Abstracte achtergrond
Mondzorg is belangrijk voor de mondelinge en systemische gezondheid, vooral voor ouderen geïnstitutionaliseerde individuen en gecompromitteerde patiënten. Echter, conventionele mechanische plaque controle is vaak moeilijk voor deze patiënten als gevolg van de pijn of het risico van aspiratie. Hoewel antimicrobiële fotodynamische therapie (APDT), die als alternatief voor of aanvulling op mechanische benaderingen Mogelijk toepasbaar minder stressvol werkwijze dagelijkse plakbeheersing geen klinische toepassing van deze techniek gemeld.
Methods
Wij onderzochten het remmende effect van een combinatie van toluïdineblauw O (TBO) en een rood licht emitterende diode (LED) op tandheelkundige plaquevorming bij gezonde vrijwilligers. De optimale concentratie van TBO werd bepaald voorlopige in vitro experimenten
het bactericide effect van APDT op Streptococcus oralis
evalueren en om de veiligheid in fibroblastcellen te verduidelijken. Het mechanisme van TBO gemedieerde APDT, de kwaliteit en kwantiteit van reactieve zuurstofsoorten (ROS) overzicht gegenereerd tijdens APDT werden ook onderzocht met behulp elektronspinresonantie (ESR) spectroscopie. Vervolgens werd het remmende effect van APDT op tandplaquevorming onderzocht in elf patiënten als klinisch proefonderzoek. De rechter of linker onderkaak premolaren werden willekeurig toegewezen aan de behandeling (met APDT) of de controle (zonder APDT) groepen. In totaal werd APDT zesmaal toegepast (tweemaal per dag) aan de tanden in de testgroep gedurende vier dagen. Op de vierde dag, de studie
gesloten en de analyses werden uitgevoerd. Resultaten
een combinatie van 500 of 1000 ug /ml TBO en LED bestraling gedurende 20 s significant af van het aantal kolonievormende eenheden van Streptococcus oralis
. De cytotoxiciteit van APDT was vergelijkbaar met die van standaard antiseptica gebruikt in de mondholte. Hydroxylradicalen werden gedetecteerd met ESR-analyse, maar was niet singlet zuurstof. Een gerandomiseerd onderzoek aangetoond dat APDT met 1000 ug /ml TBO en rode LED bestraling onderdrukt significant tandplaquevorming zonder nadelige gevolgen tanden of het omringende weefsel.
Conclusies
APDT heeft het potentieel om een veelbelovende nieuwe technische modaliteit voor tandheelkundige worden plaque controle.
Trial registratie Inloggen Deze proef werd geregistreerd bij University Hospital Medical Information Network Clinical Trials Registry (nummer UMIN000012504).
Sleutelwoorden
Antimicrobiële fotodynamische therapie Red light emitting diode toluïdineblauw O tandplak controle hydroxyl radicaal gerandomiseerde gecontroleerde trial Electronic aanvullend materiaal
De online versie van dit artikel (doi:. 10 1186 /1472-6831-14-152) bevat aanvullend materiaal, dat beschikbaar is voor geautoriseerde gebruikers is
Achtergrond
Antimicrobiële fotodynamische therapie (APDT) is een procedure waarbij zuurstof-afhankelijke activering van een fotosensibilisator van licht (voornamelijk lasers) leidt tot de vorming van cytotoxische reactieve zuurstof species (ROS). Onlangs werd deze procedure geïntroduceerd in de medische [1, 2] en tandheelkundige [3-6] velden. Naast bevestiging van de antimicrobiële potentieel in vitro
[7, 8], voorafgaande klinische onderzoeken hebben de toepassing van APDT voor de behandeling van acne vulgaris in dermatology geëvalueerd [9], en periodontale [10, 11], endodontische [12 13], en peri-implant [14] ziekte in de tandheelkunde. Verder, omdat het gebruik maakt licht-gegenereerde verbindingen kunnen APDT kunnen multiresistente bacteriën uit te roeien zonder invloed op het ontstaan van nieuwe resistentie bij die bacteriën [15].
