In vitro evaluation of membranes for regenerative procedures against oral bacteria

Abstract The current literature on guided bone regeneration (GBR) and guided tissue regeneration (GTR) membrane contamination reports that the physicochemical characteristics of these biomaterials might influence affinity to bacteria, which appears to be a major drawback for the clinical outcome of the regenerative procedures. Thus, this study aimed to evaluate, in vitro, a multispecies biofilm adherence and passage of bacteria through different types of commercially available membranes for GTR/GBR. Four types of membranes were tested (n=12): LC) Lumina Coat®; JS) Jason®; BG) Biogide®; and LP) Lumina PTFE®. Aluminum foil (AL) simulated an impermeable barrier and was used as the control. The membranes were adapted to specific apparatus and challenged with a mixed bacterial culture composed of A. actinomycetemcomitans b, S. mutans, S. mitis, and A. israelii. After 2 h or 7 days, bacterial adhesion and passage of bacteria were evaluated through CFU counting, which was analyzed by two-way ANOVA e post hoc Tukey, at a 5% significance level. Representative areas of two membranes of each group were analyzed through scanning electron microscopy (SEM) to assess the morphology and organization of the biofilm over the membrane fibers. LC and LP presented similar values of adhered bacterial cells (p > 0.05), significantly inferior when compared to the other groups, in both time points (p < 0.05). All the tested groups were permeable to bacterial cells, with no significant difference between the trial period of 2 h and 7 days (p > 0.05). SEM analyses demonstrated that adhered bacteria number increased throughout the time points (2 h < 7 days). Commercially available biological membranes demonstrated intense bacterial adherence and passage of bacteria, which increased throughout the trial period.

Resumo O objetivo deste estudo foi avaliar, in vitro, a aderência do biofilme multiespécie e a passagem de bactérias através dos diferentes tipos de membranas disponíveis comercialmente para RTG/ROG. Quatro tipos de membranas foram testados (n=12): LC) Lumina Coat®; JS) Jason®; BG) Biogide®; e LP) Lumina PTFE®. Papel alumínio (AL) simulou uma barreira impermeável e foi usado como controle negativo. As membranas foram adaptadas à um aparato específico e desafiadas com uma cultura bacteriana mista composta de A. actinomycetemcomitans b, S. mutans, S. mitis, e A. israelii. Após 2 h ou 7 dias, a aderência e passagem bacteriana foi avaliada através da contagem de UFCs. Duas membranas de cada grupo foram analisadas através da microscopia eletrônica de varredura (MEV). LC e LP apresentaram valores semelhantes de células bacterianas aderidas (p < 0.05), significativamente inferiores quando comparados aos outros grupos, em ambos os períodos experimentais (p < 0.05). Desde a análise inicial, todos os grupos testados foram permeáveis às células bacterianas, sem diferença significativa entre o período experimental de 2 h e 7 dias (p > 0.05). As análises em MEV demonstraram que o número de bactérias aderidas aumentou com o tempo (2 h < 7 days). Membranas biológicas comercialmente disponíveis demonstraram intensa aderência bacteriana e passagem de bactérias, que aumentou durante os períodos experimentais.

Do alternative scaffolds used in regenerative endodontics promote better root development than that achieved with blood clots?

Abstract The aim of this integrative review was to identify whether alternative scaffolds used in regenerative endodontics contribute to better root development, in relation to the increase in root length and thickness of dentin walls, compared with blood clot (BC) scaffolds. The literature search was conducted in PubMed, SciELO and Lilacs databases, using descriptors related to the topic. After applying the eligibility criteria, 11 articles were selected and analyzed according to the proposed aim. Five clinical and six in vivo studies, conducted in animals, compared different types of alternative scaffolds with BCs, with emphasis on platelet-rich plasma (PRP) and platelet-rich fibrin (PRF). All scaffolds, alternative or BC, promoted an increase in root length and dentin wall thickness, with varying percentages of increase between studies. In general, there was a significant increase in root length and dentin thickness promoted by PRF and PRP scaffolds, compared with BC. It was concluded that the majority of the scaffolds tested contributed to the increase in root length and thickness of dentin walls, with emphasis on PRF and PRP.

