Evaluation of methods for removal of filling material in endodontic retreatment and assessment of antimicrobial action of solutions used in final irrigation
| Autor: | Clarissa Teles Rodrigues |
|---|---|
| Přispěvatelé: | Norberti Bernardineli, Flaviana Bombarda de Andrade, Marco Antonio Hungaro Duarte, Joao Eduardo Gomes Filho, Ericka Tavares Pinheiro |
| Rok vydání: | 2021 |
| Zdroj: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP Universidade de São Paulo (USP) instacron:USP |
| DOI: | 10.11606/t.25.2017.tde-29112021-103557 |
| Popis: | When endodontic treatment fails, an alternative could be root canal retreatment. During this procedure, all filling material should be removed to allow a new root canal preparation and new obturation of the root canal system. Bacteria are the main cause of endodontic treatment failure, and persistent infection may be related to microorganism ability to penetrate into dentinal tubules. Therefore, this requires the use of irrigating solutions with antimicrobial action and low toxicity. The aim of this study was to evaluate the performance of instruments made of different alloys in root canal re-instrumentation during endodontic retreatment of lateral incisors with apical curvature, using computed microtomography and assessment of these samples by scanning electron microscopy after irrigant activation. Furthermore, the antimicrobial action of a root canal irrigant containing silver nanoparticles, 2% chlorhexidine and 2.5% sodium hypochlorite was evaluated against Enterococcus faecalis biofilm and dentin infected with this microorganism. Thirty extracted maxillary lateral incisors with apical curvature were selected. The teeth were instrumented, filled and divided into three different groups according to the protocol for removal of filling material: Group 1: re-instrumentation with Reciproc R25 instruments, Mtwo 40 and ProDesign Logic 50.01; Group 2: re-instrumentation with ProDesign R, ProDesign Logic 40 and ProDesign Logic 50.01; Group 3: re-instrumentation with Gates-Glidden drills and manual instruments K-file and Hedstroem files. For filling material removal analysis, the samples were scanned in a microtomograph device SkyScan 1174, for comparison of images taken before and after removing the root canal filling, and in each sample the volume was calculated at four levels (apical 1, apical 2, middle and cervical). These samples were split and analyzed by scanning electron microscopy to visualize filling material residues before and after irrigant activation with an ultrasonic device and with the EasyClean system used in continuous rotary motion. Statistical analyses were performed using Kruskal-Wallis, Friedman, Wilcoxon and Dunn tests. Furthermore, the minimum inhibitory concentration of an irrigating solution containing silver nanoparticles was determined against strains of Enterococcus faecalis, by using the microdilution method. Additionally, the antimicrobial activity of silver nanoparticle solution, 2% chlorhexidine and 2.5% sodium hypochlorite was tested against Enterococcus faecalis biofilm in vitro. For biofilm formation, bovine dentin blocks were placed in 24-well culture plates and Enterococcus faecalis biofilm was developed for 21 days. The dentin blocks were divided into 9 experimental groups of 5 blocks each, according to the irrigating solution used and the time in contact with the irrigant (5, 15 and 30 minutes). The samples were stained with Live/Dead reagent for analysis by confocal laser scanning microscopy (CLSM). Finally, the antimicrobial action of these solutions was tested after dentinal tubules were contaminated with Enterococcus faecalis. Dentin tubes were made from bovine incisors, taken to a centrifuge and infected with Enterococcus faecalis. The dentin tubes were treated with silver nanoparticle solution, 2% chlorhexidine and 2.5% sodium hypochlorite, and analyzed by CLSM to assess the antimicrobial activity of these solutions against bacteria in the dentinal tubules. The results showed that residues of filling material were found after root canal reinstrumentation in all groups. No significant difference was observed in removal of filling material between the reciprocating instruments Reciproc and ProDesign R and between rotary instruments Mtwo 40 and ProDesign Logic 40. The ProDesign Logic 50/.01 instrument significantly improved the removal of filling material compared with the use of Reciproc and ProDesign R instruments. The apical levels presented greater amount of remnant filling material compared with middle and cervical levels. After canal reinstrumentation, the passive ultrasonic irrigation and irrigant agitation