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Braz J Periodontol - December 2014 - volume 24 - issue 04

An official publication of the Brazilian Society of Periodontology ISSN-0103-9393

INTRODUÇÃO

A utilização da energia luminosa para fins terapêuticos vem desde os primórdios da civilização. Existem registros de que na Idade Média, a exposição à luz solar era utilizada na tentativa de combater a peste bubônica. Em 1917, os princípios que justificavam este tipo de tratamento foram propostos por Albert Einstein, o qual descreveu a teoria dos quanta, que explicava pela primeira vez a teoria da emissão estimulada de fótons, ou seja, como um átomo poderia produzir energia. Em 1960, o físico Maiman baseado na teoria descrita por Einstein, obteve a emissão estimulada de radiação no espectro visível de um cristal de rubi com intensos pulsos luminosos. A partir desse achado, os aparelhos passaram a ser chamados de Laser, acrônimo da língua inglesa - Light Amplification of Stimulated Emission of Radiation (Varandas et al., 2000; Sánchez M., 2007). Em 1965, Sinclair e Knoll criaram o aparelho de laser com efeito de bioestimulação dos tecidos, o chamado laser terapêutico ou laser de baixa potência. (Mester et al., 1985)

Os lasers são divididos em duas categorias principais: os de alta e os de baixa potência. Os aparelhos com a capacidade de imunomodulação são os de baixa potência que têm a capacidade de penetrar os tecidos sem causar alterações em sua estrutura ou morfologia, enquanto que os lasers de alta potência modificam estruturas duras e moles. (Lins et al., 2011)

O uso do laser de baixa potência como instrumento terapêutico vem sendo amplamente incorporado na medicina e na odontologia, pois este tem se mostrado um importante auxiliar no tratamento de processos inflamatórios para reparo de feridas cutâneas, músculos, tendões e ligamentos. Os efeitos terapêuticos do laser são amplos e destacam-se os reparativos, anti-inflamatórios e analgésicos (Reddy et al., 2003; Silva et al., 2010; Alves et al., 2011)

Na Odontologia, em particular na Periodontia, a laserterapia vem se mostrando como mais uma ferramenta no tratamento periodontal tanto na tentativa de eliminação da causa da doença, como na modulação da inflamação. Esse artigo tem como objetivo uma revisão dos

LASER DE BAIXA POTÊNCIA NA PERIODONTIA: UMA REVISÃO DO ESTADO ATUAL DO CONHECIMENTOLow power laser in periodontics: a review of knowledge of the current state of knowledge

Priscila Vivas da Cruz Andrade1, Henrique Fukushima1, Ieda Santos Abreu1, Lucas Macedo Batitucci Ambrósio1, Michelle De Franco Rodrigues1, Verônica Franco de Carvalho2, Marinella Holzhausen3.

1 Mestrando (a) da Disciplina de Periodontia da Faculdade de Odontologia da Universidade de São Paulo (FOUSP).2 Doutoranda da Disciplina de Periodontia da Faculdade de Odontologia da Universidade de São Paulo (FOUSP).3 Professora Doutora da Disciplina de Periodontia da Faculdade de da Universidade de São Paulo (FOUSP).

Recebimento: 16/09/14 - Correção: 20/10/14 - Aceite: 28/11/14

rESuMo

O uso do laser de baixa potência como instrumento terapêutico vem sendo amplamente incorporado na Medicina e na Odontologia, pois este tem se mostrado um importante auxiliar em tratamento de processos inflamatórios devido à capacidade de imunomodulação dos tecidos. A irradiação com laser excita uma série de moléculas presentes nas mitocôndrias, principalmente os: citocromo c oxidase e superóxido dismutase (NADH), responsáveis pela absorção da luz vermelha e infravermelha. Essas moléculas absorvem a luz e aceleram a transferência de elétrons na cadeia respiratória mitocondrial, aumentando a produção de trifosfato de adenosina (ATP). Devido a essa propriedade, o laser de baixa potência na odontologia é muito bem indicado para as mais diversas especialidades, principalmente na periodontia. Diversos estudos clínicos comprovam que o uso do laser atua como coadjuvante na melhora da resposta inflamatória em diversas situações clínicas como na raspagem subgengival e na reparação de cirurgias periodontais.

unitErMoS: Laser; Laserterapia; Laser de Baixa Potência; Doença Periodontal. R Periodontia 2014; 24:41-49.

