バイオフィルムの成熟がフッ化物の抗齲蝕効果に及ぼす影響

The influence of biofilm maturation on fluoride's anticaries efficacy.

抄録

目的:

(1) バイオフィルムの成熟度と曝露時期がフッ化物防錆効果に及ぼす影響を検討すること，(2) 治療後のバイオフィルムの回復を検討すること．

OBJECTIVES: (1) To explore the influence of biofilm maturation and timing of exposure on fluoride anticaries efficacy and (2) to explore biofilm recovery post-treatment.

方法:

ウシエナメル質試料を pH サイクルモデルで使用した（28 サブグループ[n=18]）。各サブグループは、フッ化ナトリウム[NaF]、フッ化第一鉄[SnF]、フッ化アミン[AmF]、脱イオン水という異なる処理（曝露）を、初期：1-4日目、中期：3-6日目、後期：7-10日目に受けるように設定した。非暴露期間には、フッ素の代わりに脱イオン水を用いたpHサイクリングを行った。目的1: パート1 (4、6、10日間サイクリング)。パート 2 (10日間サイクリング)。目的2：早期暴露：3回のサンプル採取時点（処理直後、3日後、6日後）、中間暴露：2回のサンプル採取時点（処理直後、4日後）。エナメル質とバイオフィルムを分析した（［表面微小硬度；ミネラルロス；病変深度］；［乳酸脱水素酵素活性；エキソ多糖体量；生存率］）．データはANOVAを用いて解析した（p=0.05）．

METHODS: Bovine enamel specimens were utilized in a pH cycling model (28 subgroups [n = 18]). Each subgroup received different treatments [exposure]: sodium fluoride [NaF]; stannous fluoride [SnF]; amine fluoride [AmF]; and de-ionized water [DIW], at a specific period: early: days 1-4; middle: days 3-6; and late: days 7-10. During non-exposure periods, pH cycling included DIW instead of fluorides. Objective 1: part 1 (cycling for 4, 6, or 10 days). Part 2 (cycling for 10 days). Objective 2: early exposure: three sample collection time points (immediate, 3 days, and 6 days post-treatment); middle exposure: two sample collection time points (immediate, 4 days post-treatment). The enamel and biofilm were analyzed ([surface microhardness; mineral loss; lesion depth]; [lactate dehydrogenase enzyme activity; exopolysaccharide amount; viability]). Data were analyzed using ANOVA (p = 0.05).

結果:

目的1：フッ素の早期曝露により，表面微小硬度とミネラルロスにおいて病変の進行に対する保護効果が認められたが，病変の深さには認められなかった．目的2：早期曝露により脱灰の進行が抑制された．SnFとAmFはNaFに比べ，暴露時間に関係なくLDHとEPSの減少に優れていた．また，バイオフィルムの回復を抑制した．

RESULTS: Objective 1: Early exposure to fluorides produced protective effects against lesion progression in surface microhardness and mineral loss, but not for lesion depth. Objective 2: Early exposure slowed the demineralization process. SnF and AmF were superior to NaF in reducing LDH and EPS values, regardless of exposure time. They also prevented biofilm recovery.

結論:

SnFおよびAmFへの早期曝露により，バイオフィルムの耐性が低下する可能性が示唆された．早期のフッ化物処理により脱灰に対する保護効果が期待できる．SnF と AmF は古いバイオフィルムの治療とバイオフィルムの回復を防ぐために選択される可能性がある．

CONCLUSION: Earlier exposure to SnF and AmF may result in less tolerant biofilm. Early fluoride treatment may produce a protective effect against demineralization. SnF and AmF may be the choice to treat older biofilm and prevent biofilm recovery.

臨床的関連性:

本研究は、成熟したバイオフィルム（例えば、届きにくい場所、矯正歯科患者）とのバイオフィルムとフッ素の相互作用、およびブラッシング後数時間/数日のフッ素の持続効果について理解を深めるものである。

CLINICAL RELEVANCE: The study provides an understanding of biofilm-fluoride interaction with mature biofilm (e.g., hard-to-reach areas, orthodontic patients) and fluoride's sustainable effect hours/days after brushing.