灌漑技術を評価するための豚の実験的な歯槽内バイオフィルムモデル

An experimental intraradicular biofilm model in the pig for evaluating irrigation techniques.

抄録

背景:

豚の歯根端部歯周炎のin vivo歯槽内バイオフィルムモデルを構築し、バイオフィルム除去のためのさまざまな灌注技術の有効性を比較した。

BACKGROUND: We established an in vivo intraradicular biofilm model of apical periodontitis in pigs in which we compared the efficacy of different irrigant activation techniques for biofilm removal.

実験方法:

雄ブタ5頭の下顎第二小臼歯の歯根20本を使用した。抜髄後，2週間は開封し，4週間は封鎖して歯冠内バイオフィルムを形成させた。歯槽内バイオフィルムは，SEMおよび細菌の16S rRNA遺伝子配列解析を用いて評価した。バイオフィルム除去の有効性を検討するために，従来のニードル，パッシブ超音波，サブソニック，レーザーを用いた根管灌流を行った。残ったバイオフィルムの成分を定量化するために，リアルタイムPCRを行った。統計解析にはANOVAを用い，α=0.05でTukey kramer post-hoc testを行った。

METHODS: Twenty roots from the deciduous mandibular second premolar of 5 male pigs were used. After pulpectomy, canals were left open for 2 weeks and then sealed for 4 weeks to enable the development of an intracanal biofilm. The intraradicular biofilms was evaluated using SEM and bacterial 16S rRNA gene-sequencing. To investigate the efficacy of biofilm removal, root canal irrigations were performed using conventional needle, passive ultrasonic, subsonic, or laser-activated irrigation. Real-time PCR was conducted to quantitate the remaining biofilm components. Statistical analysis was performed using ANOVA followed by a Tukey kramer post-hoc test with α = 0.05.

結果:

歯髄露出モデルは、根尖性歯周炎を誘発する効果があり、SEM分析により根管内に多層のバイオフィルムが形成されていることが明らかになった。16S rRNA配列解析の結果，Firmicutes，Bacteroidetes，Fusobacteriaが主要な細菌群として同定され，これはヒトで見られるマイクロバイオームプロファイルと類似していた。試験した灌漑技術はいずれも根管からバイオフィルム成分を完全に除去することはできなかったが，亜音速灌漑法とレーザー活性化灌漑法は細菌数が最も少なかった（p<0.05）。

RESULTS: The pulp exposure model was effective in inducing apical periodontitis and SEM analysis revealed a multi-layer biofilm formation inside the root canal. 16S rRNA sequence analysis identified Firmicutes, Bacteroidetes, and Fusobacteria as the predominant bacterial phyla components, which is similar to the microbiome profile seen in humans. None of the tested irrigation techniques completely eradicated the biofilm components from the root canal, but the subsonic and laser-activated irrigation methods produced the lowest bacterial counts (p < 0.05).

おわりに:

豚を用いた実験的な根管内バイオフィルムモデルの構築に成功した。この研究の制限内で、亜音速またはレーザー活性化灌漑は、ブタのシステムで最も良いバイオフィルム除去結果を示した。

CONCLUSIONS: An experimental intraradicular biofilm model has been successfully established in pigs. Within the limitations of the study, subsonic or laser-activated irrigation demonstrated the best biofilm removal results in the pig system.