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conhecimentos na literatura científica sobre o uso do laser de baixa potência e o seu mecanismo de ação.

Mecanismo de ação - Fotobiomodulação Os lasers terapêuticos operam de 1 a 500 miliwatts e

podem ser divididos em um espectro de luz visível de 400-700 nm de comprimento de onda. Eles exercem um importante papel na estimulação da cicatrização. (Walsh L., 2003; Cavalcanti et al., 2011;Dostalova et al., 2013).

A mitocôndria é uma das organelas mais importantes das células e a irradiação a laser excita uma série de moléculas presentes nela, principalmente o citocromo c oxidase e superóxido dismutase (NADH) que são responsáveis pela absorção da luz vermelha e infravermelha. Estas moléculas absorvem a luz e aceleram a transferência de elétrons na cadeia respiratória mitocondrial aumentando a produção de trifosfato de adenosina (ATP), iniciando e provocando alterações estruturais de proteínas e aumentando a síntese de DNA e RNA. (Karu, 1999) Após a irradiação a laser, não só a mitocôndria e o citoplasma são alterados, mas toda a célula, pois o aumento intracelular de trifosfato de adenosina (ATP) provoca a ativação das enzimas Na+ K+ Atpase presentes na membrana da célula promovendo um aumento da proliferação celular. (Figura 1) (Karu, 1999; Xuejuan et al., 2009). Dessa maneira, o laser de baixa intensidade não gera efeito térmico, mas sim fotoquímico, também denominado de fotobiomodulação. (Lin et al., 2010) Diante dessas propriedades físicas, após injúria tecidual, o laser proporciona ao organismo uma melhor resposta à inflamação e reparação.

de microrganismos e sua evolução é influenciada pela resposta inflamatória e imunológica do hospedeiro. Isso envolve a participação de diversos tipos celulares que produzem uma vasta gama de mediadores, sendo eles as quimiocinas, citocinas e enzimas, os quais atuam modulando a resposta do hospedeiro em busca do controle da infecção. (Nomura et al., 2001) Dessa maneira, a defesa do hospedeiro contribui para destruição tecidual acarretando em perdas de estruturas dos tecidos periodontais, como o osso alveolar e ligamento periodontal. (Sakurai et al., 2000; Nomura et al., 2001) A terapia com laser de baixa potência é uma das abordagens utilizadas na tentativa de modular a inflamação presente, visando um controle da doença instalada. (Sakurai et al., 2000)

Vários estudos investigaram a ação do laser de baixa potência na produção de prostaglandina E2 (PGE2), um estimulador da inflamação e reabsorção óssea por fibroblastos da gengiva de humanos in vivo e in vitro e foi sugerido que o laser de baixa potência inibe a sua produção.(Sakurai et al., 2000) Ainda, Shimizu et al.,(2007) irradiaram fibroblastos humanos do ligamento periodontal, células responsáveis pela produção de colágeno com um papel importante na regeneração periodontal, e demonstraram que o laser inibiu significativamente a produção de prostaglandina E2 e IL-1β.

A proliferação celular como um resultado da estimulação da irradiação do laser de baixa potência pode também estar associada com a produção de fatores de crescimento. Foi demonstrado que o laser em cultura de fibroblastos estimula a proliferação dessas células e regula a produção do fator de crescimento de fibroblastos (FGF), um polipeptídeo multifuncional secretado pelos próprios fibroblastos que tem a capacidade para induzir não somente a proliferação mas também a diferenciação fibroblástica, além de afetar as células imunes que secretam citocinas e outros fatores regulatórios do crescimento para fibroblastos. (Bolton et al., 1995)

