بررسی آزمایشگاهی اثر آنتی‏ میکروبیال فتوداینامیک تراپی روی استرپتوکوکوس موتانس

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار ارتودانتیکس، مرکز تحقیقات دندانپزشکی، دانشکده دندانپزشکی، دانشگاه علوم پزشکی مشهد، مشهد، ایران

2 دانشیار گروه میکروبیولوژی، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی مشهد، مشهد، ایران

3 دانشیار دندانپزشکی کودکان، مرکز تحقیقات مواد دندانی، دانشکده دندانپزشکی، دانشگاه علوم پزشکی مشهد، مشهد، ایران

4 دانشیار پریودانتیکس، مرکز تحقیقات لیزر در پزشکی، دانشکده دندانپزشکی، دانشگاه علوم پزشکی ارتش، تهران، ایران

5 دستیار تخصصی گروه دندانپزشکی کودکان، دانشکده دندانپزشکی، دانشگاه علوم پزشکی مشهد، مشهد، ایران

چکیده

مقدمه: افزایش مقاومت پاتوژن های دهان به مواد آنتی میکروبیال مرسوم منجر به استفاده از روش های جایگزین برای غلبه بر مقاومت میکروبی شده است. هدف از این مطالعه آزمایشگاهی،بررسی اثر آنتی میکروبیال فتوداینامیک تراپی روی باکتری استرپتوکوکوس موتانس بود.
مواد و روش ها: در این مطالعه آزمایشگاهی از لیزر دیود با طول موجnm 810 در حضور EmunDo به عنوان ماده فتوسنسیتایزر استفاده شد. سوسپانسیون های استرپتوکوکوس موتانس آماده سازی و بر مبنای نوع درمان به 6 گروه تقسیم شدند: 1) EmunDo، 2) تابش لیزر دیود (mW100، 90 ثانیه)، 3) تابش لیزر دیود (mW30، 300 ثانیه)، 4) Emundo + تابش لیزر دیود (mW100، 90 ثانیه)، 5) EmunDo + تابش لیزر دیود (mW30، 300 ثانیه)، 6) گروه کنترل که تحت هیچ درمانی قرار نگرفت. یک بار بلافاصله و یک بار24 ساعت بعد از فتوداینامیک تراپی، از سوسپانسیون های باکتری کشت تهیه شد. میکروارگانیسم های زنده استرپتوکوکوس موتانس بعد از انکوباسیون در دمای °C37، شمارش و به صورت واحد تشکیل دهنده کلونی (CFU) گزارش شدند. تحلیل آماری داده ها به وسیله آزمون اندازه گیری داده های تکراری در سطح معنی داری 05/0 انجام شد.
یافته ها:براساس آنالیز اندازه گیری داده های تکراری، اختلاف معنی داری در تعداد کلونی های استرپتوکوکوس موتانس چه بلافاصله و چه 24 ساعت بعد از فتوداینامیک تراپی بین گروه های مورد بررسی دیده نشد (05/0P>). در تمامی گروه ها تعداد کلونی های استرپتوکوکوس موتانس 24 ساعت بعد از فتوداینامیک تراپی در مقایسه با بلافاصله بعد از درمان به صورت قابل توجهی افزایش یافت (001/0P<).
نتیجه گیری: تحت شرایط این مطالعه، فتوداینامیک تراپی تأثیری بر بقای استرپتوکوکوس موتانس نداشت. با وجود این، داده های مبتنی بر شواهد بیشتری در زمینه مواد فتوسنسیتایزر مختلف و پارامترهای لیزر جهت دستیابی به نتیجه گیری قطعی مورد نیاز است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Evaluation of the Effect of Antimicrobial Photodynamic Therapy on Streptococcus Mutans; An In vitro Study

نویسندگان [English]

  • Farzaneh Ahrari 1
  • Kiarash Ghazvini 2
  • Fatemeh Mazhari 3
  • Reza Fekrazad 4
  • Neda Eslami 1
  • Niloufar Emrani 5
1 Assistant Professor of Orthodontics, Dental Research Center, School of Dentistry, Mashhad University of Medical Sciences, Mashhad, Iran
2 Associate Professor, Dept of Microbiology, School of Medicine, Mashhad University of Medical Sciences, Mashhad, Iran
3 Associate Professor of Pediatric Dentistry, Dental Materials Research Center, School of Dentistry, Mashhad University of Medical Sciences, Mashhad, Iran
4 Associate Professor of Periodontics, Medical Laser Research Center, School of Dentistry, AJA University of Medical Sciences, Tehran, Iran
5 Postgraduate Student, Dept of Pediatric Dentistry, School of Dentistry, Mashhad University of Medical Sciences, Mashhad, Iran
چکیده [English]

