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.

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.

Neste estudo foi proposto um modelo de formação de biofilme fúngico formado por Candida albicans em dois diferentes substratos associado ou não à glicose para o estudo dos efeitos da terapia fotodinâmica (PDT) utilizando o azul de metileno (AM) como fotossensibilizador, avaliando os efeitos de dois comprimentos de onda distintos incluindo a investigação na captação do AM quando sensibilizados previamente com a glicose. Foi avaliada a susceptibilidade da levedura em suspensão de células crescidas por 24 h (início da fase estacionária) com e sem a adição prévia da glicose. Foram investigadas duas linhagens de C. albicans para a padronização do biofilme, ATCC 90028 e ATCC 10231. Com os biofilmes formados, avaliamos a captação de AM para determinarmos a mais eficiente concentração e tempo de pré-irradiação (PIT). Por último, avaliamos sua sensibilidade à PDT em dois comprimentos de onda distintos (&lambda; = 645 nm e &lambda; = 660 nm) em função do tempo de irradiação (potência = 16 mW, taxa de fluência = 127,3 mW/cm2). A linhagem de célula que possibilitou a formação de biofilme foi a ATCC 10231 em discos de hidrogel. A menor concentração que possibilitou uma melhor captação do AM foi de 500 &mu;M com um PIT de 30 min e em contato prévio com a glicose 50 mM por 90 min. O comprimento de onda mais eficiente, que promoveu redução em leveduras e biofilmes foi o de &lambda; = 660 nm, reduzindo melhor no estudo de leveduras quando sensibilizados com glicose. Nos biofilmes, a redução foi iniciada mais precocemente sem a adição de glicose (com 6 min de irradiação e fluência = 46 J/cm2), porém, em 12 min (fluência = 92 J/cm2) o grupo com glicose passou a ter maior eficiência. / In this study we propose a fungal biofilm model of Candida albicans developed on different substrates for photodynamic effect of photodynamic therapy (PDT) study, using the methylene blue (MB) as photosensitizer, evaluating the effects on two wavelengths distinct, including investigating the difference in uptake of MB when sensitized with glucose. Susceptibility was evaluated in the yeast cell suspension with or without the prior addition of glucose to cells grown for 24 h (early stationary phase). Two strains of C. albicans were investigated for the standardization of the biofilm, ATCC 90028 and ATCC 10231. In biofilms, we evaluated the uptake of MB including cell suspension to determine the most efficient concentration and pre-irradiation time (PIT). Finally, we assess its sensitivity to PDT in two distinct wavelengths (&lambda; = 645 nm and &lambda; = 660 nm) as a function of irradiation time (power = 16 mW, fluence rate = 127,3 mW/cm2). The ATCC strain that allowed the biofilm formation was ATCC 10231 on hydrogel disks. The lowest concentration that enabled better uptake of MB was 500 &mu;M with a PIT 30 min and prior contact with 50 mM glucose f or 90 min. The most effective wavelength, which promoted a reduction in biofilms and yeasts was &lambda; = 660 nm, reducing yeast best when primed with glucose and reduction in biofilms started earlier without the addition of glucose (6 min irradiation, fluence = 46 J/cm2), but at 12 min (fluence = 46 J/cm2) the glucose group now has greater efficiency.

