Porównanie efektów laseroterapii ręcznej, ultradźwiękowej i Er:YAG w leczeniu chorób przyzębia

Użycie aparatury ręcznej i ultradźwiękowej długo uchodziło za najefektywniejszą i najwygodniejszą metodę usuwania kamienia nazębnego i płytki nazębnej. Jednakże, te konwencjonalne metody leczenia sprawiają, że korzeń pokrywa się warstwą mazistą zawierającą drobnoustroje oraz endotoksyny bakteryjne. Po użyciu przyrządów ultradźwiękowych obserwowano więcej zniszczonych i szorstkich powierzchni.^1,2

Od niedawna prowadzone są badania dotyczące użycia różnych laserów służących do usuwania kamienia nazębnego, np. CO2, Nd:YAG i Er:YAG. Spośród nich Er:YAG uważany jest za najefektywniejszy, co zawdzięcza zdolności do absorpcji wody. Wywołuje on zmiany w powierzchni korzenia, która jest w większym stopniu biokompatybilna z połączeniami tkanek miękkich, poprawiając w ten sposób wyniki leczenia chorób przyzębia.^3,4

Celem opisywanych badań było przeanalizowanie efektów użycia lasera Er:YAG w porównaniu ze skalowaniem ręcznym  i ultradźwiękowym przyczepu łącznotkankowego ze zmienionymi chorobowo powierzchniami korzenia.

Materiały i metody
Pacjenci cierpiący na przewlekłą paradontozę zgłaszający się do M.A. Rangoonwala College of Dental Sciences and Research Centre w Pune, zostali wyselekcjonowani do badań. Grupę pacjentów objętych badaniem stanowiły osoby niepalące, systematycznie dbające o zdrowie, w wieku ≥ 35 lat. Każdy wybrany pacjent miał przynajmniej jeden ząb jednokorzeniowy objęty zmianami przyzębia, kwalifikujący się do usunięcia. W badaniu wykorzystano 15 takich zębów, usuniętych wybranym pacjentom. Z badań zostały wykluczone osoby, które leczyły się antybiotykami w czasie ostatnich 4 miesięcy.
Tuż po ekstrakcji, krew, ślina i pozostałości tkanki miękkiej usunięto, delikatnie przemywając zęby w warunkach sterylnych i opłukując je w sterylnym roztworze soli fizjologicznej. Z każdego zęba uzyskano 2 próbki, przecinając go sterylną diamentową tarczą działającą na niskich obrotach, chłodzoną sterylna wodą.

Dokonano cięcia korony 1 mm poniżej powierzchni przyszyjkowej, a podział wierzchołkowy został dokonany 4 mm od wierzchołka korzenia. Aby zapobiec zanieczyszczeniu z miazgi, ściana miazgi została odseparowana od pozostałej zewnętrznej części zębiny korzenia przy użyciu wiertła działającego na niskich obrotach. Wszystkie 30 tak pozyskanych z zębów próbek przypisano losowo do 3 grup: Grupa A (n=10 leczonych metodą skalowania ręcznego), Grupa B (n=10 leczonych metodą ultradźwiękową), Grupa C (n=10 leczonych laserem Er:YAG).

Próbki z Grupy A były skalowane ręcznie przy użyciu skrobaczek Gracey 1-2, 3-4, 5-6, 7-8, którymi posługiwano się do momentu usunięcia całego widocznego kamienia nazębnego. Próbki z Grupy B skalowano ultradźwiękowo przez 60 s, do momentu usunięcia całego widocznego kamienia nazębnego.

W przypadku próbek z Grupy C zastosowano leczenie laserem Er:YAG (długość fali = 2,94 µm, Fotona, Słowenia) ustawionym na 160 mJ/impuls przy 10 Hz, co jest równoważne gęstości energetycznej równej 94 J/cm2 na impuls. Laser został użyty w trybie kontaktowym w obecności wody. Szafirowa końcówka lasera została użyta równolegle wzdłuż powierzchni korzenia, pod kątem 20 st. przez 40 s dla każdej próbki. Następnie, próbki korzeni umieszczono na 1 godz. na płytce Petriego, wypełnionej roztworem przeciwbakteryjnym i przeciwgrzybicznym w celu uniknięcia zanieczyszczenia. Następnie próbki zostały dokładnie opłukane w buforowanym roztworze chlorku sodu Dulbecco i pokryte 2 ml zawiesiny fibroblastów L929. Hodowla komórek przebiegała w temperaturze 37 st. C, w wilgotnej atmosferze składającej się z 95% powietrza i 5% CO2 przez 3 dni.

5 ml zawiesiny komórkowej wysiano na hodowlę tkankową zawierającą próbki korzeni i inkubowano przez 3 dni. Na koniec, komórki zostały wypłukane buforowanym roztworem chlorku sodu Dulbecco (DPBS) i utrwalone roztworem DPBS zawierającym 4% glutaraldehydu. Utrwalone próbki, poddane procesowi odwadniania w roztworze etanolu/wody, zostały zanurzone w heksametylodisilazanie na 30 min. w celu dokończenia odwadniania. Odwodnione komórki zostały spryskane złotem i poddane obserwacji metodą skaningowej mikroskopii elektronowej w celu obejrzenia przyczepów łącznotkankowych z powierzchnią próbek korzeni.