Meer bewijs bestaat dat mondverzorging essentieel is voor systemische gezondheid, met name in gecompromitteerde patiënten. Voorheen Yoneyama et al
. gemeld dat goede mondverzorging verlaagt het risico van longontsteking en het sterftecijfer bij oudere geïnstitutionaliseerde individuen [16, 17]. Abe et al
. ook gesuggereerd dat mondhygiëne was effectief in het voorkomen van influenza [18]. De Amerikaanse National Institutes of Health (NIH) heeft aanbevolen dat "alle kankerpatiënten een mondeling examen voor de aanvang van de behandeling van kanker zou moeten hebben, en de behandeling van reeds bestaande of gelijktijdige mondelinge ziekte is van essentieel belang bij het minimaliseren van orale complicaties bij alle patiënten met kanker" [19 ]. Conventioneel, mechanische hulpmiddelen zoals een tandenborstel, tandzijde, of spons borstel volbrengen het verwijderen van tandheelkundige bacteriële plaque. Echter, mechanische plaque controle is technisch veeleisend, en kan fysiek belastend voor patiënten met een verminderd bereik van de arm beweging, of een medische aandoening die hen belemmert uit het handhaven van een goede mondhygiëne zijn. Daarom is de toepassing van een niet-mechanische middelen voor het regelen tandplaquevorming brede belang kan zijn.
In 1993, Wilson et al
. [20] APDT voorgesteld als een alternatief voor farmaceutische en mechanische middelen die nodig tandheelkundige bacteriële plaque. Er zijn echter geen klinische rapporten over het gebruik van APDT als preventieve mondverzorging Werkwijze voor de regeling van tandplaquevorming. Als APDT als nieuwe methode kan worden gebruikt om tandplaquevorming beheersen, kunnen patiënten in staat zijn om efficiënte mondverzorging waaraan zonder onaangename spanningen die gepaard gaan met gebruikelijke mechanische tandreiniging, bijvoorbeeld bloeden of pijn.
Daarom wilden wij onderzocht de remmende effecten van APDT in de mondholte van gezonde vrijwilligers als pilot voor de klinische studie met werkelijke patiënten. We concentreerden ons op toluïdine blauw O (TBO), die een klassieke fotosensibilisator phenothiazinium zout, omdat de bactericide werking in eerdere in vitro studies
[8, 21-23], alsook in de behandeling van parodontitis zijn verduidelijkt [4]. Verder zijn de bactericide effecten van TBO-gemedieerde APDT behulp van high-power rood licht emitterende diode (LED) op twee typische periodontopathische bacteriën, Porphyromonas gingivalis Kopen en actinobacillus actinomycetemcomitans
, zijn ook aangetoond in vitro
[ ,,,0],3].
voor de pilot-studie bij gezonde vrijwilligers, de antimicrobiële effecten van APDT op Streptococcus oralis (S. oralis),
een van de typische facultatief anaërobe bacterie in menselijke tandplaque en het cytotoxische effect van APDT op fibroblasten werden in vitro onderzocht
. Verder is de karakterisering van ROS gegenereerd tijdens APDT behandeling werd onderzocht door electron spin resonantie (ESR)
Methods
Experiment 1:. In vitro
evaluatie van de bacteriedodende werking van APDT op Streptococcus oralis
bij 37 ° C onder aërobe omstandigheden, de voorbereiding van bacteriële plankton schorsing
S. oralis
OMZ 607 werd gehandhaafd op bloed agar platen (Eiken Chemical Co. Ltd., Tochigi, Japan E-MP23). Een lusvol van elke stam werd geïnoculeerd in 9 ml brain hart infusie (BHI) bouillon, gekweekt en anaëroob bij 37 ° C gedurende 16 uur. Daarna 500 pi van de bacteriële celsuspensie werd overgebracht naar 5 ml verse BHI bouillon, en verder anaëroob geïncubeerd bij 37 ° C gedurende ongeveer 5 uur. Tenslotte een bacteriesuspensie van 10 8 cellen /ml werd bereid met een telkamer en bewaard op ijs tot gebruik.
