Abstract achtergrond
Dental erosie wordt veroorzaakt door veelvuldige blootstelling aan zuren zonder tussenkomst van micro-organismen. Deze studie onderzocht het effect van biguaniden (polyhexamethyleenbiguanide - PHMB en chloorhexidine - CHX). Op dentine erosie als gevolg van hun mogelijke invloed op de enzymatische afbraak van de organische matrix gedemineraliseerd
Method
Zestig runderen dentine monsters werden voorbereid. Aan beide zijden van het oppervlak, werd nagellak aangebracht op de referentievlakken voor de bepaling van dentine verlies handhaven. Monsters werden cyclisch de- en geremineraliseerd gedurende 6 dagen. Demineralisatie werd uitgevoerd met een 0,87 M citroenzuuroplossing (6 x 5 min per dag). Daarna werden de monsters behandeld met gedestilleerd water (negatieve controle), 0,12% CHX (positieve controle), 0,07% PHMB, Sanifill Perio Premium ™ (0,07% PHMB plus 0,05% NaF), of F-oplossing (0,05% NaF) gedurende 1 min en daarna onderworpen aan enzymatische uitdaging voor 10 min met behulp van een bacterieel collagenase (Clostridium hystoliticum
, 100 ug /ml). Dentine verlies werd beoordeeld met behulp van profilometrie (micrometer) per dag. De gegevens werden geanalyseerd met behulp van 2-weg herhaalde metingen ANOVA-en Bonferroni's testen (p & lt; 0,05).
Resultaten
Dentin verlies aanzienlijk vorderde voor alle groepen in de loop van de 6 dagen. Na de 3
rd dag, Sanifill Premium ™, CHX en PHMB aanzienlijk verminderd dentine erosie vergeleken met de controlegroep. Op 6 e dag werd de laagste gemiddelde (± SD) dentine verlies waargenomen Sanifill Perio Premium ™ (94,4 ± 3,9 pm). PHMB en CHX geleid tot intermediaire dentine verlies (129,9 ± 41,2 en 135,3 ± 33,5 urn, respectievelijk), die aanzienlijk lager dan die voor de negatieve controle (168,2 ± 6,2 pm) was. F (157,4 ± 6,1 micrometer) niet significant afwijken van negatieve controle.
Conclusies
Sanifill Perio Premium ™ mondwater heeft een goed potentieel om dentine verlies, wat kan worden geassocieerd met de aanwezigheid van PHMB verminderen.
Trefwoorden
Biguanide demineralisatie Dentin Erosie Electronic aanvullend materiaal
De online versie van dit artikel (doi:. 10 1186 /1472-6831-14-131) bevat aanvullend materiaal, dat beschikbaar is voor geautoriseerde gebruikers is
. achtergrond
Dental erosie wordt veroorzaakt door veelvuldige blootstelling aan exogene of endogene vetzuren zonder de betrokkenheid van micro-organismen [1]. Tegenwoordig is deze klinische conditie is in het bewijs, omdat mensen vaker blootgesteld aan zuren, en onderzoekers geven meer aandacht aan de vroege diagnose. Bijgevolg heeft toename in de prevalentie gerapporteerd [2, 3].
Als glazuur is verloren of de wortel wordt blootgesteld als gevolg van het tandvlees recessie, kan dentine worden bereikt door deze aandoening. Dentin erosieve weefsel verlies is geen eenvoudig proces oppervlak. De mineralen uit de peritubulaire dentine worden in eerste instantie uitgebracht, en de buisjes worden verbreed [4]. Vervolgens werd een oppervlaktelaag gedemineraliseerd organische matrix (DOM) detecteerbaar. Het is denkbaar dat de DOM overblijvende gedemineraliseerde dentine tegen mechanische krachten kan beschermen zoals tandenborstel slijtage [5, 6]. Bovendien DOM (voornamelijk collageen fibrillen) kan ionische diffusie belemmering in en uit het gedemineraliseerde gebied, het moduleren van de progressie van mineraalverlies [7, 8]. Evenwel DOM worden beïnvloed door enzymatische en chemische afbraak, die het voortschrijden van dentine erosie [9, 10] kan zorgen.
