Photonic real-time monitoring of bacterial reduction in root canals by genetically engineered bacteria after chemomechanical endodontic therapy

ABSTRACT

Microbial infection plays an important role in the development of pulp necrosis and formation of periapical lesions. In vitro and in vivo research in this field, traditionally microbiological culture methods using paper point sampling and quantitative culture, faces difficulties in completely removing bacteria from the root canal system and analyzing sequential procedures. This study employed genetically engineered bioluminescent bacteria and a light-sensitive imaging system to allow real-time visualization of the infection. Ten extracted teeth incubated with P. aeruginosa were treated by mechanical instrumentation with K-files (#30 K-file, #35 K-file and #40 K-file) and chemical irrigation with sodium hypochlorite and hydrogen peroxide. Irrigation alone reduced the contamination in 18 percent; the first chemomechanical sequence (instrumentation with a #30 K-file + irrigation) provided 41 percent of reduction; the second sequence (#35 K-file + irrigation) achieved 62 percent; and the complete therapy (#30 K-file + #35 K-file + #40 K-file + irrigation) achieved 93 percent of bacterial reduction. These results suggest that the endodontic treatment is dependent on the association of a chemical and mechanical approaches and that root canal enlargement improves bacterial reduction probably because the irrigation has more access to the apical third.

RESUMO

Infecções microbianas são um dos fatores principais no desenvolvimento de necrose pulpar e lesões periapicais. Tradicionalmente, estudos in vivo e in vitro utilizam cultura microbiológica com coletas com cones de papel e quantificação de unidades formadoras de colônia. A maior desvantagem deste método é a dificuldade de se remover as bactérias dos canais radiculares e a impossibilidade de promover a análise seqüencial deste procedimento. Este estudo empregou bactérias geneticamente modificadas para apresentarem bioluminescência e um sistema sensível a baixa luminosidade, permitindo a visualização em tempo-real da área infectada. Dez dentes extraídos foram incubados com P. aeruginosa e tratados endodonticamente com instrumentação mecânica com limas K (#30, #35 e #40) e irrigação com hipoclorito de sódio e peróxido de hidrogênio. A irrigação sozinha reduziu a contaminação inicial em 18 por cento; a primeira seqüência de lima e irrigação (lima #30) obteve 41 por cento de redução; a segunda seqüência (lima #35 e irrigação) obteve 62 por cento; e o tratamento completo (lima #30, lima #35, lima #40 e irrigação) reduziu a contaminação bacteriana inicial em 93 por cento. Os resultados sugerem que o tratamento endodôntico é dependente da associação dos procedimentos químico-mecânicos que promovem o alargamento do canal radicular, otimizando a redução microbiana, possivelmente devido ao maior acesso das substâncias químicas à porção apical do canal radicular.