Estudos têm demonstrado o potencial da terapia fotodinâmica antimicrobiana (aPDT) na inativação de diferentes células microbianas. No geral, são três as fases de crescimento dos microrganismos: fase lag, exponencial e estacionária. Os objetivos deste estudo foram avaliar a susceptibilidade de células de Candida albicans em diferentes fases de crescimento, submetidas à aPDT, associando azul de metileno (50 &mu;M) e luz de emissão vermelha (&lambda;= 660 nm) e investigar alterações morfológicas, mecânicas e bioquímicas, antes e depois da aPDT, por microscopia eletrônica de varredura, de força atômica e por espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier. Os resultados obtidos sugerem que, em parâmetros letais, células em fase estacionária de crescimento (48 h) são menos susceptíveis à aPDT, quando comparadas àquelas em fases lag (6 h) e ex-ponencial (24 h) de crescimento. Entretanto, em parâmetros subletais, células de 6 h e 48 h mostraram a mesma susceptibilidade à aPDT. Em sequência, os experimentos foram realizados em parâmetros considerados subletais para células crescidas por 6 e 48 h. A avaliação morfológica mostrou menor quantidade de matriz extracelular em células de 6 h comparada àquelas de 48 h. A espectroscopia de força atômica mostrou que células em fase lag perderam a rigidez após a aPDT, enquanto que células em fase estacionária mostraram comportamento in-verso. Ainda, células de 48 h diminuíram sua adesividade após a aPDT, enquanto que células de 6 h e 24 h tornaram-se mais adesivas. Os resultados bioquímicos revelaram que as diferenças mais significativas entre as células fúngicas de 6 h e 48 h ocorreram na região de DNA e carboidratos. A aPDT promoveu mais alterações bioquímicas na região de DNA e carboidratos em células de 6 h e em lipídios e ácidos graxos em células de 48 h. Nossos resultados indicam que a fase de crescimento celular desempenha papel importante no sítio de ação da aPDT em células de C. albicans. / Studies have demonstrated the potential of antimicrobial photodynamic therapy (aPDT) on the inactivation of different microbial cells. Overall, there are three phases of cell growth: lag phase, exponential phase and stationary phase. The objectives of this study were to evaluate the susceptibility of Candida albicans in different growth stages submitted to aPDT, with methylene blue (50&mu;M) and red light (&lambda; = 660 nm) and to investigate morphological, mechanical and biochemical changes before and after aPDT, by scanning electron microscopy, atomic force microscopy and by Fourier transform infrared spectroscopy. The results suggested that with lethal parameters, cells in stationary phase (48 h) are less susceptible to aPDT, compared to those in lag phase (6 h) and exponential phase (24 h). However, in sub-lethal parameters 6 h and 48 h cells showed the same susceptibility to aPDT. The following results were obtained in sub-lethal parameters. The morphological evaluation showed lower amount of extra-cellular matrix at 6 h compared to cells growth for 48 h. The atomic force spectroscopy showed that cells in lag phase lost cell wall rigidity after aPDT, while cells in stationary phase showed a reverse behavior. Furthermore, 48 h cells presented a decrease in their adhesiveness after aPDT, whereas cells growth for 6 h and 24 h become more adhesive. The biochemical evaluation showed that the most significant differences among the fungal cells growth for 6 h and 48 h in DNA and carbohydrates. The aPDT caused more expressive alterations on DNA and carbohydrates in cells growth for 6 h, while cells growth for 48 h presented significant alterations on lipids and fatty acids. Our results indicate that cell growth phase play an important role on the target sites affected by aPDT in C. albicans cells.

