Caracterização taxonômica de um biofilme multiespécies formado in situ e avaliação da viabilidade bacteriana em canais radiculares submetidos a diferentes protocolos de desinfecção

Abstract

Objetivos: Caracterizar um biofilme multiespécies formado in situ através de sequenciamento de DNA de alto rendimento (NGS) e avaliar sua viabilidade após o emprego de diferentes protocolos de desinfecção. Metodologia: Setenta e duas raízes palatinas de molares superiores foram selecionadas. Para contaminação por biofilme multiespécie (n=72), foram confeccionados 20 dispositivos intrabucais, dois para cada voluntário (n=8). Dois voluntários utilizaram os dispositivos duas vezes em momentos distintos. Após a utilização dos dispositivos por 21 dias, uma raiz foi usada para caracterização taxonômica do biofilme por meio do NSG (n=10) e as demais distribuídas em cinco grupos testes (n=10): PUI - Irrigação Ultrassônica Passiva, EC - Easy Clean, XPF - XP-endo Finisher, aPDT – Terapia Fotodinâmica Antimicrobiana, CI – Irrigação convencional e um grupo controle sem intervenção (CT). A descrição das características do biofilme foi realizada por meio de ferramentas de bioinformática. A viabilidade microbiana foi avaliada em imagens de microscopia confocal a laser com auxílio do BioImage L e o percentual de células viáveis foi comparado entre os grupos (alfa ≤ .05). Resultados: Foram identificadas 562 OTUs, que pertencem a 93 gêneros, 44 famílias e 8 filos. A colonização bacteriana foi diferente para cada biofilme e as amostras não apresentaram o mesmo grupo de bactérias predominantes. Alguns padrões gerais de agrupamento de amostras foram observados e um microbioma central de OTUs e gêneros prevalentes foi identificado. Em toda a extensão do canal radicular, não houve diferença entre os protocolos de desinfecção (p>.05) e EC, PUI e aPDT apresentaram redução na viabilidade celular quando comparados ao CT (p<.05). Conclusões: Biofilmes produzidos in situ demonstraram ser heterogêneos, com alguns padrões de diversidade, o que parece assemelhar-se às comunidades microbianas presentes em infecções endodônticas. EC, PUI e aPDT tiveram efeitos ecológicos significativos no biofilme intrarradicular multiespécie induzido in situ, quando comparados com amostras sem tratamento.

Objectives: To characterize a multi-species biofilm formed in situ through next- generation sequencing (NGS) and to evaluate its viability after the use of different disinfection protocols. Methodology: Seventy-two palatal roots of maxillary molars were selected. For contamination by multispecies biofilm (n = 72), 20 intraoral devices were made, two for each volunteer (n = 8). Two volunteers used the devices twice at different times. After using the devices for 21 days, one root was used to characterize the biofilm using the NSG (n = 10) and the others were distributed in five test groups (n = 10): PUI - Passive Ultrasonic Irrigation, EC - Easy Clean, XPF - XP-endo Finisher, aPDT - Antimicrobial Photodynamic Therapy, CI - Conventional irrigation and control group without intervention (CT). - The description of the biofilm characteristics was carried out using bioinformatics tools. Microbial viability was assessed using confocal laser microscopy images with the aid of BioImage L and the percentage of viable cells was compared between groups (alpha ≤ .05). Results: Five hundred and sixty-two OTUs were identified, belonging to 93 genera, 44 families and 8 phyla. The bacterial colonization was different for each biofilm and the samples did not present the same group of predominant bacteria. Some general patterns of sample clustering were observed and a central microbiome of OTUs and prevalent genera was identified. In the entire length of the root canal, there was no difference between the disinfection protocols (p>.05) and EC, PUI and aPDT showed a reduction in cell viability when compared to CT (p<.05). Conclusions: Biofilms produced in situ proved to be heterogeneous, with some patterns of diversity, which seems to be similar to the microbial communities present in endodontic infections. EC, PUI and aPDT had significant ecological effects on multispecies intraradicular biofilm formed in situ, when compared with untreated samples.