Sema et al., (2012) analisaram a influência do laser sobre a proliferação celular da expressão gênica do colágeno tipo I e de fatores de crescimento como: fator de crescimento semelhante a insulina (IGF), fator de crescimento de vasos endoteliais (VEGF), fator de transformação de crescimento beta (TGF-β) e de fibroblastos gengivais humanos. Essa análise demonstrou que o laser modula o comportamento de fibroblastos gengivais induzindo a expressão dos fatores de crescimento responsáveis por uma melhor cicatrização dos tecidos periodontais. Kreisler et al., (2003) investigaram o efeito da irradiação com laser de diodo na taxa de proliferação de fibroblastos do ligamento periodontal. Este estudo revelou que o laser tem um efeito estimulador sobre essas células. Outras investigações in vitro concluíram ainda que o laser de baixa potência acelera significativamente a formação de

Figura 1 – Ação Fotobiológica do laser na cadeia redox da mitocôndria. Adaptação do modelo de Karu (1999).

Fotobiomodulação na Periodontia As doenças periodontais que afetam os tecidos de

suporte dos dentes são desencadeadas por grupos específicos



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nódulos ósseos através da proliferação e diferenciação celular. Isto ocorre em virtude do aumento da fosfatase alcalina e da expressão da osteocalcina, o que sugere os efeitos diretos da estimulação óssea pelo laser. (Nair et al., 1993) (Figura 2) Interessantemente, Kusakari et al., (1992) reportaram que a aplicação do laser de baixa potência em células como os osteoblastos aumenta o estímulo de DNA, síntese de proteína, além da atividade da fosfatase alcalina.

indicaçõesEstudos com animais e estudos clínicos apoiam a teoria

de que a reparação e a cicatrização das feridas são favorecidas quando tratadas com laser de baixa potência. Um dos primeiros trabalhos com o laser demonstrou reparação mais rápida de fibras musculares em ratos irradiados. (Mester et al., 1985) E assim, outros estudos subsequentes em animais demonstraram o benefício do laser de baixa potência na reparação de feridas, pelo aumento da produção de fator de crescimento de vasos endoteliais (VEGF), proliferação de células endoteliais, formação de novos vasos, formação de colágeno e menor porcentagem de áreas de necrose. (Reddy, 2003; Medrado et al., 2003; Salate et al., 2005; Dourado et al., 2011; Nishioka et al., 2012; Colombo et al., 2013; Cury et al., 2013; Núñez et al., 2013).

Muitos estudos clínicos têm apoiado a hipótese da influência do laser de baixa potência na reparação tecidual, tanto na área médica como na odontologia. Na medicina, a laserterapia tem demonstrado eficácia no tratamento de complicações dermatológicas em pacientes diabéticos e na odontologia. (Schindl et al., 2002; Minatel et al., 2009; Kaviani et al., 2011) A laserterapia tem sido utilizada com sucesso para tratamento de lesões de herpes simples, lesões de aftas recorrentes e no pós-operatório de pacientes submetidos a

exodontias, cirurgias endodônticas, raspagem subgengival, gengivectomias e cirurgias periodontais regenerativas. (Neiburger, 1999; Schindl et al., 1999; Eduardo et al., 2001; Payer et al., 2005; Amorim et al., 2006; Ozcelik et al., 2008; Aboelsaad et al., 2009; Ozturan et al., 2009; Aykol, et a., 2011; Paschoal et al., 2012; Zand et al., 2012).

o uso do laser de baixa potência na periodontia (Figura 3)

Na doença periodontal, a defesa do hospedeiro contribui para a destruição tecidual através da liberação de mediadores inflamatórios, tais como: interleucina-1(IL-1), prostaglandina E2 (PGE-2), recrutamento de células pro-inflamatórias e produção de metaloproteinases da matriz (MMPs). Tem sido sugerido que o uso do laser de baixa potência, após a raspagem e alisamento radicular, reduz a expressão de MMP-8 e a síntese de PGE-2 frente à presença de estímulo bacteriano. (Ohlrich et al., 2009; Quadri et al., 2005)

Gojkov et al., (2013) demonstrou que o uso do laser em conjunto com o tratamento periodontal não cirúrgico, reduziu significativamente os níveis de Aggregatibacter actinomycetemcomitans e Porphyromonas gingivalis, concluindo que o laser de baixa potência pode atuar como uma terapia coadjuvante ao tratamento periodontal tradicional.

