The biological effects of different LED wavelengths in the health field. A review / Os efeitos biológicos de diferentes comprimentos de onda de LED na área da saúde. Uma revisão

Introduction: the use of light emitting diodes (LED) in domestic and public vias have increased in the last 20 years. In addition, the LED light has been used as a light source for medical applications. Objective: since humans are increasingly exposed to LEDs, there is an urgency to investigate the possible biological effects on tissues caused by this exposure. So, researchers have been focused their investigations in the application of this light in the health field. Material and method: in this review, a search in important databases was performed on the biological effects caused after application of different LED light protocols in in vitro and in vivo studies. Result: although most published papers have shown positive results, some of them reported negative biological effects of light LEDs technology on humans' cells/tissues. Conclusion: therefore, the comprehension of the biological effects caused by light LEDs will provide a better assessment of the risks involved using this technology.

Introdução: o uso de diodos emissores de luz ("LED") em vias domésticas e públicas tem aumentado nos últimos 20 anos. Além disso, a luz LED tem sido usada para aplicações médicas. Objetivo: pelo fato de seres humanos estarem cada vez mais expostos aos LEDs, há urgência em investigar os possíveis efeitos biológicos nos tecidos causados por esta exposição. Assim, pesquisadores têm focado suas investigações no uso desta luz na área da saúde. Material e método: nesta revisão foi realizada uma pesquisa em bancos de dados conceituados sobre os efeitos biológicos causados após aplicação de diferentes protocolos de luz LED em estudos in vitro e in vivo. Resultado: embora a maioria dos artigos publicados tenham mostrado resultados positivos, alguns deles relataram efeitos biológicos negativos da tecnologia de LEDs nas células/tecidos humanos. Conclusão: portanto, a compreensão dos efeitos biológicos causados pela luz LED proporcionará uma melhor avaliação dos riscos envolvidos no uso desta tecnologia.

Fotoativação de uma população heterogênea de células cutâneas em um modelo diabético in vitro / Photoactivation of heterogeneous population of cutaneous cells in an in vitro diabetic model

Atualmente, o diabetes mellitus (DM) continua sendo um problema de saúde crescente relacionado ao atraso na cicatrização cutânea e altas taxas de amputação, o que leva a uma grande necessidade de novas terapias. Uma abordagem alternativa para o tratamento de feridas diabéticas é a terapia de fotobiomodulação (PBMT). No entanto, o mecanismo que a PBMT pode ativar para estimular o reparo de feridas em uma condição prejudicada, como diabetes, ainda não é totalmente compreendido. Identificar e analisar o papel da PBMT na modulação das células cutâneas em um modelo in vitro de diabetes tipo I. Populações heterogêneas de células cutâneas foram isoladas enzimaticamente de camundongos não diabéticos e diabéticos e tratadas ou não com laser de diodo (InGalP, 660nm, 20mW, 5J/cm2 , 0,71 W/cm2 ,7s). Funções celulares essenciais, como capacidade de formação de colônias, viabilidade e migração celular foram quantificadas. A capacidade de diferenciação neuro e adipogênica e marcadores importantes para reparo de feridas também foram analisados. A PBMT estimulou a migração celular cutânea intervalada ­ ou seja, dia sim, dia não ­ independentemente do tipo de célula, apesar de ter produzido limitada viabilidade e crescimento celulares. Após 14 dias de cultivo, a expressão negativa do transportador de glicose 1 (GLUT1) confirmou o estado diabético em células in vitro. A PBMT promoveu a neurodiferenciação de ambas as linhagens celulares, mas aumentou a adipogênese apenas em células não diabéticas. A expressão diminuída de receptor antagonista de interleucina 1 (IL1ra) e o aumento de interleucina-1α (IL- 1α) mostraram aumento do estado inflamatório nas células diabéticas em comparação com as células não diabéticas, o que foi agravado pela PBMT. Por outro lado, a PBMT aumentou a expressão de marcadores de células-tronco (Nestina ­ NES e Antígeno Neuro-Glial 2 ­ NG2) em células não induzidas à diferenciação. A PBMT em 660nm apresentou efeitos ambivalentes em células cutâneas in vitro. Apesar da PBMT ter contribuído para aumentar o estado hiperinflamatório das células diabéticas, seus efeitos na migração e na estimulação de células multipotentes foram positivos. É possível que a PBMT contribua para o influxo de células indiferenciadas no leito da ferida acelerando o reparo tecidual em feridas crônicas.

Currently, diabetes mellitus (DM) remains a soaring health problem related to delayed skin healing and high amputation rates, which leads to a need for new therapies. An alternative approach to treating diabetic wounds is photobiomodulation therapy (PBMT). However, the mechanism that PBMT might activate to stimulate wound repair in an impaired condition such as diabetes is still not fully understood. Objective: To identify and analyze the role of PBMT in the modulation of cutaneous cells in an in vitro model of type I diabetes. Heterogeneous populations of skin cells were enzymatically isolated from non-diabetic and diabetic mice and treated or not with a diode laser (InGalP, 660nm, 20mW, 5J/cm2 , 0.71 W/cm, 7s). Essential cell functions such as colony formation capacity, cell viability, and migration were quantified. Neuro and adipogenic differentiation ability and markers for wound repair were also analyzed. PBMT stimulated interval cutaneous cell migration ­ that is, every other day ­ regardless of cell type, despite producing limited cell viability and growth. After 14 days of culture, negative glucose transporter 1 (GLUT1) expression confirmed the diabetic state in cells in vitro. PBMT promoted neurodifferentiation of both cell lines but increased adipogenesis only in non-diabetic cells. Decreased expression of receptor antagonist interleukin 1 (IL1ra) and increased interleukin-1α (IL-1α) showed enhanced inflammatory status in diabetic cells compared to non-diabetic cells, which was exacerbated by PBMT. On the other hand, PBMT increased the expression of stem cell markers (Nestin ­ NES and Neuro-Glial Antigen 2 ­ NG2) in cells not induced to differentiation. PBMT at 660nm showed ambivalent effects on cutaneous cells in vitro. Although PBMT contributed to an increase in the hyperinflammatory state of diabetic cells, its effects on migration and stimulation of multipotent cells were positive. Therefore, PBMT may contribute to the influx of undifferentiated cells into the wound site, accelerating tissue repair in chronic wounds.

Diagnóstico e decisões de tratamento para cárie induzido por luz: aplicação de uma câmera intraoral com fluorescência / Diagnosis and treatment decisions for light-induced caries: application of an intraoral fluorescence camera

Objetivou-se verificar se 1) o diagnóstico por fluorescência (DF) e o exame visual (EV), são igualmente eficazes em detectar lesões de mancha branca (MB); 2) verificar se imagens obtidas por uma câmera intraoral, no modo luz branca (LB) ou fluorescente (LF) são comparáveis à radiografia digital (RD) no diagnóstico e no auxílio às decisões de tratamento para cárie oclusal e 3) verificar se a câmera intraoral, no modo LF, comporta-se com precisão, ao definir se a remoção químico-mecânica (RQM) de dentina cariada com gel de papaína estabelece um adequado limite para o preparo. Neste contexto, três estudos foram propostos. O primeiro estudo contou com uma revisão sistemática da literatura, a fim de verificar se o DF e o EV, são comparáveis em detectar lesões de MB relacionada a ortodontia fixa. Cinco estudos foram incluídos nesta revisão. O diagnóstico de MB relacionada a ortodontia fixa, realizado por fluorescência, foi satisfatório em relação ao EV, porém com baixa qualidade das evidências. O segundo estudo contou com uma pesquisa ex vivo, com 10 molares permanentes e 26 dentistas avaliadores, e propôs verificar se imagens obtidas pela câmera intraoral SoproLife®, no modo LB e LF, e as RD, são comparáveis no diagnóstico e decisões de tratamento de cárie oclusal, comparado a um padrão-ouro em microtomografia computadorizada (micro-CT). Para o diagnóstico de cárie, não foi encontrada diferença entre os três métodos (p=0,415), com uma concordância geral baixa (média de 15,3%), enquanto para as decisões de tratamento, o percentual de acertos entre os três métodos foi maior para a LB (48,1%) e LF (51,2%) em relação a RD (30,4%) (p<0,001). O terceiro estudo foi realizado ex vivo, a fim de verificar se a câmera intraoral SoproLife®, no modo LF, comporta-se com precisão, ao definir se a RQM de dentina cariada pelo gel é suficiente comparado a um padrão-ouro em micro-CT. A efetividade de dois géis de papaína na remoção de cárie em dentina também foi estudada. Após o escaneamento inicial, 20 molares permanentes foram pareados e divididos em grupos, (G1) Papacárie Duo® e (G2) Brix3000®. O limiar para a detecção de tecido cariado de <1,11 g/cm3, foi utilizado. A eficácia da RQM foi menor para o Papacárie Duo® comparado ao Brix3000® (p<0,05). Ambos os grupos apresentaram falsos positivos quando a câmera intraoral SoproLife® considerou tecido cariado presente. Deste modo, conclui-se que: 1) O diagnóstico de MB relacionada a ortodontia fixa por DF, mostrou-se satisfatório em relação ao EV; 2) Imagens em LB, LF e RD, foram eficazes nas decisões de tratamento de cárie oclusal; 3) a câmera intraoral SoproLife® não definiu apropriadamente se a RQM pelo gel foi suficiente; 4) a utilização dos géis de papaína resultou em remoção de tecido cariado conservativa, preservando tecido dental sadio. (AU)

