Почистване на пародонталните джобове и промени в микробиома след използване на безжична Philips Sonicare Power Flosser In vitro

Цел

Да се оцени ефективността на безжичната Philips Sonicare Power Flosser (PSPF) при отстраняване на биофилм от модел на пародонтална торбичка in vitro с дълбочина до 6 mm и да се изследва таксономичният състав на биофилма, повторно образуван след употреба на PSPF, в сравнение с контрола.

Методология

Периодонталният биофилм беше отгледан върху повърхности на заместители на зъби, като се започна от обединена смес от слюнка и зъбна плака, като се използваше изкуствена слюнка, обогатена с хранителни вещества. Зъбните повърхности бяха моделирани като букална половина (n = 10/група) или дистална апроксимална половина (n = 10/група) на молари при възрастни. Заместващите зъби бяха отпечатани на 3D принтер с използване на черен полиамиден материал. Биофилм, наподобяващ локализираните условия в пародонталния джоб, беше отгледан върху зъбните повърхности в анаеробна атмосфера, последвана от микроаерофилна атмосфера. След 48 часа на растеж на биофилма, повърхностите на сурогатните зъби бяха поставени в ин витро модел, който симулираше ред кътници с интерпроксимални пространства и гумени венци, оформени така, че да създават пародонтални джобове с дълбочина до 6 mm.

Една група повърхности, покрити с биофилм, бяха подложени на въздействието на безжична Philips Sonicare Power Flosser 3000 (режим „Почистване“, настройка 3) с накрайник Quad Stream съгласно указанията за употреба. Другата група повърхности остана необработена като контрола. Дебелината на биофилма в най-дълбоките 2 mm от джоба беше анализирана чрез микроскопия с кръстосана поляризация и оптична кохерентна томография. След оценка на дебелината на биофилма, повърхностите на заместителите на зъби отново бяха поставени в хранителна среда. След 48 часа на повторен растеж на биофилма, сурогатните повърхности бяха изобразени чрез конфокална лазерна сканираща микроскопия с флуоресцентно оцветяване по Грам. Освен това, след повторното нарастване на биофилма, цялата субгингивална част от него беше събрана за метагеномно секвениране по метода „shotgun“. Анализът на микробиома на биофилма след повторното му израстване беше извършен чрез изследване на фракциите на патогенните бактерии от червения комплекс (Porphyromonas gingivalis и Tannerella forsythia) и на доброкачествените бактерии от жълтия комплекс (Streptococcus oralis и Streptococcus gordonii), съгласно класификацията на Сокрански.¹

Резултати

Дебелина на биофилма
Дебелината на биофилма беше намалена и в двете групи (Таблица 1). Намаляването на дебелината на биофилма беше значително по-голямо в групата PSPF в сравнение с контролната група (p-стойност <0.002). След 48 часа на повторен растеж на биофилма, дебелината на биофилма се увеличи. Увеличението на дебелината на биофилма беше значително по-слабо в групата PSPF в сравнение с контролната група (p-стойност <0.001). Фигура 1 показва представителни изображения на букалните проби за моментите на оценка преди третиране, след третиране и след повторно израстване.

Микробиом на биофилма
Анализът на микробиома на биофилма след 48 часа на повторен растеж показа, че в повторно нарасналите PSPF- третирани проби се наблюдават колонии от грам-положителни коки, докато в контролните биофилми присъстват предимно грам-отрицателни пръчици. Метагеномното секвениране откри 281 вида след 48 часа на повторен растеж на биофилма, което показва, че биофилмите са изключително разнообразни. В групата PSPF делът на патогенните бактерии от червения комплекс в биофилма след повторен растеж беше по-нисък, отколкото в контролната група. Делът на доброкачествените бактерии от жълтия комплекс беше по-висок, отколкото в контролната група.

Дискусия

Тъй като тенденциите за букалната и дисталната повърхност бяха сходни, в следващата дискусия са представени средните резултати за двете зъбни повърхности в рамките на този in vitro модел на пародонтална джоб.

Резултатите показват, че третирането с PSPF е довело до отстраняване на 99% от биофилма в джоба, измерено чрез промените в дебелината на биофилма преди и непосредствено след третирането. За повърхностите на джобовете, третирани с PSPF, дебелината на биофилма след повторното му образуване (след 48 часа) е била с 75% по-тънка от дебелината на биофилма преди третирането. Освен това, в джобовете, третирани с PSPF, се наблюдаваше 90% по-слабо повторно натрупване на биофилм (след 48 часа) в сравнение с контролната група, отново измерено чрез промените в дебелината на биофилма.

В джобовете, почистени с PSPF, броят на доброкачествените бактерии от жълтия комплекс е 5 пъти по-голям от броя на патогенните бактерии от червения комплекс, докато в джобовете, които не са почистени с PSPF, броят на патогенните бактерии от червения комплекс е 3 пъти по-голям от броя на доброкачествените бактерии от жълтия комплекс. При изследване на съотношението на бактериите от жълтия комплекс към бактериите от червения комплекс спрямо контролната група, в джобовете, почистени с PSPF, се наблюдаваше 17 пъти повече бактерии от доброкачествения жълт комплекс на бактерия от патогенния червен комплекс. Като се комбинират намаляването на дебелината на биофилма по време на третирането и последващото 48-часово повторно израстване на биофилма, се наблюдава общо 98% намаление на пародонталните патогени от червения комплекс в джоба след употреба на PSPF в сравнение с контролната група.

Заключения

В рамките на това in vitro изпитване безкабелната Philips Sonicare Power Flosser 3000 (режим „Почистване“, настройка 3) с накрайник Quad Stream успя да намали дебелината на биофилма с 99% в най-дълбоките участъци (4 mm до 6 mm) на модел на пародонтален джоб. Освен това след 48 часа на повторно натрупване на биофилм се наблюдава разлика в микробиома, което води до по-ниска относителна честота на пародонталните патогени в групата с електрическа конци за зъби в сравнение с непочистената контролна група.