Submitted by Maria Lúcia Frade (marifrad@hotmail.com) on 2018-06-25T15:04:46Z No. of bitstreams: 1 Dissertação com artigo versão de arquivamento 25_06_2018.pdf: 5490840 bytes, checksum: 7f04a23e5fbc4a98d7cc0bd23f546892 (MD5) / Approved for entry into archive by Maria Irani Coito null (irani@fcfar.unesp.br) on 2018-06-25T19:35:56Z (GMT) No. of bitstreams: 1 frade_ml_me_arafcf_int.pdf: 5490840 bytes, checksum: 7f04a23e5fbc4a98d7cc0bd23f546892 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-25T19:35:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 frade_ml_me_arafcf_int.pdf: 5490840 bytes, checksum: 7f04a23e5fbc4a98d7cc0bd23f546892 (MD5) Previous issue date: 2018-05-30 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / A acne vulgar é uma das dermatoses mais frequentes em jovens e a infecção causada pela bactéria Cutibacterium acnes (antigo Propionibacterium acnes) tem importante papel na patogênese da acne. Existem várias opções de tratamento que variam de acordo com a gravidade da doença, porém são associados com reações indesejadas e resistência aos antimicrobianos. A terapia fotodinâmica antimicrobiana (TFDa) então é proposta como tratamento alternativo para inativar C. acnes juntamente com a incorporação do fotossensibilizador (FS) em uma formulação tópica para otimizar a terapia. Este trabalho objetivou avaliar a eficácia in vitro da TFDa mediada pelo azul de metileno (AM) incorporado em hidrogel de quitosana e poloxamer (HG-AM) contra C. acnes em fase planctônica e biofilme. A viabilidade celular após TFDa foi avaliada através da quantificação das colônias formadas por mililitro de amostra (UFC/mL). Para caracterizar estruturalmente os HGs foram realizadas as análises oscilatórias e de comportamento de fluxo em reômetro de estresse controlado com geometria placa-cone e a bioadesão em pele de orelha de porco utilizando um texturômetro. A análise estatística dos dados feita foi a Análise de Variância (one way ANOVA) com pós-teste de Tukey. Os resultados deste estudo mostrou que a TFDa contra C. acnes foi eficaz utilizando HG-AM em fase plactônica. A concentração bactericida mínima foi de 12,5 µg/mL associada a uma fluência de 90 J/cm2. O biofilme de C. acnes não foi totalmente eliminado pela TFDa com HG-AM nas condições testadas. A máxima redução microbiana alcançada com o HG-AM foi de 1,9 log10 com 75 µg/mL do FS utilizando 150 J/cm2 e 30 minutos de pré-incubação do biofilme com o HG-AM. O HG a 0,25% de quitosana (HG1) mostrou-se adequado para aplicação na superfície da pele pois concentrações maiores de quitosana aumentam a elasticidade do hidrogel, podendo atrasar a liberação do FS. A incorporação do AM não afetou suas características reológicas e bioadesivas de forma significativa. Foi possível concluir que a TFDa mediada por HG-AM foi mais eficiente do que AM em solução para a redução total da carga microbiana em fase planctônica nas mesmas condições. / Acne vulgaris is one of the most frequent dermatosis in young people and the infection caused by the bacteria Cutibacterium acnes (formerly Propionibacterium acnes) plays an important role in the pathogenesis of acne. There are several treatments options that vary according to the severity of the disease, but are associated with unwanted reactions and antimicrobial resistance. Antimicrobial photodynamic therapy (aPDT) is then proposed as an alternative treatment to inactivate C. acnes together with the incorporation of the photosensitizer (PS) into a topical formulation to optimize therapy. This work aimed to evaluate the in vitro efficacy of methylene blue (MB) mediated TFDa incorporated in chitosan and poloxamer (HG-MB) hydrogels against planktonic and biofilm C. acnes. Cell viability after aPDT was evaluated by quantifying the colonies formed per milliliter of sample (CFU / mL). To characterize structurally the HG were performed the oscillatory and behavior of flow in a controlled stress rheometer with cone-plate geometry and bioadhesion in pig ear skin using a texture analyser. The statistical analysis of the data was the Analysis of Variance (one way ANOVA) with post-test of Tukey. The results of this study showed that aPDT was effective using HG-MB in planktonic phase. The minimum bactericidal concentration was 12.5 μg/mL associated with a fluence of 90 J/cm2. The C. acnes biofilm was not totally eliminated by the aPDT with HG-MB under the conditions tested. The maximum microbial reduction achieved with HG-MB was 1.9 log10 with 75 μg/mL of the PS using 150 J/cm2 and 30 minutes biofilm incubation with HG-MB. HG at 0.25% of chitosan (HG1) was adequate for application to the skin surface because higher concentrations of chitosan increase the elasticity of the hydrogel and may delay PS release. The incorporation of MB did not significantly affect its rheological and bioadhesive characteristics. It was possible to conclude that HG-MB mediated aPDT was more efficient than MB solution for the total reduction of planktonic microbial load under the same conditions. / 133456/2016-1