Fotosensibiliserende lichtbron
toluïdineblauw O (TBO) poeder (absorptiemaximum = 626 nm, Sigma, St. Louis, MO) werd opgelost bij concentraties van 100, 500 en 1000 ug /ml in steriele zoutoplossing. Een prototype high-power rode LED-inrichting (actieve elementen = AlInGaP, golflengte = 600-700 nm, piek golflengte = 660 nm, vermogensdichtheid = 1,1 W /cm 2, spot size = 9 mm aan het einde apparaat; gewijzigde van Pencure ™ met een 660 nm band Deep Red LED [LZ1-00R205; LedEngin, Inc., Santa Clara, CA]. J Morita Mfg Kyoto, Japan) werd gebruikt als de lichtbron. De bestralingstijd van LED werd vastgesteld op 20 s, volgens de resultaten van onze eerdere in vitro
studie [3], die effectief bacteriële verwijdering via het TBO gemedieerde APDT procedure 20 s bestraling aangetoond.
Lethal fotosensibilisatie
een 30 pl aliquot van bacteriële suspensie werd gemengd met zoutoplossing of een gelijk volume TBO oplossing bij de verschillende concentraties (100, 500 en 1000 ug /ml) in de putjes van een 96 putjes steriele vlakke bodemplaat (Falcon®; Becton Dickinson Co., NJ). De eindconcentraties van TBO in de gemengde oplossing waren 50, 250 en 500 ug /ml. Na incubatie bij kamertemperatuur gedurende 20 s, werd uitgevoerd bestraling uitgevoerd gedurende 20 s. De lichtemitterende uiteinde (diameter = 8 mm) van de LED is gepositioneerd om te corresponderen met de opening van de put (diameter = 7 mm) tijdens bestraling. De afstand tussen het bovenoppervlak van het gemengde bacteriële suspensie en de lichtemitterende end was 7 mm, en de diepte van de gemengde oplossing was 3 mm. De werkelijke vermogen bij de bacteriesuspensie oppervlak was 310 mW, en de vermogensdichtheid werd berekend op 0,94 W /cm 2 (totale energie 6,2 J 20 s-bestraling) zijn. Elke bacteriesuspensie werd afzonderlijk blootgesteld aan LED straling na de bereiding van de suspensie in elk putje. Een totaal van 7 experimentele groepen (blootstelling aan 100, maar 500, 1000 ug /ml TBO, combinatie van TBO en 20 s LED bestraling en 20 s LED bestraling alleen) en een onbehandelde controlegroep werden bereid voor elke put.
Na de behandeling van een 10-ul monster uit elk putje werd serieel verdund 10 10/02 5-voudig met zoutoplossing en 10 ul van de verdunde monsters werden uitgezet in drievoud op bloed agar platen. Alle procedures zoals oplossingspreparaat, bestraling en plating monsters werden voor elk putje afzonderlijk (d.w.z. een voor een). De 96-well platen werden aëroob geïncubeerd bij 37 ° C gedurende 48 uur en het aantal kolonievormende eenheden (CFU's) werden bepaald. Het experiment werd onafhankelijk vijf keer herhaald
Experiment 2:. Cytotoxische effect van APDT op fibroblasten
Celkweek
muis fibroblast cellijn L929 (Riken, Saitama, Japan) werd gekweekt in 75 cm 3 tissue cultuur kolven in 20 ml RPMI 1640 medium (Nacalai Tesque, Kyoto, Japan) bevattende 100 U /ml penicilline, 100 U /ml streptomycine en aangevuld met 2,5 mmol /l L-glutamine en door warmte geïnactiveerd 5% foetaal kalfsserum (Gibco ®)
Celbehandeling
1 x 10 4 cellen werden gezaaid in elke well van 96-well testplaten zwarte (heldere vlakke bodem,. Costar®, Corning, NY), en geïncubeerd bij 37 ° C in een bevochtigde incubator met 5% CO 2 gedurende 48 h tot de cel monolaag werd confluent.