Amorim et al., (2006) realizaram um estudo clínico do tipo boca-dividida em 20 pacientes para observar a reparação dos tecidos após gengivectomia em pré-molares bilaterais. Um lado operado foi submetido ao laser de baixa potência (685 nm, 50 mW, 4 J/cm2) e o outro não recebeu irradiação. Para efeito de análise foram feitas avaliações clínicas. O grupo que recebeu a irradiação apresentou melhores clínicos (relacionados a cor do tecido, contorno e aspecto clínico da ferida). Da mesma forma, Ozcelik et al., (2008) irradiaram com laser de diodo ( 588 nm, 120mW, 4 J/cm2) áreas cirúrgicas após gengivectomias em 20 pacientes diariamente por 7 dias. No grupo irradiado, pôde-se observar que as áreas operadas apresentaram formação epitelial mais rápida. Tais resultados indicam que o laser de baixa potência pode ser utilizado como coadjuvante a gengivectomias.

Aykol et al., (2011) avaliaram 36 pacientes, sendo o grupo teste submetido a raspagem periodontal e irradiação com laser (808 nm, 40mW, 4 J/cm2) imediatamente após a raspagem, 02 dias e 07 dias após. Nesse estudo foi observada uma significativa melhora nos parâmetros clínicos periodontais no grupo irradiado em relação ao grupo não irradiado. Esse estudo demonstrou que o laser de baixa potência tem um efeito benéfico na reparação após raspagem subgengival.

Com o objetivo de avaliar a ação do laser de baixa

Figura 2 – Laser de baixa potência e formação de nódulos ósseos (estudo in vitro) Esse estudo reforça a sua aplicabilidade na periodontia




potência em cirurgias de recobrimento radicular, Ozturam et al., (2011) realizaram cirurgias com retalho deslocado coronalmente em 10 pacientes com retrações bilaterais Classe II de Miller. Um lado foi irradiado com laser de diodo (580 nm, 120 mW, 4 J/cm2) logo após a cirurgia e 7 dias depois. Com um ano de acompanhamento dos pacientes, os autores observaram maior porcentagem de recobrimento radicular total no grupo irradiado (70%) quando comparado com o grupo não irradiado (30%).

O uso dos lasers de baixa potência ainda pode ser

complementado com o uso de corantes, esta técnica recebe o nome de Terapia fotodinâmica (PDT) que consiste na associação da luz laser a um corante fotossensibilizador. (Figura 4) Esse método é muito utilizado na periodontia e tem se mostrado muito eficiente na ação antimicrobiana em biofilmes complexos. (Walsh et al., 2003; Dostalova et al., 2013) O biofilme é impregnado pelo agente fotossensibilizador que se torna excitado quando irradiado. Essa reação gera energia que é transferida às moléculas de oxigênio da célula bacteriana, dessa forma são formados o oxigênio singleto




e radicais livres, formas altamente reativas e capazes de destruir sistemas biológicos, levando à morte celular (Meisel et al., 2005).

