EFEITOS DE LASER VERMELHO DE BAIXA POTÊNCIA EM CULTURAS DE Escherichia coli INCUBADAS COM METANOL

Autores

  • Michael Ronan Sampaio Freitas Centro Universitário Serra dos Órgãos
  • Adenilson Souza Fonseca Centro Universitário Serra dos Órgãos

Palavras-chave:

Escherichia coli, laser, reparo do DNA

Resumo

Uma fonte emissora de radiação laser (light amplification by stimulated emission of radiation) emite radiação monocromática, coerente, direcional e alta densidade de energia. Para suas aplicações terapêuticas, estas fontes de radiação são diferenciadas pelo comprimento de onda da radiação emitida, pelo modo de emissão ou ainda pela sua potência. Protocolos terapêuticos baseados em lasers de baixa potência têm sido utilizados com sucesso para aceleração de cicatrização de feridas e de fraturas ósseas, de lesões na cavidade oral, reparo de lesões musculares e na redução da dor. Entretanto, os efeitos destes lasers seriam mais evidentes, ou diferenciados, em células sob condições de estresse. O objetivo deste estudo foi avaliar efeitos de laser vermelho (658 nm) de baixa potência em culturas de Escherichia coli incubadas com metanol. Alíquotas de suspensões de E. coli AB1157 (proficiente em mecanismos de reparo do DNA) foram expostas ao laser vermelho (658nm) em diferentes fluências (1, 4 e 8J/cm2) e incubadas com metanol (10%, 30 minutos, 37 ºC). Como controles, alíquotas não expostas ao laser e não incubadas com metanol, alíquotas incubadas com metanol e não expostas ao laser. Em seguida, estas alíquotas foram diluídas em solução salina (NaCl 0,9%) estéril e semeadas em placas de Petri, contendo meio nutritivo com agar (1,5%). Após incubação (18 horas, 37 ºC), as unidades formadoras de colônias foram contadas e calculadas as frações de sobrevivência. Os valores das frações de sobrevivência obtidos em culturas estacionárias foram (média±desvio padrão): 1,0±0,28 (controle); 0,7±0,17 (controle metanol); 1,3±0,42 (laser 1J/cm2+metanol); 0,9±0,10 (laser 4J/cm2+metanol); 1,2±0,28 (laser 8J/cm2+metanol). Na fase exponencial, os valores foram: 1,0±0,16 (controle); 0,7±0,27 (controle metanol); 1,1±0,25 (laser 1J/cm2+metanol); 1,1±0,17(laser 4J/cm2+metanol); 1,3±0,26(laser 8J/cm2+metanol). Os resultados obtidos neste trabalho sugerem que a pré-exposição ao laser vermelho de baixa potência pode induzir mecanismos que diminuem o efeito citotóxico do metanol em culturas de Escherichia coli AB1157.

Biografia do Autor

Michael Ronan Sampaio Freitas, Centro Universitário Serra dos Órgãos

Centro Universitário Serra dos Órgãos

Adenilson Souza Fonseca, Centro Universitário Serra dos Órgãos

Centro Universitário Serra dos Órgãos

Referências

AMARILLAS-ESCOBAR, E. D.; TORANZO-FERNÁNDEZ, J. M.; MARTÍNEZ-RIDER, R.; NOYOLA-FRÍAS, M. A.; HIDALGO-HURTADO, J. A.; SERNA, V. M.; GORDILLO-MOSCOSO, A.; POZOS-GUILLÉN, A. J. Use of therapeutic laser after surgical removal of impacted lower third molars. J Oral Maxillofac Surg. v.68 p:319-324, 2010.

ANTUNES, H. S.; DE AZEVEDO, A. M.; DA SILVA BOUZAS, L. F.; ADÃO, C. A.; PINHEIRO, C. T.; MAYHE, R.; PINHEIRO, L. H.; AZEVEDO, R.; D'AIUTO DE MATOS, V.; RODRIGUES, P. C.; SMALL, I. A.; ZANGARO, R. A.; FERREIRA, C. G. Low-power laser in the prevention of induced oral mucositis in bone marrow transplantation patients: a randomized trial. Blood v.109 p:2250-2255, 2007.

BARBOZA, L. L.; CAMPOS, V. M. A.; MAGALHÃES, L. A. G.; PAOLI, F.; FONSECA, A. S. Low-intensity red and infrared laser effects at high fluences on Escherichia coli cultures. Braz J Med Biol Res v. 48 p:945-952, 2015.

BAEK, W. Y.; BYUN, I. H.; YUN, I. S.; KIM, J. Y.; ROH, T. S.; LEW, D. H.; KIM, Y. S. The effect of light-emitting diode (590/830 nm)-based low-laser therapy on posttraumatic edema of facial bone fracture patients. J Craniomaxillofac Surg. v. 45 p:1875-1877 2017.

