ADERÊNCIA, IN VITRO, DE STREPTOCOCCUS MUTANS EM IMPLANTES DENTÁRIOS DE SUPERFÍCIE LISA OU TRATADA

Transcrição

1 Braz J Periodontol - September volume 21 - issue 03 ADERÊNCIA, IN VITRO, DE STREPTOCOCCUS MUTANS EM IMPLANTES DENTÁRIOS DE SUPERFÍCIE LISA OU TRATADA In vitro adherence of Streptococcus mutans in dental implants with a smooth surface or treated Rogério de Lima Romeiro 1, Cristiane Pereira Correia 2, Laura Lepesqueur 3, Pedro Carvalho Feitosa 4, Antônio Olavo Cardoso Jorge 5 1 Doutor em Biopatologia Bucal UNESP-SJC, Professor do Curso de Especialização em Implantodontia da Universidade Estácio de Sá. 2 Aluna do Programa de Doutorado em Microbiologia e Imunologia da UNESP/SJC. 3 Aluna do curso de Especialização em Implantodontia da Universidade Estácio de Sá. 4 Professor do Curso de Especialização em Implantodontia da Universidade Estácio de Sá. 5 Professor Titular de Microbiologia e Imunologia da UNESP-SJC Recebimento: XX/XX/XX - Correção: XX/XX/XX - Aceite: XX/XX/XX RESUMO A aderência de microrganismos às superfícies bucais rígidas como um dente, um material restaurador ou um implante é um pré-requisito para a formação do biofilme dentário que pode, eventualmente, ocasionar cárie, doença periodontal ou periimplantite. Os implantes dentários, atualmente, apresentam a superfície tratada por métodos de adição ou subtração que aumentam a superfície de contato com o osso. Porém, quando nos deparamos com um caso de perda óssea e conseqüente exposição desta superfície é de se supor que a adrência de microrganismos também será facilitada. O objetivo deste trabalho foi comparar a aderência de S. mutans em implantes de superfície lisa e de superfície tratada com jateamento de fosfato de cálcio. Foram selecionados seis implantes de cada superfície e analisados através de cultura de microrganismos. Além disto, para comprovar esta aderência, um implante de cada superfície foi submetido a mesma metodologia e analisado no microscópio eletrônico de varredura. Foi observada ausência de aderência de S. mutans na superfície lisa e grande aderência aos implantes de superfície tratada, fato esse comprovado na visualização pelo microscópio eletrônico de varredura. UNITERMOS: Implantes dentários, Streptoccocus mutans. R Periodontia 2011; 21:XX-XX. INTRODUÇÃO A cavidade bucal humana é do ponto de vista ecológico, um sistema de crescimento aberto ocorrendo transporte contínuo de microrganismos. Para causar infecção ou sobreviver na cavidade bucal, os microrganismos precisam aderir-se a superfícies, ou então serão removidos pelo contínuo fluxo salivar. A boca, com suas condições ideais de crescimento para microrganismos, possui muitos nichos que podem ser colonizados 1. A colonização bacteriana nas superfícies dentárias é sempre precedida pela adesão à película adquirida formada pela saliva ou fluido gengival. A composição do biofilme maduro é dependente de uma aderência primária entre bactérias pioneiras e película adquirida 2. Vários estudos têm demonstrado que tanto a qualidade quanto a quantidade do biofilme aderido, são importantes no sucesso em longo prazo, dos implantes dentais. A aderência inicial e a colonização de bactérias na superfície do implante são consideradas a chave da patogênese das infecções causadas por bactérias aos biomateriais 3,4. A aderência de bactérias bucais à superfície dentária ou de materiais restauradores é descrita na literatura por diversos autores. Quirynem & Bollen (1995) 5 descreveram a aderência de S. mutans à superfícies dentárias ou de materiais restauradores. Atualmente trabalha-se em busca de uma superfície de implante ideal que provoque perda mínima de osso da crista marginal do implante. Sabe-se que um implante em perfeitas condições, quando em função perde de 1 à 1,5 mm de crista óssea no primeiro ano e 0,2 mm por ano nos anos subseqüentes 6. Não se tem levado em conta, 93

