Сравнительный анализ антибактериальных свойств четырех эндодонтических силеров

ВВЕДЕНИЕ

Одной из основных задач эндодонтического лечения является удаление патогенных микроорганизмов из системы корневого канала, что достигается при проведении его механической и медикаментозной обработки, качественной обтурации и, при необходимости, использовании антибактериальных препаратов для временного пломбирования корневых каналов.^1,2 В то же время на настоящий момент не существует таких технологий, при применении которых было бы возможным полностью устранить все микроорганизмы из системы корневого канала.^3–5 Поэтому задачами обтурации корневого канала являются предотвращение повторного коронкового инфицирования,⁶ а также замуровывание оставшихся бактерий в корневом канале.⁷ В связи с этим для повышения успеха эндодонтического лечения предложено использовать эндодонтические силеры с антибактериальными свойствами.⁸

Несмотря на то, что при проведении первичного эндодонтического лечения бактерии рода Enterococcus обнаруживаются в корневых каналах лишь в небольших количествах,⁹ в случае неудачно проведенной процедуры они составляют основную массу бактериальной популяции.^10,11

Согласно концепции, предложенной, Grossman,⁸ идеальный материал для пломбирования корневых каналов должен обладать бактериостатическим эффектом. При изучении ряда эндодонтических силеров было обнаружено, что некоторые из них обладают антибактериальными свойствами. Безопасное отбеливание зубов в домашних условиях. Ранее для оценки антимикробной активности силеров использовали метод диффузии в агар. В то же время данный метод обладал сравнительно низкой чувствительностью, а полученные результаты во многом зависели от степени диффузии и физических свойств изучаемых материалов.¹² С целью устранения вышеописанных недостатков был разработан метод прямого контакта, который использовали для оценки in vitro антибактериальной активности различных эндодонтических силеров на основе цинкоксидэвгенола, полимерной смолы и гидроксида кальция.¹³

Сравнительно недавно в качестве альтернативы пломбированию корневых каналов гуттаперчей была предложено использование системы Резилон/Эпифани (Пентрон Клиникал Техноледжис ЭлЭлСи; Resilon/Epiphany, Pentron Clinical Technologies LLC), содержащей в своем составе термопластифицированный полимер. К преимуществам данной методики можно отнести формирование в корневом канале «моноблока» без пор, которые часто образуются при пломбировании корневых каналов гуттаперчей.¹⁴ В то же время некоторые исследования показали, что уровень повторной микробной инвазии и микроподтекания при пломбировании корневых каналов Резилоном примерно соответствует таковому при использовании гуттаперчи.^15,16 Также было обнаружено, что Резилон может подвергаться щелочному гидролизу.¹⁷

Целью данного исследования является сравнительная оценка антимикробных свойств силера Эпифани и 3 эндодонтических силеров с использованием метода прямого контакта с Enterococcus faecalis.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Исследуемые материалы

В данном исследовании изучали антибактериальные свойства 4 материалов, являющихся представителями наиболее часто используемых групп эндодонтических силеров:

• силера на основе эпоксидной смолы ЭйАш Плас (Дентсплай Интернейшнл; AH Plus, Dentsply International);
• силера Апексит Плас (Вивадент; Apexit Plus, Vivadent), содержащего в своем составе гидроксид кальция;
• полимерного силера Эпифани ЭсЕ (Пентрон Клиникал Техноледжис ЭлЭлСи; Resilon/Epiphany, Pentron Clinical Technologies LLC);
• силера на основе силикона РойкоСил (Колтен/Вейлдент; RoekoSeal, Coltène/Whaledent).

Экспериментальные микроорганизмы и условия их культивирования

Метод прямого контакта основан на турбидиметрическом определении бактериального роста в 96-луночных микротитровых плашках (Нанклон, Нанк; Nunclon; Nunc). Динамику бактериального роста в каждой лунке оценивали каждые 30 мин на протяжении 16 ч при помощи терморегулируемого спектрофотометра при температуре 37°C (ВерсаМакс, Молекьюлар Дивайс Корпорейшн; VersaMax; Molecular Device Corp).

