う蝕除去におけるレーザーおよびクロルヘキシジン消毒後のマイクロバイオームの変化

最も一般的で最も古い病気の 1 つである虫歯の予防と治療は、人間の健康と密接に関係しています。 歯の硬組織は、再石灰化と脱灰のプロセスを周期的に受けます。 虫歯は、このバランスが崩れて脱灰が促進されると発生します。 虫歯は、微生物によって生成される酸によって引き起こされるミネラルの損失です。

従来のう蝕除去では、病変部に到達するために高速回転する手用器具が一般的に使用されていました。 対照的に、低速回転ハンドインスツルメント (タングステンカーバイドバー) は虫歯を除去します。 この方法には迅速かつ効率的なう蝕除去が含まれますが、再石灰化が可能な健康な組織または影響を受けた象牙質が除去される可能性があります。 低侵襲処置では、従来の方法の代替として、より節約的で選択的なう蝕除去方法が歯科手術で広く使用されています。 これらの方法の 1 つは、従来の炭化タングステン バーの代替として製造されるポリマー バーです。 柔らかいポリマー素材で作られています。 感染した象牙質のみを除去します。 ポリマーバーは、う蝕象牙質より硬く、健康象牙質より柔らかい。 したがって、ポリマーバーを使用して虫歯組織を除去する場合、バーは無傷のままですが、健康な組織になるとバーは摩耗します。 う蝕の影響を受けた象牙質に遭遇するまで、その切断効率を選択的に維持することにより、う蝕のある象牙質のみを除去するように設計されています。 以前の研究では、咬合面齲蝕除去前後の微生物学的ミュータンス菌数の減少は、タングステンカーバイドバーと比較してポリマーバーの方が統計的に有意でした。

歯科修復では、修復プロセスの前に感染した虫歯組織を完全に除去することが、治療の成功に重要な役割を果たします。 感染した齲蝕組織を除去する際に、健康な象牙質組織も除去してしまうリスクがあるため、保護窩洞形成技術が開発されてきました。 歯の組織から虫歯を除去するかどうかを決定する際に考慮される色や硬さなどの基準は主観的なものであり、視覚と触覚に依存します。 研究者は客観的なデータに基づいてう蝕インジケーターの使用を推奨していますが、インジケーターが微生物の存在を検出できるのは 15 ～ 40% のみであることが研究で示されています。 染色された組織を除去したにもかかわらず、歯髄に近い領域、特に象牙細管に微生物の存在が観察された。 組織内に残っているこれらの微生物は、二次カリエスの形成、術後の過敏症、および歯髄の炎症を引き起こす可能性があります。 研究によると、修復材料の閉塞性と密閉性では、スミア層と象牙管内の残留細菌が歯髄組織に拡散して感染を引き起こすのを防ぐことができないことが示されています。 したがって、抗菌性の虫歯消毒剤の使用が注目を集めています。 現在、ジグルコン酸クロルヘキシジン (CHX)、塩化ベンザルコニウム、次亜塩素酸ナトリウム、過酸化水素、ヨウ素溶液、リン酸、フッ化物、プロポリス、オゾン、光活性化消毒システム、レーザー システムが虫歯の消毒剤として使用されています。

齲蝕の微生物学は、長年研究されてきたテーマです。 これまでの研究では、う蝕に関連する細菌を同定するために伝統的な培養ベースの方法が使用されてきました。 培養ベースの方法により、う蝕における歯垢微生物叢の構成の基本的な理解が可能になりました。 微生物は、培養ベースの技術を使用した横断的または縦断的研究から収集された齲蝕病変または歯垢サンプルから分離されています。 しかし、口腔マイクロバイオームの約半分は培養できないため、人工培地は口腔細菌が存在する自然環境を完全に模倣することができず、口腔マイクロバイオームに関する研究はまだ不完全です。 したがって、培養法を用いた研究では、サンプル中のすべての細菌を検出することはできません。 分子遺伝学的技術は、これらすべての原核生物に含まれる 16s rRNA の分析を使用して、培養することなくマイクロバイオームを検出および同定できます。 16s rRNA 遺伝子配列には細菌の同定に種特異的な配列を提供できる超可変領域が含まれているため、16s rRNA 遺伝子はマイクロバイオームの分類と同定の標準として使用されます。 16s rRNA シーケンスは当初細菌の同定に使用されていましたが、後に細菌を新しい種または属に再分類するために使用されました。 また、まだ培養に成功していない新種を識別するためにも使用されています。 最近、ハイスループット パイロシーケンシングにより、ヒトの口腔マイクロバイオーム内の予想外に高い多様性が明らかになりました。 分子遺伝学的技術は、直接培養することなく、永久歯、壊死歯髄および根尖病変、臨床サンプル中の微生物を検出および同定するために使用されてきました。

う蝕微生物学の理解は、配列決定ベースの技術とバイオインフォマティクス分析の進歩により、近年大幅に深まりました。 しかし、文献には、さまざまな虫歯除去技術や虫歯消毒方法と組み合わせてマイクロバイオーム分析を評価した研究はありません。 したがって、この研究は、う蝕の微生物学的側面の古典的な概念を再検討し、さまざまなう蝕除去方法を使用して準備された空洞内のマイクロバイオームに対するレーザーおよびクロルヘキシジンによる空洞消毒の影響を調査することを目的としています。