Introduction: Increased resistance of oral pathogens to conventional antimicrobial agents has led to the use of alternative methods to overcome microbial resistance. The purpose of this in vitro study was to evaluate the effect of antimicrobial photodynamic therapy on Streptococcus mutans.
Materials & Methods: In this in vitro study, a diode laser emitting a wavelength of 810nm was used in association with EmunDo as a photosensitizing agent. Suspensions of Streptococcus mutans were prepared and divided into six groups by treatment: 1) EmunDo, 2) diode laser irradiation (100mW, 90 seconds), 3) diode laser irradiation (300mW, 30 seconds); 4) EmunDo+diode laser irradiation (100mW, 90seconds), 5) EmunDo+diode laser irradiation (300mW, 30 seconds), 6) control (no treatment). Immediately and 24 hours after photodynamic therapy, the bacterial suspensions were cultured. After incubation at 37°C, viable microorganisms of Streptococcus mutans were counted and the results were reported in colony-forming units (CFU). Data were analyzed by repeated measures analysis of variance at significance level of 0.05.
Results: According to the repeated measures analysis, no significant between-group differences were found in the number of Streptococcus mutans colonies, either immediately or 24 hours after photodynamic therapy (P>0.05). The number of Streptococcus mutans colonies increased significantly at 24 hours after photodynamic therapy compared to immediately after treatment in all groups (P<0.001).
Conclusion: Under the conditions used in this study, photodynamic therapy had no effect on viability of Streptococcus mutans. However, more evidence-based data are required regarding different photosensitizing agents and laser parameters for a definite conclusion.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Photodynamic Therapy
  • Streptococcus mutans
  • Antibacterial
  • Laser
  • Photosensitizer

مقدمه

پوسیدگی دندانی شایع ترین بیماری مزمن جهان و یک بیماری عفونی ناشی از کلونیزاسیون باکتری ها است که با دکلسیفیکاسیون بخش غیرآلی دندان شروع شده و با تخریب ماتریکس آلی دنبال می شود. با وجود آن که امروزه از میزان و شدت پوسیدگی دندانی بسیار کاسته شده است، ولی هنوز میلیون ها کودک و بزرگسال، پوسیدگی، از دست دادن دندان ها و مال اکلوژن را تجربه می کنند.(1) شواهد نشان دهنده نقش باکتری ها در ایجاد پوسیدگی، روز به روز در حال افزایش است. استرپتوکوک های گروه موتانس احتمالاً مهمترین موجوداتمیکروسکوپی در آغاز پوسیدگی های دندانی هستند. روش های رایج برای کاهش میزان باکتری های پوسیدگی زای دندانی، برداشت مکانیکی، استفاده از عوامل شیمیایی آنتی باکتریال، فلورایدتراپی، آنتی بیوتیک تراپی و واکسیناسیون می باشد. یک روش جدید مطرح شده در این زمینه فتوداینامیک تراپی است.(2)

فتوداینامیک تراپی به تمام درمان هایی اشاره می کند که توسط داینامیک نور تحت تأثیر قرار می گیرند. این اصطلاح به طور رایج برای توصیف یک روش یا درمان به کار می رود که شامل ترکیبی از نور و داروهای حساس به نور که فتوسنسیتایزر [1](PS) نامیده می شوند، می باشد. این تکنیک نوظهور در درمان عفونت های باکتریایی و قارچی به کار رفته است و به صورت شایع فتوداینامیک تراپی ضدمیکروبی [2](aPDT) نامیده می شود. در این روش (aPDT)، نور بعد از فعال کردن مولکول های فتوسنسیتایزر در حضور اکسیژن مولکولی، سبب تولید اکسیژن واکنشی می شود. اکسیژن واکنشی تولید شده با مولکول های اطراف واکنش می کند و یک اثر باکتری سیدال روی میکروارگانیسم ها دارد. از مزایای این روش می توان به غیرتهاجمی بودن، قابلیت تکرار، طیف وسیع فعالیت ضدمیکروبی، عدم ایجاد انواع گونه های مقاوم به نور متعاقب درمان های متعدد و قابلیت لوکالیزه کردن بر روی بافت هدف اشاره کرد.(3)

