Effect of edta and qmix ultrasonic activation on the reduction of microorganisms and endotoxins in ex vivo human root canals

Abstract The present study aimed to compare the effectiveness of QMiX and 17% EDTA associated to passive ultrasonic irrigation (PUI) or manual agitation (MA) on the reduction of E. faecalis, E. coli and LPS from root canals. Forty single rooted human teeth were randomly divided into four groups (n=10), according to the final irrigation protocol: EDTA+MA, QMiX+MA, EDTA+PUI, QMiX+PUI. Sample collections were obtained from the root canal content immediately before preparation (baseline-S1), after instrumentation (S2), after final irrigation protocol (S3) and 7 days after instrumentation and final irrigation (S4). The antimicrobial effectivity and on endotoxin content were analyzed by culture procedure (CFU/mL) and LAL assay (EU/mL), respectively. The results were statistically analyzed by Kruskal-Wallis and Friedman test (α=5%). QMiX+MA and QMiX+PUI reduced 100% of E. coli and E. faecalis bacteria and also prevented E. faecalisregrowth at S4. EDTA significantly reduced E. coli, but it was not effective in reducing E. faecalis. All protocols reduced EU/mL when compared to S1, however at S4 there was a significant reduction of EU/mL only in the QMiX+MA and QMiX+PUI groups in relation to S3 and S2, respectively. Final irrigation with QMiX associated with MA or PUI had superior antibacterial efficacy compared to EDTA, eliminating 100% of E. coli and E. faecalis strains. In addition, QMiX+PUI reduced 97.61% of the initial content of LPS.

Resumo O presente estudo objetivou comparar a eficácia do QMiX e do EDTA 17% associado à irrigação ultrassônica passiva (PUI) ou agitação manual (MA) na redução de E. faecalis, E. coli e LPS de canais radiculares. Quarenta dentes humanos unirradiculares foram divididos aleatoriamente em quatro grupos (n = 10), de acordo com o protocolo final de irrigação: EDTA+MA, QMiX+MA, EDTA+PUI, QMiX+PUI. Coletas das amostras foram obtidas a partir do conteúdo do canal radicular imediatamente antes do preparo (inicial-S1), após a instrumentação (S2), após o protocolo final de irrigação (S3) e 7 dias após a instrumentação e irrigação final (S4). A eficácia antimicrobiana e o conteúdo de endotoxina foram analisados ​​por procedimento de cultura (UFC/mL) e ensaio LAL (EU/mL), respectivamente. Os resultados foram analisados estatisticamente pelo teste de Kruskal-Wallis e Friedman (α = 5%). QMiX+MA e QMiX+PUI reduziram 100% das bactérias E. coli e E. faecalis e também preveniram a recolonização de E. faecalis em S4. O EDTA reduziu significativamente E. coli, mas não foi eficaz na redução de E. faecalis. Todos os protocolos reduziram EU/mL quando comparados com S1, no entanto, no S4 houve uma redução significativa de EU/mL apenas nos grupos QMiX+MA e QMiX+PUI em relação a S3 e S2, respectivamente. A irrigação final com QMiX associada a MA ou PUI apresentou eficácia antibacteriana superior em relação ao EDTA, eliminando 100% das cepas de E. coli e E. faecalis. Além disso, QMiX+PUI reduziu 97,61% do conteúdo inicial de LPS.

Correlation between volume of root canal, cultivable bacteria, bacterial complexes and endotoxins in primary infection

Abstract This clinical study was conducted to correlate the levels of endotoxins and culturable bacteria found in primary endodontic infection (PEI) with the volume of root canal determined by using Cone Beam Computed Tomography (CBCT); and to evaluate the bacterial diversity correlating with clinical features. Twenty patients with PEI were selected and clinical features were recorded. The volume (mm3) of root canal was determined by CBCT analysis. Root canal samples were analyzed by using kinetic LAL-assay test to determine the levels of endotoxins and anaerobic technique to determine the bacterial count (CFU/mL). DNA was extracted from all samples to determine bacterial diversity and quantified by using Checkerboard-DNA-DNA- Hybridization. Culturable bacteria and endotoxins were detected in 100% of the root canal samples. Linear regression analysis revealed a correlation between root canal volume and presence of anaerobic bacteria (p<0.05). Positive correlations were found between bacteria species and presence of different clinical features (p<0.05). After grouping the bacteria species into bacterial complexes, positive associations were found between green, orange and red complexes with presence of sinus tract (p<0.05). This clinical study revealed that larger root canals hold higher levels of culturable bacteria in PEI. Thus, the interaction of different virulent bacteria species in complexes seems to play an important role in the development of clinical features.

Resumo Este estudo clínico foi conduzido para correlacionar os níveis de endotoxinas e bactérias cultiváveis encontradas na infecção endodôntica primária (IEP) com o volume do canal radicular determinado pelo uso da Tomografia Computadorizada de Feixe Cônico (TCFC); e avaliar a diversidade bacteriana correlacionada com características clínicas. Vinte pacientes com IEP foram selecionados e as características clínicas foram registradas. O volume (mm3) do canal radicular foi determinado pela análise TCFC. As amostras do canal radicular foram analisadas usando o teste cinético de análise LAL para determinar os níveis de endotoxinas e técnicas anaeróbicas para determinar a contagem bacteriana (UFC/mL). O DNA foi extraído de todas as amostras para determinar a diversidade bacteriana e quantificado utilizando o teste Checkerboard-DNA-DNA-Hybridization. Bactérias cultiváveis e endotoxinas foram detectadas em 100% das amostras do canal radicular. A análise de regressão linear revelou uma correlação entre o volume do canal radicular e a presença de bactérias anaeróbicas (p<0,05). Foram encontradas correlações positivas entre espécies de bactérias e presença de diferentes características clínicas (p<0,05). Após agrupamento das espécies dos micro-organismos em complexos bacterianos, foram encontradas associações positivas entre os complexos verde, laranja e vermelho com presença de fístula (p<0,05). Este estudo clínico revelou que os canais radiculares mais amplos possuem níveis mais elevados de bactérias cultiváveis na IEP. Assim, a interação de diferentes espécies de bactérias virulentas em complexos parece desempenhar um papel importante no desenvolvimento de características clínicas.