مقایسه تأثیر مهارکننده های بافتی بر فعالیت ضدمیکروبی یک شوینده ی جدید حاوی نانوذره ی نقره، هیپوکلریت سدیم و کلرهگزیدین

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار گروه اندودانتیکس، دانشکده ی دندان پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی شیراز، شیراز،ایران

2 استاد گروه باکتری شناسی، دانشگاه علوم پزشکی شیراز، شیراز، ایران

3 استادیار گروه اندودانتیکس، دانشکده ی دندان پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی شیراز،‌شیراز، ایران

4 دندان پزشک، شیراز، ایران

5 استادیار مرکز تحقیقات بیماری های دهان و دندان، گروه سلامت دهان و دندان پزشکی اجتماعی، دانشکده ی دندان پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی شیراز، شیراز، ایران

6 استادیار مرکز تحقیقات داروسازی،گروه بیوتکنولوژی داروسازی، دانشکده داروسازی، دانشگاه علوم پزشکی شیراز، شیراز، ایران

چکیده

مقدمه: یک شوینده ی جدید حاوی نانو ذرات نقره (Im-based AgNPs) اثرات ضد میکروبی قابل قبولی نشان داده است. هدف از این مطالعه، ارزیابی مهارکننده‏های بافتی مختلف (پودر عاج، ماتریکس عاج،آلبومین سرم گاوی و لیپوپلی ساکارید باکتریال) بر فعالیت ضدمیکروبی هیپوکلریت سدیم، کلرهگزیدین و یک شوینده جدید حاوی نانو ذرات نقره (Im-based AgNPs) بود.
مواد و روش ها: در سری اول آزمایش ها، µL۹۵۰ از هر یک از شوینده ها با µL۵۰ از سوسپانسیون باکتری انتروکوکوس فکالیس مخلوط گردیدند و زنده ماندن باکتری ها بعد از ۱۰، ۳۰  و ۶۰ ثانیه ارزیابی شد. در سری دوم آزمایش، µL۱۰۰ از سوسپانسیون هر یک از مهارکننده‏ها با µL۱۰۰  از هر یک از شوینده ها  مخلوط و به مدت 1 ساعت انکوبه شدند. سپس µL۱۰۰ از سوسپانسیون میکروبی به آن ها اضافه گردید و زنده ماندن باکتری ها بعد از ۱۰ ثانیه،  ۱۰ و ۶۰ دقیقه بررسی شد. هر دو سری آزمایش ها سه بار تکرار شدند و تعداد کلونی ها شمارش شده و سپس لگاریتم بر مبنای ۱۰ آنها محاسبه شد. از تست Kruskal-wallis و Dunn برای آنالیز آماری استفاده شد. 05/0P< معنی دار در نظر گرفته شد.
یافته ها: در سری اول آزمایش، در هر سه زمان فعالیت ضد میکروبی هیپوکلریت سدیم و کلرهگزیدین بیش تر از AgNPs و سایلین بود. (۰۵/۰˂P) در سری دوم آزمایش هر چهار مهارکننده ی بافتی، فعالیت ضد میکروبی کلرهگزیدین و هیپوکلریت سدیم را کاهش دادند. (۰۵/۰˂P) غیر از لیپوپلی ساکارید باکتریال که بر روی هیپوکلریت سدیم اثری نداشت.  AgNPs مشابه با گروه کنترل منفی، رشد بالای باکتری ها را صرف نظر از وجود یا عدم وجود مهارکننده ها نشان داد.
نتیجه گیری: مهارکننده های بافتی فعالیت ضد میکروبی هیپوکلریت سدیمو کلرهگزیدین را به درجات مختلفی تحت تأثیر قرار دادند. AgNPs صرف نظر از حضور یا عدم حضور مهارکننده ها اثر ضد میکروبی قابل توجهی نشان نداد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Comparison of the Effect of Tissue Inhibitors on the Antibacterial Efficacy of a New Silver Nanoparticle Irrigant Containing Sodium Hypochlorite and Chlorhexidine

نویسندگان [English]

  • Alireza Adl 1
  • Mohammad Motamedifar 2
  • Fereshteh Sobh Namayan 3
  • Ladan Shahcheraghi 4
  • Mehrdad Vossoughi 5
  • Ahmad Gholami 6
1 Associated Professor of Department of Endodontics, Dental school, Shiraz University of medical science, Shiraz, Iran
2 Professor of Department of Bacteriology, Shiraz University of medical science, Shiraz, Iran
3 Assistant Professor of Department of Endodontics, Dental school, Shiraz University of medical science, Shiraz, Iran
4 Dentist, Shiraz, Iran
5 Assistant Professor Oral and Center Disease Research Center, Department of Dental Public Health, School of Dentistry, Shiraz University of Medical Sciences, Shiraz, Iran
6 Assistant Professor Pharmaceutical Science Research Center and Pharmaceutical Biotechnology Department, Shiraz University of Medical Sciences, Shiraz, Iran
چکیده [English]