voor experimentele groepen, na verwijdering van het medium 100 pl TBO (100, 500, of 1000 ug /ml) werd aan elk putje toegevoegd. Cellen werden gedurende 20 s, en de TBO oplossing werd vervolgens afgezogen uit alle putjes. Nadat de cellen tweemaal met 100 pl PBS waren gewassen, werd 100 pl medium aan het putje toegevoegd, en onmiddellijk werd de cel blootgesteld aan LED vanaf de bovenkant van de plaat bij 0,94 W /cm 2 voor 20 s ( totale energie = 6,2 J). De controles waren ofwel onbehandeld of behandeld met TBO (100, 500 en 1000 ug /ml) alleen, en werden tweemaal met PBS gewassen. Ondernemingen De groep cellen behandeld met 1000 ug /ml TBO en LED vergeleken met een groep van cellen behandeld met 2,5-3% H 2O 2 (Oxydol; Yoshida Pharmaceutical Co. Ltd., Saitama, Japan) of 0,025% benzalkoniumchloride (OSVAN®; Nihon Pharmaceutical Co. Ltd., Tokio , Japan), die de standaard antiseptica voor orale slijmvliezen. De cellen werden blootgesteld aan H 2O 2 en benzalkoniumchloride gedurende 20 s, en tweemaal gewassen met PBS. Alle experimenten werden in drievoud uitgevoerd en wordt vijfmaal herhaald.
Cytotoxiciteitstest
een colorimetrische assay die de tetrazolium verbinding 3- (4,5-dimethyl-2-yl) -5- (3-carboxymethoxyfenyl) -2- (4-sulfofenyl) -2H-tetrazolium, inwendig zout; MTS (CellTiter 96® Aqueous One Solution Cell Proliferation Assay, Promega, WI) werd gebruikt om cellevensvatbaarheid [21] bepalen. Ongeveer 100-ul aliquots groeimedium en 20 pl MTS reagens werd toegevoegd aan elk putje. Na incubatie gedurende 2 uur bij 37 ° C in een 5% CO 2 incubator werd de absorptie van elk putje werd gemeten bij 490 nm met een microplaat reader en cellevensvatbaarheid werd berekend
Experiment 3:. Analyse van ROS die tijdens APDT
ESR-spectroscopie werd gebruikt voor de kwalitatieve en kwantitatieve evaluatie van ROS die tijdens APDT. De spin trap reagentia 2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinol (4-OH-TEMP; 98% zuiverheid, Sigma) en 5,5-dimethyl-1-pyrroline-N-oxide
(DMPO , Dojin Chemicals, Kumamoto, Japan) werden gebruikt voor singlet zuurstof en hydroxylradicaal detectie resp. Een mengsel van 800 pl PBS, 100 pl 1000 ug /ml TBO en 100 pl 4-OH-TEMP werd gebruikt voor het meten van singlet zuurstof. Een mengsel van 400 pl PBS, 50 pl 50 mM DMPO en 50 pl van 1000 ug /ml TBO gebruikt om hydroxylradicalen te meten. Metingen werden verkregen na overdracht van de mengsels een kwarts flat cuvet en de blootstelling aan de rode LED licht voor 20 s. De meting werd uitgevoerd met behulp van ESR (JES-RE 3X, JEOL, Tokyo, Japan) is verbonden met een WIN-RAD ESR Data Analyzer (Radical Research, Tokyo, Japan) op de volgende instrument instellingen: magnetron vermogen = 8 mW, magnetisch veld = 335,8 mT, de modulatie width = 0,079 mT, vegen time = 1 min, en de tijd constant = 0,03 s. Alle experimenten werden in drievoud bij kamertemperatuur
Experiment 4:. Inhibitie effect van APDT op tandplaquevorming
Een open gerandomiseerde single-blind klinisch onderzoek met split-mond ontwerp (elke proefpersoon ontving test- en controlebehandelingen elk een afzonderlijke zijde van de mond) werd uitgevoerd om het remmend effect van APDT van dentale plaque vorming (figuur 1) te onderzoeken. Figuur 1 Consort stroomdiagram van de klinische studie van de effectiviteit van APDT voor remming van tandaanslag.