Submitted by MIRIAN MARCOLAN DE MELLO null (marcolanmirian@yahoo.com.br) on 2016-02-16T08:13:42Z No. of bitstreams: 1 TESE Doutorado Mirian14_02_2016REPOSITÓRIO.pdf: 1649527 bytes, checksum: c26e5ed45e88f8a3889873caa917015a (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Paula Grisoto (grisotoana@reitoria.unesp.br) on 2016-02-17T13:45:10Z (GMT) No. of bitstreams: 1 mello_mm_dr_sjc.pdf: 1649527 bytes, checksum: c26e5ed45e88f8a3889873caa917015a (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-17T13:45:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 mello_mm_dr_sjc.pdf: 1649527 bytes, checksum: c26e5ed45e88f8a3889873caa917015a (MD5) Previous issue date: 2015-12-14 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Devido ao rápido aumento dos micro-organismos resistentes aos antibióticos e ao desenvolvimento limitado de novos agentes antimicrobianos, as infecções por bactérias Gram-negativas estão se tornando um desafio para os profissionais da saúde e uma ameaça para a saúde pública internacional. O objetivo desse estudo foi avaliar o efeito sinérgico dos antibióticos convencionais associados a terapia fotodinâmica antimicrobiana (PDT) no controle de Acinetobacter baumannii. Para realização desse trabalho, foram obtidos isolados clínicos de A. baumannii do Laboratório de Análises Clínicas Valeclin da cidade de São José dos Campos/SP, identificados pelo método de bioquimismo e submetidos ao teste de difusão em disco para verificar a sensibilidade antimicrobiana. Os isolados selecionados foram transferidos para o ICT/UNESP, onde foi realizado testes para determinação da Concentração Inibitória Mínima aos antibióticos Imipenem e Meropenem seguindo as normas da CLSI. Cepas sensíveis e resistentes aos antibióticos foram avaliadas quanto a sensibilidade in vitro à terapia fotodinâmica antimicrobiana. Além disso, foram testados os efeitos dos antibióticos convencionais, da PDT e da terapia combinada de antibióticos e PDT nas infecções experimentais induzidas em G. mellonella por isolados clínicos de A. baumannii resistentes aos antibióticos. Os resultados das terapias na infecção experimental foram avaliados por meio da curva de sobrevivência das lagartas de G. mellonella. Os dados dos testes in vitro foram submetidos à Análise de Variância e teste de Tukey. Os dados obtidos na curva de sobrevivência de G. mellonella foram analisados pelo método de Log-rank. Em todos os testes, foi considerado nível de significância de 5%. Nos resultados desse estudo, observou-se que o Laboratório Valeclin identificou 1,54% de amostras positivas para A. baumannii entre as 13.715 amostras clínicas analisadas em um período de 8 meses. Entre os isolados de A. baumannii, 58% demonstraram resistência aos antibióticos imipenem e meropenem por meio de teste de difusão em disco. A seguir 3 isolados clínicos sensíveis e 18 isolados resistentes a esses antibióticos foram selecionados para o presente estudo. O valor de CIM para os isolados sensíveis variou de ˂ 0,5 a 1µg/mL e para os isolados resistentes de 64 a >128µg/mL. A PDT in vitro reduziu o número de células de A. baumannii em todos os isolados testados, mas o percentual de redução foi dependente dos isolados analisados. Além disso, verificou-se nos testes in vivo, que o tratamento com PDT, antibióticos (Imipenem e Meropenem) e associação de PDT+Antibióticos resultaram na sobrevivência das lagartas de G. mellonella, porém sem efeito sinérgico. Conclui-se que a PDT teve ação antimicrobiana contra isolados clínicos de A. baumannii sensíveis e resistentes aos carbapenêmicos, mas não apresentou efeito sinérgico quando associada com antibióticos. / Due to the rapid growth of microorganisms resistant to antibiotics and the limited development of new antimicrobial agents, infections by Gram-negative bacteria are becoming a challenge for health professionals and a threat to international public health. The aim of this study was to evaluate the synergistic effect of conventional antibiotics associated with antimicrobial photodynamic therapy (PDT) in control of Acinetobacter baumannii. In order to conduct this project were obtained clinical isolates of