Změny mikrobiomu po laserové a chlorhexidinové dezinfekci při odstraňování zubního kazu

Prevence a léčba zubního kazu, jednoho z nejčastějších a nejstarších onemocnění, úzce souvisí se zdravím člověka. Tvrdá tkáň zubů prochází remineralizačními a demineralizačními procesy v cyklu. Kazy vznikají, když je tato rovnováha narušena ve prospěch demineralizace. Zubní kaz je ztráta minerálů způsobená kyselinou produkovanou mikroorganismy.

Při konvenčním odstraňování zubního kazu se k dosažení léze obvykle používají vysokorychlostní rotační ruční nástroje. Naproti tomu nízkorychlostní rotační ruční nástroje (frézy z karbidu wolframu) odstraňují kaz. Tato metoda zahrnuje rychlé a účinné odstranění kazu, ale může vést k odstranění zdravé tkáně nebo postiženého dentinu schopného remineralizace. Při minimálně invazivních výkonech jsou v operační stomatologii široce používány šetrnější a selektivnější metody odstraňování kazu jako alternativa ke konvenční metodě. Jednou z těchto metod jsou polymerové frézy vyráběné jako alternativa ke konvenčním frézám z karbidu wolframu. Jsou vyrobeny z měkkého polymerového materiálu. Odstraňuje pouze infikovaný dentin. Polymerové frézy jsou tvrdší než kazivý dentin a měkčí než zdravý dentin. Proto při odstraňování kariézní tkáně pomocí polymerové frézy fréza zůstává neporušená, ale pokud jde o zdravou tkáň, fréza se opotřebovává. Je navržen tak, aby odstraňoval pouze kazivý dentin selektivním udržováním jeho řezné účinnosti, dokud nenarazí na dentin postižený kazem. V předchozí studii bylo snížení počtu mikrobiologických bakterií Streptococcus mutans před a po odstranění okluzního kazu statisticky významné u polymerových fréz ve srovnání s frézami z karbidu wolframu.

V záchovné stomatologii hraje klíčovou roli v úspěchu ošetření kompletní odstranění infikované kazové tkáně před procesem obnovy. Kvůli riziku odstranění zdravé dentinové tkáně při odstraňování infikované tkáně zubního kazu byly vyvinuty techniky preparace ochranné dutiny. Kritéria jako barva a tvrdost, která jsou brána v úvahu při rozhodování o odstranění kazu ze zubní tkáně, jsou subjektivní a závisí na smyslech zraku a hmatu. Přestože vědci doporučují používat indikátory zubního kazu na základě objektivních údajů, studie prokázaly, že indikátory mají pouze 15-40% úspěšnost při detekci přítomnosti mikroorganismů. I přes odstranění obarvených tkání byla pozorována přítomnost mikroorganismů v oblasti blízko dřeně, zejména v dentinových tubulech. Tyto mikroorganismy zůstávající ve tkáni mohou způsobit sekundární tvorbu zubního kazu, pooperační citlivost a zánět dřeně. Studie ukázaly, že okluzivní a těsnící vlastnosti výplňového materiálu nemohou zabránit zbytkovým bakteriím v mazové vrstvě a dentinových kanálcích v difuzi do dřeňové tkáně a způsobit infekci. Proto se do popředí dostalo používání antibakteriálních dezinfekcí dutin. Dnes se jako dezinfekční prostředky dutin používají chlorhexidin diglukonát (CHX), benzalkoniumchlorid, chlornan sodný, peroxid vodíku, roztoky jódu, kyselina fosforečná, fluorid, propolis, ozón, dezinfekční systémy aktivované světlem a laserové systémy.

Mikrobiologie zubního kazu je téma, které se studuje již řadu let. Předchozí studie používaly tradiční metody založené na kultuře k identifikaci bakterií spojených se zubním kazem. Metoda založená na kultivaci umožnila základní pochopení složení mikrobioty zubního plaku v zubním kazu. Mikroorganismy byly izolovány z kariézních lézí nebo vzorků zubního plaku odebraných z průřezové nebo longitudinální studie za použití technik založených na kultivaci. Výzkum orálního mikrobiomu je však stále neúplný, protože umělá média nemohou plně napodobit přirozené prostředí, ve kterém se ústní bakterie nacházejí, protože asi polovinu orálního mikrobiomu nelze kultivovat. Proto není možné při studiích pomocí kultivační metody detekovat všechny bakterie ve vzorku. Molekulárně genetické techniky mohou detekovat a identifikovat mikrobiom bez kultivace pomocí analýzy 16s rRNA nalezené u všech těchto prokaryot. Gen 16s rRNA se používá jako standard pro klasifikaci a identifikaci mikrobiomu, protože sekvence genu 16s rRNA obsahují hypervariabilní oblasti, které mohou poskytnout druhově specifické sekvence pro identifikaci bakterií. Ačkoli se původně používalo k identifikaci bakterií, sekvenování 16s rRNA bylo později použito k reklasifikaci bakterií na nové druhy nebo rody. Byl také použit k identifikaci nových druhů, které dosud nebyly úspěšně kultivovány. Nedávno vysoce výkonné pyrosekvenování odhalilo neočekávaně vysokou diverzitu v lidském orálním mikrobiomu. Molekulárně genetické techniky byly použity k detekci a identifikaci mikroorganismů ve stálých zubech, nekrotické dřeni a periapikálních lézích a klinických vzorcích bez přímé kultivace.

Pochopení mikrobiologie zubního kazu bylo v posledních letech značně obohaceno pokrokem technologie založené na sekvenování a bioinformatické analýzy. V literatuře však neexistují žádné studie hodnotící analýzu mikrobiomů v kombinaci s různými technikami odstraňování zubního kazu a metodami dezinfekce dutin. Tato studie si proto klade za cíl revidovat klasické koncepty mikrobiologických aspektů zubního kazu a zkoumat účinky dezinfekce kavity laserem a chlorhexidinem na mikrobiom v kavitách připravených různými metodami odstraňování kazů.