DOM kan worden beïnvloed door gastheer afkomstig enzymen zoals MMP's, die de afbraak mediëren van vrijwel alle extracellulaire matrix moleculen, waaronder natieve en gedenatureerde collageen [11, 12]. MMP-8 is gevonden dat de meest voorkomende collagenase menselijke dentine [13], maar MMP-2 en MMP-9 zijn ook gevonden in deze weefsels [14, 15]. Is aangetoond dat de activiteit van MMP-2 en MMP-9 is cruciaal voor dentine collageen afbraak in carieuze [16]. Echter, de afbraak van DOM in vivo niet alleen afhangen werking van MMP's. Andere proteasen zijn onlangs voorgesteld worden betrokken bij dit proces, zoals cysteine cathepsins [17]. Cysteïne cathepsine kan MMPs [18] te activeren en dit mechanisme is gesuggereerd betrokken te zijn bij humane dentine cariës [19]. Cysteïne cathepsines zijn afgeleid van de pulpa via dentinale vloeistof en kan splitsen C-terminaal telopeptide van type I collageen [20], eventueel waardoor de collagenase splitsingsplaats, na blootstelling aan de zuren. Daarnaast is aangetoond dat cathepsine B direct splitst en inactiveert MMP-specifieke weefsel remmers TIMP-1 en TIMP-2, het veranderen van de balans tussen MMP's en inhibitoren. Zure pH activeert cysteïne cathepsines, waardoor ofwel activeren of inactiveren MMPs TIMP, of beide, waardoor degradatie van DOM [21].
Collagenase inhibitoren worden onderzocht als potentiële therapeutische middelen bij de behandeling en preventie van diverse orale aandoeningen, waaronder dentine cariës en erosie [22-24]. Chloorhexidine (biguanide, CHX), een MMP-inhibitor [25] en cysteine cathepsine inhibitor [26], is voorgesteld als een nuttig instrument bij het voorkomen van collageen fibrillen afbraak door collagenase, waardoor de levensduur van lijm restauraties [27-29] vergroten alsmede het verminderen van de uitholling progressie [30, 31].
polyhexamethyleenbiguanide hydrochloride (PHMB) is een polymeer biguanide met breed antimicrobieel spectrum tegen zowel Gram-positieve als Gram-negatieve bacteriën [32, 33] en is gebruikt voor enkele jaren als een antiseptisch middel in de geneeskunde [34]. PHMB is een structureel analogon van chloorhexidine, met het voordeel van het niet hebben bijwerkingen zoals tanden kleuring. Onze hypothese was dat PHMB dentine erosie zou kunnen verminderen, zoals chloorhexidine, door het remmen van collagenasen.
Hiermee rekening houdend, deze studie onderzocht het effect van biguaniden (PHMB en CHX) op dentine erosie. De nulhypothese getest was dat 0,07% PHMB erosie progressie niet zou verminderen in vergelijking met 0,12% CHX.
Methods
Staalvoorbereiding
Zestig dentine monsters (4 × 4 × 3 mm) werden uit gehaald geluid runderen snijtand snijden kronen met behulp van een ISOMET Low Speed Zaag snijmachine (Buehler Ltda., Lake Bluff, IL, USA) en twee diamanten schijven (Extec Corp., Enfield, CT, USA), die werden gescheiden door een 4-mm dikte spacer. Het glazuur oppervlak werd verwijderd met een diamantboor (KG Sorensen 4054, Cotia, SP, Brazilië), en dan is het dentine oppervlak werd gemalen plat met watergekoelde carborundum schijven (600 en 1200 graden van Al 2O 3 papers, Buehler, Lake Bluff, IL, USA) en gepolijst met vilt papier nat met diamant ophanging (1 micrometer; Buehler, Lake Buff, IL, USA). Het protocol werd goedgekeurd door de Institutional Review Board van Bauru Dental School, Universiteit van São Paulo Dentin monsters
werden willekeurig verdeeld in vijf groepen (n = 12). Gedestilleerd water (negatieve controle), 0,12% CHX (positieve controle) , 0,07% PHMB, Sanifill Perio Premium ™ (0,07% PHMB plus 0,05% NaF), of F-oplossing (0,05% NaF).
twee lagen nagellak op tweederde van het buitenste dentine toegepast, teneinde te verwijzen oppervlakken dentine-verlies bepaling handhaven.
