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08 Marzo 2017

La formazione di biofilm e il rilascio di fluoruro da parte di materiali da restauro dentali in relazione alle proprietà di superficie. Studio italiano pubblicato all'estero

di Eugenio Brambilla


La carie secondaria rimane una delle cause più frequenti di fallimento di un restauro conservativo. Tale lesione è strettamente correlata all'attività metabolica del biofilm batterico che si sviluppa sulla superficie dei restauri e dei tessuti duri circostanti. In particolare, per quanto riguarda i restauri in cemento vetroionomerico (CVI), il rilascio di ioni (tra cui lo ione fluoro) può tamponare gli acidi generati dai batteri ed inibire lo sviluppo delle specie batteriche cariogene. Fra queste, la specie con maggior potenziale patogeno appare sicuramente Streptococcus mutans. Scopo del presente studio è stato valutare l'influenza delle caratteristiche di superficie e del rilascio di fluoruro da parte di differenti formulazioni di cementi vetroionomerici da restauro sullo sviluppo di biofilm orale in vitro.

Campioni standardizzati sono stati realizzati a partire da differenti classi di CVI: rispettivamente, modificato con resina (A), compomero (B), per cementazione protesica (C), ad alta viscosità (D). Quale controllo sono stati utilizzati una resina composita convenzionale (E) e campioni di smalto umano (F). I campioni sono stati sottoposti ad analisi di superficie per quanto riguarda la rugosità, l'energia libera di superficie e la composizione chimica della stessa.

Dopo il precondizionamento delle superfici con saliva umana sterile, un bioreattore a flusso continuo è stato utilizzato per ottenere uno sviluppo di biofilm monospecifico di Streptococcus mutans sulle superfici dei campioni in condizioni controllate per 48 e 96 ore. I biofilm sono stati successivamente analizzati quantificando la biomassa batterica vitale e studiando la morfologia del biofilm utilizzando la microscopia a scansione elettronica e confocale laser (CLSM). Il rilascio di fluoruro dai campioni è stato misurato utilizzando una microanalisi con elettrodi iono-selettivi in funzione di varie condizioni sperimentali (incubazione con sviluppo di biofilm/brodo sterile/brodo acidificato con pH=4).

I risultati mostrano che non c'è una buona correlazione tra le proprietà di superficie e lo sviluppo di biofilm, mentre il rilascio di fluoruro ha prodotto una influenza significativa sul biofilm sia come quantità di biomassa (Figura 1) che come sua morfologia Figure 2 e 3). Il rilascio di fluoruro è stato significativamente influenzato dalle condizioni di incubazione, in particolare la presenza di biofilm ha causato un ridotto rilascio di fluoro rispetto alle condizioni di incubazione con brodo sterile, mentre l'incubazione con brodo acidificato ha aumentato il rilascio di fluoro rispetto a quella con brodo sterile (Figura 4).

Entro i limiti di uno studio in vitro, i risultati suggeriscono che la formazione di biofilm non possa essere facilmente prevista in funzione dei parametri di superficie del substrato. Il rilascio di fluoruro dai CVI contribuisce a controllare la formazione di biofilm, in particolare nelle sue prime fasi. Il risultato più interessante tuttavia è che i biofilm orali possono modulare il rilascio di fluoruro dai materiali da restauro che lo incorporano, rendendo il rilascio minore ma più costante nel tempo.

Per approfondire:

Biofilm formation and release of fluoride from dental restorative materials in relation to their surface properties. Autori:Sebastian Hahnel, Andrei C. Ionescu, Gloria Cazzaniga, Marco Ottobelli, Eugenio Brambilla.

  • Biomassa vitale di Streptococcus mutans presente sulla superficie dei campioni dopo 48 o 96 ore. Il grafico presenta medie ± 1 errore standard; lettere minuscole differenti indicano differenze significative tra i gruppi (test Tukey, p<0,05). I materiali C, D, ed in misura minore A hanno significativamente ridotto lo sviluppo di biofilm in entrambi i tempi di incubazione considerati

  • Serie di ricostruzioni 3D di campi di 750 x 750 µm acquisiti al microscopio confocale dopo 48 ore di sviluppo di biofilm. Le cellule vive sono rappresentate in verde e quelle non vitali in rosso. I materiali C e D presentano un numero maggiore di cellule morte soprattutto vicino alla superficie

  • Serie di microfotografie al microscopio elettronico a scansione (2000x) acquisite dopo 48 ore di incubazione. I materiali C, D e B presentano un minore sviluppo di biofilm

  • Rilascio di fluoruro dopo, rispettivamente, sviluppo di biofilm, incubazione con brodo sterile oppure brodo acidificato per 48 o 96 ore

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