Onderwerpen Inloggen Deze klinische studie werd goedgekeurd door de ethische commissie van de Faculteit der Tandheelkunde, Tokyo Medical en Dental University (TMDU) (nr 836), en werd uitgevoerd in overeenstemming met de Verklaring van Helsinki. Dit onderzoek werd geregistreerd bij University Hospital Medical Information Network Clinical Trials Registry (nummer UMIN000012504) en werd uitgevoerd door het volgen van de CONSORT richtlijnen voor klinische proeven Extra file 1. De selectie van de proefpersonen en experiment werden uitgevoerd van januari 2013 tot en met februari 2013 Afdeling Parodontologie , tandheelkundige ziekenhuis van TMDU.
elf vrijwilligers tandartsen werden gerekruteerd voor deze studie, en geïnformeerde toestemming werd verkregen van alle deelnemers. De onderwerpen opgenomen zeven mannen en vier vrouwen, in de leeftijd 26-33 jaar (gemiddeld = 28,0 ± 2,3 jaar). Inclusiecriteria bij onderwerp inschrijving onder goede algemene gezondheid, geen antimicrobiële inname in de laatste drie maanden, de aanwezigheid van ten minste 20 tanden, de normale uitbarsting van mandibulaire premolaren afwezigheid van zwelling of roodheid van het tandvlees en de afwezigheid van gebieden met indringende diepte ≥ 4 mm.
sample size berekening
De steekproefgrootte werd berekend met behulp van een statistische power van 80%, Type I tarief van 5% fout, en een veronderstelde verschil van 10% en SD van 10% de waarden van plaqueneerslag gebied. Op basis van deze gegevens, het aantal van het onderwerp nodig is om dit onderzoek uit te voeren werd berekend als 10. Echter, gelet op de mogelijkheid van het hebben van een drop-out onderwerp, de inschrijving van de 11 deelnemers was gepland. Ondernemingen De APDT procedure
de eerste en tweede premolaren links en rechts van de onderkaak geëvalueerd. De selectie van tanden gebaseerd op de locatie, en geschiktheid voor LED bestraling fotograferen en monsterverzameling, alsmede plaqueaccumulatie gezien de studievoorwaarden. De klinische proef werd uitgevoerd gedurende vier dagen, beginnend en eindigend in de avond (figuur 1). Op de eerste dag, de tandplaque afgezet op de buccale en linguale oppervlakken van de onderkaak premolaren aan beide zijden werd rood geverfd met een plaquette Openbaarmakende oplossing (PROSPEC®, GC, Tokyo, Japan). De supra- en subgingivale plaque werd vervolgens grondig verwijderd door professionele tandenreinigingselement (PTC) door een ultrasone scaler, evenals een rubbercup en een kegelvormige borstel aangebracht op een micromotor handstuk.
Vervolgens rechts of linkerzijde premolaren werden gerandomiseerd voor behandeling (met APDT) of als niet-behandelde controles (zonder APDT) met de omhulling werkwijze, waarbij de deelnemers willekeurig gekozen ondoorzichtige envelop met een nota verdeling behandeling zijde (rechts of links). TBO (1 mg /ml) werd voorzichtig aangebracht op de buccale en linguale oppervlakken van de testgroep tanden met een kleine wattenpellet. Na 10 s, werd TBO meeslepen door het spoelen van de mond gewassen. Na wassen werd uitgevoerd gericht op een 90 ° hoek op elke buccale en linguale oppervlak van elke tand voor 20 s, wat resulteert in een totale bestralingstijd van 80 s op vier vlakken van twee premolaren in elke behandelingssessie (figuur 2). In totaal werd APDT zesmaal toegepast (tweemaal per dag, eenmaal in de ochtend en eenmaal in de avond) aan de testgroep tanden vier dagen. Tijdens de proefperiode werden de deelnemers verboden borstelen van de premolaar en de aangrenzende tanden en van het gebruik van mondwater. Op de vierde dag, de studie afgerond en analyses werden uitgevoerd. Figuur 2 foto's waarop de APDT klinische procedure. (A) Voor APDT. (B) Na de initiële verwijdering van tandplak (voor de eerste procedure APDT). (C) Tijdens het aanbrengen van TBO. (D) Na het aanbrengen van TBO en mond-spoelen. (E) In LED bestraling. (F) na bestraling LED.
