Microbioomveranderingen na laser- en chloorhexidine-desinfectie bij cariësverwijdering

Preventie en behandeling van cariës, een van de meest voorkomende en oudste ziekten, hangt nauw samen met de menselijke gezondheid. Hard tandweefsel ondergaat remineralisatie- en demineralisatieprocessen in een cyclus. Cariës ontstaat wanneer dit evenwicht wordt verstoord ten gunste van demineralisatie. Cariës is het verlies van mineralen veroorzaakt door het zuur dat door micro-organismen wordt geproduceerd.

Bij conventionele cariësverwijdering worden doorgaans snel roterende handinstrumenten gebruikt om de laesie te bereiken. Daarentegen verwijderen roterende handinstrumenten met lage snelheid (wolfraamcarbide boren) de cariës. Deze methode omvat een snelle en efficiënte verwijdering van cariës, maar kan resulteren in de verwijdering van gezond weefsel of aangetast dentine dat in staat is tot remineralisatie. Tijdens minimaal invasieve procedures worden spaarzamere en selectievere methoden voor cariësverwijdering op grote schaal gebruikt in de operatieve tandheelkunde als alternatief voor de conventionele methode. Eén van deze methoden zijn polymeerboren die worden geproduceerd als alternatief voor conventionele wolfraamcarbideboren. Ze zijn gemaakt van zacht polymeermateriaal. Het verwijdert alleen geïnfecteerd dentine. Polymeerboren zijn harder dan carieus dentine en zachter dan gezond dentine. Bij het verwijderen van carieus weefsel met een polymeerboor blijft de boor dus intact, maar als het om gezond weefsel gaat, verslijt de boor. Het is ontworpen om alleen cariës dentine te verwijderen door selectief de snijefficiëntie te behouden totdat het door cariës aangetast dentine tegenkomt. In een eerder onderzoek was de vermindering van het aantal microbiologische Streptococcus mutans-bacteriën vóór en na verwijdering van occlusale cariës statistisch significant bij polymeerboren vergeleken met wolfraamcarbideboren.

Bij restauratieve tandheelkunde speelt de volledige verwijdering van geïnfecteerd cariësweefsel vóór het restauratieproces een sleutelrol in het succes van de behandeling. Vanwege het risico dat gezond dentineweefsel wordt verwijderd terwijl geïnfecteerd cariësweefsel wordt verwijderd, zijn er technieken voor beschermende caviteitspreparatie ontwikkeld. Criteria zoals kleur en hardheid, waarmee rekening wordt gehouden bij de beslissing om cariës uit tandweefsel te verwijderen, zijn subjectief en afhankelijk van de zintuigen van zicht en aanraking. Hoewel onderzoekers het gebruik van cariësindicatoren aanbevelen op basis van objectieve gegevens, hebben onderzoeken aangetoond dat indicatoren slechts 15-40% succesvol zijn in het detecteren van de aanwezigheid van micro-organismen. Ondanks de verwijdering van de gekleurde weefsels werd de aanwezigheid van micro-organismen waargenomen in het gebied dichtbij de pulpa, vooral in de dentinetubuli. Deze micro-organismen die in het weefsel achterblijven, kunnen secundaire cariësvorming, postoperatieve gevoeligheid en pulpale ontsteking veroorzaken. Uit onderzoek is gebleken dat de occlusieve en afdichtende eigenschappen van het restauratiemateriaal niet kunnen voorkomen dat de resterende bacteriën in de uitstrijklaag en de dentinekanalen zich in het pulpaweefsel verspreiden en een infectie veroorzaken. Daarom is het gebruik van antibacteriële desinfectiemiddelen voor caviteiten op de voorgrond gekomen. Tegenwoordig worden chloorhexidinedigluconaat (CHX), benzalkoniumchloride, natriumhypochloriet, waterstofperoxide, jodiumoplossingen, fosforzuur, fluoride, propolis, ozon, door licht geactiveerde desinfectiesystemen en lasersystemen gebruikt als desinfectiemiddelen voor caviteiten.

De microbiologie van cariës is een onderwerp dat al vele jaren wordt bestudeerd. Eerdere studies hebben traditionele, op cultuur gebaseerde methoden gebruikt om bacteriën te identificeren die geassocieerd zijn met tandcariës. De op cultuur gebaseerde methode heeft een basiskennis mogelijk gemaakt van de samenstelling van tandplakmicrobiota bij tandcariës. Micro-organismen zijn geïsoleerd uit carieuze laesies of tandplakmonsters verzameld uit een cross-sectioneel of longitudinaal onderzoek met behulp van op cultuur gebaseerde technieken. Het onderzoek naar het orale microbioom is echter nog steeds onvolledig, omdat kunstmatige media de natuurlijke omgeving waarin orale bacteriën worden aangetroffen niet volledig kunnen nabootsen, omdat ongeveer de helft van het orale microbioom niet kan worden gekweekt. Daarom is het bij onderzoeken met de kweekmethode niet mogelijk om alle bacteriën in het monster te detecteren. Moleculair genetische technieken kunnen het microbioom zonder cultuur detecteren en identificeren met behulp van de analyse van 16s-rRNA dat in al deze prokaryoten wordt aangetroffen. Het 16s-rRNA-gen wordt als standaard gebruikt voor de classificatie en identificatie van het microbioom, omdat 16s-rRNA-gensequenties hypervariabele gebieden bevatten die soortspecifieke sequenties kunnen opleveren voor de identificatie van bacteriën. Hoewel aanvankelijk gebruikt om bacteriën te identificeren, werd 16s-rRNA-sequencing later gebruikt om bacteriën opnieuw in te delen in nieuwe soorten of geslachten. Het is ook gebruikt om nieuwe soorten te identificeren die nog niet met succes zijn gekweekt. Onlangs heeft pyrosequencing met hoge doorvoer een onverwacht hoge diversiteit binnen het menselijke orale microbioom aan het licht gebracht. Moleculair genetische technieken zijn gebruikt voor het detecteren en identificeren van micro-organismen in permanente tanden, necrotische pulpa en periapicale laesies, en klinische monsters zonder directe kweek.

Het begrip van de cariësmicrobiologie is de afgelopen jaren enorm verrijkt door de vooruitgang van op sequencing gebaseerde technologie en bio-informatica-analyse. Er zijn echter geen studies in de literatuur die de microbioomanalyse evalueren in combinatie met verschillende cariësverwijderingstechnieken en desinfectiemethoden voor caviteiten. Daarom heeft deze studie tot doel de klassieke concepten van microbiologische aspecten van tandcariës te herzien en de effecten van caviteitsdesinfectie met laser en chloorhexidine op het microbioom te onderzoeken in caviteiten die zijn geprepareerd met behulp van verschillende cariësverwijderingsmethoden.