در گذشته هنگام برداشت مکانیکی پوسیدگی ها دندانپزشکان نگران باکتری هایی بودند که بعد از تراش حفره باقی می مانند و ممکن است سبب ایجاد پوسیدگی ثانویه شوند. توصیه این بود که تمام عاج پوسیده حذف شود. امروزه باکتری های باقیمانده فاکتور مهمی در پوسیدگی ثانویه محسوب نمی شوند. با وجود این، عاج عفونی که قابلیت رمینرالیزه شدن ندارد باید در طی درمان ترمیمی حذف شود، چرا که می تواند سبب التهاب پالپ و آسیب برگشت ناپذیر به آن شود. از طرفی، حذف مکانیکی تمام عاج عفونی خطر اکسپوز شدن پالپ را به همراه دارد و سبب ضعیف شدن ساختار دندان می شود.(2) اگرچه امکان استفاده از عوامل آنتی باکتریال به منظور ضدعفونی حفره وجود دارد ولی برخی مطالعات نشان داده اند که استفاده از عوامل شیمیایی آنتی باکتریال ممکن است سبب افزایش گونه های مقاوم از باکتری های پوسیدگی زا گردد.(4)

امروزه حداقل مداخله، اصل مهمی در درمان های دندانپزشکی است. بنابراین به نظر می رسد فتوداینامیک تراپی روشی مناسب و ایمن در مقایسه با پروتکل های درمانی رایج باشد. برای انجام یک درمان موفق، فاکتورهای متعددی از جمله انتخاب ماده فتوسنسیتایزر مناسب و همچنین پارامترهای دقیق منبع نور اهمیت زیادی دارد. اثرات بازدارنده فتوداینامیک تراپی بر رشد استرپتوکوکوس موتانس اولین بار در سال 1994 توسط Burns و همکارانش(5) نشان داده شد. در سال های بعد مطالعات متعددی اثر بخشی فتوداینامیک تراپی را با استفاده از فتوسنسیتایزرهای مختلف بر روی استرپتوکوکوس موتانس با استفاده از منابع نوری متفاوت مانند دیود ساطع کننده نور (LED)، دستگاه لایت کیور و لیزر دیود بررسی کرده اند.(12-6)

Emundoیا Indocyaningreenاخیراً به عنوان ماده فتوسنسیتایزر با خاصیت آنتی باکتریال قابل توجه معرفی شده است.(13) در صورت اثربخشی EmunDo متعاقب تابش لیزر می توان از آن به عنوان روشی غیرتهاجمی و محافظه کارانه به همراه روش مکانیکی برداشت پوسیدگی جهت متوقف نمودن پیشرفت ضایعات پوسیدگی و بهبود نتایج درمانی استفاده کرد. با وجود این، مطالعات اندکی در زمینه کارایی EmunDo در حذف باکتری های پوسیدگی زا انجام شده است. بنابراین، هدف از این مطالعه ارزیابی تأثیر تابش لیزر دیود مادون قرمز به همراه EmunDo به عنوان حساس کننده به نور بر میزان بقای باکتری استرپتوکوکوس موتانس بود.

مواد و روش ها

باکتری مورد استفاده در این مطالعه استرپتوکوکوتانس (ATCC25175) بود که از سازمان علم و فناوری (IROST)[3]در تهران (ایران) تهیه شد. باکتری های خریداری شده به صورت لیوفیلیزه بود که می بایست جهت انجام آزمایش، پودر باکتری با سرم فیزیولوژی استریل رقیق و سپس کشت صورت گیرد. جهت تهیه ساب کالچر، سواپی که به سوسپانسیون باکتری استرپتوکوکوس موتانس آغشته گردیده بود در گوشه پتری محتوی محیط آگار BHI[4] تقویت شده با 5% خون گوسفندی کشت شد. سپس در انکوباتور هوازی در دمای °C37 و به مدت 48 ساعت قرار گرفت. از استرپتوکوکوس موتانس ساب کالچر شده، مقدار 5 تا 6 کلونی مشابه توسط لوپ استریل برداشته شد و در محیط BHIB[5] موجود در لوله های آزمایش حل شد. سپس به مدت 1 الی 2 ساعت این لوله های آزمایش در داخل انکوباتور در دمای °C35 تا °C37 قرار گرفتند. جهت تعیین غلظت باکتری، لوله استریل حاوی سوسپانسیون باکتری استرپتوکوکوس موتانس در دستگاه اسپکتروفتومتر قرار داده شد و سپس جذب نوری سوسپانسیون در طول موج 600 نانومتر قرائت شد. جذب نوری سوسپانسیون بایستی در حدود 08/0 تا 11/0 معادل کدورت استاندارد نیم مک فارلند باشد که حاوی تقریباً 108×5/1 واحد تشکیل دهنده کلونی در یک میلی لیتر از سوسپانسیون (CFU/mL)است.