A. baumannii at the Clinical Laboratory Valeclin situated in the city of São José dos Campos / SP, identified by bioquimismo method and submitted to disk diffusion test to verify the antimicrobial sensitivity. The selected isolates were transferred to the ICT / UNESP, which were conducted tests to determine the Minimum Inhibitory Concentration to Imipenem and Meropenem antibiotics following the rules of the CLSI. Sensitive and resistant strains to antibiotics were evaluated in vitro sensitivity to antimicrobial photodynamic therapy. Besides, the effects of conventional antibiotics, and combined PDT, and PDT of antibiotics in experimental infections induced in G. mellonella by clinical isolates of A. baumannii resistant to antibiotic therapy were tested. The results of therapies in experimental infection were evaluated by survival curve of worms G. mellonella. Data from in vitro tests were submitted to ANOVA and Tukey test. The data obtained in G. mellonella survival curve were analyzed by log-rank method. In all tests it was considered 5% significance level. The results of this study, it was observed that the Valeclin Laboratory identified 1.54% of positive samples for A. baumannii between the 13,715 clinical specimens analyzed in a period of 8 months. Among the isolates of A. baumannii, 58% were resistant to antibiotic imipenem and meropenem by disk diffusion test. Next, 3 isolates clinical sensitive and 18 isolates resistant to those antibiotics were selected for this study. The MIC value for sensitive isolates ranged from 0.5 to ˂ 1μg / mL and resistant isolates from 64 to> 128μg / mL. The PDT in vitro reduced the number of A. baumannii cells in all isolates tested, but the percentage of reduction was dependent on the analyzed isolates. Furthermore, it was found in in vivo tests, treatment with PDT, antibiotic (Imipenem and Meropenem) and PDT + Antibiotics association resulted in the survival of G. mellonella caterpillars, but no synergistic effect. It was concluded that PDT has antimicrobial activity against clinical isolates of A. baumannii sensitive and resistant to carbapenems, but it had no synergistic effect when combined with antibiotics.

Estudos têm demonstrado o potencial da terapia fotodinâmica antimicrobiana (aPDT) na inativação de diferentes células microbianas. No geral, são três as fases de crescimento dos microrganismos: fase lag, exponencial e estacionária. Os objetivos deste estudo foram avaliar a susceptibilidade de células de Candida albicans em diferentes fases de crescimento, submetidas à aPDT, associando azul de metileno (50 &mu;M) e luz de emissão vermelha (&lambda;= 660 nm) e investigar alterações morfológicas, mecânicas e bioquímicas, antes e depois da aPDT, por microscopia eletrônica de varredura, de força atômica e por espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier. Os resultados obtidos sugerem que, em parâmetros letais, células em fase estacionária de crescimento (48 h) são menos susceptíveis à aPDT, quando comparadas àquelas em fases lag (6 h) e ex-ponencial (24 h) de crescimento. Entretanto, em parâmetros subletais, células de 6 h e 48 h mostraram a mesma susceptibilidade à aPDT. Em sequência, os experimentos foram realizados em parâmetros considerados subletais para células crescidas por 6 e 48 h. A avaliação morfológica mostrou menor quantidade de matriz extracelular em células de 6 h comparada àquelas de 48 h. A espectroscopia de força atômica mostrou que células em fase lag perderam a rigidez após a aPDT, enquanto que células em fase estacionária mostraram comportamento in-verso. Ainda, células de 48 h diminuíram sua adesividade após a aPDT, enquanto que células de 6 h e 24 h tornaram-se mais adesivas. Os resultados bioquímicos revelaram que as diferenças mais significativas entre as células fúngicas de 6 h e 48 h ocorreram na região de DNA e carboidratos. A aPDT promoveu mais alterações bioquímicas na região de DNA e carboidratos em células de 6 h e em lipídios e ácidos graxos em células de 48 h. Nossos resultados indicam que a fase de crescimento celular desempenha papel importante no sítio de ação da aPDT em células de C. albicans. / Studies have demonstrated the potential of antimicrobial photodynamic therapy (aPDT) on the inactivation of different microbial cells. Overall, there are three phases of cell growth: lag phase, exponential phase and stationary phase. The objectives of this study were to evaluate the susceptibility of Candida albicans in different growth stages submitted to aPDT, with methylene blue (50&mu;M) and red light (&lambda; = 660 nm) and to investigate