Resumo O objetivo desta revisão integrativa foi identificar se os scaffolds alternativos utilizados em endodontia regenerativa contribuem para um melhor desenvolvimento radicular, em relação ao aumento do comprimento e espessura das paredes da dentina, em comparação com os scaffolds de coágulo sanguíneo (BC). A pesquisa bibliográfica foi realizada nas bases de dados PubMed, SciELO e Lilacs, utilizando descritores relacionados ao tema. Após a aplicação dos critérios de elegibilidade, 11 artigos foram selecionados e analisados de acordo com o objetivo proposto. Cinco estudos clínicos e seis in vivo, realizados em animais, compararam diferentes tipos de scaffolds alternativos com BCs, com ênfase no plasma rico em plaquetas (PRP) e fibrina rica em plaquetas (PRF). Todos os scaffolds, alternativos ou BC, promoveram um aumento no comprimento da raiz e na espessura da parede dentinária, com percentuais variáveis de aumento entre os estudos. Em geral, houve um aumento significativo do comprimento da raiz e da espessura da dentina promovido pelos scaffolds PRF e PRP, em comparação com a BC. Concluiu-se que a maioria dos scaffolds testados contribuiu para o aumento do comprimento das raízes e da espessura das paredes dentinárias, com ênfase em PRF e PRP.

Periodontite apical assintomática com rompimento de cortical óssea em paciente sob tratamento contínuo com isotretinoína: relato de caso / Asymptomatic apical periodontitis with cortical bone disruption in patient under continuous treatment with Isotretinoin: case report

Introdução: A periodontite apical assintomática (PAA) é caracterizada pela inflamação e destruição dos tecidos periapicais, e sua progressão promove reabsorção óssea, podendo ser agravada pelo uso contínuo de isotretinoína. Objetivo: O objetivo do presente estudo foi relatar a resolução de uma PAA com rompimento de cortical óssea mandibular em um paciente sob tratamento contínuo com isotretinoína (Roacutan®), por meio de procedimentos químicos-mecânicos convencionais e controle com tomografia computadorizada de feixe cônico (TCFC). Descrição: Um paciente com 21 anos de idade, ASA I, em tratamento contínuo com isotretinoína, procurou atendimento odontológico com moderada dor na região do elemento dental #38. Após exames clínicos, radiográficos e tomográficos, verificou-se a necessidade de tratamento endodôntico do dente #36. A TCFC mostrou uma imagem apical extensa e hipodensa entre os dentes #36 e #37, compatível com lesão cística óssea, com dimensões de 25,59 mm (largura) x 14,37 mm (altura) x 8,40 mm (profundidade). Também foram observados reabsorção apical da raiz distal, halo hipodenso sob a restauração coronal do #36 e ruptura da cortical externa vestibular e lingual. O tratamento endodôntico foi realizado em três sessões, com auxílio de um microscópio operatório e protocolos químicos-mecânicos, como Easy Clean e terapia fotodinâmica. Resultado: A resolução da PAA foi observada após acompanhamento por três anos. Conclusão: O tratamento endodôntico permitiu o reparo de uma lesão periapical extensa, evitando a cirurgia parendodôntica imediata, e o uso contínuo de isotretinoína não afetou a resolução da PAA(AU).

Introduction: Asymptomatic apical periodontitis (AAP) is characterized by inflammation and destruction of the periapical tissues and its progression leads to bone resorption, which may be aggravated by continuous use of Isotretinoin. The objective of this study was to report the resolution of AAP with mandibular cortical disruption in a patient under continuous treatment with isotretinoin (Roacutan®) and kickboxing practitioner, by conventional chemical-mechanical procedures and cone-bean computed tomography (CBCT) follow-up. Description: A 21-year-old Caucasoid individual, ASA I, under continuous use of isotretinoin and kickboxing practitioner sought dental care with moderate pain at the region of tooth #38. After clinical, radiographic and tomographic examination, the need for endodontic treatment of tooth #36 was verified. The CBCT showed an extensive and hypodense apical image between teeth #36 and #37, compatible with cystic bone lesion, with dimensions of 25.59 mm wide x 14.37 mm high x 8.40 mm deep. Apical resorption of the distal root, hypodense halo under a coronal restoration at #36, and rupture of the external buccal and lingual cortical bone were also observed. The endodontic treatment was performed in three sessions with the aid of a microscope and chemical-mechanical protocols, such as Easy Clean and photodynamic therapy. Result: Resolution of AAP was observed after follow-up for three years. Conclusion: Endodontic treatment allowed healing of an extensive periapical lesion, avoiding immediate parendodontic surgery and the continuous use of isotretinoin did not affect the AAP resolution. (AU).