2 entretanto, a maior suceptibilidade dessas superfícies em promover aderência bacteriana, facilitando a formação do biofilme dentário. Diferentes superfícies de implantes podem promover aderência seletiva durante a formação do biofilme inicial 7,8. A aderência de células bacterianas à superfície de implantes é diretamente proporcional à rugosidade de sua superfície. Com o aumento da rugosidade é notado um aumento exponencial de bactérias aderidas 9. Um estudo in vivo expondo diferentes materiais de implantes à microbiota bucal mostrou que estreptococos foram os microrganismos predominantes e que a quantidade e qualidade do biofilme formado estão relacionadas às diferentes superfícies dos implantes 10. Nos tecidos intraorais, Actinomyces e estreptococos são considerados os primeiros colonizadores, preparando o ambiente para colonizadores tardios que requerem diferentes condições de crescimento. Muitas dessas bactérias como Fusobacterium, Capnocitophaga e Prevotella, aderem-se aos estreptococos presentes no biofilme para posteriormente envolverem-se em infecções periodontais. O desenvolvimento de implantes com superfícies que reduzam o número inicial de bactérias aderidas minimizando a formação do biofilme e consequentemente a inflamação nos tecidos moles da boca, é importante, pois o acúmulo de biofilme ao redor dos implantes pode causar reação inflamatória e conseqüente falha no implante. O objetivo do presente trabalho foi avaliar, in vitro, a aderência de Streptococcus mutans nos implantes de superfície lisa e tratada com jateamento de fosfato de cálcio. Merck) e 0,1 ml da suspensão padronizada de S. mutans. Os tubos de cultura de células foram tampados e incubados a 37 C por 24 horas, em incubadora de CO 2 com sistema de filtração HEPA. A seguir, os implantes foram removidos e transferidos para tubos de ensaio contendo 3 ml de solução fisiológica (NaCl 0,85%) esterilizada e submetidos ao agitador de tubos para retirar as células bacterianas aderidas aos implantes. A suspensão obtida foi diluída 100 e 1000 vezes e transferida, em duplicata, para placas com ágar infusão cérebro e coração (BHI). Após 48 horas de incubação a 37 C e a 5% de CO 2, o número de unidades formadoras de colônias (UFC/ml) foi determinado para cada implante. As placas escolhidas para contagem foram aquelas que apresentaram entre 30 e 300 UFC de cada diluição. A contagem de colônias foi realizada em aparelho de contador de colônias (Phoenix CP-600). A figura 1 demonstra um resumo da metodologia. MATERIAIS E MÉTODOS Seleção dos implantes Foram selecionados 6 implantes de superfície lisa e 6 implantes de superfície jateada com cerâmica de fosfato de cálcio (ACE-RBM Resorbable Blast Media ) de 3,75 mm de diâmetro por 13 mm de comprimento de hexágono externo, previamente esterilizados. Aderência de S. mutans aos implantes Foi utilizada amostra-padrão de S. mutans (ATCC 35688), semeada em placas de ágar infusão cérebro e coração (Ágar BHI Difco, Detroit, USA) e incubadas a 37 C por 48 horas. A partir do crescimento, foram preparadas suspensões de S. mutans contendo 10 6 células/ml. As suspensões foram padronizadas por análise em espectrofotometria. Para avaliação da aderência de S. mutans os implantes foram colocados separadamente em tubos Falcon 1,5 ml de caldo infusão cérebro e coração (BHI Brain Heart Infusion, Figura 1 - Resumo da metodologia a ser aplicada na aderência de S. mutans aos implantes. Anáise em microscopia eletrônica de varredura Para ilustrar essa aderência, foi selecionado um implante de superfície tratada com jateamento de fosfato de cálcio. Após a incubação do S. mutans no caldo BHI com o implante submerso à 370C, 5% de CO 2 por 24h, foi realizada a fixação das bactérias aderidas na superfície do implante. Para essa fixação, o implante foi submerso em glutaraldeído 2,5% por 1 hora. Em seguida, em solução alcoólica a 10%, 25%, 50%, 75% e 90% por vinte minutos em cada e finalmente por uma hora em álcool a 100%. Com os microrganismos fixados a superfície do implante, foi realizada a metalização das amostras com plasma de ouro. Posteriormente, a aderência dos microrganismos foi visualizada no MEV. 94