Behandeling en erosieve uitdagingen
Alle monsters werden onderworpen aan de- en remineralisatie cycli voor 6 dagen. Zes demineralisatie uitdagingen werden per dag gedurende 5 minuten elk met behulp van 0,87 M citroenzuuroplossing (pH 2,5, 30 ml /monster). Na elke demineralisatie werden de monsters behandeld met een van de oplossingen voor 1 min (30 ml /monster). Daarna werden ze gespoeld in gedeïoniseerd water en daarna onderworpen aan enzymatische uitdaging voor 10 min met behulp van een bacterieel collagenase (Clostridium hystoliticum
, 100 ug /ml, Sigma-Aldrich, ERE) in een buffer die 1 ml 50 mM TES-buffer (Tesca), pH 7,4 [35, 36]. Tussen de cycli werden de monsters ondergedompeld in kunstmatige speeksel (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 ureum, en 0,2 mmol l -1 glucose, pH 6,8, 30 ml /monster) Dentin verlies meting
.
Dentin verlies werd beoordeeld met behulp van een contactpersoon profilometer (MarSurf GD 25, Mahr, Göttingen, Duitsland) per dag. Hiertoe werden de dentine monsters vochtig gehouden in 0,9% NaCl en 0,02% natriumazide oplossing bij 4 ° C krimp van de DOM tijdens de meting te vermijden. Ten eerste is de nagellak via aanlegvlakken voorzichtig verwijderd met een scalpel en acetonoplossing (1: 1 water). De diamant stylus verplaatst van de ene referentiegebied om de blootgestelde een en dan over de andere referentiegebied (lengte: 2,5 mm). Het dentine profiel werd bepaald door de referentievlakken op de geërodeerde gebied met een geschikte software (MarSurf XT 20, Mahr). De verschillen in hoogte tussen de referentie en geërodeerde gebieden werden gekwantificeerd in microns. Vijf profiel metingen werden uitgevoerd op een afstand van 250 urn van elkaar en de gemiddelde waarde.
Statistische analyse
GraphPad Prism software (GraphPad Software, San Diego, USA) werd gebruikt. De gegevens werden gecontroleerd op normaliteit en homogeniteit met behulp van Kolmogorov-Smirnov en tests Bartlett, respectievelijk. Aangezien deze criteria is voldaan, zijn de gegevens geanalyseerd met behulp van 2-weg herhaalde metingen ANOVA gevolgd door Bonferroni's post hoc-test overwegen behandelingen en periodes als factoren (p & lt; 0,05).
Resultaten
Dentin erosieve verlies vorderde aanzienlijk voor alle groepen tijdens de 6 dagen. De hoogste en de laagste progressie gevonden voor dentine monsters van de controle en de Sanifill Perio Premium ™ groepen, respectievelijk. Op de 1 st dag werden geen verschillen gevonden tussen de groepen, terwijl op de 2 e dag, CHX en Sanifill Perio Premium ™ waren in staat om aanzienlijk verminderd dentine verlies vergeleken met de controlegroep. Op 3 rd dag, alleen Sanifill Perio Premium ™ kon aanzienlijk verminderen dentine erosie.
Van de 3 e tot de 6 e dag, de laagste gemiddelde (± SD) dentine verlies werd nog waargenomen voor Sanifill Perio Premium ™, die aanzienlijk verschilde van alle andere groepen (behalve van CHX op dag 4). PHMB en CHX geleid tot tussenliggende dentine verlies waarden die beduidend lager dan die voor de controle waren. F alleen niet significant af van de controle langs de experimentele dagen (tabel 1) .table 1 Dentin verlies (urn, gemiddelde ± SD) voor elke behandeling groep na de experimentele dagen
Group
Dag 1
Dag 2
Dag 3
Dag 4
Dag 5
Dag 6
Gedistilleerd water
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 oplossing
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
behandelingen waarvan het gemiddelde ± SD worden gevolgd door verschillende kleine letters op dezelfde kolom verschillen significant (p & lt; 0,0001). Dagen waarvan de gemiddelde ± SD worden gevolgd door verschillende hoofdletters op dezelfde lijn verschillen aanzienlijk (p & lt; 0,0001). Er was interactie tussen de factoren (p & lt; 0,0001).
Discussie Antimicrobiële mondwater met biguanide worden al lange tijd [37, 38] voor de behandeling van gingivitis en periodontitis en bijdragen aan de vermindering van begunstigen tandcariës [38]. Echter, ook andere voordelen voorgesteld door het veelvuldige gebruik van biguanide oplossingen (CHX), zoals het voorkomen van de degradatie van DOM en bijgevolg de progressie van tanderosie [30].