Após a absorção da luz, o agente fotossensível passa a um estado excitado mais energético, no qual pode retornar para o seu estado fundamental pelo processo de relaxamento físico, que consiste na emissão de fluorescência. A ação fotodinâmica é dependente do processo de cruzamento intersistemas. Através deste processo a molécula do agente fotossensível passa para um estado mais excitado, o tripleto. (Meisel et al., 2005) A partir do estado tripleto, o agente fotossensibilizador pode retornar para o estado fundamental pelo processo de conversão interna ou pelo processo de emissão de fosforescência (Lakowicz et al., 1984). De maior importância que os processos fotofísicos, entretanto, são as reações que a droga fotossensibilizadora pode sofrer neste estado excitado. O mecanismo de ação para a atuação da terapia baseia-se na ação do agente tripleto na presença do oxigênio molecular presente no meio induzindo a produção de espécies reativas de oxigênio. Dessa maneira, as espécies reativas atacam centros específicos dentro dos sistemas celulares, levando à morte celular (Sharman et al., 1999; Kessel et al., 1999; Meisel et al., 2005; Plaetzer et al., 2009). Outro caminho de atuação possível para o agente fotossensibilizador em seu estado excitado tripleto é a transferência de energia para o oxigênio molecular com formação de oxigênio singleto ocorrendo a produção dos EROs (espécies reativas de oxigênio). A espécie reativa de oxigênio reage rápida e indiscriminadamente com os mais variados materiais biológicos como: lipídios, aminoácidos, proteínas e ácidos nucléicos, essa espécie ativa é apontada como a principal responsável pela inativação da célula. (Soukos et al., 2003; Meisel et al., 2005).

Os corantes empregados na PDT caracterizam-se por serem atóxicos para as células humanas. Os mais utilizados como substâncias fotossensibilizadoras na odontologia

Irrigação subgengival – Azul de metileno (0,01%)

Ativação do laser com fibra óptica em bolsa periodontal

figurA 4 - terApiA fotodinÂmicA – pdt

são: azul de toluidina e azul de metileno. Esses corantes têm a capacidade de absorver a luz visível e participar das reações fotoquímicas. Uma substância fotossensibilizadora para ser considerada ideal deve ser biologicamente estável, apresentar baixa toxicidade, uma boa absorção da luz no espectro vermelho, hidrossolubilidade e fácil eliminação pelo organismo. (Garcez et al., 2003; Wainright et al., 2004; Hamblin et al., 2004).

Os corantes azul de metileno e azul de toluidina, quando submetidos à PDT, são capazes de provocar a morte celular de determinados periodontopatógenos como: A. actinomycetencomitans, F. nucleatum, P. gingivalis, P. intermedia (Wilson et al., 1993; Chan & Lai, 2003; Souza, 2007; Qin et al., 2008). O emprego dos fotossensibilizadores isoladamente sem irradiação com laser não se mostrou eficiente na redução de periodontopatógenos. (Wilson et al., 1993; Chan & Lai, 2003).

A efetividade da PDT na redução de periodontopatógenos foi confirmada por estudos em animais (Sigusch et al., 2005; Almeida et al., 2007), que demonstraram a penetração do corante no tecido epitelial sem provocar ulceração e inflamação do tecido conjuntivo indicando a segurança do método para os tecidos (Komerik et al., 2006). Já a atuação da PDT no biofilme dental foi comprovada primeiramente por estudos in vitro seguido por estudos clínicos (Wilson et al., 1992; Sigusch et al., 2005; Almeida et al., 2007). Os estudos in vitro mostraram que o oxigênio singleto é capaz de agir diretamente nas moléculas da matriz extracelular do biofilme degradando polissacarídeos, deixando os microrganismos vulneráveis ao efeito fotoquímico, diferentemente dos antibióticos. (Soukos et al., 2003; Konopka & Goslinski, 2007) Microrganismos organizados no biofilme oral são menos sensíveis aos antibióticos, ao se administrar a medicação por via oral é difícil manter as concentrações terapêuticas para os sítios alvo e organismos alvo. Dessa maneira, os patógenos podem desenvolver resistência à determinadas drogas. A principal vantagem da PDT é o não favorecimento a resistência bacteriana. Polissacarídeos presentes na matriz extracelular do biofilme oral são altamente sensíveis ao oxigênio singleto. (Raghavendra et al., 2009).