Efeito antibiofilme e citotoxicidade do hidróxido de cálcio associado ao óleo essencial de Melaleuca alternifolia / Antibiofilm effect and cytotoxicity of calcium hydroxide associated with the Melaleuca alternifolia essential oil

Objetivo: Avaliar e comparar os efeitos antimicrobiano e antibiofilme, e a citotoxicidade promovida pela associação do hidróxido de cálcio ao óleo essencial de Melaleuca alternifolia (MA), em diferentes concentrações, e ao propilenoglicol (PG). Métodos: As seguintes medicações compuseram os grupos experimentais: G1) HC/MA 1%; G2) HC/MA 5%; G3) HC/MA 10%; G4) HC/MA 20%; e G5) HC/PG. Solução salina 0,85% e meio DMEM serviram como controle nos testes antimicrobianos e de citotoxidade em fibroblastos do ligamento periodontal humano (FbLP), respectivamente. A atividade antimicrobiana (n = 12) foi avaliada por meio do teste de difusão em ágar. O efeito antibiofilme (n = 12) imediato das medicações foi avaliado por meio do teste de viabilidade bacteriana em biofilmes de 72 horas de E. faecalis, formados sobre discos de dentina e tratados por sete dias com as medicações. Após a coleta microbiológica do biofilme remanescente, os discos de dentina foram imersos em meio estéril e armazenados por mais sete dias, para a análise do efeito antibiofilme residual das medicações, quando nova coleta microbiológica foi realizada. A atividade metabólica de FbLP foi avaliada por meio do ensaio colorimétrico MTS (n = 9). Os valores médios dos halos de inibição, em mm, das unidades formadoras de colônia, e o percentual de atividade metabólica celular foram analisados pelos testes Kruskal-Wallis e post hoc Dunn (α = 5%). Resultados:Todas as medicações experimentais apresentaram superior ação antimicrobiana e antibiofilme comparadas ao controle, solução salina (p < 0,05), e mantiveram viáveis os FbLP, semelhante ao controle DMEM (p > 0,05). Conclusão: A associação do óleo essencial de Melaleuca alternifolia, nas concentrações de 1%, 5%, 10% e 20%, ao hidróxido de cálcio promoveu excelente ação antimicrobiana, antibiofilme e biocompatibilidade com fibroblastos, de forma semelhante à associação com propilenoglicol.

Aim:To evaluate and compare the antimicrobial and antibiofilm effect, as well as the cytotoxicity of calcium hydroxide (CH) associated with the Melaleuca alternifolia (MA)essential oil, in different concentrations, and with propylene glycol. Methods: The following medications composed the experimental groups: G1) CH/MA 1%; G2) CH/MA 5%; G3) CH/MA 10%; G4) CH/MA 20%; and G5) CH/PG. Saline solution and culture medium DMEM were used as a control in antimicrobial and cytotoxicity tests in human periodontal ligament fibroblasts (PDLF), respectively. The antimicrobial activity (n = 12) was evaluated by the disk-diffusion agar method. The immediate antibiofilm effect (n = 12) of the medications was evaluated for bacterial viability in 72 hours-biofilms of E. faecalis, formed on the dentin disc surface and treated for seven days with medications. After microbiological sampling of the remaining biofilm, the dentin discs were immersed in sterile culture medium and stored for another seven days, for analysis of the residual antibiofilm effect of the medications, when a new microbiological sampling was performed. PDLF viability was evaluated by MTS colorimetric assay (n = 9). The mean values of the inhibition halos, in mm, the colony forming units, and the metabolic cell activity percentage were analyzed by means of Kruskal-Wallis and post hoc Dunn (α = 5%) tests. Results:All of the experimental medications presented higher antimicrobial and antibiofilm effects, when compared to the saline solution control (p < 0.05), and maintained the PDLF feasible, similar to the DMEM control (p > 0.05). Conclusions:The association of the Melaleuca alternifolia essential oil, at concentrations of 1%, 5%, 10%, and 20%, with calcium hydroxide promoted an excellent antimicrobial and antibiofilm activity, and biocompatibility with fibroblasts, similarly to the association with propylene glycol.