with EasyClean significantly improved the removal of residual filling material in all root canal thirds. There was no significant difference between the performance of ultrasonics and EasyClean regarding the removal of residual filling material, as well no significant difference was observed in the removal of these residues when comparing apical, middle and cervical thirds. Regarding the action of the irrigating solutions against Enterococcus faecalis, the minimum inhibitory concentration of silver nanoparticle solution capable of eliminating this microorganism in broth and agar plates was 94 ppm. After the irrigation of Enterococcus faecalis biofilm, the silver nanoparticle solution was significantly less effective in killing bacteria compared with chlorhexidine when used for time of contact of 5 minutes. The sodium hypochlorite solution presented antimicrobial activity significantly higher compared with the silver nanoparticle solution and chlorhexidine. This solution also presented higher ability to dissolve biofilm in all times tested, whereas the silver nanoparticle solution presented higher ability to dissolve biofilm compared with chlorhexidine in times of 5 and 15 minutes. In infected intratubular dentin with Enterococcus faecalis, the sodium hypochlorite solution presented significant higher effectiveness than the silver nanoparticle solutions and chlorhexidine, especially in middle third and deep areas of the root canal. When comparing the antimicrobial activity of these solutions in biofilm and infected intratubular dentin, it was shown that when the silver nanoparticle solution was used for shorter periods of time, it was more effective in intratubular dentin compared with biofilm. On the other hand, with longer time of 30 minutes, the number of viable bacteria was higher in intratubular dentin than in biofilm, which was also observed when using the sodium hypochlorite solution in this time of action. It was concluded that to increase the rate of success in endodontic retreatment, the combination of the use of reciprocating and rotary instruments in the removal of filling material, the agitation of irrigants and the use of antimicrobial agents could be used in an attempt to eliminate bacteria that resisted to endodontic treatment. Em casos de insucesso do tratamento endodôntico, uma alternativa seria o retratamento do canal radicular. Durante este procedimento deve haver remoção de todo o material obturador para que seja realizada novo preparo biomecânico e nova obturação do sistema de canais radiculares. Bactérias são o principal fator etiológico em casos de fracasso da terapia endodôntica, e esta infecção persistente pode estar relacionada à capacidade dos microganismos em penetrar nos túbulos dentinários. Por este motivo é necessário o uso de soluções na irrigação do canal radicular com ação antimicrobiana e com boa tolerância tecidual. O objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho dos instrumentos de diferentes ligas metálicas na desobturação do canal radicular durante o retratamento endodôntico de incisivos laterais superiores com curvatura apical, por meio da microtomografia computadorizada e análise destas amostras no microscópio eletrônico de varredura após a ativação de irrigantes. Posteriormente foi avaliada a capacidade antimicrobiana de um irrigante do canal radicular contendo nanopartículas de prata, clorexidina a 2% e hipoclorito de sódio a 2,5% frente ao biofilme de Enterococcus faecalis e à dentina contaminada com este mesmo microrganismo. Foram selecionados trinta incisivos laterais superiores humanos extraídos que apresentavam curvatura apical. Os dentes foram instrumentados, obturados e divididos em três diferentes grupos de acordo com o protocolo de remoção do material obturador do canal radicular: no Grupo 1: a desobturação foi realizada com os instrumentos Reciproc R25, Mtwo 40 e ProDesign Logic 50.01; no Grupo 2: foram utilizados os instrumentos ProDesign R, ProDesign Logic 40 e ProDesign Logic 50.01; e no Grupo 3: a desobturação foi realizada com brocas de Gates-Glidden e instrumentos manuais tipo K e Hedstroem. Para a análise da remoção do material obturador, as amostras foram escaneadas em micrótomogafo SkyScan 1174 para que fossem comparadas as imagens antes e após a desobturação do canal radicular, e em cada amostra este volume foi calculado nos quatro níveis (apical 1, 2, médio e cervical). Estas amostras posteriormente foram clivadas e analisadas no microscópio eletrônico de varredura, para a visualização de resíduos de material obturador antes e após a ativação de irrigantes com o ultrassom e com o sistema EasyClean utilizado em rotação