Modelo de biofilm bacteriano in vitroevaluación en superficies de implantes y comparación de agentes antimicrobianos

Resumen

La presente tesis doctoral se basa en las siguientes investigaciones originales publicadas en revistas científicas: Artículo original 1. M.C. Sánchez, A. Llama-Palacios, E. Fernández, E. Figuero, M.J. Marín, R. León, V. Blanc, D. Herrera, M. Sanz. An in vitro biofilm model associated to dental implants: structural and quantitative analysis of in vitro biofilm formation on different dental implant surfaces. Dental Materials (2014);30(10):1161-71. doi: 10.1016/j.dental.2014.07.008. Artículo original 2. E. Fernández, MC. Sánchez, A. Llama-Palacios , M. Sanz, D. Herrera. Antibacterial effects of toothpastes evaluated in an in vitro biofilm model. Oral Health and Preventive Dentistry (2016). Aceptado para publicación. Artículo original 3. MC. Sánchez, E. Fernández, A. Llama-Palacios, E. Figuero, V. Blanc, R. León, D. Herrera, M. Sanz. Response to antiseptic agents of periodontal pathogens in in vitro biofilms on titanium and zirconium surfaces. Dental Materials (2017) Feb 22. pii: S0109-5641(16)30523-1. doi: 10.1016/j.dental.2017.01.013. [Epub ahead of print]. El propósito de esta serie de estudios fue, en primer lugar, evaluar el modelo de biofilm in vitro sobre superficies de implantes de titanio y zirconio y compararlo con el mismo biofilm formado sobre hidroxiapatita. Con el fin de superar algunas de las limitaciones de las técnicas de cultivo, se ha combinado la reacción en cadena de la polimerasa cuantitativa a tiempo real (qPCR), con la tinción discriminante de monoazida de propidio (PMA), lo que permite distinguir entre bacterias vivas y muertas. El segundo objetivo ha sido comparar el efecto antibacteriano de diferentes dentífricos, empleando el método de ¿slurry¿ para aplicar el dentífrico en el modelo de biofilm subgingival in vitro y evaluar su eficacia a través de qPCR y PMA. Por último, se ha comparado el número de bacterias vivas asociadas a un modelo de biofilm formado sobre superficies SLA de titanio y óxido de zirconio, tras ser expuestas a diferentes agentes antisépticos. En la primera investigación, el análisis estructural mostró que los biofilms se desarrollaron en los tres materiales testados. Sin embargo, se han encontrado diferencias significativas entre los biofilms de hidroxiapatita, por un lado, y los formados sobre superficies de titanio y zirconio por otro lado, en lo que se refiere a la organización tridimensional de los biofilms y el número de bacterias. Esta investigación también ha mostrado que el uso de microscopía láser confocal (CLSM), microscopía electrónica de barrido a baja temperatura (LTSEM) y qPCR permite el estudio de modelos in vitro tanto en términos de estructura y morfología, así como en dinámica y cinética bacteriana. Las dificultades para evaluar la efectividad de los dentífricos sin la variabilidad asociada al cepillado condujo al propósito de prepararlos en forma de ¿slurry¿, para emplearlos como un enjuague. Esta técnica se ha aplicado previamente en diferentes estudios, bajo condiciones de no cepillado, o en estudios in vitro y ex vivo. El presente estudio confirma que el método de ¿slurry¿ es válido para comparar dentífricos en un modelo de biofilm in vitro, así como la validez de la técnica de qPCR para medir los efectos antimicrobianos de los agentes antiplaca. Los resultados de la tercera investigación han mostrado que las especies bacterianas incluidas en el modelo de biofilm in vitro formado sobre superficies de titanio (SLA) y óxido de zirconio, sufrieron un descenso similar en su vitalidad al ser expuestas a los diferentes agentes antimicrobianos.