در این مطالعه از دستگاه لیزر دیود مادون قرمز (A.R.C Laser GmbH, Nurnberg, Germany) با طول موج 810 نانومتر استفاده شد. تابش لیزر با دانسیته انرژی J/cm218 و توان خروجی mW100 در مدت 90 ثانیه یا با استفاده از توان mW300 در زمان 30 ثانیه صورت گرفت. توان و زمان تابش طبق دستورالعمل کارخانه سازنده انتخاب شد. در این مطالعه از پروب غیرتماسی و فتوسنسیتایزر EmunDo یا Indocyanine green((A.R.C Laser GmbH, Nurnberg, Germanyاستفاده شد.

گروه های مورد بررسی عبارت بود از:

گروه اول: EmunDo

گروه دوم: تابش لیزر دیود mW100 به مدت 90 ثانیه

گروه سوم: تابش لیزر دیود mW300 به مدت 30 ثانیه

گروه چهارم: EmunDo + تابش لیزر دیود mW100 به مدت 90 ثانیه

گروه پنجم: EmunDo + تابش لیزر دیود mW300 به مدت 30 ثانیه

گروه ششم (کنترل مثبت): شامل سوسپانسیون باکتری که تحت هیچ درمانی قرار نگرفت.

در تمامی گروه های مورد مطالعه، µL 125 سوسپانسیون باکتری به داخل میکروتیوب ها با قطر 8 میلی متر ریخته شد. در گروه های اول، چهارم و پنجم، µL125 از EmunDo به سوسپانسیون باکتری اضافه شد. در گروه های دوم، سوم و ششم µL125 ازPBS[6] جهت یکسان سازی حجم، داخل میکروتیوب حاوی سوسپانسیون باکتری ریخته شد. تمامی میکروتیوب ها بعد از مخلوط کردن کامل، به مدت 5 دقیقه در محیط تاریک قرار داده شدند. سپس در گروه های دوم، سوم، چهارم و پنجم در محیط تاریک نوک پروب دستگاه لیزر به صورت عمود و مماس بر لبه ی میکروتیوب قرار داده شد و تابش لیزر در سه نقطه از میکروتیوب انجام گرفت. سطح تحت تابش میکروتیوب حدود cm25/0 بود. یک بار بلافاصله و یک بار 24 ساعت بعد از درمان، µL50 از سوسپانسیون باکتری از هر یک از گروه های مورد مطالعه برداشته شد و سپس بر روی محیط آگار BHI کشت داده شد. سپس به مدت 48  ساعت در انکوباتور هوازی قرار داده شد تا کلونی های باکتریایی قابل رؤیت شوند.

میزان بقای باکتری از طریق شمارش تعداد کلونی های تشکیل شده (CFU) روی محیط کشت تعیین شد. هر آزمایش 6 بار تکرار شد. به طور کلی جهت شمارش کلونی ابتدا می بایست نور به طور کامل پتری را فرا گیرد تا کلونی ها قابل رؤیت و شمارش شوند. در صورتی که تعداد کلونی ها در پتری کم بود تمام کلونی های موجود در پتری شمارش می شد، ولی چنانچه تعداد کلونی های رشدیافته زیاد بوده و به راحتی قابل شمارش نبود، پتری را به وسیله ماژیک به قسمت های کوچک تر تقسیم می کردیم، به نحوی که در همه قسمت ها تعداد کلونی ها به طور نسبی برابر بود. سپس تعداد کلونی های شمارش شده در یک قسمت را در تعداد تقسیمات انجام شده ضرب می کردیم.