Introduction: The present study aimed to evaluate the effects of various tissue inhibitors, including dentin powder, dentin matrix, bovine serum albumin, and bacterial lipopolysaccharide, on the antibacterial activity of sodium hypochlorite (NaOCl), chlorhexidine (CHX), and a new silver nanoparticle irrigant (Im-based AgNPs).
Materials and Methods: In the first set of experiments, 950 µL of each irrigating solution was mixed with 50 µL of an Enterococcus faecalis suspension, and bacterial survival was assessed after 10, 30, and 60 seconds. In the second set of experiments, 100 µL of each inhibitor suspension was mixed with 100 µL of each irrigating solution and incubated for one hour. Afterwards, 100 µL of the bacterial suspension was added. Bacterial survival was assessed after 10 seconds and 10 and 60 minutes. Both sets of experiments were performed in triplicate. The colony-forming units were counted, and the log-transformed number was analyzed using the Kruskal-Wallis and Dunn tests. In the statistical analysis, P-value of less than 0.05 was considered significant.
Results: In the first set of the experiments, the antibacterial activity of NaOCl and CHX was significantly higher compared to the AgNPs and saline solutions at all the times (P˂0.05). In the second set of the experiments, the four inhibitors significantly inhibited the antibacterial effects of CHX and NaOCl (P˂0.05), with the exception of bacterial lipopolysaccharide, which had no effect on NaOCl. Similar to the negative control, AgNPs showed the high survival of the bacteria regardless of the presence or absence of the tissue inhibitors.
Conclusion: According to the results, the tissue inhibitors affected the antibacterial activity of NaOCl and CHX at variables degrees. However, AgNPs showed no antibacterial activity regardless of the presence or absence of the inhibitors.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Keywords: Irrigants
  • Chlorhexidine
  • Sodium Hypochlorite
  • Nanosilver
  • Inhibitors

مقدمه

از سال‏ها پیش پذیرفته شده است که میکروارگانیسم‏ها علت اصلی بیماری‏های پالپ و ایجاد ضایعات پری اپیکال هستند(2و1)، به همین دلیل در درمان اندودنتیک سعی می‏شود به روش فیزیکی و شیمیایی میزان باکتری‏های کانال ریشه به حداقل برسد.(3) مطالعات نشان داده اند که در آماده سازی مکانیکی بخش وسیعی از دیواره‏های کانال دست نخورده باقی می‏مانند و حذف کامل باکتری‏ها از کانال با تکیه بر آن به تنهایی امکان پذیر نمی‏باشد؛ که دلیل این امر آناتومی پیچیده‏ی سیستم کانال ریشه می‏باشد. بنابراین کاربرد محلول‏های شست و شو دهنده که اثرات ضدمیکروبی داشته باشند برای حذف بقایای پالپی و کشتن میکروارگانیسم‏ها و آماده سازی کانال لازم می‏باشد.(5و4) با وجود قابلیت بالای ضدمیکروبی شوینده‏های رایج (هیپوکلریت سدیم و کلرهگزیدین) در مطالعات in vitro، در مطالعات کلینیکی نشان داده شده است که پس از مراحل آماده سازی و علی رغم استفاده از این محلول‏ها، هم چنان باکتری‏های زنده ای در کانال حضور دارند.

علاوه بر آناتومی پیچیده کانال‏ها و مقاومت باکتری‏ها(6)، یکی دیگر از دلایل عدم حذف باکتری‏ها پس از شست و شو حضور انواع مهارکننده‏های بافتی (Tissue inhibitors) در کانال‏ها می‏باشد. کانال‏های عفونی حاوی باکتری‏ها و محصولات آن‏ها، مایعات بافتی، عاج، ماتریکس عاج و بقایای بافت پالپی می‏باشند که نشان داده شده است که این محتویات باعث کاهش و یا مهار کامل اثرات ضدمیکروبی کلرهگزیدین و آیودین پتاسیم آیوداید می‏گردند.(8و7) بخش معدنی عاج نیز به دلیل قابلیت بافرینگ، نقش مهمی به عنوان مهارکننده دارد. مشخص شده است که عاج اثرات ضدمیکروبی هیپوکلریت سدیم و Qmix را کاهش می‏دهد.(9) در تحقیقی دیگر نیز نشان داده شد که هم پودر عاج و هم سلول‏های کشته شده‏ی Candida albicans باعث کاهش چشمگیر فعالیت ضدمیکروبی کلرهگزیدین می‏گردند.(10) همچنین گزارش شده است که عاج و آلبومین سرم گاوی (Bovine serum albumine) باعث کاهش قدرت میکروب کشی کلرهگزیدین و MTAD می‏گردند.(11) بنابراین لازم است شوینده‏های جدید و استراتژی‏های ضدعفونی کننده‏ی جدید در حضور مهارکننده‏های بافتی بررسی شوند تا توانایی ضدمیکروبی آن‏ها به خوبی ارزیابی گردد.

