: 5 log de redução após 120 minutos de irradiação com LED branco e 4 log de redução após 120 e 140 minutos de irradiação com LED azul e amarelo, respectivamente. Além disso, com o intuito de simular uma situação real de desinfecção, um sistema circulatório de água, contendo membranas de quitosana/TMPyP reforçadas com nylon, foi empregado. Os resultados mostraram que o processo de fotoinativação dinâmico foi efetivo, apresentando 3 log de redução em 80 minutos de irradiação com LED branco. Estes resultados sugerem que o processo é efetivo para inativar bactérias contaminantes na água, empregando-se fotossensibilizadores incorporados em quitosana como suporte polimérico. / Methods of water disinfection aim to inactivate pathogens in order to minimize the risk of waterborne diseases. These methods include treatment with ultraviolet light and chemical processes, for which chlorine, chlorine dioxide, hypochlorite and ozone are commonly used. However, modern analytical methods reveal that these standard methods of water disinfection may lead to the formation of toxic and potentially carcinogenic products. Thus, developing suitable methods for water disinfection is a necessity. Photodynamic inactivation is a new approach to eliminate pathogenic microorganisms. Basically, this process uses photosensitizers and light to promote a phototoxic response, normally oxidative, capable of damaging biomolecules and cellular structures, causing the death of microorganisms. However, the photosensitizer cannot remain free as a contaminant in this type of application. The objective of this study was to develop chitosan membranes with incorporated photosensitizers aiming the microbiological water disinfection. The membranes were prepared by incorporating methylene blue, rose bengal, meso-tetrakis (4-N-methylpyridyl)-porphine or the 5,10,15,20-tetrakis(p-aminophenyl)- porphyrin. The efficiency of the Photodynamic Inactivation with photosensitizers incorporated into the membrane was investigated using the bacteria Escherichia coli as a model, since this bacteria is commonly present in drinking water. The results showed that, among the four photosensitizers incorporated into chitosan membranes, the process employing the TMPyP was more effective: 5 log reduction after 120 minutes of irradiation with white LED and 4 log reduction after 120 and 140 minutes of irradiation with blue and yellow LED, respectively. Moreover, in order to simulate a real situation of disinfection, a water circulation system, containing TMPyP/chitosan membranes reinforced with nylon, was employed. The results showed that the process of photoinactivation using a dynamic system was effective, with about 3 log reduction in 80 minutes of irradiation with white LED. These results suggest that the process is effective to inactivate bacterial contaminants in water using photosensitizers incorporated into chitosan as a polymeric support.

A terapia fotodinâmica (PDT) consiste em introduzir no organismo um composto fotoativo (fotossensibilizador) e irradiar o local a ser tratado com a luz visível. Este procedimento permite obter a(s) forma(s) ativa(s) do composto que tem a capacidade de matar células neoplásicas, bem como fungos e bactérias. Algumas desvantagens dos fotossensibilizadores atualmente aplicados na clínica estimulam a busca de novos compostos mais adequados. Os corantes ciânicos com dois cromóforos (BCD) possuem características espectrais promissoras para aplicação em PDT. Isso estimulou a realização deste trabalho que teve como finalidade estudar as características espectrais, energéticas e de fotodecomposição dos BCD: (i) em diferentes solventes (escolhidos pela constante dielétrica $\\xi$ e capacidade de formar ligação hidrogênio), (ii) na interação com micelas, e (iii) na interação com DNA. Foram estudados $4$ isômeros de corantes ciânicos com dois cromóforos (BCD) com estrutras iguais. Estes isômeros diferem pela estrutura da parte central da molécula. Foram utilizados métodos espectroscópicos estáticos e com resolução temporal tais como absorção ótica, flash-fotólise, fluorescência, anisotropia, dicroísmo circular e calorimetria fotoacústica. Os resultados experimentais foram analisados em comparação com resultados obtidos do cálculo computacional em que foi feita a otimização geométrica das moléculas, análise de orbitais eletrônicos, dos níveis de energia e das probabilidades de transição entre estes. A partir destes dados foram construídos os espectros de absorção S-S dos corantes. Os cálculos confirmaram que a probabilidade de transição entre os níveis de energia dos BCD depende do ângulo entre os cromóforos que é determinado pela estrutura da parte central da molécula. Para um ângulo de $180^{0}$ somente uma banda de absorção está presente no espectro e para o de $90^{0}$ aparecem duas bandas de intensidades iguais. Foi mostrado que no intervalo de temperaturas $<100^{0}$ as conformações dos cromóforos de BCD no estado fundamental são trans-trans, exceto para o BCD com ângulo de $120^{0}$ entre os cromóforos em que no intervalo $0^{0}$ a $100^{0}$ ocorre a mistura das conformações trans-trans e cis-trans. Os resultados experimentais mostraram que em solventes orgânicos os BCD não formam agregados. Como suas características espectroscópicas não seguem a equação de Lippert concluímos que sua solvatação está determinada tanto pelo mecanismo não específico como específico devido as ligações hidrogênio. Os tempos de vida ($\\tau_{S1},\\tau{}_{T1}$) e rendimentos quânticos ($\\phi_{S1},\\phi{}_{T1}$) dos estados excitados singleto e tripleto dos BCD diminuíram com o aumento da constante dielétrica $\\xi$ do solvente. Entretanto o aumento da viscosidade do solvente aumentou estes parâmetros. A presença de água nos solventes orgânicos promove a formação dos agregados de BCD. Os valores de $\\tau_{S1},\\tau\\,{}_{T1}$ e $\\phi_{S1},\\phi\\,{}_{T1}$ diminuíram, provavelmente, devido a dois efeitos: diminuição da microviscosidade ao redor da molécula de BCD e agregação do BCD estimulada pela presença da água. A interação dos BCD com