Bepaling van het gebied van tandplaque depositie
Nadat de tandoppervlakken werden geverfd met een plaque onthullen oplossing, de buccale en linguale aspecten van de eerste en tweede premolaren bij de behandeling en bestrijding groepen werden gefotografeerd bij een 90 ° hoek met het tandoppervlak. De lingual foto's werden genomen met een spiegel speciaal ontworpen voor de onderkaak lingual fotografie (Photographic Mirror ST voor Lingual 13262, YDM Corp., Tokyo, Japan). De rode kleur gekleurde gebied van tandplaque depositie, evenals het gebied van het gehele tandoppervlak op de buccale en linguale zijde, werd vastgesteld op de foto met behulp van een softwareprogramma (Photoshop CS5 Extended, Adobe Systems Inc., CA). Om interobserver variabiliteit te verminderen, werd de bepaling van de zones onafhankelijk uitgevoerd voor elke locatie door twee onderzoekers blind voor de experimentele groepen (A. A. en Y. T.) en het gemiddelde van de twee metingen werd gebruikt als vertegenwoordiger gebied waarde van elke site. Het percentage van het oppervlak van plaque afzetting ten opzichte van de totale tandoppervlak werd berekend.
Bepalen van het aantal bacteriën in tandplaque vanuit het linguale oppervlak van tweede premolaren
het linguale oppervlak van de tweede premolaren werd geselecteerd als representatieve plaque site verzamelen, omdat het linguale oppervlak gewoonlijk constant plaqueaccumulatie dan buccale oppervlak en het tweede premolaar een grotere linguale oppervlak dan de eerste premolaar. Supragingivale plaque werden verzameld met een Gracey curette het linguale oppervlak van de tweede premolaar vóór de behandeling (baseline) en 4 dagen na voltooiing van de klinische proef door geblindeerde onderzoekers (A. A. Y. of T). Het aantal bacteriën werd gemeten met een bacteriële teller verkrijgbaar op de stoel zijde (Rapid orale bacteriën detectieapparaat, Panasonic Healthcare, Tokyo, Japan) die geschikt zijn voor een groot aantal bacteriën snel tellen was. Tellerstanden gebruikt de diëlektroforetische impedantiemeting methode die is gerapporteerd om een goede correlatie met de gebruikelijke kweekmethode [24] tonen.
Statistische analyse Gegevens uit het eerste experiment werden geëvalueerd middels variantieanalyse (ANOVA) gevolgd door Dunnett's. De invloed van TBO en LED-bestraling op fibroblasten werd geanalyseerd met behulp van twee-weg factorial ANOVA, gevolgd door Tukey's test. De vergelijking van de gecombineerde toepassing van 1000 ug /ml TBO en LED bestraling met de twee bekende antiseptica werd uitgevoerd met ANOVA, terwijl de hoeveelheid ROS die tijdens APDT werd geanalyseerd met een t-test
. Gegevens uit de vierde experiment werden geanalyseerd met behulp van een gepaarde t
-test. Alle analyses werden uitgevoerd met het statistische programma JMP 8,0 (SAS Institute, Cary, NC), met uitzondering van de twee-weg ANOVA factorieel, die werd uitgevoerd met SPSS 18.0 (SPSS, IBM, Tokyo, Japan). Een P Restaurant & lt; 0,05 werd als statistisch significant voor alle analyses
Resultaten
Experiment 1:. Bactericide effect van APDT op S. oralis in vitro
In de groep behandeld met LED of TBO alleen het aantal CFU verschilde niet van die van de onbehandelde controle. Omgekeerd groepen die ontvangen TBO + LED vertoonden aantal CFU's die aanzienlijk lager bij 500 en 1000 ug /ml waren (P
& lt; 0,01 en P
& lt; 0,05, respectievelijk), in vergelijking met de controle. Het laagste aantal KVE's werd waargenomen bij de groep behandeld met 500 ug /ml TBO + LED (1,42 log reductie, 96,2% doden tarief, figuur 3). Figuur 3 In vitro bacteriële reductie effecten van APDT met TBO en LED op S. oralis. Blauwe balken tonen het effect van alleen TBO en rode staven stellen het effect van TBO met LED-bestraling. De gegevens stellen gemiddelde ± SD (n = 5)
