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

Cilj

Procijeniti učinkovitost bežične električne četkice za zube Philips Sonicare Power Flosser (PSPF) u uklanjanju biofilma iz in vitro modela parodontnog džepa dubine do 6 mm te istražiti taksonomski sastav biofilma koji se ponovno razvije nakon upotrebe PSPF u odnosu na kontrolu.

Metodologija

Periodontalni biofilm uzgojen je na površinama zamjenskih zuba, počevši od objedinjene mješavine plaka i sline te uz upotrebu umjetne sline obogaćene hranjivim tvarima. Površine zuba modelirane su kao bukalna polovica (n = 10/skupinu) ili distalna aproksimalna polovica (n = 10/skupinu) kutnjaka odraslih osoba. Zamjenski zubi izrađeni su 3D ispisom od crnog poliamidnog materijala. Biofilm koji je nalikovao lokaliziranim uvjetima unutar parodontnog džepa uzgojen je na površinama zuba u anaerobnoj atmosferi, nakon čega je uslijedila mikroaerofilna atmosfera. Nakon 48 sati rasta biofilma, površine surogatnih zuba stavljene su u in vitro model koji je simulirao niz kutnjaka s interproksimalnim prostorima i gumenim desnima oblikovanim tako da stvaraju parodontne džepove dubine do 6 mm.

Jedna skupina površina prekrivenih biofilmom bila je izložena bežičnoj električnoj četkici za zube Philips Sonicare Power Flosser 3000 (način rada Clean, postavka 3) s nastavkom Quad Stream u skladu s uputama za uporabu. Druga skupina površina ostavljena je netretirana kao kontrolna skupina. Debljina biofilma u najdubljem dijelu džepa od 2 mm analizirana je pomoću mikroskopije s križnom polarizacijom svjetla i optičke koherentne tomografije. Nakon procjene debljine biofilma, površine zamjenskih zuba ponovno su stavljene u medij za rast. Nakon 48 sati ponovnog rasta biofilma, zamjenske površine snimljene su konfokalnom laserskom skenirajućom mikroskopijom uz primjenu fluorescentnog Gramova bojila. Osim toga, nakon ponovnog rasta biofilma, prikupljen je cijeli subgingivalni dio biofilma za metagenomsko shotgun sekvenciranje. Analiza mikrobioma biofilma nakon ponovnog rasta provedena je ispitivanjem frakcija patogenih bakterija crvenog kompleksa (Porphyromonas gingivalis i Tannerella forsythia) i benignih bakterija žutog kompleksa (Streptococcus oralis i Streptococcus gordonii), prema Socranskyjevoj klasifikaciji.¹

Rezultati

Debljina biofilma
Debljina biofilma bila je smanjena u obje skupine (Tablica 1). Smanjenje debljine biofilma bilo je značajno veće u skupini PSPF u odnosu na kontrolnu skupinu (p-vrijednost <0.002). Nakon 48 sati ponovnog rasta biofilma, debljina biofilma se povećala. Povećanje debljine biofilma bilo je značajno manje u skupini PSPF u odnosu na kontrolnu skupinu (p-vrijednost <0.001). Slika 1 prikazuje reprezentativne snimke uzoraka s bukalne površine u točkama procjene prije tretmana, nakon tretmana i nakon ponovnog rasta.

Mikrobiom biofilma
Analiza mikrobioma biofilma nakon 48 sati ponovnog rasta pokazala je da su u uzorcima s ponovnim rastom biofilma nakon tretmana PSPF- uočene kolonije gram-pozitivnih koka, dok su u kontrolnim biofilmovima pretežno bile prisutne gram-negativne štapićaste bakterije. Metagenomskim sekvenciranjem otkrivene su vrste 281 nakon 48 sati ponovnog rasta biofilma, što pokazuje da su biofilmi bili vrlo raznoliki. U skupini PSPF udio patogenih bakterija crvenog kompleksa u biofilmu nakon ponovnog rasta bio je niži nego u kontrolnoj skupini. Udio benignih bakterija žutog kompleksa bio je veći nego u kontrolnoj skupini.

Rasprava

Budući da su trendovi za bukalnu i distalnu površinu bili slični, u sljedećoj raspravi prikazani su prosječni rezultati za te dvije površine zuba unutar ovog in vitro modela parodontnog džepa.

Rezultati pokazuju da je tretman uređajem PSPF doveo do uklanjanja 99 % biofilma iz džepa, mjereno promjenama debljine biofilma prije i neposredno nakon tretmana. Na površinama džepova tretiranih uređajem PSPF debljina biofilma nakon ponovnog rasta (nakon 48 sati) bila je 75 % manja od debljine biofilma prije tretmana. Osim toga, džepovi tretirani uređajem PSPF pokazali su 90 % manji ponovni rast biofilma (nakon 48 sati) u odnosu na kontrolnu skupinu, što je ponovno izmjereno promjenama u debljini biofilma.

U džepovima očišćenim uređajem PSPF benignih bakterija žutog kompleksa bilo je 5 puta više nego patogenih bakterija crvenog kompleksa, dok je u džepovima koji nisu očišćeni uređajem PSPF patogenih bakterija crvenog kompleksa bilo 3 puta više nego benignih bakterija žutog kompleksa. Ispitujući omjer bakterija žutog kompleksa i bakterija crvenog kompleksa u odnosu na kontrolnu skupinu, džepovi očišćeni uređajem PSPF imali su 17 puta više benignih bakterija žutog kompleksa po patogenoj bakteriji crvenog kompleksa. Uzimajući u obzir smanjenje debljine biofilma tijekom tretmana i naknadni 48-satni ponovni rast biofilma, nakon primjene uređaja PSPF zabilježeno je ukupno 98 % smanjenje parodontalnih patogena crvenog kompleksa unutar džepa u odnosu na kontrolnu skupinu.

Zaključci

U ovom in vitro testu bežična Philips Sonicare Power Flosser 3000 (način rada Clean, postavka 3) s mlaznicom Quad Stream uspjela je smanjiti debljinu biofilma za 99 % u najdubljim dijelovima (4 mm do 6 mm) modela parodontnog džepa. Nadalje, nakon 48 sati ponovnog rasta biofilma došlo je do razlike u mikrobiomu, što je rezultiralo manjom relativnom zastupljenošću parodontalnih patogena u skupini koja je koristila električnu četkicu za zube u odnosu na kontrolnu skupinu koja nije bila podvrgnuta čišćenju.