Чистую культуру E. faecalis выращивали при температуре 37°C в анаэробных условиях из замороженной исходной культуры в сердечно-мозговой инфузионной среде (Дифко Лабораториес; Difco Laboratories), содержащей в своем составе 1.25 % стрептомицина. Так как E. faecalis обладают устойчивостью к данному антибиотику, он был добавлен в питательную среду и буферный раствор с целью предотвращения их контаминации другими бактериями. Для получения гомогенной бактериальной клеточной суспензии перед каждым этапом измерения проводили автоматическое смешивание.

Схема проведения методики прямого контакта подробно описана в соответствующей литературе.^13,18,19 96-луночковые плоскодонные микротитровые плашки разместили в вертикальном положении, боковые стенки 8 лунок равномерно покрыли одинаковым количеством исследуемого материала (площадь поверхности составила 19.67 ± 0.03 мм²). Силеры замешали в строгом соответствии с рекомендациями компании-производителя.

В качестве положительной контрольной группы (группа А) на плашке выбрали 8 лунок, свободных от силера. Идентичную бактериальную посевную культуру поместили на боковые стенки свободных лунок и выращивали в тех же условиях, что и в остальных экспериментальных лунках.

В качестве отрицательной контрольной группы (группа В) выбрали несколько лунок, покрытых силером и содержащих равные объемы посевной среды без бактериальной культуры. Полученные данные оценивали после вычитания из них показателей отрицательной контрольной группы.

Бактериальную культуру в плашке культивировали при температуре 37°C в терморегулируемом спектрофотометре ВерсаМакс. Оптическую плотность среды в каждой лунке на длине волны 650 нм оценивали на протяжении 16 ч. Далее для каждой лунки составили график изменения показателей оптической плотности среды, соответствующей интенсивности бактериального роста. Для статистического анализа выбрали линейный участок логарифмической кривой роста, который коррелировал с темпом бактериального роста. Результаты эксперимента были представлены двумя величинами: тангенсом угла наклона (а) и константой (b) линейной функции ax+b=y. Тангенс угла наклона и константа коррелировали с темпом бактериального роста и первоначальным количеством бактерий в среде, соответственно. Полученные данные оценивали с использованием двухфакторного дисперсионного анализа ANOVA, однофакторного дисперсионного анализа ANOVA и теста Тьюкей.

Для сравнения внутри эксперимента в каждой микроплашке выделили несколько лунок для калибровки роста бактерий^13,18,19 и разбавили бактериальную культуру фактором 5. Калибровка кривой роста позволила определить число жизнеспособных бактерий, сохранившихся после завершения инкубационного периода в методике прямого контакта.

Подобные экспериментальные исследования провели с образцами изучаемых материалов спустя 1, 2, 7 и 14 дней после их отверждения. Для искусственного состаривания материалов их хранили в фосфатно-солевом буферном растворе, содержащем стрептомицин. Раствор заменяли на новый каждые 48 ч.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Для поведения исследования из каждого силера изготовили 8 экспериментальных образцов. В линейном сегменте кривой роста в лунках группы А провели линию регрессии, которая отображала логарифмическую фазу роста бактерий. Величина достоверности аппроксимации R² для всех кривых роста находилась в диапазоне от 0.90 до 0.99. При проведении двухфакторного дисперсионного анализа ANOVA обнаружили зависимость темпа бактериального роста (тангенса угла наклона) от времени и вида используемого силера (P < 0.001).

При изучении темпов размножения E. faecalis непосредственно после покрытия лунок силерами обнаружили, что только для силера Апексит Плас характерны антимикробные свойства. Данный материал обладает бактериостатическим эффектом, так как темп бактериального роста в лунках, покрытых этим материалом, соответствовал таковому в отрицательной контрольной группе (группа В). Другие силеры не обладали каким-либо антимикробным эффектом (Табл. 1, Рис. 1).

Спустя 1 день после искусственного состаривания материала, антибактериальные свойства силера Апексит Плас сохранились (Рис. 1). Спустя 2 дня уровень бактериального роста в лунках, покрытых силерами Апексит Плас, ЭйАш Плас и Ройкосил был сходен с таковым у лунок контрольной группы А. В то же время в лунках, покрытых силером Эпифани ЭсЕ, отмечался более выраженный бактериальный рост (Табл. 1, Рис. 2). Через 7 дней после искусственного состаривания материалов наблюдалась аналогичная ситуация (Табл. 1). Спустя 14 дней после начала проведения эксперимента у материала Апексит Плас больше не было обнаружено антибактериальных свойств (Табл. 1).