داده ها به وسیله نرم افزار SPSS با ویرایش 16 مورد تجزیه و تحلیل آماری قرار گرفت. جهت مقایسه میانگین تعداد کلونی های استرپتوکوکوس موتانس در گروه های مختلف و همچنین مقایسه گروه ها قبل و 24 ساعت بعد از فتوداینامیک تراپی از آزمون اندازه گیری های تکراری در سطح معنی داری 05/0 استفاده شد.

یافته ها

مقادیر میانگین، انحراف معیار، حداقل و حداکثر تعداد کلونی های استرپتوکوکوس موتانس بر حسب گروه آزمایشی در جدول 1 آورده شده است. نتیجه آزمون داده های تکراری نشان داد که بین دو عامل گروه و زمان اثر متقابل وجود نداشت(005/1F=، 436/0(P=.

مقایسه تعداد باکتری استرپتوکوکوس موتانس بلافاصله و 24 ساعت بعد از فتوداینامیک تراپی در همه گروه ها تفاوت معنی داری را نشان داد به طوری که میانگین تعداد باکتری موتانس در تمام گروه ها 24 ساعت بعد از فتوداینامیک تراپی نسبت به بلافاصله بعد از فتوداینامیک تراپی به صورت قابل توجهی افزایش یافته بود (96/416F=، 001/0P<). با وجود این، بین گروه های آزمایشی در دو زمان مختلفتفاوت معنی داری از نظر میانگین تعداد کلونی های استرپتوکوکوس موتانس وجود نداشت (037/1F=، 41/0P=).


 

 

 

جدول 1 : میانگین و انحراف معیار تعداد کلونی های استرپتوکوکوس موتانس در 6 گروه مورد بررسی در زمان های بلافاصله و 24 ساعت بعد از فتوداینامیک تراپی

گروه

زمان

میانگین

انحراف معیار

حداقل

حداکثر

فتوسنسیتایزر

بلافاصله

186400

68/56747

147000

286000

24 ساعت بعد

3520000

576194

2800000

4200000

فتوسنسیتایزر + لیزر mW100

بلافاصله

165500

49/46364

105000

214000

24 ساعت بعد

4375000

1513000

2300000

5800000

فتوسنسیتایزر + لیزر mW300

بلافاصله

168250

55/60251

113000

2530000

24 ساعت بعد

3625000

1078190

260000

4700000

لیزر mW100

بلافاصله

231000

24/48785

170000

290000

24 ساعت بعد

4640000

665582

4000000

5400000

لیزر mW300

بلافاصله

218800

66/82496

130000

320000

24 ساعت بعد

3580000

983362

2200000

6500000

کنترل مثبت

بلافاصله

134310

33/21855

107000

170000

24 ساعت بعد

3875000

1038890

2700000

5200000

اثر زمان: 001/0P< و 96/416F=

اثر گروه: 41/0P= و037/1F=

 


بحث

کاربرد فتوداینامیک تراپی در دندانپزشکی روز به روز در حال افزایش است. با توجه به محدودیت دسترسی مواد آنتی میکروبیال به نواحی پوسیده و مقاومت باکتری ها به واکسن های ضدپوسیدگی، امروزه فتوداینامیک تراپی به عنوان روشی ایمن و غیرتهاجمی در بسیاری از مطالعات مورد توجه قرار گرفته است.(15و14) در این مطالعه از لیزر دیود مادون قرمز با طول موج 810 نانومتر و EmunDo به عنوان فتوسنسیتایزر استفاده شد. (ICG) Indocyaninegreenیا EmunDo اخیراً به عنوان ماده فتوسنسیتایزر با خاصیت آنتی باکتریال قابل توجه معرفی شده است. EmunDo یک فتوسنسیتایزر کاتیونیک از گروه Phenothiazine dyes می باشد و حداکثر جذب را با لیزر دیود مادون قرمز با طول موج 805 نانومتر نشان می دهد که منجر به عمق نفوذ بیشتری خواهد شد.(13) Nagaharaو همکاران(16) اثر باکتریسیدال فتوداینامیک تراپی را بر روی پورفیروموناس ژنژیوالیس با استفاده از ICG و لیزر دیود با طول موج nm 805 بررسی و کاهش قابل توجهی را در تعداد کلونی های پورفیروموناس ژنژیوالیس مشاهده کردند. EmunDoبرخلاف سایر Dyeها بر اکثر باکتری های شناخته شده در دهان، اعم از گرم مثبت و گرم منفی مؤثر می باشد. با توجه به دوز مصرفی پایین و اثر موضعی EmunDo، تاکنون اثرات جانبی برای این فتوسنسیتایزر مشاهده نشده است.(13) Baumler و همکاران(17) از این ماده جهت نابودی سلول های سرطانی انسانی استفاده و بیان کردند که بخشی از انرژی لیزر جذب شده توسط ICG به گرما تبدیل شده و بخشی سبب تولید اتم اکسیژن و رادیکال آزاد و نابودی سلول های سرطانی می شود. در مطالعه Kranz و همکاران(18) این ماده به همراه لیزر مادون قرمز اثر توکسیک قابل توجهی بر روی پاتوژن های بیماری پریودونتال داشت. با توجه به اثرات آنتی باکتریال Emundo و جذب بالای نور لیزر توسط این ماده، در مطالعه حاضر اثر ضدپوسیدگی فتوداینامیک تراپی به واسطه Emundoمورد مطالعه قرار گرفت.