The aim was to verify if 1) fluorescence diagnosis (FD) and visual examination (VE) are equally effective in detecting white spot (WS) lesions; 2) to verify whether images transmitted by an intraoral camera in white light (WL) mode or fluorescent (FL) are comparable to digital radiography (DR) in diagnosing and aiding treatment decisions for occlusal caries and 3) verify whether the intraoral camera, in FL mode, behaves accurately, when defining whether chemical-mechanical removal (CMR) of carious dentin with papain gel results in appropriate threshold for cavity preparation. In this context, three studies were proposed. The first study was a systematic review of the literature, in order to verify if FD and VE are comparable in detecting WS lesions related to fixed orthodontics. Five studies were included in this review. The diagnosis of WS, performed by fluorescence, was satisfactory in relation to VE, but with very low quality of evidence. The second study included an ex vivo survey, with 10 permanent molars and 26 examiners, and verified whether images obtained by the SoproLife® intraoral camera, in WL and FL mode, and the DR, are comparable in the diagnosis and treatment decisions of occlusal caries compared to a gold standard in micro-computed tomography (micro-CT). For caries diagnosis, no difference was found between the three methods (p=0.415), with a low overall agreement (mean of 15.3%), while for treatment decisions, the percentage of correct answers between the three methods was higher for WL (48.1%) and FL (51.2%) compared to DR (30.4%) (p<0.001). The third study was performed ex vivo, in order to verify whether SoproLife® intraoral camera, in FL mode, behaves accurately, when defining whether the CMR of carious dentin is sufficient compared to a gold standard in micro-CT. The effectiveness of two papain gels in removing caries in dentin was also studied. After the initial scan, 20 permanent molars were paired and divided into groups, (G1) Papacárie Duo® and (G2) Brix3000®. A threshold for carious tissue (<1.11 g/cm3) was used. The effectiveness of CMR was lower for Papacárie Duo® compared to Brix3000® (p<0.05). Both groups showed false positives when SoproLife® intraoral camera evaluated carious tissue present. Thus, it is concluded that: 1) The diagnosis of WS related to fixed orthodontics due to FD, was satisfactory in relation to VE; 2) WL, FL and DR images were effective in defining occlusal caries treatment decisions and 3) SoproLife® intraoral camera did not properly define whether CMR sufficient and 4) the use of papain gels resulted in conservative removal of carious tissue, preserving sound dental tissue. (AU)

Uso da fototerapia como método complementar no retratamento endodôntico: revisões sistemáticas e meta-análise de ensaios clínicos / Use of phototherapy as a complementary method in endodontic reintervention: systematic reviews and meta-analysis of clinical trials

Este trabalho objetivou realizar duas revisões sistemáticas com as seguintes propostas: 1) Avaliar se a fototerapia com laser resultaria em menor dor pós-operatória (PP) em pacientes submetidos a reintervenção endodôntica; e 2) Avaliar se o uso da terapia fotodinâmica antimicrobiana (aPDT) seria eficaz na desinfecção de canais radiculares em casos de reintervenção endodôntica. As Revisões Sistemáticas foram registradas no PROSPERO (CRD42021243500 e CRD42021260013, respectivamente) e seguiram as diretrizes dos Itens de Relatório Preferenciais para Revisões Sistemáticas e Meta-análise (PRISMA). As buscas foram realizadas nas bases de dados eletrônicas PubMeb, Scopus, Web of Science, Embase, Web of Science, Clinical Trials e Cochrane Library e nos bancos de dados da literatura cinza. A qualidade metodológica e o risco de viés foram avaliados pela ferramenta Cochrane Risk of Bias para ensaios clínicos randomizados (RCT) e pelo qualificador NewcastleOttawa (NOS) para estudos não RCT (prospectivos). A análise da qualidade de evidência foi realizada com base na abordagem GRADE. A meta-análise foi realizada com o R software Meta package, utilizando um intervalo de confiança (IC) de 95%. Quanto aos resultados do Artigo 1: Cinco artigos foram incluídos para análise. Os estudos foram classificados como "baixo" risco de viés. Dos cinco estudos clínicos, quatro estudos mostraram uma diminuição significativa da PP após a reintervenção endodôntica nos grupos de fototerapia a laser quando comparados ao grupo controle, principalmente nos primeiros dias após a intervenção. A certeza de evidência foi classificada como baixa. Devido à alta heterogeneidade clínica entre os estudos, não foi possível realizar qualquer meta-análise. Apesar das limitações desta revisão sistemática, a fototerapia se mostrou uma alternativa promissora na redução e controle da PP na reintervenção endodôntica não cirúrgica. Nos resultados do Artigo 2, dez estudos atenderam aos critérios de elegibilidade e foram incluídos, sendo 8 utilizados na síntese quantitativa. A meta-análise mostrou que todos os dados dos estudos apresentaram diferença significativa antes e depois da terapia fotodinâmica antimicrobiana na redução da carga microbiana em infecções endondônticas secundárias (OR 0,15 [0,07; 0,32], p < 0,0001). No geral, os estudos apresentaram baixo risco de viés e a análise das evidências foi classificada como moderada. Sugere-se que a terapia fotodinâmica seja uma ferramenta benéfica e promissora, mostrando eficácia na redução da carga microbiana nos casos de reintervenção endodôntica. Em suma, a abordagem da utilização da fototerapia se demonstrou eficaz na diminuição da dor pós-operatória e na desinfecção dos canais radiculares, podendo ser uma terapia indicada nos casos de reintervenção endodôntica(AU)

This study aimed to carry out two systematic reviews with the following proposals: 1) Evaluate whether laser phototherapy would result in less postoperative pain (PP) in patients undergoing endodontic reintervention; and 2) Evaluate whether the use of antimicrobial photodynamic therapy (aPDT) would be effective in disinfection of root canals in cases of endodontic reintervention. Systematic Reviews were registered in PROSPERO (CRD42021243500 and CRD42021260013, respectively) and followed the guidelines of the Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Metaanalysis (PRISMA). Searches were performed in the electronic databases PubMeb, Scopus, Web of Science, Embase, Web of Science, Clinical Trials and Cochrane Library and in the gray literature databases. Methodological quality and risk of bias were assessed by the Cochrane Risk of Bias tool for randomized clinical trials (RCT) and by the Newcastle-Ottawa (NOS) qualifier for non-RCT (prospective) studies. The analysis of the quality of evidence was performed based on the GRADE approach. The meta-analysis was performed using the R Meta package software, using a 95% confidence interval (CI). As for the results of Article 1: Five articles were included for analysis. Studies were classified as "low" risk of bias. Of the five clinical studies, four studies showed a significant decrease in PP after endodontic reintervention in the laser phototherapy groups when compared to the control group, mainly in the first days after the intervention. The certainty of evidence was rated low. Due to the high clinical heterogeneity between studies, it was not possible to perform any meta-analysis. Despite the limitations of this systematic review, phototherapy proved to be a promising alternative for the reduction and control of PP in conventional endodontic reintervention. In the results of Article 2, ten studies met the eligibility criteria and were included, being 8 used in the quantitative synthesis. The meta-analysis showed that all data from the studies showed a significant difference before and after antimicrobial photodynamic therapy in reducing the microbial load in secondary endodontic infections (OR 0.15 [0.07; 0.32], p < 0.0001). Overall, the studies presented a low risk of bias and the analysis of evidence was rated as moderate. It is suggested that photodynamic therapy is a beneficial and promising tool, showing efficacy in reducing the microbial load in cases of endodontic reintervention. In summary, the approach to the use of phototherapy has been shown to be effective in reducing postoperative pain and disinfection of root canals, and may be an indicated therapy in cases of endodontic reintervention(AU)

Effect of violet LED light on in-office bleaching protocols: a randomized controlled clinical trial