اخیرا نانو ذرات نقره به دلیل توانایی ضدباکتریایی و ضدویروسی وسیع الطیفی که دارند در بسیاری از زمینه‏های بهداشتی مورد استفاده قرار گرفته اند.(12) نانو ذرات نقره به دلیل نسبت بالای سطح به حجم و همچنین ویژگیهای منحصر به فرد فیزیکی و شیمیایی از قدرت واکنش پذیری بالایی برخوردار می‏باشند.(13) مکانیسم ضدباکتریایی این نانو ذرات مربوط به چسبیدن و نفوذ انها به دیواره سلولی باکتری‏هاست که در نهایت منجر به ازدست رفتن یکپارچگی و افزایش نفوذ پذیری دیواره سلولی می‏گردد.(14) مطالعات نشان داده اند که نانوذرات نقره از پتانسیل ضدباکتریایی بالایی بر علیه باکتری‏های گرم مثبت و منفی(16و15) و باکتری‏های مقاوم بر خوردارند.(14)

خاصیت ضدمیکروبی قابل قبول و همچنین سازگاری بافتی به خصوص در غلظت‏های کم(17)، باعث شده است که استفاده از نانو ذرات نقره به عنوان شوینده اندودانتیک پیشنهاد گردد.

در یک مطالعه میزان تأثیر نانوپارتیکل نقره و هیپوکلریت سدیم ۲۵/۵ درصد به عنوان شوینده‏های اندودانتیک در کنترل رشد باکتری‏ها یکسان گزارش شد.(18) همچنین تأثیر آنتی باکتریال نانوپارتیکل نقره بر بیوفیلم باکتری E.faecalis همچون هیپوکلریت سدیم ۵/۲ درصد و موثرتر از نرمال سالین و کلرهگزیدین ۱۲ درصد گزارش شده است.(19) اخیرا نوعی نانوذره نقره دارای بار مثبت و پوشیده شده توسط ایمیدازولیوم معرفی شده است که تأثیر ضدباکتری زیادی علیه باکتری E.faecalis حتی در غلظت‏های پایین دارد. این قدرت بالای انتی باکتریال، به واکنش بار مثبت این شوینده با بار منفی غشا سلولی که منجر به افزایش لیکیج و مرگ باکتری می‏گردد نسبت داده شده است.(20) این نانوپارتیکل نقره دارای بار مثبت همراه با زنجیره‏ی ایمیدازولیوم، سازگاری بافتی بالاتری در مقایسه با کلرهگزیدین و هیپوکلریت سدیم نشان داده است.(21)

علیرغم اثرات ضدباکتریایی قابل قبول نانو پارتیکل‏های نقره، تا کنون مطالعه ای تأثیر انواع مهارکننده‏های بافتی را بر روی آنها بررسی نکرده است. بنابراین هدف از این مطالعه آزمایشگاهی، ارزیابی تأثیر پودر عاج، ماتریکس عاج، لیپوپلی ساکارید باکتریال و آلبومین سرم گاوی بر فعالیت ضدمیکروبی یک نوع شوینده‏ی نانوپارتیکل نقره در مقایسه با هیپوکلریت سدیم و کلرهگزیدین بود.

مواد و روش‏ها

شوینده‏ های مورد استفاده در این مطالعه‏ی پژوهشی شامل هیپوکلریت سدیم ۲۵/۵ درصد (Chloraxid, Cerkamed, Poland)، کلر هگزیدین ۲/۰ درصد (Choloraxid, Cerkamed, Poland) نانو پارتیکل نقره پوشش داده شده با ایمیدازولیوم (ساخته شده توسط دانشکده‏ی داروسازی دانشگاه علوم پزشکی شیراز) و نرمال سالین استریل بود.