یافته های مطالعه حاضر نشان داد که میانگین تعداد باکتری موتانس در تمام گروه ها چه بلافاصله و چه 24 ساعت بعد از فتوداینامیک تراپی تفاوت معنی داری با یکدیگر و همچنین با گروه کنترل نداشت. میانگین تعداد باکتری موتانس در تمام گروه ها، 24 ساعت بعد از فتوداینامیک تراپی به صورت قابل توجهی بیشتر از بلافاصله بعد از فتوداینامیک تراپی بود. این رویداد به دلیل رشد باکتری ها در محیط مغذی در مدت 24 ساعت پس از فتوداینامیک تراپی قابل انتظار بود. نتایج به دست آمده نشان می دهد که تحت شرایط این مطالعه فتوداینامیک تراپی به واسطه EmunDo بر روی بقای باکتری استرپتوکوکوس موتانس موثر نمی باشد. برخلاف نتایج این مطالعه، در اکثر مطالعات انجام شده فتوداینامیک تراپی روشی مؤثر بر علیه استرپتوکوک موتانس بوده است. در مطالعه وهابی و همکاران(19) اثر فتوداینامیک تراپی به واسطه راداکلرین و تولوئیدن بلو و تابش لیزر با دو دانسیته انرژی مختلف (J/cm26 وJ/cm212) بررسی شد و نتایج نشان داد که فعال کنندگی تولوئیدن بلو با هر دو دانسیته انرژی به کار رفته و راداکلرین با دانسیته انرژی بالاتر منجر به کاهش قابل توجه در تشکیل کلونی های باکتریایی شد. برخی از مطالعات نشان داده اند که فتوداینامیک تراپی اندازه و شکل استرپتوکوکوس موتانس را تغییر می دهد. در مطالعه de Melo و همکاران(20) فتوداینامیک تراپی با استفاده از تولوئیدن بلو و دیود نوری توانست اندازه استرپتوکوکوس موتانس را کاهش دهد. استفاده از منابع نوری دیگر به جز لیزر نیز در فتوداینامیک تراپی نتایج خوبی به همراه داشته است. در مطالعه Lee و همکاران(21) از دستگاه لایت کیور و اریتروزین به عنوان فتوسنسیتایزر و در مطالعه حکیمی ها و همکاران(6) از دیود ساطع کننده نور (LED) و راداکلرین و تولوئیدن بلو به عنوان فتوسنسیتایزر استفاده شد و در هر دو مطالعه کاهش تعداد کلونی های استرپتوکوکوس موتانس قابل توجه بود. البته در تمامی این مطالعات، فتوسنسیتایزر به کار رفته متفاوت از مطالعه حاضر بوده است. در مطالعه فکرآزاد و همکاران(11) کاهش قابل توجه در باکتری های استرپتوکوکوس موتانس بعد از فتوداینامیک تراپی و فتوترمال تراپی با استفاده از EmunDo مشاهده شد. برخلاف آن، در مطالعه Bassoو همکاران(22) مجاورت استرپتوکوکوس موتانس و کاندیدا آلبیکنس احتمالاً سبب ایجاد مقاومت باکتریایی شد و در نتیجه فتوداینامیک تراپی بر ترکیب این دو میکروب موثر واقع نشد. عدم تأثیر بر روی استرپتوکوکوس موتانس در مطالعه حاضر ممکن است به خاطر استفاده از پارامترهای لیزر مختلف یا کاربرد پروب غیرتماسیباشد، زیرا پروب غیرتماسی سطح وسیعی دارد و در نتیجه شدت انرژی در سطح پروب کاهش یافته و امکان لوکالیزه کردن دقیق ناحیه تابش وجود ندارد. در نتیجه تعداد کلونی ها نه تنها کاهشی نشان نداد بلکه به دلیل عدم وجود خاصیت آنتی میکروبیال و رشد باکتری در محیط مغذی افزایش قابل توجهی بعد از 24 ساعت نشان داد. شاید، استفاده از فایبر 300 یا 600 میکرونی به دلیل مشخص بودن ناحیه تابش، اثربخشی بهتری نسبت به پروب غیرتماسی داشته باشد. افزایش دوز یا زمان تابش لیزر نیز ممکن است نتایج متفاوتی به دست دهد. تاکنون مطالعات بسیار کمی در رابطه با EmunDo صورت گرفته است و نیاز به بررسی های بیشتر در این زمینه می باشد.