CANUTO, K. S.; SERGIO, L. P. S.; MARCIANO, R. S.; GUIMARÃES, O. R.; GELLER, M.; PAOLI, F.; FONSECA, A. S. DNA repair in bacterial cultures and plasmid DNA exposed to infrared laser for treatment of pain. Laser Phys Lett v. 10 p:065606, 2013.

DA SILVA SERGIO, L.P.; MARCIANO, R.; POLIGNANO, G. A. C.; GUIMARÃES, O. R.; GELLER, M.; PAOLI, F.; FONSECA, A. S. Evaluation of DNA Damage Induced by Therapeutic Low-level Red Laser. J Clin Exp Dermatol Res v. 3 p:166, 2012.

FERNANDES, K. P.; ALVES, A. N,; NUNES, F. D,; SOUZA, N. H,; SILVA, J. A. JR.; BUSSADORI, S. K.; FERRARI, R. A. Effect of photobiomodulation on expression of IL-1beta in skeletal muscle following acute injury. Lasers Med Sci. v.28 p:1043-1046, 2013.

FONSECA, A. S.; CAMPOS, V. M. A.; MAGALHÃES, L. A. G.; PAOLI, F. Nucleotide excision repair pathway assessment in DNA exposed to low-intensity red and infrared lasers. Braz J Med Biol Res v. 48 p:929-938, 2015.

FONSECA, A. S.; MAGALHÃES, L. A. G.; MENCALHA, A. L.; GELLER, M.; PAOLI, F. Low intensity infrared laser affects expression of oxidative DNA repair genes in mitochondria and nucleus. Laser Phys v. 24 p:115605, 2014a.

FONSECA, A. S.; MAGALHÃES, L. A. G.; MENCALHA, A. L.; MACHADO, S. C. F.; GELLER, M.; PAOLI, F. Low-intensity red and infrared lasers on XPA and XPC gene expression. Laser Phys Lett v. 11 p:095601, 2014b.

FONSECA, A. S.; MOREIRA, T. O.; PAIXÃO, D. L.; FARIA, F. M,; GUIMARÃES, O. R.; PAOLI, S.; GELLER, M.; PAOLI, F. Effect of Laser Therapy on DNA Damage. Lasers Surg Med v. 42 p:481-488, 2010.

GONÇALVES, E. M.; GUIMARÃES, O. R.; GELLER, M.; PAOLI, F.; FONSECA, A. S. Low-level laser effects on bacterial cultures submitted to heat stress. Laser Phys. v.26, p:065601, 2016.

HELRIGLE, C.; DE CARVALHO, P. D.; CASALECHI, H. L.; LEAL-JUNIOR, E. C.; FERNANDES, G. H.; HELRIGEL, P. A.; RABELO, R. L.; DE OLIVEIRA ALEIXO-JUNIOR, I.; AIMBIRE, F.; ALBERTINI, R. Effects of low-intensity non-coherent light therapy on the inflammatory process in the calcaneal tendon of ovariectomized rats. Lasers Med Sci. v.31 p:33-40, 2015.

HEIDARI, M.; PAKNEJAD, M.; JAMALI, R.; NOKHBATOLFOGHAHAEI, H.; FEKRAZAD, R.; MOSLEMI, N. Effect of laser photobiomodulation on wound healing and postoperative pain following free gingival graft: A split-mouth triple-blind randomized controlled clinical trial. J Photochem Photobiol B. v. 172 p:109-114, 2017.

HERPICH, C. M.; LEAL-JUNIOR, E. C.; AMARAL, A. P.; TOSATO, J. D. E. P.; GLÓRIA, I. P.; GARCIA, M. B.; BARBOSA, B. R.; EL HAGE, Y.; ARRUDA, É. E.; GOMES, C. Á.; RODRIGUES, M. S.; DE SOUSA, D. F.; DE CARVALHO, P. D. E. T.; BUSSADORI, S. K.; GONZALEZ, T. D. E. O.; POLITTI, F.; BIASOTTO-GONZALEZ, D. A. Effects of phototherapy on muscle activity and pain in individuals with temporomandibular disorder: a study protocol for a randomized controlled trial. Trials v.16 p:491, 2014.

KARU, T. I. Low-Power Laser Therapy. In: VO-DINH, Tuan. CRC Biomedical Photonics Handbook. Crc Press: Boca Raton, p. 48-1-48-25, 2003.

KAZEM SHAKOURI, S.; SOLEIMANPOUR, J.; SALEKZAMANI, Y.; OSKUIE, M. R. Effect of low-level laser therapy on the fracture healing process. Lasers Med Sci. v.25 p:73-77, 2010.

MARCIANO, R. S.; SÉRGIO, L. P. S.; POLIGNANO, G. A. C.; GUIMARÃES, O. R.; GELLER, M.; PAOLI, S.; PAOLI, F.; FONSECA, A. S. Laser for treatment of aphthous ulcers on bacteria cultures and DNA. Photochem Photobiol Sci. v.11 p:1476-1483, 2012.