Rezultaty
Na wszystkich leczonych powierzchniach zaobserwowano morfologię fibroblastów, jak również zauważono, że jest ona różna w przypadku poszczególnych sposobów leczenia. W grupach leczonych ręcznym i ultradźwiękowym skalerem zaobserwowano rozproszone płaskie i zdrowe fibroblasty z niską liczbą lampellipodii oraz przedłużenia przyczepów do powierzchni falistych. W grupie lasera Er:YAG leczone powierzchnie były pokryte zlewającą się monowarstwą płaskich, wrzecionowatych fibroblastów, które były mocno przytwierdzone do powierzchni korzenia przez wiele lamellipodii i przedłużenia przyczepów.
Dyskusja
W leczeniu chorób przyzębia, w przypadku mechanicznego usuwania płytki nazębnej i kamienia nazębnego, konieczna jest kontrola oraz zapobieganie stanom zapalnym. Porównanie w badaniach klinicznych użycia ultradźwiękowych i ręcznych przyrządów^{5, 6} wykazało redukcję sondowanej głębokości i wskaźnika krwawienia dziąseł. Jednakże, użycie aparatury mechanicznej sprawia, że powierzchnia korzenia pokrywa się warstwą mazistą, która zaciera ujścia kanalików zębinowych, zawiera zarazki, endotoksyny bakteryjne i szczątkowe zanieczyszczenia cementu korzeniowego, co utrudnia dobre leczenie przyzębia oraz regenerację przyczepu łącznotkankowego.⁷

Laser Er:YAG sprawia, że na powierzchni korzenia powstaje lepsza biokompatybilność dla przyczepu miękkich tkanek. Usuwa on lipopolisacharydy, kamień nazębny, warstwę mazistą i cement, zapewniając wysoki potencjał bakteriobójczy przy niskim poziomie energii w warstwie zębiny korzeniowo zainfekowanej.^8,9 Niniejsze badanie pozwoliło zaobserwować, że fibroblasty mocno przyczepiały się do próbek leczonych laserem Er:YAG w porównaniu z próbkami leczonymi przyrządami ręcznymi i ultradźwiękowymi.

Frentzen et al.¹⁰, w badaniu histologicznym porównał efekty narzędzi Er:YAG zastosowanych do objętych zmianami chorobowymi powierzchni korzeni z mechanicznym usuwaniem płytki nazębnej i kamienia nazębnego przy użyciu aparatury ultradźwiękowej. Rezultaty wykazały, że ultradźwiękowe oczyszczanie skutkowało powstaniem gładkiej powierzchni pokrytej warstwą mazistą¹¹ zawierającą pozostałości zanieczyszczeń stomatologicznych, zanieczyszczony cement korzeniowy, endotoksyny bakteryjne i kamień poddziąsłowy^12,13, podczas gdy napromieniowanie laserem Er:YAG wywołało powstanie szkliwionej mikrostruktury ukazującej ogólny widok na powierzchnię korzenia.

Babay¹⁴ ocenił przyczep łącznotkankowy z powierzchnią korzeni zmienionych chorobowo, w przypadku których zastosowano skrobak, skaler ultradźwiękowy, lub związki chelatowe różnych preparatów, jak kwas cytrynowy, chlorowodorek tetracykliny lub EDTA, których użyto, by osiągnąć powierzchnie o różnych teksturach. Zaobserwowano, że w przypadku próbek, gdzie użyto kwasu cytrynowego, tetracykliny i EDTA, pojawiło się znacznie więcej fibroblastów niż w próbkach, dla których zastosowano tylko skalowanie, co oznacza, że fibroblasty częściej przyczepiały się do próbek o szorstkich powierzchniach niż do tych o powierzchniach gładkich.

Er:YAG wywołał jednorodną szorstkość na powierzchni korzenia^15-17; ta szorstkość morfologiczna powierzchni, na których użyto lasera zwiększa przyczepianie i rozmnażanie fibroblastów, które występują w większej liczbie niż w przypadku próbek, na których zastosowano ultradźwięki. Takie przekształcenie powierzchni uzyskane przy pomocy lasera Er:YAG prawdopodobnie odsłania chemiczne substancje korzenia, które są wysoce selektywne dla chemotaksji do fibroblastów.¹⁸

Zasugerowano, że biochemiczne modyfikacje powierzchni korzenia wywołane przez użycie lasera Er:YAG są odpowiedzialne za wzrost przyczepu łącznotkankowego. Modyfikacje te mogą stanowić bezpośrednią konsekwencję leczenia korzenia polegającego na ekspozycji niektórych składników macierzy zewnątrzkomórkowej, działających na mechanizmy przyczepu łącznotkankowego lub mogą stanowić pośredni efekt czynników biochemicznych od zwiększonego mocowania na zdemineralizowanej powierzchni korzenia. Rezultaty niniejszych badań są zgodne z poprzednimi.¹⁹

Wyniki badań były też podobne do otrzymanych przez Feista et al.²⁰, który badał przyczepy łącznotkankowe oraz wzrost lub wykształcanie ludzkich fibroblastów dziąsłowych na powierzchniach korzenia, które zostały poddane leczeniu laserem Er:YAG i skrobakiem. Odkrył, że fibroblasty przyczepiały się i rosły na wszystkich leczonych powierzchniach, ale w przypadku grupy leczonej laserem o ustawieniach: 60 mJ/impuls, 10 Hz odnotowano znacznie większą liczbę komórek niż  w przypadku pozostałych grup.

Podsumowanie
Choć niniejsze badania wskazują na to, że leczenie laserowe może stanowić istotne i przydatne narzędzie powodujące modyfikację morfologii powierzchni korzenia, polegającą na całkowitym wyeliminowaniu warstwy mazistej i zwiększeniu przyczepu łącznotkankowego, potrzebne są przyszłe obszerne i dobrze nadzorowane badania dla potwierdzenia tej hipotezy.

Piśmiennictwo dostępne u wydawcy.

 

Kontakt:
Dr Zulala Tasneem
M. A. Rangoonwala College Of Dental Science & Research Centre
2390-B, K.B. Hidayatullah Road
Azam Campus
Camp Pune 411001
Maharashtra, Indie