Ksylitolin ja sorbitolin vaikutukset suun mikrobiomiin

Aiheet: Tutkimusprotokollat ​​hyväksyivät UWI:n eettiset komiteat, St. Augustine. Kolmekymmentä tervettä vapaaehtoista Länsi-Intian yliopistosta (UWI), St. Augustine, Trinidad, otettiin mukaan tutkimukseen. Ollakseen kelvollinen koehenkilöillä on oltava vähintään 20 hammasta, heillä on oltava kirjallinen tietoinen suostumus ja he ovat halukkaita noudattamaan tutkimusmenettelyjä. Potilaat, joilla on systeemisiä, infektio- tai tulehduksellisia sairauksia tai jotka ovat käyttäneet lääkkeitä, antibiootteja tai fluoria viimeisen kuukauden aikana, ksylitolia/sorbitolia sisältävien tuotteiden ja suuhuuhteluaineiden tavanomaiset kuluttajat, joilla on epänormaalia syljeneritystä (

Purukumit: Ksylitolikumi (Epic Spearmint; 1,5g/pellet), joka on nimetty Gum X:ksi, sisältää 70 % ksylitolia purukumipohjan, luonnollisten aromien, soijalesitiinin, arabikumia, titaanidioksidia, karnubavahan lisäksi. Gum S (Eclipse Spearmint) oli samanlainen, paitsi että ksylitoli korvattiin 63 % sorbitolilla ja 2 % maltitolia ja aspartaamia lisättiin. Purukumit pakattiin värikoodattuihin astioihin. Koodit pidettiin luottamuksellisina osallistujilta ja heidän kanssaan vuorovaikutuksessa olevilta tutkijoilta tutkimuksen loppuun asti.

Tutkimuksen suunnittelu: Tämä mahdollinen ristiin tehty, kaksoissokkoutettu, satunnaistettu tutkimus kesti 14 viikkoa (maaliskuu-kesäkuu 2015). Koko ajan koehenkilöitä neuvottiin olemaan käyttämättä suuvettä tai ksylitolituotteita, noudattamaan normaalia ruokavaliota, jatkamaan tavallista hampaiden harjaamista ja raportoimaan mikrobilääkkeiden käytöstä. Jälkimmäisestä raportoineet koehenkilöt hylättiin.

Koehenkilöt jaettiin satunnaisesti kahteen ryhmään, A ja B (katso kuva 1). Molemmat ryhmät aloittivat 4 viikon "huuhtelujakson", jonka aikana purukumia ei pureskellut, minkä jälkeen seurasi 3 viikon hoitojakso (hoitojakso 1), jonka aikana ryhmä A käytti purukumia X ja ryhmä B käytti purukumia S (2 purukumipalaa, 3 kertaa päivässä aterioiden jälkeen 6 minuutin ajan). Molemmille ryhmille tehtiin sitten toinen 4 viikon pesujakso ennen hoitojaksolle 2 siirtymistä, jonka aikana ryhmä A käytti purukumia S ja ryhmä B kumia X 3 viikon ajan.

Näytteenotto: Osallistujilta kerättiin sylkeä ja plakkia välittömästi ennen jokaista hoitojaksoa ja sen jälkeen (kuva 1). Koehenkilöitä kehotettiin olemaan harjaamatta hampaitaan tai käyttämättä muita suuhygieniatoimenpiteitä vähintään 24 tuntia ennen näytteenottoa ja olemaan syömättä tai juomatta vähintään 1 tunti ennen näytteenottoa. Syljen keräämistä varten koehenkilöt pureskelivat steriiliä parafiinivahaa ja muodostunutta kokonaista sylkeä kerättiin 5 minuutin ajan steriileihin putkiin. Kohdetta pyydettiin kuolaamaan merkittyyn 50 ml:n keräysputkeen (Falconin steriili, kartiomainen polypropeeniputki litteällä kierrekorkilla). Tämä prosessi toistettiin useita kertoja suurempien sylkimäärien (2-5 ml) keräämiseksi. Sylki siirrettiin steriileillä pipeteillä merkittyihin steriileihin sentrifugiputkiin, joita säilytettiin -70 °C:ssa käyttöön asti.