MARTINS, W. A.; POLIGNANO, G. A. C.; GUIMARÃES, O. R.; GELLER, M.; PAOLI, F.; FONSECA AS. Dichromatic laser radiation effects on DNA of Escherichia coli and plasmids. Laser Phys v. 25 p:045603, 2015.

MIGLIARIO, M.; PITTARELLA, P.; FANULI, M.; RIZZI, M.; RENÒ, F. Laser-induced osteoblast proliferation is mediated by ROS production. Lasers Med Sci v. 29 p:1463-1467, 2014.

MOSKVIN, S. V.; GEYNITZ, A. V.; ASKHADULIN, E. V. Efficiency of a New Combined Laser Therapy in Patients With Trophic Ulcers of Lower Extremities and Chronic Venous Insufficiency. J Lasers Med Sci. v. 8 p:132-135, 2017.

NAUSHEEN, S.; MOIZ, J. A.; RAZA, S.; SHAREEF, M. Y.; ANWER, S.; ALGHADIR, A. H. Preconditioning by light-load eccentric exercise is equally effective as low-level laser therapy in attenuating exercise-induced muscle damage in collegiate men. J Pain Res. v.10 p:2213-2221, 2017.

NIEMZ, M. H. Laser-tissue interactions: Fundamentals and applications. Springer-Verlag: New York, 2007.

ORHAN, K.; AKSOY, U.; CAN-KARABULUT, D. C.; KALENDER, A. Low-level laser therapy of dentin hypersensitivity: a short-term clinical trial. Lasers Med Sci. v.26 p:591-598, 2011.

PINHEIRO, C. C.; BARBOZA, L. L.; PAOLI, F.; FONSECA, A. S. Low-level lasers affect cultures in hyperosmotic stress. Laser Phys. v.25 p:085602, 2015.

ROOS, C.; SANTOS, J. N.; GUIMARÃES, O. R.; GELLER, M.; PAOLI, F.; FONSECA, A. S.

The effects of a low-intensity red laser on bacterial growth, filamentation and plasmid DNA. Laser Phys. v.23 p:075602, 2013.

SANTOS, J. N.; ROOS, C.; BARBOZA, L. L.; PAOLI, F.; FONSECA, A. S. Low intensity red laser action on Escherichia coli cultures submitted to stress conditions. Laser Phys. v.24 p:125603, 2014.

SERGIO, L. P. S.; SILVA, A. P. A.; AMORIM, P. F.; CAMPOS, V. M. A.; MAGALHÃES, L. A. G.; PAOLI, F.; FONSECA, A. S. DNA damage in blood cells exposed to low-level lasers. Lasers Surg Med v. 47 p:361-368, 2015.

SILVEIRA, P. C.; SILVA, L. A.; FRAGA, D. B.; FREITAS, T. P.; STRECK, E. L.; PINHO, R. Evaluation of mitochondrial respiratory chain activity in muscle healing by low-level laser therapy. J Photochem Photobiol B v.95 p:89-92, 2009.

SVELTO, O.; HANNA, D. C. Principles of Laser. Plenum Press: New York, 1998.

TEIXEIRA, G. R.; SERGIO, L. P. S.; MARCIANO, R. S.; POLIGNANO, G. A. C.; GUIMARÃES, O. R.; GELLER, M.; PAOLI, F.; FONSECA, A. S. Infrared laser effects at fluences used for treatment of dentin hypersensitivity on DNA repair in Escherichia coli and plasmids. Opt Laser Technol v. 64 p:46-52, 2014.

TEUSCHL, A.; BALMAYOR, E. R.; REDL, H.; VAN GRIENSVEN, M.; DUNGEL, P. Phototherapy with LED light modulates healing processes in an in vitro scratch-wound model using 3 different cell types. Dermatol Surg. v.41 p:261-268, 2015.

TRAJANO, E. T. L.; MENCALHA, A. L.; MONTE-ALTO-COSTA, A.; PORTO, L. C. S.; FONSECA, A. S. Expression of DNA repair genes in burned skin exposed to low-level red laser. Lasers Med Sci v. 29 v:1953-1957, 2014.

TRAJANO, E. T. L.; TRAJANO, L. A. S. N.; SILVA, M. A. S.; VENTER, N. G,; PORTO, L. C. S.; FONSECA, A. S.; MONTE-ALTO-COSTA, A. Low-level red laser improves healing of second-degree burn when applied during proliferative phase. Lasers Med Sci. v.30 p:1297-1304, 2015.

WEBER, J. B. B.; CAMILOTTI, R. S.; JASPER, J.; CASAGRANDE, L. C. O.; MAITO, F. L. D. M. Effect of low-level laser therapy on tissue repair after dental extraction in rats administered zoledronic acid and dexamethasone. J Biomed Opt. v. 22 p:58001, 2017.

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Publicado

2018-06-29

Edição

Seção

Artigos DACS