ОБСУЖДЕНИЕ

В настоящее время на стоматологическом рынке представлено огромное количество силеров для пломбирования корневых каналов с различным химическим составом. Идеальный силер должен обладать биоинертностью, пространственной стабильностью, низкой токсичностью по отношению к окружающим тканям и выраженными антибактериальными свойствами.^8,20

В качестве экспериментального объекта в данном исследовании были выбраны бактерии E. faecalis, так как ни часто обнаруживаются при хроническом апикальном периодонтите и обладают высокой резистентностью к воздействию ирригационных растворов.³ Поэтому для предотвращения распространения инфекции в корневых каналах рекомендуется использоваться силеры, обладающие антибактериальной активностью по отношению к факультативным анаэробам, к которым и относятся E. faecalis.

Силер Апексит Плас содержит в своем составе гидроксид кальция. Для данного типа силеров характерны выраженные антибактериальные свойства.^21,22 Антибактериальный эффект таких материалов обусловлен высвобождением гидроксид-ионов при повышении рН выше 12.5. Во время отверждения силера на основе гидроксида кальция, рН материала снижается до 9.14, что приводит к ослабеванию его антибактериальных свойств.²³ При проведении исследования было установлено, что Апексит Плас обладает более выраженной антибактериальной активностью по сравнению с другими силерами. Данные свойства наблюдались как сразу же после замешивания силера, так и спустя 2 дня. Полученные данные подтверждаются результатами исследования Eldeniz и соавт.: при проведении метода прямого контакта авторы обнаружили антибактериальные свойства как у свежезамешанного материала Апексит Плас, так и спустя 24 часа после его отверждения (в то же время при проведении метода диффузии в агар у исследуемого силера не было выявлено наличия противомикробных свойств).²⁴ Результаты исследования подтверждают гипотезу о том, что метод диффузии в агар обладает низкой достоверностью из-за низкой растворимости агара и медленной диффузии.

Наличие антибактериальных свойств у эпоксидных силеров может быть обусловлено содержанием в них бисфенола А диглицидила, являющегося мутагенным веществом,²⁵ либо высвобождением формальдегида при полимеризации силера.²⁶ Проведенные ранее исследования показали, что силер ЭйАш Плас обладает слабой антибактериальной активностью по отношению к Е. faecalis,²⁷ которая может быть обусловлена выделением небольшого количества формальдегида при полимеризации материала.²⁶ Согласно результатам другого исследования, у силера ЭйАш Плас не было обнаружено антибактериальной активности по отношению к E. faecalis.²⁸

Сравнительно недавно был разработан новый термопластифицированный синтетический материал для пломбирования корневых каналов на основе полиэфира (сополимер поликапролактона и уретан диметакрилата; Резилон). Система для пломбирования корневых каналов Резилон/Эпифани состоит из штифтов из Резилона, а также полимерного силера двойного отверждения Эпифани ЭсЕ, который обладает адгезией как к дентину корня, так и к штифтам из Резилона.¹⁴ Разработчики данного силера утверждают, что этот материал не обладает мутагенными свойствами и цитотоксичностью, является биосовместимым и растворимым, а также в меньшей степени раздражает окружающие ткани по сравнению с эпоксидными силерами и силерами на основе цинкоксидэвгенола. При изучении антибактериальной активности данного силера методом диффузии в агар было обнаружено, что она меньше аналогичного показателя у 4 других исследуемых материалов (Эндометазон (Endomethasone), Салтэн (Sultan), Сиалапекс (Sealapex) и Дайэкет (Diaket)) за исключением силера ЭйАш 26 (AH 26). Согласно мнению авторов эксперимента, наличие минимальной антибактериальной активности у силера Эпифани ЭсЕ может быть обусловлено его гидрофильными свойствами.²⁹ В то же время согласно результатам, полученным при проведении методики прямого контакта, данный материал не только не обладает антибактериальной активностью, но и способствует бактериальному росту. При изучении растворимости нескольких силеров обнаружили, что Эпифани ЭсЕ обладает более высокой видимой абсорбцией воды (8 %) по сравнению с материалами ЭндоРЕЗ (EndoREZ) (3 %) и ЭйАш Плас (1.1 %).³⁰ Согласно спецификации Американской Стоматологической Ассоциации, растворимость эндодонтических силеров не должна превышать 3 %. В противном случае, такие материалы при попадании в среду полости рта абсорбируют воду и высвобождают свободные мономеры,³¹ которые могут способствовать бактериальному росту.^31–33 Этим можно объяснить причину избыточного роста Е. faecalis в присутствии материала Эпифани ЭсЕ.