 آینده فتوداینامیک تراپی به تقابل بین تکنولوژی نوین و تقاضاهای کلینیکی بستگی دارد. کاربرد آنتی میکروبیال فتوداینامیک تراپی در دندانپزشکی به سرعت در حال افزایش است، زیراروشی غیرتهاجمی و ایمن، جهت درمان بیماری های مرتبط با پلاک دندانی مانند پوسیدگی Rampant به شمار می رود و همچنین به عنوان روشی مناسب جهت کاهش بار میکروبی در آماده سازی حفره برای ترمیم دندان مطرح است. با وجود اینکه نتایج این مطالعه می تواند کمک کننده باشد ولی پیشنهاد می شود که پارامتر های لیزر مانند دوز و زمان تابش تغییر یابد و خاصیت ضدمیکروبی این روش بر علیه سایر باکتری های شایع دهان نیز بررسی شود.

نتیجه گیری

تحت شرایط این مطالعه، فتوداینامیک تراپی در حضور لیزر دیودnm 810 و EmunDo نتوانست تعداد کلونی های استرپتوکوکوس موتانس را کاهش دهد. تعداد کلونی های استرپتوکوکوس موتانس بعد از 24 ساعت از گذشت فتوداینامیک تراپی افزایش قابل توجهی را نشان داد. بنابراین با توجه به مطالعه حاضر، به نظر می رسد که شرایط تابش لیزر یا نوع ماده فتوسنسیتایزر باید تغییر یابد تا نتایج مؤثرتری به دست آید.

تشکر و قدردانی

این مقاله برگرفته از پایان نامه دانشجویی به شماره 2694 از دانشکده دندانپزشکی مشهد می باشد. بدین وسیله از همکاری معاونت پژوهشی دانشگاه علوم پزشکی مشهد که حمایت مالی را برای انجام این پژوهش فراهم نمودند، تقدیر و تشکر می گردد.