ساخت محلول نانوپارتیکل نقره پوشش داده شده توسط ایمیدازولیوم در مطالعات قبلی توضیح داده شده است.(20) جهت ساخت محلول AgNPs، تمامی ظروف شیشه ای، در محلول HCL:HNO3 به نسبت ۱ به ۳ قرار داده شده و سپس ۳ بار توسط آب مقطر شسته شد. سپس 1 mL از محلول آبی M ۰۱/۰، AgNO3 به ml۲۰ محلول آبیmM  6/2 –dodecyl-3-methylimidazolium chloride1 اضافه شده و بعد از تکان دادن شدید، محلول تازه‏ی 0.4M NaBH4 توسط قطره چکان به آن اضافه گردید تا زمانی که محلولی به رنگ طلایی بدست آید. سپس برای حذف یون‏های آبی اضافه، محلول کلوئید به مدت ۲۰ دقیقه سانتریفیوژ شده و سوسپانسیون بدست آمده در دمای اتاق نگهداری گردید.(20)

مهارکننده ‏های بافتی مورد استفاده در این مطالعه شامل پودر عاج، ماتریکس عاج، آلبومین سرم گاوی ۱۸ درصد (BSA)، Sigma و لیپوپلی ساکارید (LPS) بود.

جهت تهیه‏ ی پودر عاج، دندان‏های مولر کشیده شده‏ی انسان جمع آوری شده و به منظور حذف بافت‏های نرم و جلوگیری از رشد باکتری‏ها تا زمان انجام مطالعه در هیپوکلریت سدیم ۵/۰ درصد نگه داری شدند. سپس دندان‏ها با آب جاری شسته شده و اتوکلاو گردیدند. تاج دندان‏ها حذف شد و ریشه‏ها توسط فرز روند شماره ۲۱ هندپیس تراش داده شدند و پودر حاصل از این تراش جمع آوری گردید.

برای تهیه‏ ی ماتریکس عاج، مقداری از پودر عاج بدست آمده با EDTA ۱۷ درصد (Endo-Solution, Cerkamed, Poland) مخلوط گردید. از آنجایی که در این مخلوط پودر عاج ته نشین می‏شود هر روز مایع رویی تخلیه شده و با EDTA تازه جایگزین می‏شد. این کار به مدت ۵ روز تکرار شد. در روز پنجم مایع رویی خارج شده و با آب مقطر جایگزین گردید و مخلوط برای ۳ بار سانتریفیوژ گردید. ماتریکس عاج بدست آمده از عمل سانتریفیوژ تا زمان انجام آزمایش در فریزر نگه داری شد.(21)

باکتری E.faecalis) ATCC29212) به عنوان میکروارگانیسم مورد آزمایش در این مطالعه استفاده گردید. این باکتری بر روی آگار Brain_heart infusion (BHI) کشت داده شد و خلوص آن توسط رنگ آمیزی Gram و تست واکنش کاتالاز تایید شد. در مرحله‏ی بعد با استفاده از mL ۵ سایلین استریل، یک سوسپانسیون میکروبی تهیه شد. با استفاده از یک اسپکتروفتومتر، یک سوسپانسیون نوری با جذب نوری ۱/0 در طول موج ۶۰۰ نانومتر (معادل کدورت ۵/0 لوله مک فارلند که برابر ۵/۱×۱۰۸ CFU /mL) تنظیم گردید.

 در سری اول آزمایش‏ها، µL ۹۵۰ از محلول‏های شوینده با µL ۵۰ از سوسپانسیون باکتریایی در یک لوله‏ی آزمایش اپندورف مخلوط گردیدند. بعد از اینکوبیشن به مدت ۱۰ثانیه، ۳۰ ثانیه و یک دقیقه، نمونه ‏های µL۱۰۰ از مخلوط مذکور برداشته شد و عمل رقیق سازی سریالی (Serial dilution) انجام شد.

µL۱۰ از هر رقت بر روی پلیت‏ های حاوی آگار BHI کشت داده شدند و در دمای c°۳۷ نگهداری شدند. بعد از ۲۴ ساعت تعداد کلونی‏ها شمارش شد.(CFU/mL) تمام آزمایش‏ها ۳ بار تکرار شد.