Материал для пломбирования корневых каналов РойкоСил содержит в своем составе силикон. Согласно результатам настоящего исследования, данный силер не обладает какими-либо антибактериальными свойствами. Полученные результаты частично подтверждаются данными исследования, проведенного Cobankara и соавт.,³⁴ которые изучали антибактериальные свойства силеров с использованием метода диффузии в агар и метода прямого контакта. При этом у материала РойкоСил не было обнаружено какой-либо антибактериальной активности, в то время как другие силеры, в том числе и ЭйАш Плас, подавляли бактериальный рост.

Наличие и выраженность антибактериальных свойств у силеров зависит от их химического состава, метода оценки и времени. Согласно результатам настоящего исследования, более предпочтительным является использование силеров Апексит Плас, ЭйАш Плас и РойкоСил. При применении материала Эпифани успех эндодонтического лечения трудно прогнозируем. В то же время необходимо принимать во внимание и другие свойства материалов, такие как изменение изолирующей способности в течение времени. Так, некоторые силеры, обладающие антибактериальными свойствами, могут постепенно уменьшаться в объеме, что снижает качество краевого прилегания материала.²³ Представленные в этой статье результаты, полученные при проведении экспериментов в условиях in vivo, могут существенно отличаться от данных исследований in vitro. Так как количество жидкости в корневых каналов весьма ограничено, антибактериальная активность силера может также зависеть от способности материала проникать в дентинные трубочки после удаления инфицированного смазанного слоя.

БЛАГОДАРНОСТЬ

Авторы выражают свою благодарность Lefko Reseach Fund за помощь в проведении исследования и Yardena Mazor за техническую поддержку.

ПОДПИСИ К ТАБЛИЦАМ И ИЛЛЮСТРАЦИЯМ

Табл. 1. Темп бактериального роста: скорость размножения E. faecalis соответствует тангенсу угла наклона линейного сегмента кривой роста.

Каждое значение, представленное в таблице, является средним значением оптической плотности (log) ± стандартное отклонение тангенса наклона кривой бактериального роста в 8 лунках на микроплашке.

* Отсутствие статистически значимой разницы (тест Тьюкей)

Айрис Слуцки-Голберг, DMD,¹ Хагай Слуцки, DMD,² Михаил Соломонов, DMD,³ Джошуа Мошонов, DMD,⁴ Эрвин Вайсс, DMD,⁵ Шломо Маталон, DMD⁶

¹ Кафедра эндодонтии стоматологического факультета Хадасса Еврейского иерусалимского университета (Иерусалим, Израиль).

² Кафедра общественной стоматологии стоматологического факультета Хадасса Еврейского иерусалимского университета (Иерусалим, Израиль).

³ Кафедра эндодонтии стоматологического факультета Хадасса Еврейского иерусалимского университета (Иерусалим, Израиль).

⁴ Кафедра эндодонтии стоматологического факультета Хадасса Еврейского иерусалимского университета (Иерусалим, Израиль).

⁵ Кафедра ортопедической стоматологии стоматологического факультета Хадасса Еврейского иерусалимского университета (Иерусалим, Израиль).

⁶ Кафедра ортопедической стоматологии стоматологического факультета Хадасса Еврейского иерусалимского университета (Иерусалим, Израиль), кафедра стоматологической реабилитации стоматологического факультета им. Мориса и Габриэллы Голдшлегер Тель-Авивского университета (Тель-Авив, Израиль).

J Endod 2008;34:735–738