Experiment 2:. Cytotoxisch effect van APDT op fibroblasten
TBO alleen een dosisafhankelijke afname in cellevensvatbaarheid veroorzaakt. Twee-weg factorial ANOVA bleek dat LED, TBO en TBO + aanzienlijk LED verlaagde levensvatbaarheid van de cellen (P Restaurant & lt; 0,01). Bovendien, de toepassing van LED alle concentraties van TBO versterkt de vermindering van levensvatbaarheid van de cellen (Figuur 4A). De levensvatbaarheid van cellen behandeld met 1000 ug /ml TBO en LED bestraling was niet significant verschillend van de levensvatbaarheid van cellen behandeld met 2,5-3% H 2O 2 of 0,025% benzalkoniumchloride (figuur 4B). Figuur 4 Cytotoxische effecten van APDT op fibroblasten. (A) Het effect van TBO concentratie voor cellevensvatbaarheid. (B) Vergelijking van de levensvatbaarheid van de cellen tussen APDT en standaard ontsmettingsmiddelen. De gegevens stellen gemiddelde ± SD (n = 5)
Experiment 3:. Analyse van ROS die tijdens APDT verhuur No significante verschillen bestonden bij de productie van singlet zuurstof tussen de PBS + LED en de LED TBO + groepen (Fig 5A). Echter, in vergelijking met de controle, de productie van hydroxylradicaal was significant hoger in de TBO + LED (P
& lt; 0,01, figuur 5B). De specifieke DMPO-OH rotatie adduct, die de productie van hydroxylradicaal bewijst, waargenomen in de TBO + LED-groep (figuur 6). Figuur 5 ROS ontdekt tijdens het TBO-gemedieerde APDT procedure. (A) Singlet zuurstof. (B) hydroxyl radicaal.
Figuur 6 Typische ESR spectrum tijdens de TBO-gemedieerde APDT procedure.
Experiment 4: inhibitie effect van APDT op tandplaquevorming verhuur No systemische of lokale complicaties na APDT toepassing werden waargenomen tijdens de experimentele periode. De resterende blauwe vlekken op het tandvlees volgende TBO toepassing was niet zichtbaar macroscopisch, en werd pas vlak genoteerd na het aanbrengen. De kleuring was zowel minimaal en tijdelijk, en veroorzaakte geen esthetische problemen voor de patiënten. Ondernemingen De plakvorming aan de groep tanden APDT werd duidelijk geremd na dag vier APDT, die duidelijk in representatieve intraorale foto was (Figuur 7). De percentages van plaque depositie gebieden totale buccale (figuur 8A) en linguale tand oppervlakken (figuur 8B) waren significant verminderd in de APDT groep (buccale = 14 ± 9,1% en lingual = 12 ± 5,4%, gemiddelde ± SD, respectievelijk), vergeleken met de controlegroep (buccale = 25 ± 13% en linguale = 21 ± 7,0%, respectievelijk P
& lt; 0,01). Figuur 7 resultaten van een klinisch onderzoek naar de effectiviteit van APDT voor remming van tandplak. Foto's van mandibulaire premolaren van het onderwerp # 6 na APDT. Buccale (A) of linguale (C) oppervlak van APDT tanden groep en buccale (B) of linguale (D) oppervlak controle tanden.
Figuur 8 De verhouding van de plaque afgezet vlak voor de totale oppervlakte van buccale ( A) en lingual (B) tandoppervlak in de onderkaak premolaren.
werden geen significante verschillen gedetecteerd tussen de basislijn APDT groep (6,17 ± 0,38 log) en de controlegroep (6,29 ± 0,39 log; P
= 0,49) in het totale aantal bacteriën in de tandplaque vanuit het lingual oppervlak van de tweede premolaar. Het totale aantal bacteriën in de tandplaque significant lager 4 dagen na de klinische proef in de APDT groep (6,17 ± 0,49 log) vergeleken met de controlegroep (6,68 ± 0,48 log; P
& lt; 0,01; figuur 9). Figuur 9 het aantal bacteriën in tandplaque vanuit het tweede premolaren.
