Abstract
sfondo
erosione dentale è causata dalla frequente esposizione agli acidi senza il coinvolgimento di microrganismo. Questo studio ha analizzato l'effetto di biguanidi (PoliEsaMetilene biguanide - PHMB e clorexidina - CHX). Sull'erosione dentina a causa della loro possibile influenza sulla degradazione enzimatica della matrice organica demineralizzata
Metodo
Sessanta campioni di dentina bovina sono stati preparati. Su entrambi i lati della loro superficie, smalto è stato applicato per mantenere le superfici di riferimento per la determinazione della perdita di dentina. I campioni sono stati ciclicamente de- e rimineralizzata per 6 giorni. La demineralizzazione è stata effettuata con una soluzione di acido citrico 0,87 M (6 × 5 minuti al giorno). Successivamente, i campioni sono stati trattati con acqua distillata (controllo negativo), 0,12% CHX (controllo positivo), 0,07% PHMB, Sanifill Perio Premium ™ (0,07% PHMB più 0,05% NaF), o una soluzione F (0,05% NaF) per 1 min e quindi sottoposto ad sfida enzimatico per 10 minuti usando una collagenasi batterica (Clostridium hystoliticum
, 100 ug /ml). perdita di dentina è stata valutata utilizzando profilometria (micron) al giorno. I dati sono stati analizzati utilizzando il test a 2 vie ripetuti di misure-ANOVA e Bonferroni (p & lt; 0,05).
Risultati
perdita di dentina progredito in modo significativo per tutti i gruppi durante i 6 giorni. Dopo il 3
° giorno, Sanifill Premium ™, CHX, e PHMB significativamente ridotto l'erosione della dentina rispetto al controllo. Il 6 ° giorno, la più bassa media (± SD) dentina perdita è stata osservata per Sanifill Perio Premium ™ (94.4 ± 3.9 micron). PHMB e CHX ha portato alla perdita di dentina intermedi (129,9 ± 41,2 e 135,3 ± 33,5 micron, rispettivamente) che era significativamente più basso di quelli trovati per il controllo negativo (168.2 ± 6.2 micron). F (157.4 ± 6.1 micron) non differivano significativamente da controllo negativo.
Conclusioni
Sanifill Perio Premium ™ collutorio ha un buon potenziale per ridurre la perdita di dentina, che potrebbe essere associata alla presenza di PHMB.
Parole
Biguanide demineralizzazione della dentina Erosione elettronico materiale supplementare
La versione online di questo articolo (doi:. 10 1186 /1472-6831-14-131) contiene materiale supplementare, che è disponibile per gli utenti autorizzati
. sfondo
erosione dentale è causata dalla frequente esposizione agli acidi esogena o endogena senza il coinvolgimento di microrganismo [1]. Al giorno d'oggi questa condizione clinica è in evidenza perché le persone sono più spesso esposti agli acidi, ei ricercatori dare maggiore attenzione alla diagnosi precoce. Di conseguenza, incremento della prevalenza e 'stato segnalato [2, 3].
Quando smalto viene perso o la radice è esposto a causa della retrazione gengivale, dentina può essere compiuta da questa condizione. perdita di tessuto erosiva dentina non è un semplice processo di superficie. I minerali della dentina peritubulari sono inizialmente rilasciati, ed i tubuli sono allargati [4]. Successivamente, uno strato superficiale della matrice organica demineralizzata (DOM) è rilevabile. È concepibile che DOM potrebbe proteggere il restante dentina demineralizzata contro le forze meccaniche quali abrasione da spazzolamento [5, 6]. Inoltre, DOM (principalmente collagene fibrille) è in grado di ostacolare la diffusione ionico dentro e fuori della zona demineralizzata, modulando la progressione della perdita di minerali [7, 8]. Tuttavia, DOM può essere influenzata da enzimatica e degradazione chimica, che potrebbe migliorare la progressione della dentina erosione [9, 10].
