複雑なMultispecies Subgingival Biofilmに対するCetylpyridinium ChlorideのIn Vitro Antimicrobial Effect

In Vitro Antimicrobial Effect of Cetylpyridinium Chloride on Complex Multispecies Subgingival Biofilm.

• Stela Lima Farias de Miranda
• Jennifer Toledo Damaceno
• Marcelo Faveri
• Luciene Cristina Figueiredo
• Geisla Mary Silva Soares
• Magda Feres
• Bruno Bueno-Silva

抄録

歯周病原性の歯肉縁下バイオフィルムは、歯周炎の主要な病因となる。そのため、歯周病治療のアジュバントとしての抗菌剤の研究が盛んに行われています。塩化セチルピリジニウム（CPC）は、よく知られた抗菌剤であり、マウスリンスによく使用されている。しかし、複雑なバイオフィルムモデルに対するCPCの効果は、文献には見られませんでした。そこで、本稿では、0.075％のCPCの抗菌性を多種類の歯肉縁下バイオフィルムモデルでin vitro評価することを目的としました。歯周炎に関連する31種からなる歯肉縁下バイオフィルムをcalgary deviceを用いて7日間形成した。CPCとクロルヘキシジン（CHX）0.12％（ポジティブコントロール）による処理を1日2回，1分間行い，3日目から実験期間終了までに計8回行った．バイオフィルム形成7日後に、バイオフィルムの代謝活性を比色反応で、バイオフィルムの微生物組成をDNA-DNAハイブリダイゼーションで評価した。統計解析は、BOX-COXを用いてデータを変換した後、Dunnett post-hocによるANOVAを用いて行った。CPCおよびCHXは、バイオフィルムの代謝活性を60％低下させ、13種の異なる生物に対して抗菌性を示した。具体的には、CHXのみがF.n.vicentiiとP.gingivalisのレベルを低下させ、CPCのみがA.odontolyticusとA.israelliを低下させた。CPCはCHXと同様に，in vitroの複雑な多種類の歯肉縁下バイオフィルムを介した抗菌剤として有効であった。しかし，このような効果を証明するためには，in vivoの実験的歯周病モデルを用いた今後の研究が必要である。

Periodontopathogenic subgingival biofilm is the main etiological agent of periodontitis. Thus, a search for antimicrobials as adjuvant for periodontal treatment in the literature is intense. Cetylpyridinium chloride (CPC) is a well-known antimicrobial agent commonly used in mouthrinses. However, CPC effects on a complex biofilm model were not found over the literature. Therefore, the aim of this manuscript is to evaluate 0.075% CPC antimicrobial properties in a multispecies subgingival biofilm model in vitro. The subgingival biofilm composed by 31 species related to periodontitis was formed for 7 days, using the calgary device. The treatments with CPC and chlorhexidine (CHX) 0.12% (as positive control) were performed 2x/day, for 1 min, from day 3 until the end of experimental period, totaling 8 treatments. After 7 days of biofilm formation, biofilm metabolic activity was evaluated by a colorimetric reaction and biofilms microbial composition by DNA-DNA hybridization. Statistical analysis was performed using ANOVA with data transformed via BOX-COX followed by Dunnett post-hoc. Both CPC and CHX reduced biofilm metabolic activity in 60% and presented antimicrobial activity against 13 different species. Specifically, only CHX reduced levels of F.n. vicentii and P. gingivalis while only CPC reduced A. odontolyticus and A. israelli. CPC was as effective as CHX as antimicrobial through in vitro complex multispecies subgingival biofilm. However, future studies using in vivo models of experimental periodontal disease should be performed to prove such effect.