3 RESULTADOS Após a análise das colônias formadas, verificou-se que o S. mutans não aderiu aos implantes de superfície lisa, mas aderiu à superfície tratada em grande quantidade. O S. mutans não aderiu aos implantes de superfície lisa (figura 2). Nos implantes de superfície tratada a diluição decimal dos microganismos em 10-2 demonstrou um crescimento elevado de colônias impossibilitando a contagem. A diluição 10-3 demonstrou também uma grande quantidade de microrganismos aderidos, porém, como não houve crescimento nos implantes de superfície lisa, a contagem de UFC não foi realizada (figura 3 e 4). A microscopia eletrônica de varredura confirmou a grande aderência do S. mutans aos implantes de superfície modificada e a ausência de aderência aos implantes de superfície lisa (Figura 5 e 6). Figura 2 - Ausência de colônias de S. mutans em implantes lisos. Figura 5 - Implante de superfície lisa demonstrando ausência de aderência de S. mutans Figura 3 - Formação de colônias de S. mutans em implantes com superfície RBM em diluição de Figura 4 - Formação de colônias de S. mutans em implantes com superfície RBM em diluição de Figura 6 - Streptococcus mutans aderido à superfície do implante tratado com jateamento com cerâmica de fosfato de cálcio (5000X). 95

4 DISCUSSÃO Estudos demonstraram que a periimplantite possui uma patogênese semelhante ao da doença periodontal 4, A correlação entre acúmulo de biofilme, presença de periodontopatógenos e nível de perda óssea ao redor do tecido periimplantar já foi comprovada Em pacientes edêntulos, a área subgengival ao redor dos implantes apresenta principalmente cocos Grampositivos anaeróbios facultativos e bastonetes não móveis. Em periimplantes saudáveis, Streptococcus sanguinis e Streptococcus mitis são os microrganismos predominantes 11. A microbiota periimplantar em pacientes edêntulos é comparada à microbiota que coloniza tecidos moles de pacientes edêntulos sem implantes e a subgengival de pacientes periodontalmente sadios 18,19. A formação inicial do biofilme pode ser influenciada por diferentes superfícies de implantes. A aderência de microrganismos à implantes dentários parece ser diretamente proporcional à rugosidade de sua superfície 10. Um estudo in vivo expondo diferentes materiais de implantes à microbiota bucal demonstrou que estreptococos foram os microrganismos predominantes no biofilme e que a quantidade e qualidade do biofilme formado foram relacionadas aos tipos de superfícies dos implantes 3. O que foi comprovado em nosso trabalho, onde observamos uma grande quantidade de S. mutans aderido à superfície do implante rugoso, em detrimento da ausência de crescimento nos implantes lisos. A aderência e colonização bacteriana foram consideradas fatores chaves no insucesso dos implantes dentários. A periimplantite não ocorre sem prévia aderência microbiana e subseqüente colonização. A aderência depende do tipo de microrganismo, das propriedades físico-químicas da superfície do implante e da presença de fluidos bucais interpostos entre os microrganismos e as superfícies dos implantes 18. Assim, torna-se necessário estudar a influência das superfícies dos implantes sobre a aderência microbiana e conseqüente formação de biofilme dentário. S. mutans, apesar de apresentar maior importância na cariogênese, está presente em biofilmes de superfícies sólidas presentes na boca, associado a outros microrganismos 20. Os fabricantes de implantes dentários desenvolveram tratamentos de superfícies com o intuito de aumentar a rugosidade dos implantes e, consequentemente, melhorar o contato com o osso durante a osseointegração. Dessa forma cada empresa apresenta uma superfície com tratamento peculiar. Sem análises específicas sobre a aderência de microrganismos a essas superfícies, algumas empresas nacionais e internacionais, prevendo uma menor aderência em superfícies lisas, mantêm as primeiras roscas do implante sem tratamento. Após análises dos dados deste estudo e dos encontrados na literatura, parece claro que o método como é feito esse tratamento influencia, não só no potencial de osseointegração, mas também na aderência de microrganismos, que ocorrerá quando este implante estiver exposto ao meio bucal. Desta forma, na utilização clínica de implantes deve-se levar em conta não apenas estudos que mostram sua capacidade de osseointegração, mas também sua suscetibilidade a aderência de microrganismo, principalmente os pioneiros na formação do biofilme que servirão de alicerce para a colonização de microrganismos patogênicos ao tecido periimplantar. CONCLUSÃO A partir da metodologia empregada, os resultados permitem concluir que a o microrganismo S. mutans demonstrou uma grande aderência aos implantes de superfície tratada com jateamento de fosfato de cálcio e não apresentou aderência a implantes de superfície lisa. ABSTRACT The adherence of microorganisms to surfaces rigid mouth like a tooth, a filling material or an implant is a