in situで形成された根管内バイオフィルムの細菌生存率における消毒プロトコルの違いによる影響

Effect of different disinfection protocols in bacterial viability of an intraradicular biofilm formed in situ.

抄録

本研究では、in situで形成された多種のバイオフィルム（MB）に感染した根管において、異なる消毒プロトコルを使用した後の細菌生存率を評価することを目的とした。抜去した上顎臼歯から単管を有する口蓋根を採取し、口腔内に挿入する前に滅菌した。10名のボランティアが装着した口腔内装置内で、歯根をMBで汚染した。すべてのボランティアは21日間、2つの口腔内装置で同時に6本の歯根を装着した。各ボランティアから1本の歯根が各グループに割り当てられた(n=10)：PUI-パッシブ超音波イリゲーション、EC-イージークリーン、XPF-XP-エンドフィニッシャー、aPDT-抗菌光線力学的療法、CI-従来のイリゲーション、NC-ネガティブコントロール。サンプルは共焦点レーザー顕微鏡で評価した。生存細胞の割合（VC）は、MBバイオボリュームの全割合に対して計算された。データは統計的に分析した（α=5%）。根管全体または各3分の1の細胞生存率を、グループ間（Kruskal-Wallis検定、Dunn post-hoc検定）および同一グループ（Friedman検定、Dunn post-hoc検定）で比較した。消毒プロトコールは互いに有意差はなかった（P>.05）。EC、PUI、aPDTのサンプルは、NCよりも細胞生存率が低かった（P<.05）。EC、XPF、PUI、aPDTのサンプルの冠状3分の1では、VCバイオボリュームの割合がNCより低かった（P<.05）。ECのサンプルにおけるVCの割合は、冠状部および中間部において、先端部よりも低かった（P<.05）。EC、PUIおよびaPDTは、無処置のサンプルと比較して、in situで形成された歯頸部内多種バイオフィルムの細胞生存率に有意な影響を及ぼした。

The present study aimed to evaluate bacterial viability after the use of different disinfection protocols in root canals infected with a multispecies biofilm (MB) formed in situ. Palatal roots with a single canal were obtained from extracted maxillary molars and sterilized before being inserted into the mouth. The roots were contaminated with a MB in an intraoral appliance worn by ten volunteers. All volunteers wore six roots simultaneously in two intraoral devices for 21 days. One root from each volunteer was assigned to each group (n=10): PUI - passive ultrasonic irrigation; EC - Easy Clean; XPF - XP-endo Finisher; aPDT - antimicrobial photodynamic therapy; CI - conventional irrigation; and NC - negative control. The samples were evaluated under confocal laser scanning microscopy. The percentage of viable cells (VC) was calculated over the total percentage of MB biovolume. Data were statistically analyzed (α=5%). The cell viability in the entire root canal or for each third was compared between groups (Kruskal-Wallis test, Dunn post-hoc test) and for the same group (Friedman test, Dunn post-hoc test). Disinfection protocols were not significantly different from each other (P>.05). Samples in EC, PUI, and aPDT had lower cell viability than in NC (P<.05). In the coronal third of samples in the EC, XPF, PUI and aPDT, the percentage of VC biovolume was lower than in the NC (P<.05). The percentage of VC in EC samples was lower in the coronal and middle thirds than in the apical third (P<.05). EC, PUI and aPDT had significant effects on cell viability in intraradicular multispecies biofilm formed in situ when compared with untreated samples.

本試験は、多種のバイオフィルム（MB）が形成された根管内において、異なる除菌プロトコルを用いた後の細菌生存率を評価することを目的とした。唯一のカナルを有する口蓋レースを、口腔内に挿入する前に、余分な上皮から採取し、エステル化した。これらの細胞は、2人のボランティアが使用した口腔内器具からMBで汚染された。すべての被験者が21日間、3つのレースを同時に2つの口腔内装置で使用した。各グループ(n=10)に1人のボランティアから1つのレーズンが割り当てられた：PUI-超音波パス灌漑、EC-イージークリーン、XPF-XP-エンドフィニッシャー、aPDT-抗菌光線療法、IC-通常灌漑、e、NC-陰性対照。これらの結果は、レーザー共焦点顕微鏡で評価された。生細胞率(VC)は、MBの総生体積に対する比率で計算された。データは統計的に解析された（α=5%）。根管全体または各層の細胞生存率は、グループ間（Kruskal-Wallis検定、Dunn事後検定）およびグループ間（Friedman検定、Dunn事後検定）で比較した。除菌プロトコールは両群間で有意差はなかった（P>0,05）。EC群、PUI群、aPDT群はNC群よりも細胞生存率が高かった（P<0,05）。EC群、XPF群、PUI群、aPDT群の子宮頸部では、VC容積の割合がNC群よりも高かった（P<0,05）。ECの胸部におけるVCの割合は、頸部で最も高く、先端部で最も高かった（P<0,05）。EC、PUIおよびaPDTは、非処置部位と比較して、形成された多発性歯内バイオフィルムの細胞生存率に有意な影響を及ぼした。臨床研究では、根管治療における生菌数の減少が、根管内治療の成功に及ぼす影響を調査する必要がある。

O presente estudo teve como objetivo avaliar a viabilidade bacteriana após o uso de diferentes protocolos de desinfecção em canais radiculares infectados com um biofilme multiespécies (MB) formado . Raízes palatinas com canal único foram obtidas de molares superiores extraídos e esterilizadas antes de serem inseridas na boca. As raízes foram contaminadas com MB em um aparelho intraoral usado por dez voluntários. Todos os voluntários usaram seis raízes simultaneamente em dois dispositivos intrabucais por 21 dias. Uma raiz de cada voluntário foi atribuída a cada grupo (n=10): PUI - irrigação ultrassônica passiva; EC - Easy clean; XPF - XP-endo Finisher; aPDT - terapia fotodinâmica antimicrobiana; IC - irrigação convencional; e, NC - controle negativo. As amostras foram avaliadas em microscopia confocal de varredura a laser. A porcentagem de células viáveis (VC) foi calculada sobre a porcentagem total do biovolume de MB. Os dados foram analisados estatisticamente (α=5%). A viabilidade celular em todo o canal radicular ou em cada terço foi comparada entre os grupos (teste de Kruskal-Wallis, teste post-hoc de Dunn) e no mesmo grupo (teste de Friedman, teste post-hoc de Dunn). Os protocolos de desinfecção não foram significativamente diferentes entre si (P>0,05). Amostras dos grupos EC, PUI e aPDT apresentaram menor viabilidade celular do as do NC (P<0,05). No terço cervical das amostras do EC, XPF, PUI e aPDT, a porcentagem de biovolume de VC foi menor do que no NC (P<0,05). A porcentagem de VC nas amostras do EC foi menor nos terços cervical e médio do que no terço apical (P<0,05). EC, PUI e aPDT tiveram efeitos significativos na viabilidade celular do biofilme multiespécies intrarradicular formado quando comparado com amostras não tratadas. Estudos clínicos devem investigar o papel da redução de cargas bacterianas viáveis no sistema de canais radiculares para o sucesso do tratamento endodôntico.