morphological, mechanical and biochemical changes before and after aPDT, by scanning electron microscopy, atomic force microscopy and by Fourier transform infrared spectroscopy. The results suggested that with lethal parameters, cells in stationary phase (48 h) are less susceptible to aPDT, compared to those in lag phase (6 h) and exponential phase (24 h). However, in sub-lethal parameters 6 h and 48 h cells showed the same susceptibility to aPDT. The following results were obtained in sub-lethal parameters. The morphological evaluation showed lower amount of extra-cellular matrix at 6 h compared to cells growth for 48 h. The atomic force spectroscopy showed that cells in lag phase lost cell wall rigidity after aPDT, while cells in stationary phase showed a reverse behavior. Furthermore, 48 h cells presented a decrease in their adhesiveness after aPDT, whereas cells growth for 6 h and 24 h become more adhesive. The biochemical evaluation showed that the most significant differences among the fungal cells growth for 6 h and 48 h in DNA and carbohydrates. The aPDT caused more expressive alterations on DNA and carbohydrates in cells growth for 6 h, while cells growth for 48 h presented significant alterations on lipids and fatty acids. Our results indicate that cell growth phase play an important role on the target sites affected by aPDT in C. albicans cells.

Neste estudo foi proposto um modelo de formação de biofilme fúngico formado por Candida albicans em dois diferentes substratos associado ou não à glicose para o estudo dos efeitos da terapia fotodinâmica (PDT) utilizando o azul de metileno (AM) como fotossensibilizador, avaliando os efeitos de dois comprimentos de onda distintos incluindo a investigação na captação do AM quando sensibilizados previamente com a glicose. Foi avaliada a susceptibilidade da levedura em suspensão de células crescidas por 24 h (início da fase estacionária) com e sem a adição prévia da glicose. Foram investigadas duas linhagens de C. albicans para a padronização do biofilme, ATCC 90028 e ATCC 10231. Com os biofilmes formados, avaliamos a captação de AM para determinarmos a mais eficiente concentração e tempo de pré-irradiação (PIT). Por último, avaliamos sua sensibilidade à PDT em dois comprimentos de onda distintos (&lambda; = 645 nm e &lambda; = 660 nm) em função do tempo de irradiação (potência = 16 mW, taxa de fluência = 127,3 mW/cm2). A linhagem de célula que possibilitou a formação de biofilme foi a ATCC 10231 em discos de hidrogel. A menor concentração que possibilitou uma melhor captação do AM foi de 500 &mu;M com um PIT de 30 min e em contato prévio com a glicose 50 mM por 90 min. O comprimento de onda mais eficiente, que promoveu redução em leveduras e biofilmes foi o de &lambda; = 660 nm, reduzindo melhor no estudo de leveduras quando sensibilizados com glicose. Nos biofilmes, a redução foi iniciada mais precocemente sem a adição de glicose (com 6 min de irradiação e fluência = 46 J/cm2), porém, em 12 min (fluência = 92 J/cm2) o grupo com glicose passou a ter maior eficiência. / In this study we propose a fungal biofilm model of Candida albicans developed on different substrates for photodynamic effect of photodynamic therapy (PDT) study, using the methylene blue (MB) as photosensitizer, evaluating the effects on two wavelengths distinct, including investigating the difference in uptake of MB when sensitized with glucose. Susceptibility was evaluated in the yeast cell suspension with or without the prior addition of glucose to cells grown for 24 h (early stationary phase). Two strains of C. albicans were investigated for the standardization of the biofilm, ATCC 90028 and ATCC 10231. In biofilms, we evaluated the uptake of MB including cell suspension to determine the most efficient concentration and pre-irradiation time (PIT). Finally, we assess its sensitivity to PDT in two distinct wavelengths (&lambda; = 645 nm and &lambda; = 660 nm) as a function of irradiation time (power = 16 mW, fluence rate = 127,3 mW/cm2). The ATCC strain that allowed the biofilm formation was ATCC 10231 on hydrogel disks. The lowest concentration that enabled better uptake of MB was 500 &mu;M with a PIT 30 min and prior contact with 50 mM glucose f or 90 min. The most effective wavelength, which promoted a reduction in biofilms and yeasts was &lambda; = 660 nm, reducing yeast best when primed with glucose and reduction in biofilms started earlier without the addition of glucose (6 min irradiation, fluence = 46 J/cm2), but at 12 min (fluence = 46 J/cm2) the glucose group now has greater efficiency.

