Очищення пародонтальних кишень та зміни мікробіома після застосування бездротової Philips Sonicare Power Flosser In Vitro

Мета

Оцінити ефективність безпровідної електричної зубної щітки Philips Sonicare Power Flosser (PSPF) у видаленні біоплівки з моделі пародонтальної кишені in vitro глибиною до 6 мм, а також дослідити таксономічний склад біоплівки, що відновилася після застосування PSPF, порівняно з контролем.

Методологія

Пародонтальну біоплівку вирощували на поверхнях сурогатних зубів, починаючи з об'єднаної суміші слини та зубного нальоту, з використанням штучної слини, доповненої поживними речовинами. Поверхні зубів моделювали як щічну половину (n = 10/групу) або дистальну апроксимальну половину (n = 10/групу) молярів дорослої людини. Зубні імплантати були виготовлені методом 3D-друку з чорного поліамідного матеріалу. Біоплівку, що імітувала локалізовані умови в пародонтальній кишені, вирощували на поверхнях зубів спочатку в анаеробній атмосфері, а потім у мікроаерофільній. Після 48 годин росту біоплівки поверхні сурогатних зубів помістили в модель in vitro, що імітувала ряд молярів із міжзубними проміжками та гумовими яснами, сформованими таким чином, щоб утворити пародонтальні кишені глибиною до 6 мм.

Одну групу поверхонь, покритих біоплівкою, обробляли бездротовою Philips Sonicare Power Flosser 3000 (режим Clean, налаштування 3) з насадкою Quad Stream відповідно до інструкції із застосування. Іншу групу поверхонь залишили без обробки як контрольну. Товщину біоплівки в найглибшій частині кишені (2 мм) аналізували за допомогою мікроскопії з перехресною поляризацією та оптичної когерентної томографії. Після оцінки товщини біоплівки поверхні зубних імплантатів знову помістили в поживне середовище. Після 48 годин відновлення росту біоплівки сурогатні поверхні було візуалізовано за допомогою конфокальної лазерної сканувальної мікроскопії з флуоресцентним фарбуванням за Грамом. Крім того, після повторного росту біоплівки всю її підясневу частину було зібрано для метагеномного секвенування методом дробовика. Аналіз мікробіома біоплівки після повторного росту проводили шляхом дослідження фракцій патогенних бактерій червоного комплексу (Porphyromonas gingivalis та Tannerella forsythia) і доброякісних бактерій жовтого комплексу (Streptococcus oralis та Streptococcus gordonii) відповідно до класифікації Сокранського.¹

Результати

Товщина біоплівки
Товщина біоплівки зменшилася в обох групах (Таблиця 1). Зменшення товщини біоплівки було значно більшим у групі PSPF порівняно з контрольною групою (значення p <0.002). Через 48 годин відновлення росту біоплівки її товщина збільшилася. Збільшення товщини біоплівки було значно меншим у групі PSPF порівняно з контрольною групою (значення p <0.001). На рисунку 1 представлено репрезентативні зображення зразків з букальної ділянки ротової порожнини на етапах оцінювання до лікування, після лікування та після відновлення росту біоплівки.

Мікробіом біоплівки
Аналіз мікробіома біоплівки після 48 годин відновлення росту показав, що в зразках, оброблених PSPF-, після відновлення росту спостерігалися колонії грампозитивних коків, тоді як у контрольних біоплівках переважно були присутні грамнегативні палички. Метагеномне секвенування виявило 281 видів через 48 годин відновлення росту біоплівки, що свідчить про її високу різноманітність. У групі PSPF частка патогенних бактерій червоного комплексу в біоплівці після її відновлення була нижчою, ніж у контрольній групі. Частка доброякісних бактерій жовтого комплексу була вищою, ніж у контрольній групі.

Обговорення

Оскільки тенденції для букальної та дистальної поверхонь були подібними, у подальшому обговоренні представлено середні результати для цих двох поверхонь зуба в межах цієї моделі пародонтальної кишені in vitro.

Результати свідчать, що обробка за допомогою PSPF призвела до видалення 99 % біоплівки з кишені, що вимірювалося за змінами товщини біоплівки до та безпосередньо після обробки. На поверхнях кишень, оброблених за допомогою PSPF, товщина біоплівки після повторного росту (через 48 годин) була на 75 % меншою, ніж товщина біоплівки до обробки. Крім того, у кишенях, оброблених PSPF, спостерігався на 90 % менший відновний ріст біоплівки (через 48 годин) порівняно з контрольною групою, що також було визначено за змінами товщини біоплівки.

У кишенях, очищених за допомогою PSPF, кількість нешкідливих бактерій жовтого комплексу перевищувала кількість патогенних бактерій червоного комплексу в 5 разів, тоді як у кишенях, не очищених за допомогою PSPF, кількість патогенних бактерій червоного комплексу перевищувала кількість нешкідливих бактерій жовтого комплексу в 3 разів. Аналізуючи співвідношення бактерій жовтого комплексу до бактерій червоного комплексу порівняно з контрольною групою, у кишенях, очищених за допомогою PSPF, було в 17 разів більше нешкідливих бактерій жовтого комплексу на одну патогенну бактерію червоного комплексу. Враховуючи зменшення товщини біоплівки під час обробки та подальше її відновлення протягом 48 годин, загальне зниження кількості пародонтальних патогенів червоного комплексу в кишені після застосування PSPF становило 98 % порівняно з контрольною групою.

Висновки

У цьому тесті in vitro бездротова Philips Sonicare Power Flosser 3000 (режим Clean, налаштування 3) з насадкою Quad Stream дозволила зменшити товщину біоплівки на 99 % у найглибших ділянках (4 мм до 6 мм) моделі пародонтальної кишені. Крім того, через 48 годин відновлення біоплівки спостерігалася різниця в мікробіомі, що призвело до меншої відносної кількості пародонтальних патогенів у групі, де використовувалася електрична зубна нитка, порівняно з контрольною групою, де очищення не проводилося.