[1]. Photosensitizer

[2]. Antimicrobial Photodynamic Therapy

[3]. Iranian Research Organization of Science and Technology

[4]. Brain Heart Infusion

[5]. Brain Heart Infusion Broth

[6]. Phosphate-Buffered Saline

  1. Dean JA, Avery DR, Mc Donald RE. Dentistry for the Child and Adolescent. 9th ed. London: Mosby Co; 2011. P. 177.
  2. Peters MC. Strategies for noninvasive demineralized tissue repair. Dent Clinics North Am 2010; 54(3): 507-25.
  3. Diniz IM, Horta ID, Azevedo CS, Elmadjian TR, Matos AB, Simionato MR. Antimicrobial Photodynamic Therapy: A promise candidate for caries lesions treatment. Photodiagnosis Photodyn Therop 2015.
  4. Santin GC, Oliveira DS, Galo R, Borsatto MC, Corona SA. Antimicrobial photodynamic therapy and dental plaque: A systematic review of the literature. Sci World J 2014; 2014: 824538.
  5. Burns T, Wilson M, Pearson GJ. Killing of cariogenic bacteria by light from a gallium aluminium arsenide diode laser. J Dent 1994; 22(5): 273-8.
  6. Hakimiha N, Khoei F, Bahador A, Fekrazad R. The susceptibility of Streptococcus mutans to antibacterial photodynamic therapy: A comparison of two different photosensitizers and light sources. J Appl Oral Sci 2014; 22(2): 80-4.
  7. Tonon CC, Paschoal MA, Correia M, Spolidorio DM, Bagnato VS, Giusti JS. Comparative effects of photodynamic therapy mediated by curcumin on standard and clinical isolate of Streptococcus mutans. J Contemp Dent Pract 2015; 16(1): 1-6.
  8. Ricatto LG, Conrado LA, Turssi CP, Franca FM, Basting RT, Amaral FL. Comparative evaluation of photodynamic therapy using LASER or light emitting diode on cariogenic bacteria: An In vitro study. Eur J Dent 2014; 8(4): 509-14.
  9. Paschoal MA, Santos-Pinto L, Lin M, Duarte S. Streptococcus mutans photoinactivation by combination of short exposure of a broad-spectrum visible light and low concentrations of photosensitizers. Photomed Laser Surg 2014; 32(3): 175-80.
  10. Baptista A, Kato IT, Prates RA, Suzuki LC, Raele MP, Freitas AZ. Antimicrobial photodynamic therapy as a strategy to arrest enamel demineralization: A short-term study on incipient caries in a rat model. Photochem Photobiol 2012; 88(3): 584-9.
  11. Fekrazad R, Khoei F, Hakimiha N, Bahador A. Photoelimination of Streptococcus mutans with two methods of photodynamic and photothermal therapy. Photodiagnosis Photodyn Ther 2013; 10(4): 626-31.
  12. Dogandzhiyska V, Gergova R, Dimitrov S, Doychinova M. Antimicrobial activity of photodynamic therapy against microorganisms isolated from deep carious lesions. J IMAB–Annual Proceeding Scientific Papers 2013; 19(4): 430-4.
  13. Parker S. The use of diffuse laser photonic energy and indocyanine green photosensitiser as an adjunct to periodontal therapy. Br Dent J 2013; 215(4): 167-71.
  14. Voos AC, Kranz S, Tonndorf-Martini S, Voelpel A, Sigusch H, Staudte H, et al. Photodynamic antimicrobial effect of safranine O on an ex vivo periodontal biofilm. Lasers Surg Med 2014; 46(3): 235-43.
  15. Liu PF, Zhu WH, Huang CM. Vaccines and photodynamic therapies for oral microbial-related diseases. Curr Drug Metab 2009; 10(1): 90-4.
  16. Nagahara A, Mitani A, Fukuda M, Yamamoto H, Tahara K, Morita I. Antimicrobial photodynamic therapy using a diode laser with a potential new photosensitizer, indocyanine green‐loaded nanospheres, may be effective for the clearance of Porphyromonas gingivalis. Journal of Periodontal Research 2013; 48(5): 591-9.
  17. Bäumler W, Abels C, Karrer S, Weiss T, Messmann H, Landthaler M. Photo-oxidative killing of human colonic cancer cells using indocyanine green and infrared light. Br J Cancer 1999; 80(3-4): 360.
  18. Kranz S, Huebsch M, Guellmar A, Voelpel ATonndorf-Martini SSigusch BW. Antibacterial photodynamic treatment of periodontopathogenic bacteria with indocyanine green and near-infrared laser light enhanced by Trolox(TM). Lasers Surg Med 2015; 47(4): 350-60.
  19. Vahabi S, Fekrazad R, Ayremlou S, Taheri S, Lizarelli R, Kalhori K. Antimicrobial photodynamic therapy with two photosensitizers on two oral streptococci: An In vitro study. Laser Physics 2011; 21(12): 2132-7.
  20. de Melo MA, Rolim JP, Zanin IC, Barros EB, da-Costa EF, Rodrigues LK. Characterization of antimicrobial photodynamic therapy-treated Streptococci mutans: An atomic force microscopy study. Photomed Laser Surg 2013; 31(3): 105-9.
  21. Lee YH, Park HW, Lee JH, Seo HW, Lee SY. The photodynamic therapy on Streptococcus mutans biofilms using erythrosine and dental halogen curing unit. Int J Oral Sci 2012; 4(4): 196-201.
  22. Basso FG, Oliveira CF, Fontana A, Kurachi C, Bagnato VS, Spolidorio DMP, et al. In vitro effect of low-level laser therapy on typical oral microbial biofilms. Braz Dent J 2011; 22(6): 502-10.