A reabsorção óssea alveolar associada as perdas dentais constitui uma condição inerente ao processo de cicatrização fisiológico natural. Técnicas como a instalação de implantes imediatos e técnicas de preservação alveolar têm sido sugeridas com o objetivo de limitar as alterações adversas sofridas pelo processo alveolar. Contudo, frequentemente as perdas dentárias estão associadas a infecções crônicas que tradicionalmente contraindicariam os procedimentos de enxerto ou implantes imediatos, a menos que meticulosos debridamento e irrigação alveolar associados a adequado protocolo antibiótico pré e pós-operatório sejam empregados. Alternativas precisam ser testadas para a substituição do uso indiscriminado de antibioticoterapia sistêmica. O objetivo do presente estudo foi avaliar o efeito da TFDa na descontaminação de alvéolos infectados previamente a instalação de implantes imediatos e na cicatrização de alvéolos pós-extração associados ou não ao uso de enxertos xenógeno através de análises microtomográficas e histomorfométricas. Para tanto, foram selecionados 8 cães, os quais foram submetidos a uma fase de indução de doença periodontal por ligadura, seguida por um período de estabelecimento da doença. Após a exodontia dos prémolares bilaterais, aleatoriamente os alvéolos de um lado da mandíbula foram descontaminados por debridamento mecânico associado a irrigação com solução salina (grupo controle) e do outro lado por debridamento mecânico e irrigação com solução salina associados a terapia fotodinâmica antimicrobiana (grupo teste), e subsequentemente submetidos a instalação de implantes imediatos, dando origem aos grupos GT-I (Grupo Teste - Implante) e GC-I (Grupo Controle - Implante). Os demais alvéolos, foram utilizados para o estudo da dinâmica de cicatrização alveolar. Os sítios foram aleatoriamente alocados em: GT-C (Grupo teste - Coágulo), GT-BO (Grupo Teste - Bio-Oss®), GT-BOC (Grupo Teste - Bio-Oss® Collagen), GC-C (Grupo Controle - Coágulo), GC-BO (Grupo Controle - Bio-Oss®) e GC-BOC (Grupo Controle - Bio-Oss® Collagen). Após 12 semanas, os cães foram sacrificados e as amostras processadas para as análises de microtomografia computadorizada, histologia e histomorfometria. Na avaliação da cicatrização dos alvéolos pós-extração, embora os alvéolos descontaminados com TFDa (GT-C, GT-BO, GT-BOC) tenham apresentado melhores resultados numéricos, em relação a altura da crista óssea vestibular (ACOV) e a dimensão buco-lingual (DBL), não foram evidenciadas diferenças relevantes na análise histomorfométrica. Apenas a ACOV, mensurada na avaliação microtomográfica bidimensional, demonstrou-se significativamente inferior nos alvéolos do grupo teste que não receberam material de enxerto (GT-C) quando comparados aos respectivos alvéolos do grupo controle (GC-C). Na avaliação dos implantes imediatos, a análise histomorfométrica dos parâmetros: reabsorção da crista óssea vestibular (RCOV) e contato osso implante (BIC) demonstrou resultados significantemente superiores no GT-I em relação ao GC-I, e do parâmetro densidade óssea (DO) demonstrou apenas resultado numericamente superior no GT-I em relação ao GC-I. Todas as análises microtomográficas bidimensionais (RCOV) e tridimensionais (volume ósseo BV, porcentagem óssea BV/TV, densidade de superfície óssea BS/TV, espessura trabecular Tb.TH, número de trabéculas Tb.N e separação trabecular Tb.SP) demonstraram resultados significantemente melhores nos implantes do grupo teste (GT-I) em relação aos implantes do grupo controle (GC-I). A TFDa demonstrou potencial como agente de descontaminação de alvéolos pósextração periodontalmente infectados, previamente a instalação de implantes imediatos e na cicatrização de