Abstract Objective This study evaluated the clinical effect of violet LED light on in-office bleaching used alone or combined with 37% carbamide peroxide (CP) or 35% hydrogen peroxide (HP). Methodology A total of 100 patients were divided into five groups (n=20): LED, LED/CP, CP, LED/HP and HP. Colorimetric evaluation was performed using a spectrophotometer (ΔE, ΔL, Δa, Δb) and a visual shade guide (ΔSGU). Calcium (Ca)/phosphorous (P) ratio was quantified in the enamel microbiopsies. Measurements were performed at baseline (T 0 ), after bleaching (T B ) and in the 14-day follow-up (T 14 ). At each bleaching session, a visual scale determined the absolute risk (AR) and intensity of tooth sensitivity (TS). Data were evaluated by one-way (ΔE, Δa, ΔL, Δb), two-way repeated measures ANOVA (Ca/P ratio), and Tukey post-hoc tests. ΔSGU and TS were evaluated by Kruskal-Wallis and Mann-Whitney, and AR by Chi-Squared tests (a=5%). Results LED produced the lowest ΔE (p<0.05), but LED/HP promoted greater ΔE, ΔSGU and Δb (T 14 ) than HP (p<0.05). No differences were observed in ΔE and ΔSGU for LED/CP and HP groups (p>0.05). ΔL and Δa were not influenced by LED activation. After bleaching, LED/CP exhibited greater Δb than CP (p>0.05), but no differences were found between these groups at T 14 (p>0.05). LED treatment promoted the lowest risk of TS (16%), while HP promoted the highest (94.4%) (p<0.05). No statistical differences of risk of TS were found for CP (44%), LED/CP (61%) and LED/HP (88%) groups (p>0.05). No differences were found in enamel Ca/P ratio among treatments, regardless of evaluation times. Conclusions Violet LED alone produced the lowest bleaching effect, but enhanced HP bleaching results. Patients treated with LED/CP reached the same efficacy of HP, with reduced risk and intensity of tooth sensitivity and none of the bleaching protocols adversely affected enamel mineral content.

O efeito da terapia de fotobiomodulação na dor, na qualidade de vida e na percepção da limitação funcional de indivíduos com disfunção temporomandibular: resultados preliminares / The effect of photobiomodulation therapy on pain, quality of life and perception of the functional impairment of individuals with temporomandibular disorder: preliminary results

Nesta dissertação são apresentados resultados preliminares de estudo clínico randomizado duplo cego, que visa analisar a influência de diferentes protocolos de Terapia de Fotobiomodulação (TFBM) com laser, somada a medidas educativas, na dor, na qualidade de vida e na percepção da limitação funcional mandibular de pacientes com DTM. Foram diagnosticados com auxílio dos Critérios Diagnósticos para Pesquisa em Disfunção Temporomandibular (RDC/TMD) 40 participantes que apresentavam dor muscular e articular, com deslocamento de disco ou não. Todos os participantes foram orientados quanto à etiologia, prognóstico e autocuidados para DTM e distribuídos entre: G1, TFBM placebo (SHAM); G2, TFBM com laser vermelho (660 nm, 88 J/cm2, 100 mW, 3 J/ponto); G3, TFBM com laser infravermelho (808 nm, 88 J/cm2, 100 mW, 3J /ponto); e G4, TFBM com laser vermelho e infravermelho alternados entre as sessões. O tratamento foi composto de 8 sessões, 2 vezes por semana, com irradiação de dois pontos em cada uma das seguintes estruturas: ATM, músculo masseter e músculo temporal, bilateralmente. Os resultados das terapias propostas foram analisados por meio de Escala Visual Analógica (EVA), questionários de qualidade de vida SF-36 e OHIP-14, e questionário de limitação funcional mandibular MFIQ. Os dados para análise da efetividade dos tratamentos foram coletados nos tempos: T1, inicial; T2, após a primeira sessão de tratamento; T3, ao final do tratamento; e T4, após 30 dias do fim do tratamento. Os grupos foram comparados por meio de análise de variância (ANOVA) e Teste de Tukey. Para a dor espontânea em EVA, todos os grupos (placebo e ativos) apresentaram resultados positivos a partir da primeira sessão de TFBM (p<0,05). A TFBM influenciou positivamente diversos domínios da qualidade de vida, geral e relacionada à saúde bucal (p<0,05). Todos os grupos evoluíram quanto à sua percepção funcional mandibular com o tratamento proposto (p<0,05), de maneira similar. Os benefícios da terapia perduraram 30 dias após o tratamento. Pode-se concluir que a TFBM, associada a medidas educativas de autocuidado, impacta positivamente a qualidade de vida de indivíduos com DTM.

Terapia de fotobiomodulação na disfunção temporomandibular: Resultados preliminares em dor e movimentos mandibulares / Laser photobiomodulation therapy in temporomandibular disorders: Early results on pain and mandibular movements

A terapia de fotobiomodulação (TFBM) com laser em baixa intensidade é empregada para o alívio da dor em diversas condições clínicas, incluindo as disfunções temporomandibulares (DTM). A dor musculoesquelética com frequência produz mudanças no comportamento motor, assim, é comum pacientes com DTM apresentarem limitações nos movimentos mandibulares. Esta análise preliminar de um ensaio clínico randomizado e duplo-cego investigou a influência de diferentes protocolos de TFBM com laser em baixa intensidade, associados a medidas de autocuidado, na dor e mobilidade mandibular de pacientes com DTM. Foram selecionados 40 participantes que apresentavam dor muscular e articular, com deslocamento de disco ou não. O exame clínico foi conduzido com base nos Critérios Diagnósticos de Pesquisa em Disfunção Temporomandibular (RDC/TMD). Todos os participantes receberam medidas educativas de autocuidados em DTM, e foram acompanhados durante duas semanas. Após este período, foram reavaliados quanto aos critérios de inclusão e exclusão e, caso ainda apresentem dor muscular e articular acima de 4 cm em escala visual analógica (EVA), foram convidados a integrar a pesquisa. Os participantes foram distribuídos randomicamente em quatro grupos de tratamento (n=10): G1, TFBM placebo (SHAM); G2, TFBM com laser vermelho (660 nm, 88 J/cm2, 100 mW, 3 J/ponto, 12 pontos, ? 0,034 cm2); G3, TFBM com laser infravermelho (808 nm, 88 J/cm2, 100 mW, 3 J/ponto, 12 pontos, ? 0,034 cm2); e G4, TFBM com laser vermelho e infravermelho alternados entre as sessões. O tratamento era composto de 8 sessões de TFBM, 2 vezes por semana, adjuvante às medidas de autocuidado. Os resultados das terapias propostas foram analisados por meio de escala visual analógica para intensidade de dor espontânea e à palpação sobre a ATM, músculos masseter superficial e temporal anterior; limiar de dor à pressão (LDP) nos mesmos pontos; e amplitude dos movimentos mandibulares (abertura, lateralidades e protrusão). A coleta dos dados foi realizada nos tempos: T1, inicial; T2, após a primeira sessão de tratamento; T3, ao final do tratamento; e T4, 30 dias após a última sessão de TFBM. Para análise estatística foi empregado teste de ANOVA 2 fatores de medidas repetidas com post hoc de Tukey (p<0,05). Para as avaliações da dor espontânea reportada pelo paciente, dor à palpação no feixe anterior do músculo temporal, limiares de dor à pressão e extensão dos movimentos mandibulares, os tratamentos com laser ativos promoveram melhora semelhante à irradiação placebo. No entanto, a terapia de fotobiomodulação nos três protocolos apresentados foi superior ao tratamento placebo para a redução da dor à palpação do m. masseter superficial e ATM (p<0,05). A melhora alcançada se manteve 30 dias após o tratamento. Em conclusão, todos os protocolos de TFBM testados são capazes de reduzir a dor à palpação no m. masseter superficial e na ATM de indivíduos com DTM. Um ensaio clínico randomizado com um número maior de pacientes é necessário para determinar um protocolo efetivo de TFBM para o manejo da DTM.

Avaliação da influência da fotobiomodulação com LED no grau de reabsorção radicular apical dos incisivos superiores e inferiores de pacientes submetidos a tratamento ortodôntico com extrações / Evaluation of the effect of LED photobiomodulation on the degree of apical root resorption of maxillary and mandibular incisors in patients submitted to orthodontic treatment with extraction

O objetivo neste estudo clínico retrospectivo foi avaliar o efeito da fototerapia com LED no grau de Reabsorção Radicular Apical (RRA) de incisivos superiores e inferiores durante a mecânica de retração anterior e comparar a Morfologia do Ápice Radicular (MAR) no início do tratamento com a RRA no final do tratamento. Quarenta e cinco Tomografias Computadorizadas de Feixe Cônico (TCFC) de 15 adolescentes (11 homens, 4 mulheres; média de idade: 15,2 anos) foram avaliadas em três tempos: antes do tratamento ortodôntico (T0), no início da fase de retração anterior (T1) e no término do tratamento ortodôntico (T2) por meio do software e-Vol DX. Todos os pacientes receberam o mesmo protocolo de tratamento ortodôntico e foram aleatoriamente divididos em dois grupos: grupo LED (GLED), composto por 7 pacientes (5 homens, 2 mulheres) que realizaram autoaplicação diária de LED (850nm) durante a fase de retração anterior e grupo controle (GC), composto por 8 pacientes (6 homens, 2 mulheres) que não receberam fotobiomodulação durante a mesma fase. A quantidade de RRA foi avaliada nas TCFC por medidas lineares entre a borda incisal e o ápice radicular obtidas em T1 e T2 no corte sagital. Os valores foram comparados para verificar se houve diminuição no comprimento total dos dentes. A MAR foi classificada, segundo Levander e Malmgren, no corte coronal obtido na TCFC em T0. Os resultados indicaram que a RRA não apresentou diferença estatisticamente significante entre os grupos (P> 0,05) e foi estatisticamente maior para os dentes com morfologia apical "em pipeta" no GLED. Dessa forma, concluiuse que a RRA durante a mecânica de retração anterior ocorreu em ambos os grupos, não sendo influenciada pela fototerapia com LED. No entanto, dentes com morfologia apical "em pipeta" mostraram uma quantidade significativamente maior de reabsorção radicular no GLED.

