Čištění parodontální kapsy a změny mikrobiomu po použití akumulátorového Philips Sonicare Power Flosser In vitro

Cíl

Posoudit účinnost bezdrátové ústní sprchy Philips Sonicare Power Flosser (PSPF) při odstraňování biofilmu z in vitro modelu parodontální kapsy do hloubky 6 mm a prozkoumat taxonomické složení biofilmu, který se po použití PSPF znovu vytvořil, ve srovnání s kontrolou.

Metodika

Periodontální biofilm byl kultivován na povrchu náhradních zubů, a to z počáteční směsi slin a zubního plaku s použitím umělých slin doplněných o živiny. Povrchy zubů byly modelovány jako bukální polovina (n = 10/skupinu) nebo distální aproximální polovina (n = 10/skupinu) stoliček dospělých jedinců. Náhradní zuby byly vytištěny v 3D tisku z černého polyamidového materiálu. Na povrchu zubů byl v anaerobní atmosféře a následně v mikroaerofilní atmosféře kultivován biofilm, který napodoboval lokální podmínky v parodontální kapse. Po 48 hodinách růstu biofilmu byly povrchy náhradních zubů umístěny do in vitro modelu, který simuloval řadu stoliček s interproximálními prostory a gumovými dásněmi tvarovanými tak, aby vytvářely parodontální kapsy hluboké až 6 mm.

Jedna skupina povrchů pokrytých biofilmem byla ošetřena akumulátorovým Philips Sonicare Power Flosser 3000 (režim Clean, nastavení 3) s nástavcem Quad Stream podle návodu k použití. Druhá skupina povrchů zůstala bez ošetření jako kontrolní skupina. Tloušťka biofilmu v nejhlubší části kapsy o hloubce 2 mm byla analyzována pomocí mikroskopie s křížovou polarizací a optické koherenční tomografie. Po posouzení tloušťky biofilmu byly náhradní povrchy zubů opět umístěny do kultivačního média. Po 48 hodinách opětovného růstu biofilmu byly náhradní povrchy zobrazeny pomocí konfokální laserové skenovací mikroskopie s fluorescenčním Gramovým barvením. Kromě toho byla po opětovném růstu biofilmu odebrána celá subgingivální část biofilmu pro metagenomické shotgun sekvenování. Analýza mikrobiomu biofilmu po opětovném růstu byla provedena zkoumáním frakcí patogenních bakterií červeného komplexu (Porphyromonas gingivalis a Tannerella forsythia) a benigních bakterií žlutého komplexu (Streptococcus oralis a Streptococcus gordonii) podle Socranskyho klasifikace.¹

Výsledky

Tloušťka biofilmu
Tloušťka biofilmu se snížila v obou skupinách (tabulka 1). Snížení tloušťky biofilmu bylo signifikantně výraznější ve skupině PSPF ve srovnání s kontrolní skupinou (p-hodnota <0.002). Po 48 hodinách opětovného růstu biofilmu se tloušťka biofilmu zvýšila. Zvýšení tloušťky biofilmu bylo ve skupině PSPF významně menší než v kontrolní skupině (p-hodnota <0.001). Obrázek 1 zobrazuje reprezentativní snímky bukálních vzorků v bodech hodnocení před léčbou, po léčbě a po opětovném růstu.

Mikrobiom biofilmu
Analýza mikrobiomu biofilmu po 48 hodinách opětovného růstu ukázala, že ve vzorcích s opětovným růstem biofilmu ošetřených přípravkem PSPF- byly pozorovány kolonie grampozitivních koků, zatímco v kontrolních biofilmech byly přítomny převážně gramnegativní tyčinky. Metagenomické sekvenování detekovalo po 48 hodinách opětovného růstu biofilmu druhy 281, což dokazuje, že biofilmy byly vysoce rozmanité. Ve skupině PSPF byl podíl patogenních bakterií červeného komplexu v biofilmu po opětovném růstu nižší než v kontrolní skupině. Podíl benigních bakterií žlutého komplexu byl vyšší než v kontrolní skupině.

Diskuse

Vzhledem k podobným trendům na bukálním a distálním povrchu uvádí následující diskuse průměrné výsledky pro oba povrchy zubu v tomto in vitro modelu periodontální kapsy.

Výsledky ukazují, že ošetření pomocí PSPF vedlo k odstranění 99 % biofilmu z parodontální kapsy, a to na základě změn tloušťky biofilmu před ošetřením a bezprostředně po něm. Na površích parodontálních kapes ošetřených prostředkem PSPF byla tloušťka biofilmu po opětovném růstu (po 48 hodinách) o 75 % menší než tloušťka biofilmu před ošetřením. Kromě toho kapsy ošetřené prostředkem PSPF vykazovaly o 90 % menší opětovný růst biofilmu (po 48 hodinách) ve srovnání s kontrolní skupinou, opět měřeno na základě změn tloušťky biofilmu.

V parodontálních kapsách vyčištěných pomocí PSPF převyšoval počet benigních bakterií žlutého komplexu počet patogenních bakterií červeného komplexu 5krát, zatímco v parodontálních kapsách, které nebyly vyčištěny pomocí PSPF, převyšoval počet patogenních bakterií červeného komplexu počet benigních bakterií žlutého komplexu 3krát. Při zkoumání poměru bakterií žlutého komplexu k bakteriím červeného komplexu ve srovnání s kontrolní skupinou bylo zjištěno, že v parodontálních kapsách vyčištěných pomocí PSPF bylo 17krát více benigních bakterií žlutého komplexu na jednu patogenní bakterii červeného komplexu. Po použití PSPF došlo v porovnání s kontrolní skupinou k celkovému 98% snížení počtu parodontálních patogenů červeného komplexu v parodontální kapse, a to při zohlednění snížení tloušťky biofilmu během ošetření a následného 48hodinového opětovného růstu biofilmu.

Závěry

V tomto in vitro testu dokázal akumulátorový Philips Sonicare Power Flosser 3000 (režim Clean, nastavení 3) s nástavcem Quad Stream snížit tloušťku biofilmu o 99 % v nejhlubších částech (4 mm až 6 mm) modelové parodontální kapsy. Kromě toho byl po 48 hodinách opětovného růstu biofilmu zaznamenán rozdíl v mikrobiomu, což vedlo k nižší relativní četnosti periodontálních patogenů ve skupině s elektrickým zubním kartáčkem ve srovnání s nečištěnou kontrolní skupinou.