DOM può essere influenzato dagli enzimi ospiti di derivazione, come MMP, che mediano la ripartizione di quasi tutti molecole della matrice extracellulare, tra collagene nativo e denaturato [11, 12]. MMP-8 è stato trovato per essere la collagenasi più comune di dentina umana [13], ma MMP-2 e MMP-9 sono stati trovati anche in questo tessuto [14, 15]. E 'stato dimostrato che l'attività di MMP-2 e MMP-9 è cruciale per la degradazione del collagene dentina nelle lesioni cariose [16]. Tuttavia, la degradazione dei DOM in vivo non dipende solo l'azione di MMP. Altre proteasi sono state recentemente suggerito essere implicati in questo processo come cathepsins cisteina [17]. cathepsins cisteina possono attivare MMP [18], e questo meccanismo è stato suggerito di essere coinvolti in carie umani lesioni dentinali [19]. cathepsins cisteina sono derivati dalla polpa dentale tramite fluido dentinale e possono fendere telopeptide C-terminale del collagene di tipo I [20], possibilmente esponendo il sito di clivaggio collagenasi, dopo l'esposizione agli acidi. Inoltre, è stato dimostrato che catepsina B direttamente scinde e inattiva inibitori tissutali MMP-specifici TIMP-1 e TIMP-2, cambiando l'equilibrio tra MMP e loro inibitori. pH acido attiva catepsine cisteina, che a loro volta attivano o MMP o inattivano TIMP, o entrambi, con conseguente degrado del DOM [21].
inibitori Collagenasi sono oggetto di indagine come potenziali agenti terapeutici nel trattamento e nella prevenzione di diverse condizioni orali, tra cui carie della dentina e l'erosione [22-24]. Clorexidina (biguanide, CHX), un inibitore di MMP [25] e inibitore cisteina catepsina [26], è stato suggerito come uno strumento utile nella prevenzione della degradazione fibrille di collagene da collagenasi, aumentando così la longevità dei restauri adesivi [27-29] oltre a ridurre la progressione dell'erosione [30, 31].
PoliEsaMetilene cloridrato biguanide (PHMB) è una biguanide polimerica con ampio spettro antimicrobico contro batteri sia Gram-positivi e Gram-negativi [32, 33] ed è stato utilizzato per diversi anni come un agente antisettico in medicina [34]. PHMB è un analogo strutturale di clorexidina, con il vantaggio di non avere effetti collaterali come dente colorazione. Abbiamo ipotizzato che PHMB potrebbe ridurre l'erosione dentina, come clorexidina, inibendo collagenasi.
Prendendo questo in considerazione, questo studio ha analizzato l'effetto di biguanidi (PHMB e CHX) sull'erosione dentina. L'ipotesi nulla testata era che 0,07% PHMB non ridurre la progressione erosione rispetto al 0,12% CHX
. Metodi
Preparazione dei campioni
Sessanta campioni di dentina (4 × 4 × 3 mm) sono stati tagliati da estratti suono incisivo bovina corone utilizzando un ISOMET bassa velocità Saw macchina da taglio (Buehler Ltda., Lake Bluff, IL, USA) e due dischi di diamante (Extec Corp., Enfield, CT, USA), che sono stati separati da una a 4 mm di spessore distanziale. La superficie dello smalto è stato rimosso con una fresa diamantata (KG Sorensen 4054, Cotia, SP, Brazil), e poi la superficie dentinale era terreno pianeggiante con dischi carborundum raffreddati ad acqua (600 e 1200 gradi di Al 2O 3 giornali; Buehler, Lake Bluff, IL, USA) e lucidato con la carta feltro bagnato con la sospensione di diamante (1 micron, Buehler, Lago Buff, IL, USA). Il protocollo è stato approvato dal Consiglio Institutional Review di Bauru Dental School, Università di San Paolo
campioni dentina sono stati distribuiti a caso in cinque gruppi (n = 12):. L'acqua distillata (controllo negativo), 0,12% CHX (controllo positivo) , 0,07% PHMB, Sanifill Perio Premium ™ (0,07% PHMB più 0,05% NaF), o una soluzione F (0,05% NaF)
. sono stati applicati due strati di smalto su due terzi della superficie dentinale esterna, al fine di per mantenere le superfici di riferimento per la determinazione dentina-perdita.