Fototerapia no tratamento da mucosite oral: uma revisão de literatura / Phototherapy in the treatment of oral mucositis: a literature review

Objetivo: O presente estudo tem por objetivo relatar as características da mucosite oral e o efeito da fototerapia no tratamento desta condição. Métodos: Realizou-se uma pesquisa bibliográfica nas bases de dados eletrônicas Web of Science, Scopus, PubMed e Scielo. A estratégia de busca foi baseada na pesquisa dos descritores "LLLT", "Low-Level Laser Therapy", "Light, phototherapy", "phototherapy", "Photobiomodulation Therapy" "Photobiostimulation Laser Irradiation", "Laser", "Mucositis" e "Oral Mucositis". Resultados:Após a análise dos artigos completos, 22 artigos foram considerados adequados para serem incluídos na revisão, sendo um publicado em 2012 (4,5%), um em 2013 (4,5%), dois em 2015 (9,1%), dois em 2016 (9,1%), quatro em 2017 (18,2%), nove em 2018 (40,9%) e três em 2019 (13,7%). Conclusão: Pode-se concluir que a laserterapia é eficaz na prevenção e tratamento da mucosite oral induzida por quimioradioterapia, reduzindo a dor e promovendo a cicatrização tecidual. (AU)

Aim: This study aims to report the characteristics of oral mucositis and the effect of phototherapy in the treatment of this condition. Methods: A bibliographic search was done in the electronic databases Web of Science, Scopus, PubMed, and Scielo. The search strategy was based on the research of the following descriptors: LLLT, Low-Level Laser Therapy, Light, phototherapy, phototherapy, Photobiomodulation Therapy, Photobiostimulation Laser Irradiation, Laser, Mucositis, and Oral Mucositis. Results:After reviewing the full articles, 22 articles were considered adequate to be included in the review, with one published in 2012 (4.5%), one in 2013 (4.5%), two in 2015 (9.1%), two in 2016 (9.1%), four in 2017 (18.2%), nine in 2018 (40.9%), and three in 2019 (13.7%). Conclusion: It can be concluded that laser therapy is effective in the prevention and treatment of oral mucositis induced by chemoradiotherapy, reducing pain and promoting tissue healing. (AU)

Efeitos do laser de diodo de alta potência e da fotobiomodulação em dentes de ratos reimplantados tardiamente / Effects of high power diode laser and photobiomodulation therapy prior delayed replantation in rats

Resumo Introdução A busca por protocolos efetivos para reduzir a incidência de reabsorções radiculares e favorecer a reparação do ligamento periodontal perdido ainda representa um grande desafio, tendo em vista o prognóstico desfavorável dos reimplantes dentais tardios. Objetivo Avaliar, por meio da análise histológica, os efeitos do laser de alta potência e da fotobiomodulação na ocorrência de reabsorção radicular e no reparo periodontal, em dentes reimplantados tardiamente. Material e método Foram utilizados 50 incisivos centrais direitos de ratos Wistar. Após a extração, os espécimes foram divididos em cinco grupos (n = 10): G1 (controle positivo): reimplante imediato; G2 (controle negativo): reimplante tardio (RT): espécimes mantidos em ambiente seco por 60 minutos, sem tratamento adicional; G3: RT associado ao tratamento da superfície radicular com laser diodo de alta potência (810 nm, 1.5 W); G4: RT + superfícies radiculares e feridas alveolares tratadas com fotobiomodulação (laser diodo 660 nm, 30 mW e 780 nm, 40 mW, respectivamente); G5: RT + superfícies radiculares irradiadas com laser de alta e alvéolos com fotobiomodulação, nos mesmos parâmetros que G3 e G4, respectivamente. Após 60 dias, os animais foram eutanasiados. Os espécimes foram processados para análise histológica. Resultado G3 e G5 apresentaram as menores médias de scores com relação à ocorrência de reabsorções radiculares e anquilose, quando comparados a G2 e G4 (Teste Kruskall-Wallis, p<0,05). Com relação ao reparo periodontal, todos os grupos experimentais (G3, G4 e G5) apresentaram médias de escores inferiores (Teste Kruskall-Wallis, p<0,05) comparadas ao G1 e semelhantes ao G2 (Teste Kruskall-Wallis, p>0,05). Conclusão O laser de alta potência, associado ou não à fotobiomodulação, diminuiu a ocorrência das reabsorções radiculares e da anquilose, e a fotobiomodulação não favoreceu o controle das reabsorções radiculares nem o reparo periodontal.

Abstract Introduction The search for effective protocols for a lower incidence of root resorptions reduction and for a favor periodontal repair still represents a great challenge, considering the unfavorable prognostic of the delayed replanted tooth. Objective To evaluate by histologic analyses the effects of high power diode laser and photobiomodulation on the occurrence of root resorption and on the tissue repair of delayed replanted teeth. Material and method Fifty right central incisors of Wistar rats were used. After the extraction, the specimens were assigned to 5 groups (n=10): G1 and G2 were the control groups-with no treatment and they were respectively submitted to immediate and delayed replantation (DR- 60 minutes after the extraction). The other three groups received tissue repair treatment prior the DR: G3 - root surfaces were irradiated with high power laser (810 nm, 1.5 W); G4- root surfaces and the alveolar wounds were irradiated with low power laser (photobiomodulation), respectively with 660 nm, 90 mW and 780 nm, 40 mW; G5- root surfaces were irradiated with high power and the alveolar wound received photobiomodulation with the same parameters used in G3 and G4. After 60 days the animals were euthanized. The specimens were processed for histological analyses. Result The histologic analysis showed lower means values of scores of root reabsorptions and ankylosis in G3 and G5 when compared to G2 and G4 (Kruskall-Wallis test, p>0.05). Regarding the periodontal repair, all the experimental groups (G3, G4 and G5) presented lower means values of scores than G1 (Kruskall-Wallis test, p <0.05) and similar values to G2 (Kruskall-Wallis test, p>0.0.5). Conclusion High power laser reduced the occurrence of root resorption and photobiomodulation did not enhance the tissue healing process in delayed tooth replantation in rats.

Laser de baixa intensidade como terapia auxiliar no tratamento periodontal ­ relatos de casos / Low level LASER an auxiliary therapy in periodontal treatment - case reports

Este estudo se propôs a analisar a efetividade do uso do LASER como terapias auxiliares em conjunto com a terapia periodontal básica, e compará-las com o resultado clínico periodontal e microbiológica em relatos de dois casos de periodontite crônica. Após os exames iniciais foi realizado a terapia periodontal básica, raspagem e alisamento radicular em todos quadrantes e posteriormente foram divididos aleatoriamente para aplicação das técnicas terapêuticas auxiliares, as quais eram aplicação do LASER de baixa intensidade, aplicação do LASER de baixa intensidade com o fotoiniciador azul de metileno e gel de clorexidina a 2%. Na coleta microbiológica quando comparado o início e o período da reavaliação periodontal houve redução dos Gram negativos e análises clínicas no índice de sangramento gengival, índice de placa, profundidade de sondagem. Com uma diminuição dos quadros inflamatórios referente ao índice de sangramento, a mobilidade dental apresentou relativa melhora ao tratamento, entretanto em relação a profundidade de sondagem não houve diferença entre as técnicas realizadas. Na análise microbiológica houve redução nos percentuais de crescimento bacteriano, quando realizado a contagem no número de micro-organismos Gram negativos por sítios em maior número quando associado o LASER com o fotoiniciador e o gel de clorexidina.Sugere-se que o LASER pode melhorar os parâmetros de inflamação periodontal, podendo ser aplicado como auxiliar a terapia periodontal básica, devendo ensaios clínicos serem realizados para um protocolo do uso do LASER em periodontite. (AU)

This study aimed to analyze the effectiveness of the use of LASER as ancillary therapies in conjunction with basic periodontal therapy, and to compare them with the clinical and periodontal and microbiological results in two cases of chronic periodontitis. After the initial exams, basic periodontal therapy, scaling and root planing were performed in all quadrants and were later randomly assigned to the application of the auxiliary therapeutic techniques, which were low intensity LASER application, low intensity LASER application with the blue photoinitiator methylene chloride and 2% chlorhexidine gel. In the microbiological collection, when comparing the beginning and the period of the periodontal reassessment, there was a reduction of the Gram negative and clinical analyzes in the index of gingival bleeding, plaque index, depth of probing. With a decrease of the inflammatory pictures referring to the bleeding index, the dental mobility showed a relative improvement in the treatment, however in relation to the depth of probing there was no difference between the techniques performed. In the microbiological analysis, the percentage of bacterial growth was reduced when counting the number of Gram negative microorganisms by sites in greater amount when associated with the LASER with the photoinitiator and the chlorhexidine gel. It is suggested that the LASER can improve parameters of periodontal inflammation and can be applied as an aid to basic periodontal therapy, and clinical trials should be performed for a protocol of LASER use in periodontitis. (AU)