Supragingival plakki kerättiin kyretillä kahdesta poskihampaasta (#16 ja #36), 2 esihammasta (#24 ja #44) ja 2 etuhampaasta (#21 ja #41); Plakin keräykseen sisältyi Gracey-kyretin käyttäminen koko supragingivaalisen plakin poistamiseksi valitun etuhampaan poskipinnalta niin monella vedolla kuin tarpeen. Kyretin kärki upotettiin steriiliin DNaasi-vapaaseen Tris-EDTA (TE) -puskuriin sentrifugiputkessa 4-5 sekunniksi. Kyretin pinta pyyhittiin keräysputken sisäreunasta ja pyyhittiin sitten pois steriilillä sideharsolla, jotta kärjessä oleva puskuri ei päässyt potilaan suuhun. Kohteesta otettiin sitten välittömästi näyte uudelleen samaa menettelyä käyttäen. Putken kansi vaihdettiin ja sitten putkea ravisteltiin 4-5 sekuntia yrittääkseen maksimoida näytteen hajoamisen nesteeseen. Putki asetettiin välittömästi jäille Ziploc-pussiin ja säilytettiin -70 °C:ssa käyttöön asti. Näytteet leimattiin ryhmän (A/B), hoitojakson (1/2), käytetyn purukumin (X/S, kun kyseessä ovat tietyn hoitojakson lopussa kerätyt näytteet) ja tyypin (sylki (sylki) tai plakki mukaan. (p)). Näytteet (n=232) lähetettiin sitten kuivajäällä J. Craig Venter Institute (JCVI) USA:n La Jollan kampukselle DNA:n uuttamista ja sekvensointia varten.

DNA:n uutto: Näytteet sulatettiin 4 °C:ssa ja vorteksoitiin perusteellisesti ennen DNA:n uuttamista 500 ul:sta sylkeä tai plakkisuspensiota käyttämällä helmiä jauhavia Lysing Matrix B -putkia (MPBio Inc.), sitten lysotsyymi-digestio, fenoli/kloroformi-isoamyylialkoholiuutto ja etanolisaostus. . Saostunut DNA suspensoitiin uudelleen 1 x TE-puskuriin.

Kirjaston valmistus ja sekvensointi: DNA jokaisesta näytteestä määritettiin käyttämällä Nanodrop-spektrofotometriä (Thermo Fisher Scientific, Inc, Waltham, MA). Amplikonit luotiin käyttämällä adapterilla ja viivakoodilla ligatoituja polymeraasiketjureaktio (PCR) -alukkeita, jotka kohdistuivat 16S-rDNA-geenin (16S) V4-alueeseen, ja puhdistettiin käyttämällä Qiaquick PCR -puhdistuspakkauksia (Qiagen, Inc) noudattaen valmistajan ohjeita. Puhdistetut amplikonit kvantifioitiin käyttämällä SybrGoldia (Thermo Fisher Scientific, Inc, Waltham, MA), normalisoitiin kunkin näytteen ekvimolaaristen määrien varmistamiseksi ja yhdistettiin Illumina MiSEQ -sekvensointia varten. 16S-kirjastopooli sekvensoitiin käyttämällä Illumina MiSEQ dual index 2x250bp V2 Chemistry Kit -sarjaa valmistajan ohjeiden mukaisesti.

16S RNA -sekvenssitietojen käsittely: Kunkin näytteen sekvenssit yhdistettiin vastaavien kaksoisindeksien mukaisesti ja vietiin yksittäisinä .fastqina tiedostot CASAVA v1.8.2:lla (Illumina Inc. La Jolla, CA). Sekvenssejä käsiteltiin sen varmistamiseksi, että vain laadukkaat sekvenssit säilytettiin, koska tiukat asetukset pidettiin sen varmistamiseksi, että viivakoodien yhteensopimattomuudet eivät olleet sallittuja demultipleksoinnin aikana. Käsitellyt sekvenssit käytettiin Infernal-putkilinjaan [35] lisälaadunvalvontatarkastuksia (QC) varten. Bakteerisekvenssit määritettiin taksonomisesti genomipohjaisen 16S-ribosomaalisen RNA-tietokannan (GRD; http://metasystems.riken.jp/grd/) perusteella.

Tilastolliset analyysit. Ryhmien A ja B koehenkilöiden iän, sukupuolen ja DMFT-pisteiden jakautumista verrattiin käyttämällä riippumattomien otosten T-testiä, Pearsonin Chi-Squared-testiä ja Wilcoxonin rank-summatestiä, raja-arvolla p.