Potencial capacidade de selamento de um novo cimento à base de própolis, utilizado como tampão apical, comparado ao MTA / Potential sealing ability of a new propolis based cement, used as a buffer apical, compared to MTA

Objetivo: o principal objetivo desse estudo foi avaliar e comparar a capacidade de selamento de um cimento ex-perimental à base de própolis (EPC) e do agregado de trióxido mineral (MTA), empregados na forma de tampão apical, utilizando o sistema de infltração de glicose. Em se-guida, um teste de infltração bacteriana foi utilizado para avaliar a capacidade de selamento do EPC. Métodos: para o teste de infltração de glicose, trinta segmentos radiculares (12mm) foram divididos aleatoriamente em dois grupos experimentais (n = 15) de acordo com o cimento utilizado na confecção do tampão apical, conforme se-gue: G1 = MTA; G2 = EPC. Os segmentos radiculares foram preparados e a quantidade de glicose infltrada foi mensurada, seguindo uma reação enzimática, e quantif-cada por meio de um espectrofotômetro. Os dados foram analisados pelo teste t de Student (p < 0,05). Para o teste de infltração bacteriana, outros 15 dentes foram submeti-dos aos procedimentos de apexifcação, preenchidos com EPC e montados em um aparato específco. O número de espécimes infiltrados foi observado, semanalmente, durante 70 dias. Resultados: o EPC foi signifcativamente superior ao MTA (p < 0,001). A capacidade de selamento do EPC foi 100% e 60% efciente nos testes de infltração de glicose e bactérias, respectivamente. Conclusão: o cimento experimental à base de própolis, na forma de tam-pão apical, promoveu superior capacidade de selamento, comparado ao MTA, e excelente desempenho em ambos os testes de infiltração.

Eficácia de limpeza dos sistemas rotatórios de NiTi, comparados aos instrumentos manuais, em canais radiculares estreitos e achatados / Cleanness efficacy of NiTi rotary systems compared to manual instruments in narrow and flattened root canals

OBJETIVO: comparar, ex vivo, a eficácia de limpeza de três sistemas rotatórios (Mtwo, K3 e ProTaper) e um manual (K-Flexofile), em canais radiculares estreitos e achatados, com base na remoção de corante das paredes de dentina. MÉTODOS: os canais radiculares de quarenta dentes humanos foram preenchidos com tinta preta e, após a secagem do corante, os dentes foram divididos aleatoriamente em quatro grupos (n = 10), de acordo com o sistema de instrumentação utilizado: G1 = Mtwo; G2 = K3; G3 = ProTaper e G4 = K-Flexofile. Após a instrumentação, os dentes foram clivados longitudinalmente. A análise qualitativa baseou-se na quantidade de corante remanescente aderido às paredes de dentina nos terços apical, médio e coronal do canal radicular, e em sua totalidade, de acordo com quatro escores. Para a análise quantitativa, cada hemissecção foi digitalizada e analisada por meio do softwareImage Tool. A eficácia de limpeza foi determinada por meio da quantificação da diferença entre a área total de cada canal radicular e a área não instrumentada, em mm2. Os dados foram submetidos aos testes Kruskal-Wallis ou One-way ANOVA e Bonferronipost hoc (p < 0,05). RESULTADOS: não foram evidenciados canais radiculares completamente limpos. Não foi observada diferença significativa entre os sistemas de instrumentação, à análise qualitativa (p > 0,05). CONCLUSÕES: Em relação à análise quantitativa, os instrumentos Mtwo apresentaram uma eficácia de limpeza significativamente superior, quando comparados aos outros sistemas (p < 0,05). em geral, a eficácia de limpeza do sistema Mtwo foi ligeiramente superior, comparada à dos instrumentos K3, ProTaper e K-Flexofile, dentro dos parâmetros do presente estudo e independentemente das limitações.

