Periodontaalse tasku puhastamine ja mikrobioomi muutused pärast juhtmevaba Philips Sonicare Power Flosser kasutamist in vitro

Eesmärk

Hinnata juhtmevaba Philips Sonicare Power Flosser (PSPF) tõhusust biokile eemaldamisel in vitro parodontaaltasku mudelist kuni 6 mm sügavuselt ning uurida PSPF kasutamise järel uuesti kasvanud biokile taksonoomilist koostist võrreldes kontrollrühmaga.

Metoodika

Periodontaalset biokilet kasvatati asendushammaste pindadel, alustades sülje ja hambakatu ühendatud segust ning kasutades toitainetega rikastatud kunstsülge. Hambapinnad modelleeriti täiskasvanu purihammaste põskmise poole (n = 10/rühm) või distaalse aproksimaalse poole (n = 10/rühm) kujul. Asendushambad valmistati 3D-printimise teel mustast polüamiidmaterjalist. Hambapinna biokile, mis jäljendas parodontaaltaskus esinevaid lokaalseid tingimusi, kasvatati anaeroobses keskkonnas, millele järgnes mikroaerofiilne keskkond. Pärast 48 tundi kestnud biokile kasvu paigutati asendushammaste pinnad in vitro mudelisse, mis simuleeris purihammaste rida, millel olid interproksimaalsed hambavahed ja kummist igemed, mis olid vormitud kuni 6 mm sügavate periodontaalsete taskutena.

Üks biokilega kaetud pindade rühm puhastati juhtmevaba Philips Sonicare Power Flosser 3000 abil (puhastusrežiim, seade 3) koos Quad Stream otsikuga vastavalt kasutusjuhendile. Teine pinnarühm jäeti kontrolliks töötlemata. Biokile paksust tasku sügavaimas 2 mm osas analüüsiti ristpolariseeritud valgusmikroskoopia ja optilise koherents-tomograafia abil. Pärast biokile paksuse hindamist asetati hambakattega kaetud hambapinnad uuesti kasvukeskkonda. Pärast 48 tundi kestnud biokile taaskasvu pildistati asenduspinnad konfokaalse laserskaneerimismikroskoobi abil, kasutades fluorestseerivat Grami värvainet. Lisaks koguti pärast biokile taasteket kogu biokile igemetealune osa metagenoomse shotgun-sekveneerimise jaoks. Biokile mikrobioomi analüüs pärast taaskasvu teostati, uurides Socransky klassifikatsiooni kohaselt patogeensete punase kompleksi bakterite (Porphyromonas gingivalis ja Tannerella forsythia) ning healoomuliste kollase kompleksi bakterite (Streptococcus oralis ja Streptococcus gordonii) osakaalu.¹

Tulemused

Biokile paksus
Biokile paksus vähenes mõlemas rühmas (tabel 1). Biokile paksuse vähenemine oli PSPF rühmas võrreldes kontrollrühmaga oluliselt suurem (p-väärtus <0.002). Pärast 48 tundi kestnud biokile taasteket biokile paksus suurenes. Biokile paksuse suurenemine oli PSPF rühmas võrreldes kontrollrühmaga oluliselt väiksem (p-väärtus <0.001). Joonisel 1 on esitatud representatiivsed pildid põskematerjali proovidest hindamispunktides enne ja pärast töötlemist ning pärast biokile taasteket.

Biokile mikrobioom
Biokile mikrobioomi analüüs 48 tundi pärast biokile taasteket näitas, et PSPF- töötlusega proovides täheldati taastekkega biokil grampositiivsete kokkide kolooniaid, samas kui kontrollbiokiles esines peamiselt gramnegatiivseid pulgbaktereid. Metagenoomse sekveneerimise abil tuvastati 281 liiki 48 tundi pärast biokile taasteket, mis näitab biokile suurt mitmekesisust. Rühmas PSPF oli patogeensete punase kompleksi bakterite osakaal biokiles pärast taaskasvu väiksem kui kontrollrühmas. Healoomuliste kollase kompleksi bakterite osakaal oli suurem kui kontrollrühmas.

Arutelu

Kuna põskmise ja distaalse pinna trendid olid sarnased, esitatakse järgnevas arutelus selle in vitro periodontaalse tasku mudeli kahe hambapinna keskmised tulemused.

Tulemused näitavad, et töötlemine vahendiga PSPF eemaldas taskust 99% biokile, mida mõõdeti biokile paksuse muutuste põhjal enne töötlemist ja vahetult pärast seda. PSPF-iga töödeldud tasku pindadel oli biokile paksus pärast taasteket (48 tunni möödudes) 75% õhem kui enne töötlemist. Lisaks ilmnes PSPF-ga töödeldud taskutes 90% väiksem biokile taasteke (48 tunni möödudes) võrreldes kontrollrühmaga, mida mõõdeti samuti biokile paksuse muutuste põhjal.

PSPF abil puhastatud taskutes oli healoomulisi kollase kompleksi baktereid 5 korda rohkem kui patogeenseid punase kompleksi baktereid, samas kui PSPF abil puhastamata taskutes oli patogeenseid punase kompleksi baktereid 3 korda rohkem kui healoomulisi kollase kompleksi baktereid. Võrreldes kontrollrühmaga oli PSPF-ga puhastatud taskutes 17 korda rohkem healoomulisi kollase kompleksi baktereid iga patogeense punase kompleksi bakteri kohta. Arvestades biokile paksuse vähenemist töötlemise ajal ja sellele järgnevat biokile taasteket 48 tunni jooksul, vähenesid PSPF kasutamise järel taskus olevad punase kompleksi parodontaalsed patogeenid kokku 98% võrreldes kontrollrühmaga.

Järeldused

Selles in vitro katses suutis juhtmevaba Philips Sonicare Power Flosser 3000 (puhastusrežiim, seade 3) koos Quad Stream otsikuga vähendada biokile paksust 99% võrra parodontaaltasku mudeli kõige sügavamatest osadest (4 mm kuni 6 mm). Lisaks täheldati biokile taastekkimise järel 48 tunni möödudes erinevust mikrobioomis, mille tulemusena oli parodontiidi patogeenide suhteline arvukus elektrilise hambaniidiga puhastamise rühmas väiksem kui puhastamata kontrollrühmas.