Desarrollo in vitro de un modelo de biofilm oral sobre superficies de implantes dentales y estudio de la cinética de formación.

Abstract

Antecedentes y objetivos: El biofilm bacteriano oral es uno de los factores más importantes en la patogénesis de las enfermedades periimplantarias, como son las mucositis periimplantarias o periimplantitis. Hoy en día, se sabe muy poco sobre el comportamiento de estas comunidades bacterianas periimplantarias y no hay pruebas suficientes para establecer conclusiones definitivas sobre la prevención y la eliminación de ellas. El objetivo de este trabajo fue el desarrollo y puesta a punto de un modelo in vitro reproducible de biofilm periimplantario, modelo que incluyó seis de las principales bacterias implicadas en su desarrollo in vivo sobre implantes dentales disponibles comercialmente. Se estudiaron a lo largo de diferentes tiempos de incubación su dinámica y cinética de formación, lo que puede ayudar a mejorar el conocimiento acerca del comportamiento de estas bacterias sobre dichas superficies, teniendo en cuenta tanto la micro- como la macro-estructura de las superficies del implante.

Material y métodos: Se emplearon seis cepas de referencia estándar para desarrollar biofilms sobre implantes dentales de 10 mm de longitud 3,25/3,4 mm de diametro con superficie patentada sometida a grabado ácido de rugosidad mínima. Los implantes estériles se introducen en una placa de cultivo multipocillo en contacto con la mezcla bacteriana, que incluye colonizadores iniciales (Streptococcus oralis y Actinomyces naeslundii), tempranos (Veillonella parvula), secundarios (Fusobacterium nucleatum) y tardíos (Porphyromonas gingivalis y Aggregatibacter actinomycetemcomitans) durante diferentes tiempos (12, 24, 48, 72, 96 y 120 horas) de incubación. La estructura de los biofilms obtenidos se estudió usando microscopía láser confocal (CLSM). La cinética del biofilm bacteriano y el número de unidades formadoras de colonias (UFC)/biofilm de cada especie bacteriana se obtuvieron mediante reacción en cadena de la polimerasa (PCR) cuantitativa a tiempo real (qPCR). El análisis estadístico se realizó con el análisis de la varianza (ANOVA) con corrección de Bonferroni.

Resultados: Mediante la técnica de CLSM se ha podido comprobar como el biofilm bacteriano evoluciona en el tiempo, estando ya presente desde las primeras 12 horas de incubación como una capa discontinua que evolucionan a agregados multicelulares, sin llegar a cubrir toda la superficie del mismo en ningún momento del estudio. Por qPCR se ha comprobado que las seis cepas bacterianas se encuentran incorporadas en el biofilm desde las 12 h de incubacion. La especie S. oralis ha demostrado un comportamiento muy estable en el tiempo sobre el material de implante con respecto a su concentración (p>0,05 al comparar entre sí las concentraciones a los diferentes tiempos estudiados). La especie A. naeslundii ha presentado únicamente diferencias significativas cuando se compara su concentración a 48 h con 12 y 72 h de incubación (p=0,03 en ambos casos). V. parvula se encuentra en mayor concentración en el periodo de 96 h, al igual que P. gingivalis (p=0,00 con respecto al resto de tiempos). F. nucleatum fue estable sin diferencias entre tiempos (p>0,05). A .actinomycetemcomitans presentó sólo diferencias significativas cuando se comparaba su concentración a 24 y 72 h de incubación (p=0,012).

Conclusión: Este estudio demuestra que el modelo de biofilm in vitro propuesto es válido para comparar el desarrollo de biofilms sobre diferentes implantes dentales comercializados y permite evaluar el desarrollo del mismo, así como los recuentos bacterianos.