Influence of phosphate buffered saline on the bond strength of endodontic cement to dentin

Aim: To analyze the influence of exposure and time of exposure to phosphate buffered saline (PBS) on the push-out bond strength (BS) of Biodentine to dentine. Methods: Eighty 2-mm-thick dentin discs were obtained from transversal sections of human teeth roots. The space of the canal was enlarged using #2-#5 Gates-Glidden burs to obtain 1.3-mm-diameter standardized cavities. The discs were immersed in 17% EDTA followed by 1% NaOCl and dried. The spaces of the canals were filled with Biodentine and the samples were divided into 2 groups (n=40) according to the storage: G1: exposure to moistened cotton pellet; G2: exposure to PBS. After 30 min, 1, 3 and 28 days, 10 samples of each group were subjected to the push-out test. Data were analyzed using ANOVA and Tukey test (p < 0.05). Results: The specimens exposed to PBS had lower BS (p < 0.05), except for the 1-day period (p = 0.6017). In specimens of Group 1 the BS increased up to 3 days (p < 0.05). In specimens in Group 2, the BS increased from 30 min to 1 day (p < 0.0001) and remained stable up to 3 days (p = 0.9876). At 28 days, a significant decrease was observed in the BS values of both groups (p < 0.05). Conclusions: The exposure of Biodentine to PBS led to lower BS values. In general, the BS increased gradually up to 3 days and reduced at 28 days.

A laboratory assessment of bacterial leakage in MTA apical plugs exposed to phosphate-buffered saline / Avaliação laboratorial da infiltração bacteriana em plugs apicais de mta expostos ao tampão fosfato-salino

O presente estudo avaliou a influência da exposição do agregado de trióxido mineral (MTA) – com e sem cloreto decálcio (CaCl2) – ao tampão fosfato-salino (PBS) sobre a microinfiltração apical. Sessenta segmentos radiculares foram divididos em 4 grupos experimentais (n=15). As cavidades apicais foram preenchidas com MTA, com ou sem CaCl2, e os canais radiculares receberam uma bolinha de algodão umedecida ou PBS, como medicação intracanal: 1) MTA/bolinha de algodão umedecida; 2) MTA/PBS; 3) MTA+10%CaCl2/ bolinha de algodão umedecida; 4) MTA+10% CaCl2/PBS. Após 2 meses, a penetração de E. faecalis ao longo dos plugs apicais foi avaliada. As amostras foram observadas semanal -mente durante 70 dias e a infiltração detectada através da turbidez do meio em contato com os segmentos radiculares. Dentes pertencentes aos grupos controle (n=2) foram mantidos completamente impermeáveis ou sem plug apical. A análise de sobrevivência e a comparação das curvas foram realizadas por meio dos testes Kaplan-Meier e Log-rank (p<0.05), respectiva -mente. Todas as amostras do grupo controle positivo apresentaram evidência de infiltração dentro de 24h, enquanto nenhuma amostra do grupo controle negativo apresentou infiltração aolongo dos 70 dias. Não houve diferença significativa entre os grupos experimentais (p=0.102). O uso do PBS como medicação intracanal pode melhorar a capacidade de selamento do MTA,mas não é capaz de impedir a infiltração bacteriana. A adição de CaCl2 ao MTA não melhora sua capacidade de selamento.

This study evaluated the influence of the exposure of mineral trioxide aggregate (MTA) - with and without calcium chloride(CaCl2) -to phosphate-buffered saline (PBS) on apical microleakage. Sixty root segments were divided into 4 experimental groups (n=15). Apical cavities were filled with MTA with or without CaCl2, and the root canals dressed with a moistened cotton pellet or PBS: 1) MTA/cotton pellet; 2) MTA/PBS; 3) MTA+10%CaCl2/cotton pellet; 4) MTA+10%CaCl2/PBS. After 2months, E. faecalis penetration was analyzed a long the apical plugs. Samples were observed weekly for 70 days, and leakage was detected by turbidity of the medium in contact with the root segment. Teeth in the control groups (n=2) were either made completely impermeable or kept without an apical plug. The Kaplan–Meier method was used to analyze survival and the Log-rank test was used to compare the survival curves (p<0.05). All specimens in the positive control group showed evidence of leakage within 24h, while none in the negative control group showed leakage up to 70 days. There was no statisticall y significant difference among the experimental groups (p=0.102).The use of PBS as intracanal dressing may improve MTA sealing ability, but cannot prevent bacterial leakage. The addition of CaCl2 to the MTA did not improve MTA sealing ability.