micelas depende da carga dos tensoativos. Para uma carga negativa houve a presença de $3$ espécies do corante dependendo da concentração das micelas: os monômeros livres, os monômeros ligados à micela e os agregados ligados a micela. O tensoativo zwiteriônico gerou duas espécies: os monômeros livres e os monômeros ligados à micela. As constantes de ligação dos BCD com micelas de LPC são da ordem $10^{7}M^{-1}$. Não houve interação com os tensoativos positivos. A interação com DNA estimula a agregação de BCD. Na presença de DNA em solução existem três espécies de BCD: os monômeros livres e ligados com DNA e os agregados de BCD na superfície do DNA. O conteúdo relativo dessas espécies depende da razão {[}BCD]/{[}DNA]. As constantes de ligação dos monômeros de todos BCD com DNA foram da ordem de E7M^{-1}$. Os valores de tau_{S1},\\tau{}_{T1}$ e $\\phi_{S1},\\phi{}_{T1}$ aumentaram com a ligação dos BCD ao DNA, o que significa que a contribuição dos processos não radiativos diminuiu em comparação a água e aos solventes orgânicos. Os BCD sofrem fotodecomposição e esta depende da presença de oxigênio. Na fotodecomposição do BCD ocorre destruição do sistema de conjugação-pi num dos cromóforos pela ligação do oxigênio singlete, formado devido a transferência de energia do estado tripleto do próprio BCD para oxigênio molecular. Os resultados obtidos (alta afinidade com sistemas biológicos e modelos, altos rendimentos quânticos do estado tripleto na interação com estes sistemas, formação de oxigênio singleto) mostram que os BCD apresentam características vantajosas para suas aplicações como fotossensibilizadores em PDT, motivo pelo qual o estudo da sua fototoxicidade e testes in vivo deve prosseguir. / Photodynamic therapy (PDT) consists in the administration of photoactive compounds (photosensitizers) in an organism with subsequent application of visible light to the area to be treated. This procedure leads to the activation of the compound which kills neoplasic cells, as well as fungus and bacteria. The photosensitizers used nowadays show some disadvantages, thus motivating the search for more effective compounds. Bichromophoric cyanine dyes (BCD) exhibit good spectral characteristics to be used in PDT, encouraging the development of this study. This work aimed at studying spectral, energetic and photodecomposition characteristics of BCD: (i) in different solvents (choosen accordingly to their dieletric constant $\\xi$ and the capacity to form hydrogen bonds), (ii) at their interaction with micelles and (iii) at their interactions with DNA. Four BCD isomers with equal chromophores and different structure of the central part of the molecule were studied. Static and time resolved spectroscopic methods such as optical absorption, fluorescence, anisotropy, circular dicroism and photoacustic calorimetry were used. Experimental results were compared with computational ones, based on geometry optimization and analysis of electronic orbital densities, energy levels and transition probabilities. This data allowed to create the BCD singlet absorption spectrum. The computer modelling confirmed that the transition probabilities depended on the angle between chromophores determined by the central structure. The $180^{0}$ BCD showed a single absorption band, while the $90^{0}$ BCD showed two bands of equal intensities. It was demonstrated that at $<100^{0}C$ BCD chromophores are present in the trans-trans form, except for the BCD with $120^{0}$ where the mixture of trans-trans and cis-trans forms was present in the $0^{0}-100^{0}C$ temperature interval. Experimental results have shown that BCD did not form aggregates in organic solvents. The BCD spectral characteristics did not followed the Lippert equation, which means that both non-specific and specific mechanisms, such as the hydrogen bond formation determined the BCD solvatation The life times ($\\tau_{S1},\\tau\\,{}_{T1}$) and quantum yields ($\\phi_{S1},\\phi\\,{}_{T1}$) of singlet and triplet excited states decreased with increase of the solvent dielectric constant $\\xi$. Though, the solvent viscosity increment caused the increase of these parameters. The addition of water to organic solvents led to BCD aggregation. The $\\tau_{S1},\\tau\\,{}_{T1}$ and $\\phi_{S1},\\phi\\,{}_{T1}$ values decreased, probably due to two effects: the decrease of microviscosity around the molecules and aggregation of BCD due to interaction with water. The interaction of BCD with micelles depended on the micelle electric charge. In the presence of negatively charged ones three species were produced in the solution: BCD free monomers, BCD aggregates bound to micelles and BCD monomers bound to micelles. Zwiterionic micelles produced two species: BCD free monomers and monomers bound to micelles. The binding constants with zwiterionic LPC micelles were $\\sim10^{6}M^{-1}$. Positively charged micelles did not interact with BCD. Interaction with DNA stimulated the BCD aggregation. Three species were produced in the solution: BCD free monomers and monomers bound to DNA and BCD aggregates bound to DNA. The relative content of these species depended on the {[}BCD]/{[}DNA] ratio. The BCD monomer to DNA binding constants were $\\sim10^{7}M^{-1}$. The $\\tau_{S1},\\tau{}_{T1}$ and $\\phi_{S1},\\phi{}_{T1}$ values increased with BCD binding to DNA, indicating that non radioactive processes decreased in comparison with pure water and homogeneous organic solvents. The BCD photodecomposition depended on the oxygen presence. This fotodecomposition occured when singlet oxygen (generated due to the energy transfer from the BCD molecule in its triplet state to molecular oxygen) interacted with one of the BCD chromophores destroying its $\\pi$-conjugation system. The obtained results (high affinity to biological and model systems, high triplet state quantum yields at interaction with these systems, singlet oxygen formation) showed that BCD possess promising characteristics for application as photosensitizers in PDT, encouraging future studies on their phototoxicity and \\textit{in vivo} tests.