Discussie
Bij ons weten is dit de eerste klinische proef om de doelmatigheid van APDT bij het remmen tandplaquevorming op tanden zonder schadelijke effecten induceren gastweefsels tonen. Verder deze studie bevestigde dat TBO met rode LED effectief gereduceerd bacteriën S. oralis,
die bekend staat als een eerste kolonisator in tandplaquevorming, en wordt vaak aangetroffen in het bloed van patiënten met infectieuze endocarditis [25, 26]. Het gebruik van TBO met een high-power LED-inrichting en een 20 s bestralingstijd, leidde tot een significante dosis-afhankelijke verlaging van CFU in vitro
. De daling was minder bij 1000 ug /ml TBO (eindconcentratie van 500 ug /ml) werd gebruikt dan wanneer 500 ug /ml (eindconcentratie van 250 ug /ml) aangebracht. Een mogelijke verklaring is dat de blauwgekleurde 1000 ug /ml TBO gemengde bacteriële oplossing was te donker om het rode licht naar de sensibilisatie van TBO door leiden bestraling dringen door de oplossing naar de bodem van de 96-well plaat, en dus werd mogelijk geblokkeerd. Toch was 1000 ug /ml TBO gebruikt, omdat in klinische situaties, zou de onmiddellijke verwatering van TBO met speeksel en de oppervlakkige spread op het tandoppervlak leiden tot een efficiëntere licht sensibilisering van TBO dan getuige van in vitro
. In de huidige studie lag de focus alleen op S. oralis
; De vorming van tandheelkundige biofilm bestaat uit verschillende primaire kolonisators en complexe inter-microbiële interacties. Daarom moeten verscheidene andere plaque vormende bacteriën zoals Actinomyces viscosus Kopen en Streptococcus sanguis
onderzocht worden in toekomstige studies. Hotels met betrekking tot de veiligheid van de procedure TBO alleen negatieve invloed op de levensvatbaarheid van fibroblasten in een concentratie- afhankelijke manier, en de toepassing van LED versterkt het effect. Echter, de in vitro
vermindering van cellevensvatbaarheid onder de huidige omstandigheden APDT (1000 ug /ml TBO met 20 en LED bestraling) niet groter dan die waargenomen met andere antiseptica, waaruit bleek dat de cytotoxiciteit van APDT was in de gebruikelijke gehalten . Bovendien, hoewel eerdere rapporten hebben aangegeven de resistentie van bacteriën tegen antiseptica zoals benzalkoniumchloride, een kwaternaire ammonium-kationische oppervlakteactieve het lipide membraan van cellen [27, 28], het ontbreken van bacteriële resistentie na toepassing van APDT zou nog zijn onderbreekt voordeel in klinische toepassing [29]. In het onderhavige onderzoek we echter alleen waargenomen acute cytotoxiciteit bij 2 uur na de enkelvoudige toepassing van APDT en dus verder onderzoek ter vaststelling van de langdurige invloed van APDT op celproliferatie, alsmede de cumulatieve werking na herhaalde toepassingen te onderzoeken. Ondernemingen de analyse van ROS die tijdens TBO-gemedieerde APDT resulteerde in de nieuwe bevinding dat de hydroxylradicaal is het primaire product. Hoewel het mechanisme van APDT [30] wordt algemeen aangenomen dat gebeuren door een type I te verwerken, die een hydroxylgroep produceert door elektronenoverdracht of type II proces dat singlet zuurstof oplevert door energieoverdracht geen modaliteit van celdood door TBO gemedieerde APDT is verduidelijkt. Singlet zuurstof wordt beschouwd als de belangrijkste schadelijke soorten APDT [31], en de gemeenschappelijke fotosensibilisator methyleenblauw is een bekende producent van singlet zuurstof. In onze eerdere proefonderzoek (gegevens niet getoond) bevestigden we de productie van singlet zuurstof in methyleenblauw-gemedieerde APDT. Echter, ESR analyse duidelijk naar voren dat de hydroxylradicaal het overheersende product van TBO-gemedieerde APDT. Verder werd type I machines gespeculeerd een belangrijke rol spelen APDT procedure.
Uit de resultaten van de in vitro
experimenten probeerden we de klinische toepassing van APDT voor de remming van tandplaquevorming, neemt een significante onderdrukking van plaque afzetting op tanden behandeld met APDT. De duur van vier dagen de klinische proef was kort, en dus een langere wenselijk. Alle auteurs gelezen en goedgekeurd het definitieve manuscript.
