Braz J Periodontol - December 2014 - volume 24 - issue 04
LASER DE BAIXA POTÊNCIA NA PERIODONTIA: UMA
REVISÃO DO ESTADO ATUAL DO CONHECIMENTO
Low 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.
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)
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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 laser terapia 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
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conhecimentos na literatura científica sobre o uso do laser de
baixa potência e o seu mecanismo de ação.
Fotobiomodulação na Periodontia
As doenças periodontais que afetam os tecidos de
suporte dos dentes são desencadeadas por grupos específicos
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
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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.
Figura 1 – Ação Fotobiológica do laser na cadeia redox da mitocôndria. Adaptação do modelo
de Karu (1999).
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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.
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).
Indicações
Estudos 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
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
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Figura 2 – Laser de baixa potência e formação de nódulos ósseos (estudo in vitro) Esse estudo
reforça a sua aplicabilidade na periodontia
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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
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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
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
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e radicais livres, formas altamente reativas e capazes de
destruir sistemas biológicos, levando à morte celular (Meisel
et al., 2005).
Figura 4 - TERAPIA FOTODINÂMICA – PDT
Irrigação subgengival – Azul de metileno
(0,01%)
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Ativação do laser com fibra óptica em bolsa
periodontal
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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 (660680nm) 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.
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.
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.
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