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Previous issue date: 2015-05-07 / Não recebi financiamento / Demineralization and caries are often present in patients with orthodontic braces due to the
increased accumulation of dental biofilm containing Streptococcus mutans, which produces
acids that attack the tooth surface. The Antimicrobial Photodynamic Therapy (APDT) has been
shown as an alternative in microbial inactivation in dentistry. This work, carried out both in
vitro and in vivo, aims to evaluate the antimicrobial effect of APDT on Streptococcus mutans
present in the dental biofilm accumulated on the metal surface of orthodontic appliances and in
patients undergoing orthodontic treatment. The in vitro study evaluated the susceptibility of
biofilm formed by S. mutans on the metal surface under the application of orthodontic
appliances APDT induced Curcumin diluted surfactant (SDS) and blue light-emitting diode
(LED). The samples were treated with the photosensitizer (PS) at a concentration of 1 g/L, 0.1%
surfactant and exposed to LED light (455 ± 10 nm, 46mW/cm²), fluence of 30 J/cm². The
experimental groups studied were: control group (P-L-S-); light (P-L+S-), surfactant (P-L-S+)
and photosensitizer (P+L-S-) groups; surfactant-light (P-L+S+), photosensitizer-surfactant
(P+L-S+) and PDT (P+L+S-) groups; and the PDT-surfactant (P+L+S+) group. Each group was
named accordingly to the addiction or not of the photosensitizer (P+ or P-), surfactant (S+ or
S-) and application or not of light (L+ or L-), respectively. The colonies grown on plates of
brain heart infusion (BHI) were counted (CFU / mL) and the results were analyzed by ANOVA
and the post hoc Tukey test (p <0.05). The results showed that in this research protocol, the
group P+L+S+ was able to promote significant decrease (p<0.001) on the population of S.
mutans of 99.999% compared to the control group. In the in vivo study, 24 volunteers were
randomly selected in order to evaluate the clinical utility of APDT and the APDT association
with the surfactant (SDS) as oral decontamination agents in orthodontic patients. The selected
patients (n = 24) were randomly divided into seven groups: G1 - Negative control, G2 -
Curcumin mouthwash, G3 - Curcumin mouthwash+SDS, G4 - light irradiation, G5 - APDT,
G6 - APDT+SDS and G7 - Positive Control (chlorhexidine 0.12% moutwash). Saliva samples
were collected from unstimulated way of each patient in three steps (S) as follows: S1 - initial
condition S2 - Treatment with rinsing (water, curcumin or chlorhexidine) and S3 - After APDT.
The photosensitiser used was curcumin with concentration of 1 g/L. Two types of blue LED
light source emitting in 450±10nm were used in the present study: one emitting with an intensity
of 33.54 mW/cm² and other with 212 mW/cm². Evaluation of microbial reduction, and survival
fraction in each of the studied levels, was performed using the Kruskal-Wallis ANOVA
test. Statistical analysis showed that only G6 and G7 presented results of bacterial inactivation
that showed statistically significant differences (p<0.05) compared to those observed in G1.
These results indicated that APDT, when combined with SDS surfactant, may be used as an
adjunct agent for convenient oral decontamination promoter in vivo. / Desmineralizações e cáries dentais estão comumente presentes em indivíduos portadores de
aparelho fixo ortodôntico, isto ocorre devido ao aumento de acúmulo de biofilme dental
contendo Streptococcus mutans, os quais produzem ácidos que atacam a superfície dental. A
terapia fotodinâmica antimicrobial (TFDA) tem sido mostrada como alternativa em inativação
microbiana na Odontologia. Este trabalho, realizado in vitro e in vivo, tem o objetivo de avaliar
o efeito antimicrobiano da TFDA sobre Streptococcus mutans em biofilme dental sobre
superfície metálica de acessórios ortodônticos e em indivíduos sob tratamento ortodôntico. O
estudo in vitro avaliou a susceptilidade de biofilme formado por S. mutans sobre superfície
metálica de acessórios ortodônticos sob aplicação de TFDA induzida por Curcumina diluída
em surfactante (SDS) e por diodo emissor de luz azul (LED). Nas amostras obtidas de lâminas
de bandas ortodônticas foram formados biofilmes e tratadas com fotossensibilizador (FS)
com concentração de 1g/L, surfactante a 0,1% e exposto a luz LED (455±10 nm,
46mW/cm²), com fluência de30J/cm2. Os grupos experimentais estudados foram: C- (somente
lavagem com solução fisiológica); L+ (aplicação apenas de luz); S+L- (aplicação de
surfactante); S+L+ (aplicação de surfactante e luz); F+L- (aplicação de fotossensibilizador sem
luz); F+L+ (aplicação de fotossensibilizador e luz); F+L-S+ (aplicação de fotossensibilizador
sem luz + surfactante) e F+L+S+ (aplicação de fotossensibilizador e luz + surfactante). As
colônias cultivadas em placas com Brain Heart Infusion (BHI) foram contadas (UFC/mL) e os
resultados foram analisados por ANOVA e teste Tukey post hoc (p<0.05). Os resultados obtidos
demonstraram que no protocolo deste estudo o grupo F+S+L+ foi capaz de promover
diminuição significativa(p<0,001) da população de S. mutans em 99,999% comparado ao grupo
controle. No estudo in vivo, 24 voluntários foram selecionados aleatoriamente, com o objetivo
de avaliar a eficiência clínica da TFDA e da associação da TFDA com o surfactante SDS como
agentes de descontaminação bucal em indivíduos ortodônticos. Os indivíduos selecionados
foram distribuídos aleatoriamente em sete grupos experimentais: G1 - controle negativo, G2 -
bochechos com curcumina, G3 – bochechos com curcumina + SDS, G4 - irradiação com luz
apenas, G5 - TFDA, G6 - TFDA + SDS e G7 - Controle Positivo (clorexidina 0,12%). Amostras
de saliva foram coletadas de maneira não estimulada de cada um dos indivíduos em três etapas
(s), como segue: S1 - Condição inicial, S2 - Tratamento com bochechos (água, clorexidina ou
curcumina) e S3 - Após TFDA. O fotossensibilizador usado foi a Curcumina em concentração
de 1g/L. Foi utilizado no estudo dois tipos de equipamentos de luz com LED azul (450 ± 10nm,
33.54 mW/cm2 e 212 mW/cm2). A avaliação da redução microbiana, e da fração de
sobrevivência em cada um dos níveis estudados, foi realizada utilizando-se o teste ANOVA
Kruskal-Wallis. A análise estatística mostrou que apenas os grupos 6 e 7 apresentaram
resultados de inativação bacteriana que apresentavam diferenças estatisticamente significantes
(p <0,05) em relação aos resultados observados no grupo 1. Estes resultados indicam que a
TFDA associada com o surfactante SDS pode ser utilizado como agente auxiliar conveniente
para promover a descontaminação bucal.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/7202 |
| Date | 07 May 2015 |
| Creators | Panhóca, Vitor Hugo |
| Contributors | Bagnato, Vanderlei Salvador, Souza, Clovis Wesley Oliveira de |
| Publisher | Universidade Federal de São Carlos, Câmpus São Carlos, Programa de Pós-graduação em Biotecnologia, UFSCar |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSCAR, instname:Universidade Federal de São Carlos, instacron:UFSCAR |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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