Associação da terapia fotodinâmica no tratamento endodôntico de lesão perirradicular extensa em sessão única ­ relato de caso / Association of photodynamic therapy in endodontic extensive perirradicular injury treatment in a single session ­ case report

O tratamento endodôntico em sessão única tem sido alvo de inúmeras discussões entre a comunidade da Endodontia, isso pelo ponto de vista da eficiência do tratamento, biologia, conforto, dor e preferência do paciente. Este artigo tem como objetivo relatar um caso clínico de tratamento endodôntico não cirúrgico de lesão perirradicular extensa realizado em sessão única associado à terapia fotodinâmica em um incisivo lateral superior. Ao exame clínico, o teste de sensibilidade ao frio respondeu negativamente, enquanto o teste de percussão vertical respondeu positivamente. No exame radiográfico, foi observada restauração insatisfatória com sinais de infiltração e rarefação óssea periapical extensa envolvendo o ápice do dente 12. Procedeu-se ao tratamento endodôntico em sessão única com complementação de terapia fotodinâmica. O acesso ao canal radicular foi realizado com a broca esférica e refinamento. Realizou-se a instrumentação do canal fazendo uso de sistema convencional com limas tipo K-file, em técnica coroa-ápice. A cavidade recebeu o fotosensibilizador azul de metileno (0,01%) por 3 minutos, seguido por irradiação com laser de diodo (100 mW e 660 nm) por 3 minutos. Foi realizada proservação radiográfica por um período de 11 meses. Concluiu-se que o tratamento endodôntico não cirúrgico em sessão única, em dentes necrosados com lesão periapical extensa, em associação a PDT, foi satisfatório no caso relatado, tendo indícios satisfatórios de neoformação óssea, regressão da lesão e ausência de sintomatologia (AU).

Single session endodontic treatment has been subject of numerous discussions among the endodontic community, due to its efficiency, biology, comfort, pain, and patient preference. This paper aims to report a clinical case of non- surgical endodontic treatment of extensive periradicular lesion performed in a single session associated with photodynamic therapy in a upper lateral incisor. At clinical examination, cold sensitivity test responded negatively, while the vertical percussion test responded positively. At radiographic examination unsatisfactory restoration was observed with infiltration signs and extensive periapical bone rarefaction involving the apex tooth 12. Single session endodontic treatment was performed in addition to photodynamic therapy. Root canal access was performed with the spherical drill and refinement. The canal instrumentation was performed using a conventional K-file type system, with crown-apex technique. The cavity received methylene blue photosensitizer (0.01%) for 3 minutes, followed by diode laser irradiation (100 mW and 660 nm) for 3 minutes. Radiographic proservation was performed for a period of 11 months. It can be concluded that non-surgical endodontic treatment in a single session in necrotic teeth with extensive periapical lesion in association with PDT was satisfactory in the case reported, with satisfactory evidence of bone neoformation, lesion regression and absence of symptoms (AU).

Uso da terapia fotodinâmica antimicrobiana em pacientes diabéticos tipo 2 com periodontite crônica: relato de caso / Use of antimicrobial photodynamic therapy in patients with type 2 diabetes and chronic periodontitis: Case report

Introdução: a Terapia Fotodinâmica Antimicrobiana (TFDa) vem sendo considerada como coadjuvante para o tratamento da doença periodontal. Objetivo: Relatar um caso clínico onde a TFDa foi utilizada como tratamento adjuvante a Raspagem e Alisamento Radicular (RAR). Relato de caso: Paciente do gênero masculino, 56 anos de idade, melanoderma, diabetes tipo II, apresentou-se à pós graduação em Periodontia da Faculdade de Odontologia de Ribeirão Preto com a queixa principal de sangramento espontâneo da gengiva e hipersensibilidade generalizada. Durante o exame clínico observou-se higienização deficiente, presença de biofilme bacteriano, cálculos subgengivais, inflamação crônica, bolsas periodontais com Profundidade de Sondagem (PS) ≥ 5 mm e mobilidade dentária, sendo indicado o tratamento periodontal não cirúrgico. O tratamento foi realizado por meio de RAR da boca toda utilizando instrumentos manuais e ultrassônicos e aplicações múltiplas da TFDa como adjuvante a esse tratamento (4 episódios: dias 0, 2, 7 e 14). A TFDa foi realizada com a aplicação do corante de cloridrato de fenotiazina a 10mg/ml na profundidade total bolsa periodontal e em seguida esta foi irradiada com um laser diodo num total de 1 minuto por elemento durante 14 dias. Conclusão: A terapia fotodinâmica antimicrobiana demonstrou que pode ser uma alternativa viável como coadjuvante no tratamento da Doença Periodontal, pois após aplicar o protocolo os parâmetros clínicos como ausência de sangramento gengival, redução na quantidade de biofilme dentário, da mobilidade e diminuição da PS com médias de 3mm puderam ser observados (AU)

Introduction: Antimicrobial Photodynamic Therapy (PDTa) has been considered as a coadjuvant alternative for the treatment of periodontal disease. Objective: To report a case report wherePDTawas performed as an adjuvant treatment to Root Scaling and Planing (RSP). Case report: A 56-year-old male patient, melanoderma, type II diabetes, presented to the post-graduation in Periodontics of the School of Dentistry of Ribeirão Preto with the main complaint of spontaneous bleeding of the gingiva and generalized hypersensitivity. During the clinical examination, deficient hygiene, presence of bacterial biofilm, subgingival calculations, chronic inflammation, periodontal pockets with Probing Depth (PD) ≥ 5 mm and dental mobility were observed, and non-surgical periodontal treatment was indicated. The treatment was carried out by RSP of the whole mouth using manual and ultrasonic instruments and multiple applications of PDTa as an adjuvant to this treatment (4 episodes: days 0, 2, 7 and 14). The PDTa was performed with the application of the 10 mg / ml phenothiazine hydrochloride dye to the total periodontal pocket depth and then it was irradiated with a diode laser in a total of 1 minute per elemento for 14 days. Conclusion: PDTa has shown that it may be a viable alternative as an adjuvant in the treatment of Periodontal Disease, since after applying the protocol clinical parameters such as absence of gingival bleeding, reduction in the amount of dental biofilm, mobility and decrease of PS with averages of 3mm could be observed. (AU)

Efeitos da fotobiomodulação sobre queratinócitos cultivados in vitro: uma revisão sistemática da literatura / Fhotobiomodulation effects on keratinocytes cultured in vitro: a systematic review

A terapia por fotobiomodulação (PBMT) consiste no uso da luz em baixas densidades de potência visando promover efeitos benéficos ao organismo. Tem sido amplamente aplicada na medicina, fisioterapia e na odontologia para promover analgesia, cicatrização de feridas e reparo tecidual. A literatura que visa avaliar os efeitos da PBMT in vivo e in vitro consta de vários estudos que buscam elucidar os mecanismos celulares e moleculares envolvidos nessa terapia. Embora a literatura pertinente seja vasta, tais mecanismos ainda não foram completamente elucidados. Ademais, há uma carência de revisões sistemáticas que sumarizem os principais resultados encontrados por esses estudos, de forma que sejam fornecidas evidências do que já poderia ser considerado consenso e dos aspectos que ainda apresentam lacunas do conhecimento. Sendo assim, este trabalho se propôs a realizar uma revisão sistemática da literatura sobre os efeitos da PBMT utilizando LASER/LED, operando no azul, vermelho ou infravermelho próximo, sobre a viabilidade, proliferação, migração, expressão de citocinas, fatores de crescimento e NF-kB de queratinócitos cultivados in vitro sob diferentes densidades de energia. Uma busca sistemática foi realizada nas principais bases de dados eletrônicas PubMed, Web of Science, Scopus e LILACS, sem restrição quanto ao idioma e ano de publicação. Foram resgatadas 3221 referências sobre o tema das quais, 1997 tiveram seus títulos e resumos lidos, 137 foram lidas na íntegra e 55 foram incluídas na revisão. Os dados extraídos incluíram autor e ano de publicação, parâmetros dos dispositivos de luz utilizados, tratamentos aplicados às células, ensaios de viabilidade, proliferação, migração e expressão de marcadores inflamatórios. Os estudos primários foram agrupados de acordo com o espectro da luz e com os resultados obtidos segundo as densidades de energia utilizadas, subdivididas em 0.1 a 5.0; 5.1 a 10.0; 10.1 a 15.0 e acima de 15.0 J/cm2. Os resultados demonstraram que os efeitos fotobiomodulatórios foram alcançados na faixa de 0.1 a 5.0 J/cm2, sobretudo quando o vermelho e o infravermelho foram utilizados. Doses superiores a 10.0 J/cm2 tenderam a causar morte celular ou não gerar modificações nas células em cultivo. Entretanto, em todas as faixas avaliadas e independentemente do comprimento de onda utilizado, não houve diferença significativa entre as células irradiadas e não irradiadas quanto ao desfecho analisado. A maioria dos estudos não forneceu adequadamente os parâmetros dos dispositivos de luz e notou-se grande variabilidade quanto às doses de energia empregadas. Ademais, a heterogeneidade dos desenhos experimentais e dados impossibilitou a execução de uma meta-análise. A presente revisão pode auxiliar na condução de estudos laboratoriais com protocolos experimentais mais criteriosos, uso de doses de energia mais adequadas e na padronização de desenhos experimentais futuros.

