Čiščenje parodontalnih žepov in spremembe mikrobioma po uporabi brezžične električne zobne ščetke Philips Sonicare Power Flosser In vitro

Cilj

Oceniti učinkovitost električne zobne ščetke Cordless Philips Sonicare Power Flosser (PSPF) pri odstranjevanju biofilma iz parodontalnega žepa v modelu in vitro do globine 6 mm in raziskati taksonomsko sestavo biofilma, ki je ponovno zrasel po uporabi PSPF, v primerjavi s kontrolnim vzorcem.

Metodologija

Periodontalni biofilm je bil vzgojen na površinah nadomestnih zob iz združene mešanice sline in zobnih oblog z uporabo umetne sline, dopolnjene s hranili. Površine zob so bile modelirane kot bukalna polovica (n = 10/skupino) ali distalna aproksimalna polovica (n = 10/skupino) odraslih kočnikov. Nadomestni zobje so bili izdelani s 3D-tiskanjem iz črnega poliamida. Biofilm, ki je posnemal lokalne pogoje v parodontalnem žepu, je bil vzgojen na površinah zob v anaerobni atmosferi, ki ji je sledila mikroaerofilna atmosfera. Po 48 urah rasti biofilma so bile površine nadomestnih zob postavljene v in vitro model, ki je simuliral vrsto kočnikov z interproksimalnimi prostori in gumijastimi dlesnimi, oblikovanimi tako, da so ustvarile parodontalne žepe globine do 6 mm.

Ena skupina površin, prekritih z biofilmom, je bila izpostavljena brezžični električni zobni ščetki Philips Sonicare Power Flosser 3000 (način čiščenja, nastavitev 3) z nastavkom Quad Stream v skladu z navodili za uporabo. Druga skupina površin je ostala neobdelana in je služila kot kontrolna skupina. Debelina biofilma v najglobljem delu žepa, ki meri 2 mm, je bila analizirana z uporabo mikroskopije s križno polarizirano svetlobo in optične koherenčne tomografije. Po oceni debeline biofilma so bile nadomestne zobne površine ponovno postavljene v gojišče. Po 48 urah ponovne rasti biofilma so bile nadomestne površine slikovno zajete s konfokalno lasersko mikroskopijo z uporabo fluorescenčnega barvila po Gramu. Poleg tega je bil po ponovni rasti biofilma zbran celoten subgingivalni del biofilma za metagenomsko sekvenciranje po metodi »shotgun«. Analiza mikrobioma biofilma po ponovni rasti je bila izvedena s preučevanjem deležev patogenih bakterij rdečega kompleksa (Porphyromonas gingivalis in Tannerella forsythia) in benignih bakterij rumenega kompleksa (Streptococcus oralis in Streptococcus gordonii) v skladu s Socranskyjevo klasifikacijo.¹

Rezultati

Debelina biofilma
Debelina biofilma se je zmanjšala v obeh skupinah (preglednica 1). Zmanjšanje debeline biofilma je bilo bistveno večje v skupini PSPF v primerjavi s kontrolno skupino (p-vrednost <0.002). Po 48 urah ponovne rasti biofilma se je debelina biofilma povečala. Povečanje debeline biofilma je bilo v skupini PSPF bistveno manjše kot v kontrolni skupini (p-vrednost <0.001). Slika 1 prikazuje reprezentativne slike bukalnih vzorcev za ocenjevalne točke pred zdravljenjem, po zdravljenju in po ponovni rasti.

Mikrobiom biofilma
Analiza mikrobioma biofilma po 48 urah ponovne rasti je pokazala, da so bile v vzorcih, obdelanih z PSPF-, po ponovni rasti opažene kolonije grampozitivnih kokov, medtem ko so bile v kontrolnih biofilmih prisotne predvsem gramnegativne paličice. Metagenomsko sekvenciranje je po 48 urah ponovne rasti biofilma odkrilo 281 vrst, kar kaže na izjemno raznolikost biofilmov. V skupini PSPF je bil delež patogenih bakterij rdečega kompleksa v biofilmu po ponovni rasti manjši kot v kontrolni skupini. Delež benignih bakterij rumenega kompleksa je bil višji kot v kontrolni skupini.

Razprava

Ker so bili trendi na bukalni in distalni površini podobni, so v naslednji razpravi predstavljeni povprečni rezultati za obe zobni površini v tem in vitro modelu parodontalnega žepa.

Rezultati kažejo, da je obdelava z PSPF povzročila odstranitev 99 % biofilma iz žepa, merjeno s spremembami debeline biofilma pred obdelavo in takoj po njej. Na površinah žepov, obdelanih z PSPF, je bila debelina biofilma po ponovni rasti (po 48 urah) za 75 % tanjša od debeline biofilma pred obdelavo. Poleg tega je bilo v žepih, obdelanih z PSPF, po 48 urah za 90 % manj ponovne rasti biofilma v primerjavi s kontrolno skupino, kar je bilo ponovno izmerjeno s spremembami debeline biofilma.

V žepih, očiščenih z PSPF, je bilo število benignih bakterij rumenega kompleksa 5-krat večje od števila patogenih bakterij rdečega kompleksa, medtem ko je bilo v žepih, ki niso bili očiščeni z PSPF, število patogenih bakterij rdečega kompleksa 3-krat večje od števila benignih bakterij rumenega kompleksa. Pri pregledu razmerja med bakterijami rumenega kompleksa in bakterijami rdečega kompleksa v primerjavi s kontrolno skupino je bilo v žepih, očiščenih z PSPF, 17-krat več benignih bakterij rumenega kompleksa na eno patogeno bakterijo rdečega kompleksa. Ob upoštevanju zmanjšanja debeline biofilma med zdravljenjem in naknadne 48-urne ponovne rasti biofilma je bilo po uporabi PSPF v žepu skupno 98 % manj parodontalnih patogenov rdečega kompleksa v primerjavi s kontrolno skupino.

Zaključki

V tem in vitro testu je brezžična Philips Sonicare Power Flosser 3000 (način čiščenja, nastavitev 3) s šobo Quad Stream zmanjšala debelino biofilma za 99 % v najglobljih predelih (4 mm do 6 mm) modela parodontalnega žepa. Poleg tega je po 48 urah ponovne rasti biofilma prišlo do razlike v mikrobiomu, kar je povzročilo manjšo relativno številčnost parodontalnih patogenov v skupini z električno zobno nitko v primerjavi z neočiščeno kontrolno skupino.