prerequisite for the formation of dental plaque that can eventually cause tooth decay, periodontal disease or peri-implantitis. Dental implants currently have the surface treated by addition or subtraction methods that increase the surface contact with the bone. However, when faced with a case of bone loss and consequent exposure of this surface is assumed that the microorganisms adherence will also be facilitated. The aim of this study was to compare the adherence of S. mutans to smooth surface implants and surface-treated calcium phosphate blasting. We selected six implants of each surface and analyzed by culture of microorganisms. Furthermore, to demonstrate this compliance, an implant of each surface was subjected to the same methodology and analyzed in a scanning electron microscope. We observed the absence of adherence of S. mutans on smooth surface and high adhesion to the implant surface treated, a fact proven by visualization in a scanning electron microscope. UNITERMOS: dental implants, Streptoccocus mutans. 96

5 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1- Quirynen M, Vogels R. Clinical relevance of surface characteristics on the formation of plaque on teeth and implants. Ned Tijdschr Tandheelkd. 2002;109(11): Liljemark WF, Bloomquist C. Human oral microbial ecology and dental caries peridontal diseases. Crit Rev Oral Biol Med. 1996;7(2): Lindhe J, et al. Experimental breakdown of periimplant and periodontal tissues: a study in the beagle dog. Clin Oral Implant Res. 1992;3: Ong ES, Newman HN, Wilson M, Bulman JS. The occurrence of periodontitis-related microorganisms in relation to titanium implants. J Periodontol. 1992;63: Quirynen M, Bollen CML. The influence of surface roughness and surface free-energy on supra- and subgingival plaque formation in man. J Clin Periodontol.1995;22(1): Pongnarisorn NJ, Gemmell E, Tan AE, Henry PJ, Marshall RI, Seymour GJ. Inflammation associated with implants with different surface types. Clin Oral Implants Res Feb;18(1): Shibli JA, Martins MC, Lotufo RF, Marcantonio E Jr. Microbiologic and radiographic analysis of ligature-induced peri-implantitis with different dental implant surfaces. Int J Oral Maxillofac Implants. 2003; 18(3): Rupani D, Izano EA, Schreiner HC, Fine DH, Kaplan JB. Aggregatibacter actinomycetemcomitans serotype f O-polysaccharide mediates coaggregation with Fusobacterium nucleatum. Oral Microbiol Immunol. 2008; 23(2): Wolinsky LE, Decamargo PM, Erad JC, Newman MG. A study of in vitro attachment of Streptococcis sanguis to titanium (abstract). Int J Oral Maxillofac Implants. 1989;4: Albrektsson t, et al. The long-term efficacy of curretly used dental implants: A review and proposed criteria of success. Int J Oral Maxillofac Implants. 1986;1: Rasperini G, et al. In vivo early plaque formation n pure titanium and ceramic abutments: a comparative microbiological and SEM analysis. Clin Oral Implant Res. 1998;9: Ruona K, Maxson BB, Syed S. In vitro adherence of bacteria to two implant materials. J Dent Res. 1991;70: Silva CHFP, et al. Influence of titanium surface roughness on attachment of Streptococcus sanguis: An in vitro study. Implant Dent. 2005;14: Nakazato G, et al. In vivo plaque formation on implant materials. Int J Oral Maxillofac Implants. 1989;4: Mombelli A, Lang N. The diagnosis and treatment of peri- implantitis. Periodontology ;17: Rams TE, Roberts TW, Tatum H Jr, Keyes PH. The subgingival microflora associated with dental implants. J Prosthet Dent. 1984;51: Persson GR, Salvi GE, Heitz-Mayfield LJ, Lang NP. Antimicrobial therapy using a local drug delivery system (Arestin) in the treatment of peri-implantitis. I: Microbiological outcomes. Clin Oral Implants Res. 2006;17: Devides SL, Franco AT. Evaluation of peri-implant microbiota using the polymerase chain reaction in completely edentulous patients before and after placement of implant-supported prostheses submitted to immediate load. Int J Oral Maxillofac Implants. 2006; 21(2): Fürst MM, Salvi GE, Lang NP, Persson GR. Bacterial colonization immediately after installation on oral titanium implants. Clin Oral Implants Res. 2007; 18(4): Heuer W, Elter C, Demling A, Neumann A, Suerbaum S, Hannig M, Heidenblut T, Bach FW, Stiesch-Scholz M. Analysis of early biofilm formation on oral implants in man. J Oral Rehabil. 2007; 34(5):