Periodontālās kabatas tīrīšana un mikrobioma izmaiņas pēc bezvadu Philips Sonicare Power Flosser lietošanas In vitro

Mērķis

Novērtēt bezvadu Philips Sonicare Power Flosser (PSPF) efektivitāti, noņemot bioplēvi no in vitro periodonta kabatas līdz 6 mm dziļumam, un izpētīt bioplēves taksonomisko sastāvu, kas atkal izveidojusies pēc PSPF lietošanas, salīdzinot ar kontroles grupu.

Metodoloģija

Periodontālo bioplēvi audzēja uz aizstājēja zobu virsmām, sākot ar apvienotu siekalu un aplikuma maisījumu, izmantojot ar barības vielām papildinātas mākslīgās siekalas. Zobu virsmas tika modelētas kā pieaugušo dzerokļu vaiga puse (n = 10/grupā) vai distālā aproksimālā puse (n = 10/grupā). Aizstājējzobi tika izgatavoti 3D drukā, izmantojot melnu poliamīda materiālu. Uz zobu virsmām anaerobā vidē un pēc tam mikroaerofilā vidē tika audzēta bioplēve, kas atbilda lokalizētajiem apstākļiem periodontālajā kabatā. Pēc 48 stundu ilgas bioplēves augšanas aizstājēju zobu virsmas tika ievietotas in vitro modelī, kas imitēja dzerokļu rindu ar interproksimālajām telpām un gumijas smaganām, kas veidotas tā, lai radītu līdz 6 mm dziļas periodontālās kabatas.

Viena ar bioplēvi pārklāto virsmu grupa tika apstrādāta ar bezvadu Philips Sonicare Power Flosser 3000 (tīrīšanas režīms, iestatījums 3) ar Quad Stream uzgali saskaņā ar lietošanas norādījumiem. Otra virsmu grupa tika atstāta neapstrādāta kā kontroles grupa. Biofilmas biezums kabatas dziļākajā 2 mm daļā tika analizēts, izmantojot krusteniski polarizētas gaismas mikroskopiju un optisko koherences tomogrāfiju. Pēc biofilmam piekļaujošā slāņa biezuma novērtēšanas zobu aizstājējvirsmas atkal tika ievietotas barotnē. Pēc 48 stundu ilgas biofilmas atkārtotas augšanas, surogāta virsmas tika attēlveidotas, izmantojot konfokālo lāzera skenēšanas mikroskopiju ar fluorescējošu Grama krāsojumu. Turklāt pēc bioplēves atkārtotas augšanas tika savākta visa bioplēves zemsmaganu daļa metagenomiskai šautenes tipa sekvencēšanai. Pēc atkārtotas augšanas tika veikta bioplēves mikrobioma analīze, pārbaudot patogēno sarkanā kompleksa baktēriju (Porphyromonas gingivalis un Tannerella forsythia) un labdabīgo dzeltenā kompleksa baktēriju (Streptococcus oralis un Streptococcus gordonii) frakcijas atbilstoši Socransky klasifikācijai.¹

Rezultāti

Biofilmas biezums
Biofilmas biezums samazinājās abās grupās (tabula 1). Biofilmas biezuma samazinājums bija ievērojami lielāks PSPF grupā salīdzinājumā ar kontroles grupu (p vērtība <0.002). Pēc 48 stundām, kad biofilma bija atkal izveidojusies, tās biezums palielinājās. Bioplēves biezuma pieaugums PSPF grupā bija ievērojami mazāks nekā kontroles grupā (p vērtība <0.001). Attēlā 1 redzami reprezentatīvi vaiga paraugu attēli novērtēšanas brīžos pirms apstrādes, pēc apstrādes un pēc atkārtotas augšanas.

Bioplēves mikrobioms
Bioplēves mikrobioma analīze pēc 48 stundu ataugšanas parādīja, ka ataugušajos PSPF- apstrādātajos paraugos tika konstatētas grampozitīvo koku kolonijas, savukārt kontroles bioplēvēs pārsvarā bija gramnegatīvās nūjiņas. Metagenomiskajā sekvencēšanā tika konstatētas 281 sugas pēc 48 stundām ilgas bioplēves ataugšanas, kas liecina par bioplēvju augsto daudzveidību. PSPF grupā patogēno sarkanā kompleksa baktēriju īpatsvars bioplēvē pēc ataugšanas bija mazāks nekā kontroles grupā. Labvēlīgo dzeltenā kompleksa baktēriju īpatsvars bija lielāks nekā kontroles grupā.

Diskusija

Tā kā tendences vaiga un distālajai virsmai bija līdzīgas, turpmākajā diskusijā ir sniegti vidējie rezultāti abām zobu virsmām šajā in vitro periodontālās kabatas modelī.

Rezultāti liecina, ka apstrāde ar PSPF nozīmēja, ka 99 % no biofilmas tika noņemti no kabatas, pamatojoties uz biofilmas biezuma izmaiņām pirms apstrādes un tūlīt pēc tās. Zobu aplikumu virsmās, kas apstrādātas ar PSPF, baktēriju bioplēves biezums pēc atkārtotas augšanas (pēc 48 stundām) bija par 75 % plānāks nekā biezums pirms apstrādes. Turklāt zobu aplikumos, kas apstrādāti ar PSPF, novērots par 90 % mazāks bioplēves ataugums (pēc 48 stundām), salīdzinot ar kontroles grupu, atkal mērot pēc bioplēves biezuma izmaiņām.

Kabatiņos, kas tīrīti ar PSPF, labdabīgo dzelteno kompleksu baktēriju skaits 5 reizes pārsniedza patogēno sarkano kompleksu baktēriju skaitu, savukārt kabatiņos, kas netika tīrīti ar PSPF, patogēno sarkano kompleksu baktēriju skaits 3 reizes pārsniedza labdabīgo dzelteno kompleksu baktēriju skaitu. Izpētot dzeltenā kompleksa baktēriju un sarkanā kompleksa baktēriju attiecību salīdzinājumā ar kontroles grupu, zobu aplikumos, kas tīrīti ar PSPF, bija 17 reizes vairāk labdabīgo dzeltenā kompleksa baktēriju uz vienu patogēno sarkanā kompleksa baktēriju. Apvienojot biofilmas biezuma samazināšanos apstrādes laikā un tai sekojošo biofilmas ataugšanu 48 stundu laikā, pēc PSPF lietošanas kabatā kopumā par 98 % samazinājās sarkanā kompleksa periodontālie patogēni, salīdzinot ar kontroles grupu.

Secinājumi

Šajā in vitro testā bezvadu Philips Sonicare Power Flosser 3000 (tīrīšanas režīms, iestatījums 3) ar Quad Stream uzgali spēja samazināt biofilmas biezumu par 99 % modeļa periodontālās kabatas dziļākajās daļās (no 4 mm līdz 6 mm). Turklāt pēc 48 stundu ilgas bioplēves ataugšanas tika konstatētas mikrobioma atšķirības, kā rezultātā periodonta patogēnu relatīvais daudzums bija mazāks grupā, kurā tika izmantota elektriskā zobu suka ar ūdens strūklu, salīdzinājumā ar netīrīto kontroles grupu.