contínua. Para a análise estatística dos resultados foram utilizados os testes de Kruskal-Wallis, Friedman, Wilcoxon e Dunn. Posteriormente, foi determinada a concentração inibitória mínima de uma solução irrigadora do canal contendo nanopartículas de prata frente a cepas de Enterococcus faecalis, através do método de diluição em caldo. Em seguida, foi testada a atividade antimicrobiana das soluções de nanopartículas de prata, da clorexidina a 2% e do hipoclorito de sódio a 2,5% sobre o biofilme de Enterococcus faecalis in vitro. Para isso, foram utilizados blocos de dentina bovina colocados em placas de 24 poços e biofilme de Enterococcus faecalis foi formado durante 21 dias. Os blocos de dentina foram divididos em 9 grupos experimentais com 5 blocos cada um, em função dos irrigantes avaliados e do tempo de exposição à solução irrigadora (5, 10 e 15 minutos). As amostras foram coradas com corante Live/Dead para posterior análise no microscópio confocal de varredura a laser (MCVL). Por fim, foi testada a atividade antimicrobiana destas soluções irrigadoras após a contaminação de túbulos dentinários com Enterococcus faecalis. Foram confeccionados tubos de dentina a partir de incisivos bovinos que foram levados à centrífuga e contaminados com Enterococcus faecalis. Os tubos de dentina receberam tratamento com a solução de nanopartículas de prata, com clorexidina a 2% e com hipoclorito de sódio a 2,5%, e foram analisados no MCVL para avaliar a atividade antimicrobiana das soluções sobre bactérias presentes nos túbulos dentinários. Os resultados demonstraram que resíduos de material obturador foram encontrados após a desobturação do canal em todos os grupos. Não houve diferença significante na remoção de material obturador entre os instrumentos reciprocantes Reciproc e ProDesign R e entre os instrumentos rotatórios Mtwo 40 e ProDesign Logic 40. O instrumento ProDesign Logic 50/.01 melhorou significantemente a remoção de material obturador comparado com o uso dos instrumentos Reciproc e ProDesign R. Os níveis apicais apresentaram uma maior quantidade de material obturador remanescente comparados com os níveis médio e cervical. Após a desobturação do canal radicular, a irrigação ultrassônica passiva e agitação dos irrigantes com o EasyClean melhoraram significantemente a remoção de resíduos de material obturador em todos os terços do canal radicular. Não houve diferença significante no desempenho do ultrassom e do EasyClean em relação à remoção de resíduos de material obturador, assim como não foi observada diferença significante na remoção destes resíduos quando comparados terços apical, médio e cervical. No que diz respeito à ação das soluções irrigadoras sobre o Enterococcus faecalis, a concentração inibitória mínima da solução de nanopartículas de prata capaz de eliminar este microrganimo em meio de cultura e ágar foi de 94 ppm. Após a irrigação no biofilme de Enterococcus faecalis, a solução de nanopartículas de prata foi significantemente menos efetiva em matar bactérias comparada com a clorexidina quando utilizadas pelo tempo de 5 minutos. A solução de hipoclorito de sódio apresentou atividade antimicrobiana significantemente maior comparada com as soluções de nanopartículas de prata e clorexidina. Essa solução ainda apresentou maior capacidade de dissolução do biofilme em todos os tempos testados, enquanto que a solução de nanopartículas de prata apresentou maior capacidade de dissolver o biofilme comparada à clorexidina nos tempos de 5 e 15 minutos. Na dentina intratubular infectada com Enterococcus faecalis, a solução de hipoclorito de sódio apresentou efetividade significantemente maior que as soluções de nanopartículas de prata e clorexidina, principalmente no terço médio e na região profunda do canal radicular. Quando comparada a atividade antimicrobiana destas soluções no biofilme e na dentina intratubular infectada, verificou-se que quando a solução de nanopartículas de prata foi utilizada por um tempo mais curto, foi mais efetiva na dentina intratubular comparada com o biofilme. De maneira contrária, com tempo maior de 30 minutos, o número e bactérias viáveis foi maior na dentina intratubular do que no biofilme, o que ocorreu também com a solução de hipoclorito de sódio neste tempo de ação. Conclui-se que para se aumentar a chance de sucesso em tratamentos retratamentos endodônticos, a combinação do uso de instrumentos reciprocantes e rotatórios na desobturação do canal, agitação de irrigantes e uso de agentes com capacidade antimicrobiana podem ser utilizados na tentativa de se eliminar bactérias resistente ao tratamento endodôntico. |
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