Photobiomodulation effects on keratinocytes cultured in vitro: a systematic review Photobiomodulation therapy (PBMT) consists of the use of light at low power densities aiming to promote beneficial effects to the body. It has been widely used in medicine, physiotherapy and dentistry to promote relief of pain, wound healing and tissue repair. The literature that aims to evaluate the effects of PBMT in vivo and in vitro consists of several studies that seek to elucidate the cellular and molecular mechanisms involved in this therapy. Although the relevant literature is vast, such mechanisms have not yet been fully elucidated. In addition, there is a lack of systematic reviews summarizing the main results found by these studies, in order to provide evidence of what could already be considered as consensus and aspects that still have knowledge gaps. Thus, this work proposed a systematic review of the literature on the effects of PBMT, using LASER / LED operating in blue, red or near infrared light, on viability, proliferation, migration, expression of cytokines, growth factors and NF-kB of keratinocytes cultured in vitro according to the energy density. A systematic search was performed in the main electronic databases - PubMed, Web of Science, Scopus and LILACS, with no restriction on language and year of publication. 3221 references on the subject were rescued, 1997 had their titles and summaries read, 137 were read in full and 55 were included in the review. Data extracted included author and year of publication, parameters of the light devices used, treatments applied to cells, viability, proliferation, migration and expression of inflammatory markers assays. The primary studies were grouped according to the light spectrum and the results obtained according to the energy densities used, subdivided in 0.1 to 5.0; 5.1 to 10.0; 10.1 to 15.0 and above 15.0 J/cm2. Studies that used more than one spectrum or more than one energy dose were allocated to more than one group. The results demonstrated that photobiomodulatory effects were achieved in the range of 0.1 to 5.0 J/cm2, especially when red and near infrared were used. Doses above 10.0 J/cm2 tended to cause cell death or did not generate changes in the cells in culture. However, in all the bands evaluated and independently of the wavelength used, there was no significant difference between the irradiated and non-irradiated cells regarding the analyzed outcome. Most of the studies did not adequately provide the parameters of the light devices and there was great variability in the energy doses employed. In addition, the heterogeneity of experimental designs and data made it impossible to perform a meta-analysis. The present review may help in the conduction of laboratory studies with more rigorous experimental protocols, use of more adequate energy doses and in the standardization of future experimental designs. Keywords: Phototerapy. Keratinocyte. Dosimetry. Wound healing.

Diferenciação odonto/osteogênica de células-tronco mesenquimais fotomoduladas em hidrogel com incorporação de proteína morfogenética óssea 4 / Odonto/osteogenic differentiation of photomodulated mesenchymal stem cells in BMP4-loaded hydrogel

Este estudo avaliou a influência da fototerapia a laser (FTL) na proliferação e diferenciação de células-tronco da polpa dentária humana (DPSCs; do inglês, Dental Pulp Stem Cells ) encapsuladas em carreador injetável e termoresponsivo (PL; Pluronic® F-127, Sigma-Aldrich, MO, EUA) com incorporação de proteína morfogenética óssea 4 recombinante humana (rhBMP4) (sistema PL/rhBMP4). O biomaterial foi caracterizado de acordo com seus perfis de embebição e dissolução, liberação de rhBMP4 e sua estrutura morfológica. DPSCs foram isoladas, caracterizadas e encapsuladas em PL para confirmar sua viabilidade e seu potencial de diferenciação (adipo e osteogênico) em comparação com células-tronco mesenquimais de medula óssea (BMMSCs; do inglês, Bone Marrow Mesenchymal Stem Cells). Quando encapsuladas no sistema PL/rhBMP4, DPSCs foram irradiadas com duas densidades de energia diferentes utilizando laser de diodo de fosfeto de índio-gálio-alumínio (InGaAlP), modos contínuo, pontual e em contato [660 nm, 0,028 cm2, 20 mW, 0,71 W/cm2, 3 J/cm2 (4 s) ou 5 J/cm2 (7 s)]. Os ensaios de PKH26 (do inglês, Red Fluorescent Cell Linker), CFU-F (do inglês, Coloning Forming Units - Fibroblastic), e MTT (do inglês, 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl-tetrazolium bromide)) foram utilizados para avaliar adesão/proliferação, diferenças na capacidade formadora de colônias e viabilidade das DPSCs (neste último caso sob estresse nutricional), respectivamente. Finalmente, a diferenciação odonto/osteogênica foi analisada por qRT-PCR e confirmada por ensaio de vermelho de alizarina. O biomaterial embebeu e dissolveu rapidamente; densa rede tubular e reticular com poros interconectados foi observada. DPSCs e BMMSCs apresentaram alta viabilidade celular quando encapsuladas em PL. Ambas as linhagens celulares tiveram êxito em se diferenciar em tecidos adiposo e ósseo. De acordo com o PKH26, DPSCs puderam aderir e proliferar no sistema PL/rhBMP4. DPSCs irradiadas encapsuladas tanto em PL como em PL/rhBMP4 formaram mais CFU-F que os controles não irradiados. Sob estresse nutricional, DPSCs semeadas no PL e irradiadas com 5 J/cm2 exibiram maior taxa de viabilidade celular em relação aos grupos não irradiados e irradiados com 3 J/cm2. Na presença de rhBMP4, os grupos irradiados tanto com 3 J/cm2 quanto com 5 J/cm2 apresentaram deposição mineral precoce quando comparados aos grupos não irradiados. Ainda, após 21 dias de diferenciação odonto/osteogênica, DPSCs irradiadas produziram maior quantidade de nódulos mineralizados. A irradiação com 5 J/cm2 levou ao aumento significativo da expressão de genes envolvidos na diferenciação odonto/osteogênica, como colágeno tipo I (COL1A1), osteocalcina (OCN), proteína da matriz dentinária 1 (DMP1), sialofosfoproteina dentinária (DSPP) e proteína heat shock 27 kDa (HSPB1). A associação entre rhBMP4 e FTL promove proliferação e diferenciação odonto/osteogênica de DPSCs acelerando e aumentando notavelmente a formação de tecido mineralizado, em especial quando a densidade de energia de 5 J/cm2 é aplicada.

This study evaluated the influence of laser phototherapy (LPT) on dental pulp stem cells (DPSCs) proliferation and differentiation upon encapsulation in an injectable and thermo-responsive cell carrier (PL; Pluronic® F-127, Sigma-Aldrich, MO, USA) loaded with human recombinant bone morphogenetic protein 4 (rhBMP4)(PL/rhBMP4 system). The biomaterial was characterized according to its swelling and dissolution profiles, release of rhBMP4 and morphological structure. DPSCs were isolated, characterized and encapsulated in PL to confirm their viability and multilineage differentiation potential (adipo and osteogenic) in comparison to bone marrow mesenchymal stem cells (BMMSCs). When encapsulated in the PL/rhBMP4 system, DPSCs were irradiated with two different energy densities using a continuous-wave indium-gallium-aluminum-phosphide (InGaAlP) diode laser [660 nm, 0.028 cm2, 20 mW, 0.71 W/cm2, 3 J/cm2 (4 s) or 5 J/cm2 (7 s)] in punctual and contact modes. The PKH26 (Red Fluorescent Cell Linker), the CFU-F (Coloning Forming Units - Fibroblastic), and the MTT [3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl-tetrazolium bromide] assays were used to assess differences in cell adhesion/proliferation, colony forming units formation ability, and cell viability of DPSCs (in this case under nutritional stress), respectively. Then, alizarin red and qRT-PCR analyzes were used to evaluate odonto/osteogenic differentiation. The biomaterial swelled and dissolved rapidly; dense tubular and reticular network morphology with well-interconnected pores was observed. DPSCs and BMMSCs presented high cell viability when encapsulated in PL. Both cell lineages successfully differentiated into bone or adipose tissues. According to PKH26, DPSCs were able to adhere and proliferate in the PL/rhBMP4 system. Irradiated DPSCs encapsulated in either PL or PL/rhBMP4 system formed more CFU-F than non-irradiated controls. Under nutritional stress, DPSCs encapsulated in the hydrogels with no rhBMP4 and irradiated at 5 J/cm2 exhibited higher cell viability than the other groups. In the presence of rhBMP4, the groups irradiated both at 3 and 5 J/cm2 energy densities displayed earlier mineral deposition than the non-irradiated groups. Moreover, after 21 days of odonto/osteogenic differentiation, irradiated DPSCs produced greater nodule formation than the control groups. At the energy density of 5 J/cm2, there were significant upregulation of genes involved in odonto/osteoblast differentiation, such as type I collagen (COL1A1), osteocalcin (OCN), dentin matrix protein 1 (DMP1), dentin sialophosphoprotein (DSPP) and heat shock protein 27 kDa (HSPB1). The association between rhBMP4 and LPT promotes cell proliferation and odonto/osteogenic differentiation of DPSCs accelerating and increasing the formation of mineralized tissue, in particular when the energy density of 5 J/cm2 is applied.