Tratamento do biofilme intracanal de Enterococcus faecalis com suspensões de diferentes nanopartículas e irrigantes convencionais / Treatment of the Enterococcus faecalis root canal biofilm with nanoparticle suspensions and conventional irrigants

Objetivo: O objetivo deste estudo foi avaliar e comparar a efetividade das soluções de hipoclorito de sódio (NaOCl) 1% e 5%, clorexidina (CHX) 2%, suspensões de nanopartículas de prata (Np Ag) 1% e nanopartículas de óxido de zinco (Np ZnO) 26% contra o biofilme de E. faecalis. Material e Métodos: Setenta e seis dentes humanos unirradiculados foram modelados, montados em um aparato específico e esterilizados. Após, 100 μL de uma suspensão de E. faecalis foi inserida nos canais, sendo renovada diariamente por 7 dias. Quatro segmentos radiculares foram analisados por meio de microscopia eletrônica de varredura (MEV) para confirmar a presença do biofilme. Os segmentos radiculares remanescentes foram divididos aleatoriamente em 6 grupos (n = 12), de acordo com a solução irrigadora empregada: G1) solução salina 0,85% (controle); G2) NaOCl 1%; G3) NaOCl 5%; G4) CHX 2%; G5) suspensão de Np Ag 1%; e G6) suspensão de Np ZnO 26%. Concluída a irrigação, a susceptibilidade do biofilme às soluções irrigadoras (n = 10) foi determinada pelo método de plaqueamento e contagem de unidades formadoras de colônias (UFC). Uma análise por meio de MEV foi conduzida em 2 segmentos de cada grupo para visualização da estrutura do biofilme. O conjunto de dados, representados pelos valores médios de UFC para cada grupo, foi analisado estatisticamente pelos testes Kruskal-Wallis e Mann-Whitney (p < 0,05). Resultados: A efetividade das soluções de NaOCl 5% e Np Ag 1% contra o biofilme intracanal de E. faecalis foi superior comparada à solução salina 0,85% (p < 0,05). NaOCl 5% reduziu 100% das UFC comparado ao grupo controle, seguido pela suspensão de Np Ag 1% (97,6%), Np ZnO 26% (96,1%), NaOCl 1% (94,1%) e CHX 2% (93,1%). Conclusão: Com base na metodologia aplicada, as soluções de NaOCl 5% e Np Ag 1% apresentaram excelente efetividade contra o biofilme de E. faecalis estabelecido no canal radicular...

The sealing ability of MTA apical plugs exposed to a phosphate-buffered saline

OBJECTIVE: The aim of this study was to evaluate the influence of exposure of the mineral trioxide aggregate (MTA) - with and without calcium chloride (CaCl2) - to phosphate-buffered saline (PBS) on the apical microleakage using a glucose leakage system. MATERIAL AND METHODS: Sixty root segments were randomly divided into 4 experimental groups (n=15). After resecting the apical segments and enlarging the canals with Gates-Glidden drills, the apical cavities were filled with MTA with or without CaCl2 and the root canals were dressed with a moistened cotton pellet or PBS, as follows: 1) MTA/cotton pellet; 2) MTA/PBS; 3) MTA+10%CaCl2/cotton pellet; 4) MTA+10%CaCl2/PBS. All root segments were introduced in floral foams moistened with PBS. After 2 months, all root segments were prepared to evaluate the glucose leakage along the apical plugs. The amount of glucose leakage was measured following an enzymatic reaction and quantified by a spectrophotometer. Four roots were used as controls. The data were analyzed using Kruskal-Wallis and Mann-Whitney tests (p<0.05). RESULTS: There were no differences between groups 1 and 2 (p>0.05), and 3 and 4 (p>0.05). The addition of CaCl2 to the MTA significantly decreased its sealing ability (p<0.05). CONCLUSION: The interaction with PBS did not improve the MTA sealing ability. The addition of CaCl2 to the MTA negatively influenced the apical seal. .