Aanzienlijk bewijs ondersteunt het belang van MMP's en cysteïne cathepsine als belangrijke gastheercel afgeleide mediatoren van pathologische weefselafbraak waargenomen tijdens periodontitis, kanker en cariës [21, 24, 25, 39-41]. Het is bekend dat MMP activatie optreedt bij een lage pH en hun afbrekende activiteit wordt versterkt door de daaropvolgende pH neutralisatie, dat voorkomt in cariës en erosie processen [16, 21, 42]. In deze studie werd demineralisatie uitgevoerd met een citroenzuuroplossing (extrinsieke erosieve zuur). De DOM werd behandeld en vervolgens blootgesteld aan collagenase, het simuleren van de gastheer afkomstig geactiveerd MMP's. Het werkingsmechanisme van MMP's is voorgesteld betrokken te zijn met behulp van cysteïne cathepsinen. Zure pH activeert cysteïne cathepsines, die op hun beurt hetzij proteolytische wijze activeren of inactiveren MMPs TIMP, of beide, waardoor degradatie van DOM [19, 21]. Dus het effect van het remmende effect van CHX en PHMB aan MMPs en cysteïne cathepsines en bijgevolg op de progressie van dentine erosie moet beter worden onderzocht.
Gezien de anti-MMP potentieel van CHX [25, 30] en PHMB dat een structureel analoog CHX deze studie bij aan het onderzoeksgebied door te laten zien dat PHMB kan zo effectief als CHX de dentine erosie inhibitie. Daarom kan de nulhypothese worden afgewezen.
CHX een kationisch biguanide met breed-spectrum antimicrobiële werking, waarvan de doeltreffendheid in het verminderen van de vorming van dentale biofilm (plak) en gingivitis is aangetoond in klinische studies [43, 44]. Een belangrijk kenmerk van chloorhexidine is de substantiviteit of voortduren van actie, die bestaat uit het vermogen van het product om te binden aan orale weefsels en blijven actief gedurende lange perioden na toepassing. De antimicrobiële eigenschappen van mondwater met CHX en andere antimicrobiële middelen zijn beoordeeld in vivo
en in vitro, hotels met uitstekende resultaten voor CHX gebaseerde oplossingen [44].
CHX werd toegediend in een commerciële dosis, meer dan die gerapporteerd voor MMP-2, MMP-8 en MMP-9 remmen [25]. Aangetoond is dat CHX remt MMP-2 en MMP-9 in een concentratie van 0,03% en MMP-8 in een concentratie van 0,02-0,01% [28]. Er zijn geen gegevens melden dat de remmende dosis van CHX of PHMB is in staat om op te treden op het cathepsines of dat de PHMB remmende dosis is in staat om op te treden op verschillende MMP's, die moeten worden getest in de toekomst.
Een interessante bevinding is dat het commerciële product Sanifill Perio Premium ™, met PHMB en fluoride, had de grootste dentine erosie remmend effect. Dit kan door de combinatie van beide middelen, maar vooral de aanwezigheid van PHMB, zoals blijkt uit de resultaten van de PHMB en F groepen. Ondernemingen De werkzaamheid van F dentine erosieve demineralisatie verminderen is eerder aangetoond [45]. Echter, dit effect lijkt sterk afhankelijk van de aanwezigheid van DOM [9, 46, 47] zijn. Deze studie bevestigt eerdere bevindingen, aangezien F oplossing alleen was ineffectief dentine erosie voortgang verminderen, gebruiken deze experimentele model met collagenolytisch afbraak, waarbij DOM werd afgebroken.
Verondersteld is dat DOM vertoont een buffercapaciteit welke het zuur kunnen verhinderen aanval van diepe dentine ruimtes verder verminderen demineralisatie bij aanwezigheid van grote hoeveelheden fluoride [9]. Naast het effect van het remmen van demineralisatie F, Kato et al. [48] toonde onlangs het vermogen van NaF om de activiteit van MMP's volledig te remmen. De auteurs toonden aan dat de remming van MMP-2 en -9 door NaF omkeerbaar bij lage, maar onomkeerbaar bij hoge concentraties F (5000 ppm). De mogelijke mechanisme waardoor NaF remt de MMP's is tot dusver niet bekend. Aangezien MMPs Zn 2 + en Ca 2 + afhankelijke enzymen en F sterk elektronegatieve lijkt het logisch dat overtollige F deze kationen niet beschikbaar voor deelname aan de katalytische werkwijze kan maken. In deze studie, de F-concentratie was veel lager dan getest door Kato et al. [48], die kunnen helpen om de afwezigheid van de erosie-remmende werking.