trattamento e sfide erosivi
Tutti i campioni sono stati sottoposti a de- e rimineralizzazione cicli per 6 giorni. Sei sfide demineralizzazione sono stati eseguiti al giorno per 5 minuti ciascuno, usando 0,87 M soluzione di acido citrico (pH 2,5, 30 ml /campione). Dopo ogni demineralizzazione, i campioni sono stati trattati con una delle soluzioni per 1 min (30 ml /campione). Successivamente, sono stati risciacquati in acqua deionizzata e poi sottoposti a sfida enzimatico per 10 minuti usando una collagenasi batterica (Clostridium hystoliticum
, 100 ug /ml, Sigma-Aldrich, UCE) in un tampone contenente 1 ml di 50 mM tampone TES (TESCA), pH 7,4 [35, 36]. Tra i cicli, i campioni sono stati immersi in saliva artificiale (1,5 mmol l -1 CaCl 2, KH 2PO 4 2.4 mmol l -1, Na 2HPO < sub> 4, 17 mmol l -1 KCl, 2 mmol l -1 NaSCN, 9,9 mmol l -1 NaCl , 3 mmol l -1 NH 4Cl , 3 mmol l -1 urea, e 0,2 mmol l -1 glucosio, pH 6,8, 30 ml /campione)
. misurazione della perdita della dentina
perdita di dentina è stata valutata utilizzando un contatto profilometro (MarSurf GD 25, Mahr, Göttingen, Germania) che quotidiano. A questo scopo, i campioni sono stati conservati dentina umida nello 0,9% NaCl e soluzione di sodio azide 0,02% a 4 ° C per evitare il restringimento del DOM durante la misurazione. In primo luogo, il smalto sulle superfici di riferimento è stato accuratamente rimosso usando una lama di bisturi e soluzione in acetone (1: 1 di acqua). Lo stilo diamante spostata da un'area di riferimento esposto uno e poi sull'altra superficie di riferimento (lunghezza: 2,5 mm). Il profilo dentina è stato determinato confrontando le superfici di riferimento per la zona erosa utilizzando un software appropriato (MarSurf XT 20, Mahr). Le differenze di altezza tra il riferimento e le zone erose sono stati quantificati in micron. Cinque misurazioni profilo sono state eseguite ad una distanza di 250 micron gli uni dagli altri e il valore medio ottenuto. Analisi statistica
Il software GraphPad Prism (GraphPad Software, San Diego, Stati Uniti d'America) è stato utilizzato. I dati sono stati controllati per la normalità e di omogeneità con Kolmogorov-Smirnov e test di Bartlett, rispettivamente. Dal momento che questi criteri sono stati soddisfatti, i dati sono stati analizzati utilizzando 2 vie ripetute misure ANOVA seguito dal test di Bonferroni hoc post di considerare trattamenti e periodi come fattori (p & lt; 0,05).
Risultati
dentina perdita erosiva progredito in modo significativo per tutte le durante i 6 giorni. Il più alto e la progressione più basso sono stati trovati per i campioni di dentina dell'unità di controllo e gruppi Sanifill Perio Premium ™, rispettivamente. Il giorno 1 st, non sono state riscontrate differenze tra i gruppi, mentre sul 2 ° giorno, CHX e Sanifill Perio Premium ™ sono stati in grado di ridurre significativamente la perdita di dentina rispetto al controllo. Sul 3 ° giorno, solo Sanifill Perio Premium ™ è stata in grado di ridurre significativamente l'erosione della dentina.
Dal 3 ° al 6 ° giorno, la più bassa media (± SD) dentina perdita è stato ancora osservato per Sanifill Perio Premium ™, che ha significativamente diversa da tutti gli altri gruppi (eccetto dal CHX il giorno 4). PHMB e CHX ha portato a valori di perdita di dentina intermedi che erano significativamente più bassi di quelli trovati per il controllo. F da solo non sono molto diverse da controllo lungo le giornate sperimentali (Tabella 1) .table 1 perdita di dentina (micron, media ± SD) per ciascun gruppo di trattamento dopo i giorni sperimentali
Gruppo
Giorno 1
Giorno 2
Giorno 3
Giorno 4
5 giorni
Giorno 6
acqua distillata
52,6 ± 4,7
82.2 ± 3.4
109,2 ± 2,5
135,4 ± 6,0
157.8 ± 55.2
168,2 ± 6.2
Aa
Bc
Cbc
Dd
Ed
Ec
CHX
43.6 ± 5.1
54,1 ± 2,6
92,1 ± 2,8
96.5 ± 2.8
111,7 ± 3,9
135.3 ± 33.5
Aa
Aab
Bb
BCAB
Cb
Db
PHMB
41,7 ± 2,7
68,7 ± 1,9
96.3 ± 2.2
109.1 ± 3.9
121,1 ± 4,7
129,9 ± 41,2
Aa
Bbc
Cb
Cbc
CDbc
Db
Sanifill Perio Premium ™
46.0 ± 6.3
46.2 ± 3.0
53,8 ± 4,1
87,6 ± 4,3
89.1 ± 2.3
94,4 ± 3,9
Aa
Aa
Aa
Ba Ba
Ba
F soluzione
50,4 ± 7,1
79,3 ± 2,5
119,5 ± 3,3
128,7 ± 3,3
146.0 ± 39.4
157.4 ± 6.1
Aa
Bc
Cc
Ccd
Dcd
Dc
online trattamenti la cui media ± SD sono seguiti da diverse lettere minuscole alla stessa colonna differiscono in modo significativo (p & lt; 0,0001). Giorni la cui media ± SD sono seguiti da diverse lettere maiuscole alla stessa linea si differenziano in modo significativo (p & lt; 0,0001). C'era interazione tra i fattori (p & lt; 0,0001).