Diferenciação odonto/osteogênica de células-tronco mesenquimais fotomoduladas em hidrogel com incorporação de proteína morfogenética óssea 4 / Odonto/osteogenic differentiation of photomodulated mesenchymal stem cells in BMP4-loaded hydrogel

Este estudo avaliou a influência da fototerapia a laser (FTL) na proliferação e diferenciação de células-tronco da polpa dentária humana (DPSCs; do inglês, Dental Pulp Stem Cells ) encapsuladas em carreador injetável e termoresponsivo (PL; Pluronic® F-127, Sigma-Aldrich, MO, EUA) com incorporação de proteína morfogenética óssea 4 recombinante humana (rhBMP4) (sistema PL/rhBMP4). O biomaterial foi caracterizado de acordo com seus perfis de embebição e dissolução, liberação de rhBMP4 e sua estrutura morfológica. DPSCs foram isoladas, caracterizadas e encapsuladas em PL para confirmar sua viabilidade e seu potencial de diferenciação (adipo e osteogênico) em comparação com células-tronco mesenquimais de medula óssea (BMMSCs; do inglês, Bone Marrow Mesenchymal Stem Cells). Quando encapsuladas no sistema PL/rhBMP4, DPSCs foram irradiadas com duas densidades de energia diferentes utilizando laser de diodo de fosfeto de índio-gálio-alumínio (InGaAlP), modos contínuo, pontual e em contato [660 nm, 0,028 cm2, 20 mW, 0,71 W/cm2, 3 J/cm2 (4 s) ou 5 J/cm2 (7 s)]. Os ensaios de PKH26 (do inglês, Red Fluorescent Cell Linker), CFU-F (do inglês, Coloning Forming Units - Fibroblastic), e MTT (do inglês, 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl-tetrazolium bromide)) foram utilizados para avaliar adesão/proliferação, diferenças na capacidade formadora de colônias e viabilidade das DPSCs (neste último caso sob estresse nutricional), respectivamente. Finalmente, a diferenciação odonto/osteogênica foi analisada por qRT-PCR e confirmada por ensaio de vermelho de alizarina. O biomaterial embebeu e dissolveu rapidamente; densa rede tubular e reticular com poros interconectados foi observada.

DPSCs e BMMSCs apresentaram alta viabilidade celular quando encapsuladas em PL. Ambas as linhagens celulares tiveram êxito em se diferenciar em tecidos adiposo e ósseo. De acordo com o PKH26, DPSCs puderam aderir e proliferar no sistema PL/rhBMP4. DPSCs irradiadas encapsuladas tanto em PL como em PL/rhBMP4 formaram mais CFU-F que os controles não irradiados. Sob estresse nutricional, DPSCs semeadas no PL e irradiadas com 5 J/cm2 exibiram maior taxa de viabilidade celular em relação aos grupos não irradiados e irradiados com 3 J/cm2. Na presença de rhBMP4, os grupos irradiados tanto com 3 J/cm2 quanto com 5 J/cm2 apresentaram deposição mineral precoce quando comparados aos grupos não irradiados. Ainda, após 21 dias de diferenciação odonto/osteogênica, DPSCs irradiadas produziram maior quantidade de nódulos mineralizados. A irradiação com 5 J/cm2 levou ao aumento significativo da expressão de genes envolvidos na diferenciação odonto/osteogênica, como colágeno tipo I (COL1A1), osteocalcina (OCN), proteína da matriz dentinária 1 (DMP1), sialofosfoproteina dentinária (DSPP) e proteína heat shock 27 kDa (HSPB1). A associação entre rhBMP4 e FTL promove proliferação e diferenciação odonto/osteogênica de DPSCs acelerando e aumentando notavelmente a formação de tecido mineralizado, em especial quando a densidade de energia de 5 J/cm2 é aplicada.

This study evaluated the influence of laser phototherapy (LPT) on dental pulp stem cells (DPSCs) proliferation and differentiation upon encapsulation in an injectable and thermo-responsive cell carrier (PL; Pluronic® F-127, Sigma-Aldrich, MO, USA) loaded with human recombinant bone morphogenetic protein 4 (rhBMP4)(PL/rhBMP4 system). The biomaterial was characterized according to its swelling and dissolution profiles, release of rhBMP4 and morphological structure. DPSCs were isolated, characterized and encapsulated in PL to confirm their viability and multilineage differentiation potential (adipo and osteogenic) in comparison to bone marrow mesenchymal stem cells (BMMSCs). When encapsulated in the PL/rhBMP4 system, DPSCs were irradiated with two different energy densities using a continuous-wave indium-gallium-aluminum-phosphide (InGaAlP) diode laser [660 nm, 0.028 cm2, 20 mW, 0.71 W/cm2, 3 J/cm2 (4 s) or 5 J/cm2 (7 s)] in punctual and contact modes. The PKH26 (Red Fluorescent Cell Linker), the CFU-F (Coloning Forming Units - Fibroblastic), and the MTT [3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl-tetrazolium bromide] assays were used to assess differences in cell adhesion/proliferation, colony forming units formation ability, and cell viability of DPSCs (in this case under nutritional stress), respectively. Then, alizarin red and qRT-PCR analyzes were used to evaluate odonto/osteogenic differentiation. The biomaterial swelled and dissolved rapidly; dense tubular and reticular network morphology with well-interconnected pores was observed. DPSCs and BMMSCs presented high cell viability when encapsulated in PL. Both cell lineages successfully differentiated into bone or adipose tissues. According to PKH26,

DPSCs were able to adhere and proliferate in the PL/rhBMP4 system. Irradiated DPSCs encapsulated in either PL or PL/rhBMP4 system formed more CFU-F than non-irradiated controls. Under nutritional stress, DPSCs encapsulated in the hydrogels with no rhBMP4 and irradiated at 5 J/cm2 exhibited higher cell viability than the other groups. In the presence of rhBMP4, the groups irradiated both at 3 and 5 J/cm2 energy densities displayed earlier mineral deposition than the non-irradiated groups. Moreover, after 21 days of odonto/osteogenic differentiation, irradiated DPSCs produced greater nodule formation than the control groups. At the energy density of 5 J/cm2, there were significant upregulation of genes involved in odonto/osteoblast differentiation, such as type I collagen (COL1A1), osteocalcin (OCN), dentin matrix protein 1 (DMP1), dentin sialophosphoprotein (DSPP) and heat shock protein 27 kDa (HSPB1). The association between rhBMP4 and LPT promotes cell proliferation and odonto/osteogenic differentiation of DPSCs accelerating and increasing the formation of mineralized tissue, in particular when the energy density of 5 J/cm2 is applied.

Influência do laser de baixa intensidadeem sítios de instalação de implantesdentários: revisão de literatura / Influence of low-level laser on dentalimplant sites: a literature review

A terapia com laser de baixa intensidade tem sido utilizada como coadjuvante na bioestimulação do reparo ósseo. Objetivo: o objetivo desse artigo é revisar estudos que avaliaram os efeitos do laser de baixa intensidade no processo de reparo ósseo em sítios de instalação de implantes dentários. Métodos: foi realizada busca eletrônica no PubMed, periódicos CAPES e Scopus, no período de 2002 a 2013, utilizando os descritores “Laser therapy, Low-level”, “Laser phototherapy”, “Laser therapy”, “Dental implants”. Publicações estruturalmente incompletas ou que não se adequaram aos critérios de inclusão foram excluídas. Resultados: dezesseis artigos relevantes foram selecionados, quinze realizados em modelo animal e um ensaio clínico randomizado. Catorze estudos in vivo mostraram melhor cicatrização óssea nos sítios irradiados com laser de baixa intensidade. Conclusão: a terapia com laser de baixa intensidade parece acelerar o processo de reparo ósseo em sítios de instalação de implantes dentários. Apesar dos resultados promissores obtidos a partir de estudos em modelo animal, evidências científicas obtidas em estudos clínicos ainda são limitadas.