Theodoro et al., (2012) realizaram um estudo clínico em 33 pacientes portadores de periodontite crônica com o objetivo de avaliar os efeitos clínicos e microbiológicos da PDT a longo prazo. Houve três grupos de tratamento, o grupo 1 foi submetido a raspagem periodontal e alisamento radicular, o grupo 2 a raspagem e alisamento radicular associado a irrigação com o corante azul de toluidina e o grupo 3 a raspagem periodontal e alisamento radicular associado com a terapia fotodinâmica. Foram mensurados SS, IG, IP e NIC antes




dos procedimentos e 60, 90 e 180 dias após. Além disso, foram coletadas para análise microbiológica amostras subgengival de placa bacteriana. Nenhum dos parâmetros periodontais mostrou uma diferença significativa entre os grupos. Aos 180 dias, o grupo 3 apresentou uma redução significativa da porcentagem de bactérias (A. actinomycetemcomitans, P. gingivalis, P. intermedia, Tannerella forsythia e Prevotella nigrescens) em relação aos grupos 1 e 2. Este estudo concluiu que a PDT produziu reduções estatisticamente significativas dos principais patógenos periodontais, entretanto, não produziu nenhum beneficio significativo em termos de resultado clínico.

Betsy et al., (2014) realizaram um ensaio clínico randomizado com 88 pacientes com periodontite crônica. No grupo controle, foi realizada raspagem e alisamento radicular e no grupo teste foi realizada raspagem e alisamento radicular associada a PDT (fotossensibilizador azul de metileno e laser diodo 655nm aplicado por 60 segundos) . Foram feitas reavaliações periodontais dos indivíduos 06 semanas, 03 meses e 06 meses após as intervenções. Foram avaliados os seguintes parâmetros: índice gengival (IG), índice de sangramento gengival (IS), profundidade de sondagem (PS) e nível clínico de inserção (CAL) . O grupo teste obteve melhores resultados em relação ao IG e IS após 06 semanas da intervenção e aos 03 e 06 meses ele foi superior em relação a PS e CAL. Sgolastra et al., (2013) através de uma revisão sistemática, compararam os tratamentos da raspagem e alisamento radicular e raspagem e alisamento radicular associado a PDT em pacientes com periodontite crônica. Foram incluídos estudos que utilizaram laser diodo (660-680nm) e os fotossensibilizadores azul de metileno e cloridrato de fenotiazina. Os resultados mostraram que os indivíduos que fizeram uso associado da PDT tiveram uma melhora superior em relação aos parâmetros PS e CAL. Vale ressaltar que os melhores ganhos observados com o tratamento da PDT foram observados nos estudos que utilizaram um tempo de irradiação do laser diodo por 60s. Houve uma tendência de melhores resultados em reavaliações de até 3 meses, perdendo sua significância nos 6 meses de acompanhamento.

CONCLUSÃO

De acordo com os achados e informações disponíveis na literatura científica, pode-se concluir, que o laser de baixa potência tem se mostrado bastante eficiente nos processos de modulação da inflamação, cicatrização e reparação tecidual e diante desses benefícios ele se torna um grande aliado na prática clínica a ser utilizado na periodontia.

ABSTRACT

The use of low power laser as a therapeutic tool has been widely incorporated in medicine and dentistry, because it has been an important aid in the treatment of inflammatory processes due to its ability of immuno - modulation of tissues . The laser irradiation excites a number of molecules present in the mitochondria especially : cytochrome c oxidase and superoxide dismutase (NADH) responsible for absorption of red and infrared light. These molecules absorb light and accelerate the transfer of electrons in the mitochondrial respiratory chain increasing the production of adenosine triphosphate (ATP). Due to this property, the low-power laser in dentistry is well suited to the most diverse specialties especially in periodontics . Several clinical studies have shown that the use of laser acts as an adjuvant to improve the inflammatory response in many clinical situations such as subgingival scaling and repair of periodontal surgery.

unitErMS: Laser; Laser Therapy; Low Power Laser; Periodontal Disease

nota de esclarecimento: Os autores declaram a inexistência de conflito de interesse

e apoio financeiro relacionados ao presente artigo.




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Endereço para correspondência:

Avenida Professor Lineu Prestes, 2227, Cidade Universitária.

Cep: 05508-000-São Paulo-Sp.

Email:[email protected]


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