Discussione
collutori antibatterici contenenti biguanide sono stati utilizzati per un lungo periodo di tempo [37, 38] per aiutare il trattamento della gengivite e parodontite e di favorire la riduzione delle carie dentale [38]. Tuttavia, altri benefici sono stati proposti con l'uso frequente di soluzioni biguanide (CHX), come la prevenzione della degradazione del DOM e di conseguenza della progressione di erosione dentale [30]
. Considerevoli prove sostiene l'importanza di MMP e cathepsins cisteina come cellule derivate mediatori ospitanti chiave della distruzione dei tessuti patologici osservati durante la parodontite, cancro e carie [21, 24, 25, 39-41]. E 'noto che l'attivazione MMPs avviene a pH basso e che la loro attività di degradazione è esaltata dalla successiva neutralizzazione pH, che si verifica in carie e processi di erosione [16, 21, 42]. Nel presente studio, demineralizzazione è stata eseguita utilizzando una soluzione di acido citrico (un acido erosiva estrinseca). Il DOM è stato trattato e quindi esposto ad collagenasi, simulando le MMPs attivate host derivato. Il meccanismo d'azione di MMP è stato suggerito essere coinvolto con l'ausilio di cathepsins cisteina. pH acido attiva catepsine cisteina, che a sua volta sia proteolytically attivano MMP o inattivano TIMP, o entrambi, con conseguente degrado del DOM [19, 21]. Pertanto, l'impatto dell'effetto inibitorio di CHX e PHMB su MMP e catepsine cisteina e, di conseguenza, sulla progressione di erosione dentina ha bisogno di essere meglio indagati.
Considerando il potenziale anti-MMP di CHX [25, 30] e che PHMB è un analogo strutturale CHX, questo studio contribuisce al campo di ricerca, dimostrando che PHMB può essere efficace come CHX sulla inibizione dentina erosione. Pertanto, l'ipotesi nulla può essere rifiutata.
CHX è una biguanide cationico con ampio spettro azione antimicrobica, la cui efficacia nel ridurre la formazione di biofilm dentale (placca) e gengiviti è stata dimostrata in studi clinici [43, 44]. Una caratteristica importante di clorexidina è la sua sostantivita o persistenza d'azione, che consiste nella capacità di questo prodotto di legarsi ai tessuti orali e rimanere attivi per lunghi periodi dopo l'applicazione. Le proprietà antimicrobiche di collutori contenenti CHX e altri agenti antimicrobici sono stati valutati in vivo ed in vitro
,
con ottimi risultati per le soluzioni CHX-based [44].
CHX è stato somministrato in una dose commerciale, superiore quelli riportati per MMP-2, MMP-8, e MMP-9 inibizione [25]. È stato dimostrato che CHX inibisce completamente la MMP-2 e MMP-9 ad una concentrazione di 0,03% e MMP-8 ad una concentrazione di 0,02-0,01% [28]. Non vi è alcun dato che la dose inibitorio di CHX o PHMB è in grado di agire sui cathepsines o che la dose PHMB inibitorio è in grado di agire su diversi MMP, che dovrebbero essere testati in futuro.
Una scoperta interessante è che il prodotto commerciale Sanifill Perio Premium ™, contenente PHMB e fluoruro, ha avuto il più grande dentina erosione inibitorio-effetto. Questo potrebbe essere dovuto alla combinazione di entrambi gli agenti, ma soprattutto alla presenza di PHMB, come confermato dai risultati del PHMB e gruppi fluorurati.
L'efficacia di F per ridurre dentina erosiva demineralizzazione è stato mostrato in precedenza [45]. Tuttavia, questa efficacia sembra essere fortemente dipendente dalla presenza di DOM [9, 46, 47]. Il presente studio conferma i risultati precedenti, dal momento che la soluzione F da solo era inefficace per ridurre il progresso dentina erosione, utilizzando questo modello sperimentale con il degrado collagenolitica, dove è stato degradato DOM.
