Čišćenje parodontalnog džepa i promene mikrobioma nakon upotrebe bežične Philips Sonicare Power Flosser In vitro

Cilj

Proceniti efikasnost bežične Philips Sonicare Power Flosser (PSPF) u uklanjanju biofilma iz in vitro modela parodontnog džepa do dubine od 6 mm i ispitati taksonomski sastav biofilma koji je ponovo narastao nakon upotrebe PSPF u odnosu na kontrolu.

Metodologija

Periodontalni biofilm je uzgajan na površinama surogat zuba, počevši od objedinjene mešavine plaka i pljuvačke, uz korišćenje veštačke pljuvačke dopunjene hranljivim materijama. Površine zuba su modelirane kao bukalna polovina (n = 10/grupa) ili distalna aproksimalna polovina (n = 10/grupa) kutnjaka odraslih osoba. Supstitutivni zubi su izrađeni 3D štampom od crnog poliamidnog materijala. Biofilm koji je imitirao lokalizovane uslove unutar parodontnog džepa razvijen je na površinama zuba u anaerobnoj atmosferi, nakon čega je usledila mikroaerofilna atmosfera. Nakon 48 sati rasta biofilma, površine surogat zuba su postavljene u in vitro model koji je simulirao niz kutnjaka sa interproksimalnim prostorima i gumenim desnima oblikovanim tako da stvaraju parodontne džepove dubine do 6 mm.

Jedna grupa površina prekrivenih biofilmom je bila izložena električnoj četkici za zube Philips Sonicare Power Flosser 3000 (režim čišćenja, podešavanje 3) sa Quad Stream mlaznicom, u skladu sa uputstvom za upotrebu. Druga grupa površina je ostavljena netretirana kao kontrolna grupa. Debljina biofilma u najdubljem delu džepa, od 2 mm, analizirana je pomoću mikroskopije sa unakrsnom polarizacijom svetlosti i optičke koherentne tomografije. Nakon procene debljine biofilma, površine surogat zuba su ponovo stavljene u medijum za rast. Nakon 48 sati ponovnog rasta biofilma, surogat površine su snimljene konfokalnom laserskom skenirajućom mikroskopijom uz upotrebu fluorescentne Gram boje. Pored toga, nakon ponovnog rasta biofilma, prikupljen je ceo subgingivalni deo biofilma za metagenomsko „shotgun“ sekvenciranje. Analiza mikrobioma biofilma nakon ponovnog rasta izvršena je ispitivanjem frakcija patogenih bakterija crvenog kompleksa (Porphyromonas gingivalis i Tannerella forsythia) i benignih bakterija žutog kompleksa (Streptococcus oralis i Streptococcus gordonii), prema Socransky-jevoj klasifikaciji.¹

Rezultati

Debljina biofilma
Debljina biofilma je smanjena u obe grupe (Tabela 1). Smanjenje debljine biofilma bilo je značajno veće u grupi PSPF u odnosu na kontrolnu grupu (p-vrednost <0.002). Nakon 48 sati ponovnog rasta biofilma, debljina biofilma se povećala. Povećanje debljine biofilma bilo je značajno manje u grupi PSPF u odnosu na kontrolnu grupu (p-vrednost <0.001). Slika 1 prikazuje reprezentativne slike uzoraka sa bukalne površine u tačkama procene pre tretmana, posle tretmana i posle ponovnog rasta.

Mikrobiom biofilma
Analiza mikrobioma biofilma nakon 48 sati ponovnog rasta pokazala je da su kolonije gram-pozitivnih koka uočene u uzorcima sa ponovnim rastom koji su tretirani PSPF-, dok su u kontrolnim biofilmovima pretežno prisutne gram-negativne štapićaste bakterije. Metagenomskim sekvenciranjem otkrivene su vrste 281 nakon 48 sati ponovnog rasta biofilma, što ukazuje na izuzetnu raznovrsnost biofilma. U grupi PSPF udeo patogenih bakterija crvenog kompleksa u biofilmu nakon ponovnog rasta bio je niži nego u kontrolnoj grupi. Udeo benignih bakterija iz žutog kompleksa bio je veći nego u kontrolnoj grupi.

Diskusija

Pošto su trendovi za bukalnu i distalnu površinu bili slični, u sledećoj diskusiji su predstavljeni prosečni rezultati za ove dve površine zuba u okviru ovog in vitro modela parodontnog džepa.

Rezultati pokazuju da je tretman uređajem PSPF doveo do uklanjanja 99% biofilma iz džepa, mereno promenama debljine biofilma pre i neposredno posle tretmana. Na površinama džepova tretiranih uređajem PSPF, debljina biofilma nakon ponovnog rasta (nakon 48 sati) bila je 75% manja u odnosu na debljinu biofilma pre tretmana. Pored toga, džepovi tretirani uređajem PSPF pokazali su 90% manji ponovni rast biofilma (nakon 48 sati) u odnosu na kontrolnu grupu, što je takođe izmereno promenama u debljini biofilma.

U džepovima očišćenim uređajem PSPF, broj benignih bakterija žutog kompleksa bio je 5 puta veći od broja patogenih bakterija crvenog kompleksa, dok je u džepovima koji nisu očišćeni uređajem PSPF broj patogenih bakterija crvenog kompleksa bio 3 puta veći od broja benignih bakterija žutog kompleksa. Posmatrajući odnos bakterija žutog kompleksa i bakterija crvenog kompleksa u odnosu na kontrolnu grupu, džepovi očišćeni uređajem PSPF imali su 17 puta više benignih bakterija žutog kompleksa po patogenoj bakteriji crvenog kompleksa. Kada se uzmu u obzir smanjenje debljine biofilma tokom tretmana i naknadni 48-časovni ponovni rast biofilma, došlo je do ukupnog smanjenja parodontalnih patogena crvenog kompleksa u džepu od 98% nakon upotrebe uređaja PSPF u odnosu na kontrolnu grupu.

Zaključci

U ovom in vitro testu, bežična Philips Sonicare Power Flosser 3000 (režim čišćenja, podešavanje 3) sa Quad Stream mlaznicom uspela je da smanji debljinu biofilma za 99 % u najdubljim delovima (4 mm do 6 mm) modela parodontnog džepa. Pored toga, nakon 48 sati ponovnog rasta biofilma došlo je do razlike u mikrobiomu, što je rezultiralo manjom relativnom zastupljenošću parodontalnih patogena u grupi koja je koristila električnu četkicu za zube sa funkcijom oralnog irigatora u odnosu na kontrolnu grupu kod koje nije vršeno čišćenje.