Low-level laser therapy has been used as adjuvant in biostimulation of bone repair. Objective: The aim of this paper is to review studies assessing the effects of low-levellaser therapy on the process of bone repair at dental implants sites. Methods: an electronic search of papers published between 2002 and 2013 was conducted on PubMed, Scopus and CAPES databases using the keywords “Laser therapy, Low-level”, “Phototherapy”, “Laser therapy”, and“Dental implants”. Publications structurally incomplete or not meeting the inclusion criteria were excluded. Results: Sixteen relevant articles were selected, fifteen of which were conducted in ananimal model and one randomized clinical trial. Fourteen in vivo studies showed better bone healing in sites irradiated with low-level lasers. Conclusion: Low-level laser therapy seems to acceleratethe process of bone repair at dental implant sites. Despite promising results obtained in studieswith animal models, scientific evidence from clinical trials remains limited.

Efeito da laserfototerapia na reparação de osso alveolar humano: análise microtomográfica e histomorfométrica / Effect of laserphototherapy on human alveolar bone repair: microtomographic and histomorphometrical analysis

A instalação imediata de implante dental na região de molares é crítica, devido a grande perda óssea e da discrepância entre a espessura da crista alveolar e a plataforma do implante. Laserfototerapia (LFT) auxilia na reparação óssea, portanto pode acelerar a instalação do implante. Vinte pacientes foram selecionados para o estudo. Dez pacientes foram submetidos à LFT com laser de diodo de GaAlAs (808nm) no transcirúrgico de exodontia de molares, imediatamente após, e em 24h, 48h, 72h, 96h, 7 e 15 dias. As irradiações foram aplicadas no modo contínuo, em contato e pontual (100mW, 0,04cm2, 075,0J/cm2, 30s por ponto, 3J por ponto, em 5 pontos). O grupo controle (n=10) recebeu o mesmo tratamento, no entanto, o equipamento estava desligado. Quarenta dias depois, espécimes do tecido formado no interior dos alvéolos foram coletados para posterior análise por microtomografia (microCT) e histomorfometria. Dados de ambos os grupos foram comparados pelo test t de Student, enquanto aqueles das diferentes avaliações microtomográficas foram comparados pelo teste de correlação de Pearson (p<0.05). O volume relativo do osso, bem como a área relativa do osso foram significativamente maiores (p<0.001) no grupo laser do que no controle. No grupo controle houve correlação negativa significativa entre número e espessura de trabéculas, e entre número e separação entre trabéculas (p<0.01); entre espessura e separação das trabéculas a correlação foi positiva (p<0.01). O grupo laser mostrou correlação negativa significante entre número e espessura de trabéculas (p<0.01). A Laserfototerapia acelerou o reparo ósseo. Baseado na correlação de Pearson foi possível inferir que o grupo laser apresentou uma distribuição trabecular mais homogênea, com trabéculas menos espessas e mais numerosas, o que pode propiciar a redução do tempo para a instalação do implante

The immediate dental implant placement in the molars region is critical, because of the high amount of bone loss and the discrepancy between the alveolar crest thickness and the dental implant platform. Laserphototherapy (LPT) improves bone repair thus could accelerate the implant placement. Twenty patients were selected for the study. Ten patients were submitted to LPT with GaAlAs diode laser (808nm) during molar extraction, immediately after, 24h, 48h, 72h, 96h, 7 and 15 days. The irradiations were applied in continuous wave, in contact and punctual mode (100mW, 0.04cm2, 075,0J/cm2, 30s per point, 3J per point, in 5 points). The control group (n=10) received the same treatment; however with the power of the laser off. Forty days later samples of the tissue formed inside the sockets were obtained for further microtomography (microCT) and histomorphometry analyses. Data of both groups were compared by the Student t test, whereas those from the different microCT parameters were compared by the Pearson correlation test (p<0.05). The relative bone volume, as well as the relative area were significantly higher (p<0.001) in the lased than the control group. In the control group there were negative correlations between number and thickness, and between number and separation of trabecula (p<0.01); between thickness and separation of trabecula the correlation was positive (p<0.01). The laser group showed significant negative correlation between the number and the thickness of trabecula (p<0.01). Laserphototherapy accelerated bone repair. By the Pearson correlation test it was possible to infer that the lased group presented a more homogeneous trabecula configuration, with thin and numerous trabecula, which would facilite the reduction of time for the installation of the implant

O que analisar nos trabalhos sobre medicamentos e laser na movimentação dentária induzida e reabsorções associadas: quatro critérios / What to analyse in papers concerning drugs and laser effects in induced dental movements and associated resorptions: four criteria

Propusemos quatro critérios, ou pontos fundamentais, para a análise de trabalhos sobre o uso de laser e medicamentos, em modelos clínicos ou experimentais, cujos objetivos principais são acelerar otimizando o movimento dentário ou reduzindo seus efeitos colaterais (como as reabsorções radiculares). São eles: 1) para verificar a influência nas reabsorções radiculares, deve-se garantir que as forças aplicadas experimentalmente lesaram a camada cementoblástica de todos os espécimes; 2) para otimizar a movimentação dentária induzida reduzindo o tempo de tratamento, sem efeitos colaterais, deve-se garantir que as forças aplicadas experimentais não lesaram a camada comentoblástica em nenhum dos espécimes; 3) o aplicador da fototerapia e/ou do medicamento e o colocador dos aparelhos nos dentes não poderiam saber quais animais efetivamente recebiam o tratamento-teste, e os grupos controle devem ter recebido tratamentos simulares; 4) a análise tomográfica e microscópica dos espécimes deve ter sido aleatória, sem que os espécimes fossem identificáveis quanto ao grupo a que pertenciam, para que os imaginologistas e patologistas não sofressem qualquer influência na avaliação dos fenômenos. Se esses cuidados forem adotados, serão oferecidos resultados cada vez mais confiáveis e extrapoláveis para a clínica ortodôntica.

Estudo histomorfométrico da ação do laser de baixa potência na reabsorção radicular ortodonticamente induzida em ratos / Histomorphometric study of low-level laser action on orthodontic induced root resorption

A reabsorção radicular inflamatória induzida pela movimentação dentária é uma consequência da lesão dos cementoblastos devido à aplicação da força sobre o dente deixando a raiz exposta à ação dos osteoclastos. Estudos vêm sendo feitos a fim de se desenvolver um meio de evitar, controlar ou reduzir este tipo de reabsorção. A fototerapia com laser tem demonstrado efetividade como agente antiinflamatório e, considerando a origem inflamatória desta patologia este estudo se propôs a avaliar a ação do laser sobre as reabsorções radiculares. Para isto realizou-se uma análise histomorfométrica da raiz disto-vestibular dos primeiros molares superiores de ratos após a indução da sua movimentação mecânica, sendo irradiados ou não com laser de baixa potência. Para a fototerapia foi utilizado um laser diodo, calibrado com comprimento de onda de 808 nm, potência de saída de 100mW, energia total de 2,1J ou 96J e área de 0,0028cm2. A aplicação foi contínua, pontual e com contato. Foram utilizados 54 ratos Wistar, machos, com aproximadamente 80 dias, pesando entre 280±40g. Para a movimentação utilizou- se uma mola fechada super-elástica, com força constante, pré-calibrada em 25g. Os espécimes foram irradiados a cada 48 horas conforme o grupo a que pertenciam. O sacrifício se procedeu no sétimo ou décimo dia após o início da movimentação. O exame histológico foi realizado com cortes de 6 μm corados em HE. Os resultados revelaram que, com as dosimetrias estudadas, o laser de baixa potência, não teve efeito estatisticamente significante sobre as reabsorções radiculares. Concluindo-se que não há diferença na área reabsorvida, espessura ou extensão da reabsorçãoradicular entre os grupos controle e experimental.

Inflammatory root resorption induced by tooth movement is a consequence of the cementoblasts injury due to application of force on the tooth leaving the root exposed to the action of osteoclasts. Studies have been made to develop a means of preventing, controlling or reducing this kind of resorption. Phototherapy by laser has demonstrated effectiveness as an antiinflammatory and considering the inflammatory origin of this pathology this study evaluated the effects of laser on root resorption. For this we carried out a histomorphometric analysis of maxillary first molars distobuccal root of rats after being moved, irradiated or not with low-level laser. Order to phototherapy it was used a diode laser, calibrated with a wavelength of 808 nm, output power of 100mW, 2.1J or 96J of energy and area of 0.0028 cm2. The application was continuous, punctual and with contact. It was used 54 male Wistar rats, approximately 80 days, weighing 280 ± 40g. For tooth movement, it was used a super elastic closed spring, with pre-calibrated and constant force of 25g. The specimens were irradiated every 48 hours depending on the group they belonged to. The sacrifice was made in the seventh or tenth day after the onset of movement. Histological examination was performed with sections of 6 μm stained with HE. The results revealed that, considering the dosimetry studied, low-level laser, has no effect statistically significant on the root resorption. Concluding it does not have difference in the root reabsorption area, thickness or extension, between the control and the experimental groups.