Ondanks een gebrek aan studies die de rol van MMP's in tanderosie leggen, kan worden gespeculeerd dat soortgelijke processen die cariës in de afbraak kunnen beïnvloeden van de dentine organische matrix ook onder erosieve omstandigheden. Het onderhoud van de organische matrix wenselijk om de progressie van erosieve dentine laesies [9] afnemen is, lijkt het waard te onderzoeken of de toepassing van MMP-remmers mogelijke indirecte invloed op de progressie van erosie door vermindering van de biologische afbraak. Vorige studies gevonden dat de toepassing van MMP-remmers potentieel verminderde het dentine collageen oplosbaar maken [49] en verminderde de progressie van cariës bij ratten [24]. Een krachtige MMP-remmer beïnvloeden MMP-2, -8 en -9 is chloorhexidine [25], die werd aangetoond dat de afbraak van de dentine hybride laag en solubilisatie van dentine collageen [49] te verminderen. Ondernemingen De remmende werking chloorhexidine op MMPs (geactiveerde zink, calcium-afhankelijke endopeptidase) wordt toegeschreven aan een chelaatvormend mechanisme, aangezien de remming van MMP-2 en MMP-9 kan worden voorkomen door toevoeging van calciumchloride binding chloorhexidine. Werd besproken dat chloorhexidine invloed kunnen essentiële sulfhydrylgroepen en /of cysteïne in de actieve plaats van MMP's [25]. Bij speeksel concentraties boven 0,2% kan de remmende werking van chloorhexidine ook gerelateerd aan een eiwit denaturatie [50], wat niet het geval in dit onderzoek zou zijn.
PHMB aanwezig in Sanifill Perio Premium ™ kan tegen DOM gehandeld afbraak door vergelijkbaar werkingsmechanisme als CHX. Echter, aanvullende studies meer gelijkenis vertonen met de klinische situatie en het gebruik van verschillende responsvariabelen moeten worden uitgevoerd om dit punt te verduidelijken.
Conclusie
Kortom, beide biguaniden konden dentine erosie te verminderen. Sanifill Perio Premium ™ mondwater hadden de meeste potentieel dentine erosie te verminderen, wat kan worden veroorzaakt door de combinatie van PHMB en F. Verdere studies worden uitgevoerd om het werkingsmechanisme van PHMB-gebaseerde producten bevestigen.
Verklaringen
Dankwoord
Dankzij het ministerie van Oral Care Research and Development, hypermarkten, Brazilië, voor belangrijke bijdrage aan het onderzoek
Dit handschrift het resultaat van een onderzoek dat geheel of gedeeltelijk werd gefinancierd door een externe bron: PIBIT /CNPq /USP-2010.1.6720.25.2.
Authors 'originele ingediende dossiers voor afbeeldingen
Hieronder staan de links naar de auteurs oorspronkelijke ingediende dossiers voor afbeeldingen. oorspronkelijke bestand 12903_2014_461_MOESM1_ESM.docx Authors 'voor figuur 1 Concurrerende belangen Ondernemingen De auteurs verklaren dat zij geen tegenstrijdige belangen met betrekking tot dit manuscript. Ik benadruk de deelname van de auteur Rejane bij de uitwerking van het manuscript en het verstrekken van componenten die deel uitmaken van de voorbereiding van Sanifill Perio Premium ™ oplossing voor de realisatie van het onderzoek. Meer dan ik zou willen het feit dat de auteur geen vergoeding voor de realisatie van dit onderzoek heeft ontvangen te markeren. Ik benadruk ook dat alle resultaten naar behoren zijn overgedragen aan het bedrijf wetenschappelijk onderzoek zonder betaling tussen de partijen, alleen voor de verbetering van het product formulering in de toekomst.
Auteurs bijdragen
SC, CABC, MTK, PD en GG deel aan de opzet van de studie. RF deelgenomen aan de opstelling van de producten van het bedrijf (Sanifill Perio Premium ™). ACM voerde de statistische analyse en geholpen om het manuscript op te stellen. Marb bedacht van de studie, namen deel aan het ontwerp en de coördinatie, en geholpen om het manuscript op te stellen. Alle auteurs gelezen en goedgekeurd het definitieve manuscript.