E 'stato ipotizzato che DOM presenta una capacità di buffering, che potrebbe impedire l'acido attacco di aree dentina profonde e ridurre ulteriormente demineralizzazione in presenza di elevate quantità di fluoro [9]. Oltre all'effetto di F demineralizzazione inibire, Kato et al. [48] ha recentemente dimostrato la capacità di NaF di inibire completamente l'attività di MMP. Gli autori hanno dimostrato che l'inibizione di MMP-2 e -9 da NaF è reversibile a bassa, ma irreversibile a concentrazioni elevate F (5000 ppm). Il possibile meccanismo con cui NaF inibisce le MMP non è noto finora. Considerando che MMP sono Zn 2 + e Ca 2 + enzimi dipendenti, e F è altamente elettronegativo, sembra logico che l'eccesso F potrebbe rendere questi cationi disponibile a partecipare al processo catalitico. Nel presente studio, la concentrazione F era molto inferiore a quelli testati da Kato et al. [48], che potrebbe contribuire a spiegare l'assenza di erosione inibendo-effetto.
Nonostante la mancanza di studi che valutano il ruolo di MMP in erosione dentale, potrebbe essere ipotizzato che i processi simili a quelli della carie possono influenzare il degrado della matrice organica dentinale anche in condizioni erosive. Come la manutenzione della matrice organica è desiderabile ridurre la progressione delle lesioni erosive dentina [9], sembra degno di analizzare se l'applicazione di eventuali MMP-inibitori influisce indirettamente la progressione di erosione riducendo la ripartizione organica. Precedenti studi hanno trovato che l'applicazione di eventuali MMP-inibitori ridotto solubilizzazione collagene dentina [49] e diminuito la progressione della carie lesioni in ratti [24]. Una potente MMP-inibitore colpisce MMP-2, -8 e -9 è clorexidina [25], che ha dimostrato di ridurre il degrado dello strato di dentina ibrida e la solubilizzazione del collagene dentinale [49].
L'effetto inibitorio di clorexidina su MMPs (zinco attivato, endopeptidasi calcio-dipendente) è attribuito ad un meccanismo chelante, poiché l'inibizione della MMP-2 e MMP-9 potrebbe essere prevenuta l'aggiunta di calcio cloruro vincolante clorexidina. E 'stato anche discusso che la clorexidina potrebbe influenzare gruppi sulfidrilici essenziali e /o cisteina presenti nel sito attivo della MMP [25]. A concentrazioni salivari superiori allo 0,2%, l'azione inibitoria di clorexidina potrebbe essere anche legato ad una denaturazione delle proteine [50], che potrebbe non essere il caso nel presente studio
. PHMB presenti in Perio Sanifill Premium ™ potrebbe aver agito contro DOM degrado da un analogo meccanismo d'azione come CHX. Tuttavia, ulteriori studi che assomigliano più da vicino la situazione clinica e l'utilizzo di diverse variabili di risposta dovrebbe essere condotta per chiarire questo punto.
Conclusione
In conclusione, entrambi i biguanidi sono stati in grado di ridurre l'erosione dentina. Sanifill Perio Premium ™ collutorio aveva il miglior potenziale per ridurre l'erosione della dentina, che potrebbe essere dovuto alla combinazione di PHMB e F. Ulteriori studi devono essere effettuati per confermare il meccanismo d'azione dei prodotti a base di PHMB.
Dichiarazioni
Riconoscimenti
Grazie al Dipartimento di ricerca e sviluppo Oral Care, ipermercati, Brasile, per importante contributo alla ricerca
Questo manoscritto il risultato di una ricerca che è stata finanziata totalmente o parzialmente da una fonte esterna: PIBIT /CNPq /USP-2010.1.6720.25.2.
autori fascicoli presentati originali per
di seguito sono riportati i link ai degli autori fascicoli presentati originali per immagini. file originale 12903_2014_461_MOESM1_ESM.docx degli autori per la figura 1 interessi in competizione
Gli autori dichiarano di non avere interessi in gioco rispetto a questo manoscritto. Sottolineo la partecipazione dell'autore Rejane nell'elaborazione dei componenti manoscritti e a condizione che fanno parte della preparazione della soluzione Sanifill Perio Premium ™ per la realizzazione della ricerca. Più sopra Vorrei sottolineare il fatto che l'autore non ha ricevuto alcun compenso per la realizzazione di questa ricerca. Sottolineo, inoltre, che tutti i risultati sono stati debitamente trasferiti alla società come la ricerca scientifica, senza pagamento tra le parti, solo per il miglioramento della formulazione del prodotto in futuro.
Autori contributi
SC, CABC, MTK, PD e GG partecipato alla progettazione dello studio. RF partecipato all'elaborazione di prodotti della società (Sanifill Perio Premium ™). ACM ha eseguito l'analisi statistica e ha contribuito alla redazione del manoscritto. MARB concepito dello studio, ha partecipato alla sua progettazione e coordinamento, e ha contribuito alla redazione del manoscritto. Tutti gli autori hanno letto e approvato il manoscritto finale.