alvéolos pós-extração associados ou não a materiais de enxerto xenógenos, sem o uso de antibioticoterapia sistêmica associada. / Alveolar bone resorption following tooth loss is an inherent condition of the natural healing process. Therefore, several techniques, such as immediate implants placement and post extraction socket preservation, have been suggested in order to limit the adverse changes suffered by the alveolar process. However, extraction sockets commonly results from the removal of teeth affected by chronic infection, which conventionally contraindicates immediate bone graft and implant placement unless meticulous wound debridement and alveolar irrigation associated to a suitable pre- and post-operatory antibiotic protocol are employed. Alternatives ought to be tested in order to substitute the indiscriminate use of systemic antibiotic therapy. The aim of the present study was to evaluate the effect of the antimicrobial photodynamic therapy (aPDT) in the decontamination of infected post extraction sockets, previously to immediate implant placement and in the healing of post extraction sockets associated or not to xenografts. In the first phase, periodontitis was induced with ligatures in the mandibular premolars of eight beagle dogs. After 2 months, in the second phase of the study the dogs had their mandibular bicuspids bilaterally extracted, and randomly one hemi-mandible was decontaminated by mechanic debridement associated to saline solution irrigation (Control Group - CG), and the other hemi-mandible was decontaminated with mechanic debridement and saline solution irrigation associated to antimicrobial photodynamic therapy (Test Group - TG). Thereafter, 3 immediate implants in each side of the mandible were placed and the following groups were devised: TG-I (Test Group - Implant) and CG-I (Control Group - Implant). The remaining sockets were used for the study of the healing dynamic. The sockets were randomly assigned to the following groups: Test Group - Blood clot (TG-BC), Test Group Bio- Oss® (TG-BO), TG - BOC (Test Group Bio-Oss® Collagen), Control Group - Blood Clot (CG-BC), Control Group - Bio-Oss® (CG-BO) and Control Group - Bio-Oss® Collagen (CG-BOC). After 12 weeks, the dogs were sacrificed and the specimens were processed for microtomographic, histological and histomorphometric analysis. When the post extraction healing process was evaluated, the aPDT decontaminated sockets (TG-BC, TG-BO and TG-BOC) presented better numerical results in comparison to both buccal bone crest height (BCL) and in the bucco-lingual dimension (BLD). However, there were no statistically differences among the groups for these parameters in the histomorphometric analysis. Only the BCL measured in the two-dimensional microtomographic analysis showed statistic better results in the TG-BC when compared to the CG-BC. In the evaluation of the immediate implant placement the histomorphometric analysis presented statistically better results for the TG-I in the bone-implant contact (BIC), as well as in the vertical buccal bone loss (VBBL). The bone density (BD) was numerically better in the TG-I than in the CG-I. Both two-dimensional (VBBL) and three-dimensional (bone volume BV, percentage of the total bone volume - BV/TV, bone surface density - BS/TV, trabecular thickness Tb.Th, trabecular separation Tb.Sp and trabecular number TB.N) microtomographic analysis showed statistically better results in the TG-I. The aPDT showed potential in the decontamination of infected post extraction sockets previously to immediate implant placement and in the healing of post extraction sockets associated or not to xenogeneic grafts, without the use of systemic antibiotics.