در سری دوم آزمایش‏ها فعالیت ضدمیکروبی شوینده‏ها در حضور مهارکننده‏ های بافتی مورد ارزیابی قرار گرفت. به این منظور mgr ۲۸ پودر عاج، mgr۵ ماتریکس عاج، mgr ۵ آلبومین سرم گاوی ۱۸ درصد و ۵ میلی گرم لیپوپلی ساکارید (1µgr/mL) در  µL۱۰۰ آب مقطر حل گردیدند. µL۱۰۰ از سوسپانسیون حاوی مهارکننده با µL ۱۰۰ از هر یک از شوینده‏ها مخلوط و به مدت ۱ ساعت انکوبه گردیدند. سپس µL ۱۰۰ از سوسپانسیون میکروبی به آن‏ها اضافه گردید طوری که حجم کلی  µL ۳۰۰ به دست آمد. در گروه کنترل منفی، سایلین استریل به جای محلول‏های شوینده مورد استفاده قرار گرفت. در گروه کنترل مثبت، از  µL۱۰۰ آب مقطر (بدون هرگونه مهار کننده ای) استفاده گردید. اینکوبیشن در یک لوله‏ی آزمایش اپندورف به مدت زمان ۱۰ ثانیه، ۱۰ دقیقه و ۱ ساعت انجام شد.

سپس بعد از مدت زمان انکوباسیون، نمونه‏های µL ۱۰۰ از سوسپانسیون‏های مورد آزمایش برداشته شد و رقیق سازی سریالی انجام شد.  µL۱۰ از هر یک از رقت‏ها بر روی پلیت‏های حاوی آگار BHI کشت داده شد و بعد از ۲۴ ساعت تعداد کلونی‏ها تشکیل شد و شمارش گردید (CFU/mL) تمام آزمایش‏ها ۳ بار تکرار گردید.

جهت آنالیز آماری از تعداد کلونی‏ها در واحد حجم (CFU/mL) لگاریتم بر پایه‏ی ۱۰ گرفته شد و سپس میانگین، میانه و انحراف معیار بدست آمد. برای انجام مقایسه‏های آماری از تست Kruskal-Wallis و تست Dunn جهت مقایسه‏های دو به دو استفاده گردید. سطح معنی‏داری معادل ۰۵/۰ در نظر گرفته شد.

یافته‏ ها

سری اول آزمایش در هر سه زمان بین محلول‏های شوینده تفاوت معنی‏داری دیده شد (۰۵/۰˂P). (جدول ۱)

مقایسه‏ی دو به دوی شوینده‏ها نشان داد که در هر سه زمان قدرت ضدمیکروبی هیپوکلریت سدیم و کلرهگزیدین بیش تر از شوینده‏ی نانوپارتیکل نقره و نرمال سایلین بود (۰۵/۰˂P). اما بین هیپوکلریت سدیم و کلرهگزیدین و هم چنین بین شوینده‏ی نانوپارتیکل نقره و نرمال سالین تفاوت آماری وجود نداشت (۰۵/۰˃P).

 

جدول ۱ : میانگین و انحراف معیار کلونی فرمینگ یونیت برحسب شوینده ها و زمان

یک دقیقه

30 ثانیه

10 ثانیه

گروه‏ها

8/1+5/0

1/2+8/0

4/2+3/1

هیپوکلریت سدیم

4/2+1/1

6/2+4/1

9/2+7/1

کلرهگزیدین

1/0+2/8

2/0+1/8

3/0+1/8

نانوسیلور

6/0+0/8

4/0+9/7

3/0+0/8

نرمال سالین

=۴۲/۰۱

001/0P<

=۴۱/۶۷

001/0P<

=۴۰/۵۵

001/0P<

آزمون کروسکال-والیس

 

در هر سه زمان ۱۰ ثانیه، ۱۰ دقیقه و ۱ ساعت مهارکننده‏ها بر توانایی ضدمیکروبی شوینده‏ها تأثیرگذار بودند (۰۵/۰˂P).

در زمان ۱۰ ثانیه در گروه هیپوکلریت سدیم، تمام مهارکننده‏ها غیر از لیپوساکارید باکتریال (1P=) بر فعالیت ضدمیکروبی اثر منفی داشتند (۰۵/۰˂P). در این زمان بیش ترین اثر مهاری بر روی هیپوکلریت سدیم مربوط به آلبومین بودکه با سایر مهارکننده‏ها غیر از عاج )۳۷۵/۰(P= تفاوت آماری داشت (۰۵/۰˂P).

در گروه کلرهگزیدین تمام مهارکننده‏ها در مقایسه با گروه کنترل فعالیت ضدمیکروبی را کاهش دادند (۰۵/۰˂P). در همین زمان بیش ترین اثر مهاری بر روی کلرهگزیدین مربوط به لیپوساکارید بود که با سایر گروه‏ها تفاوت معنی‏داری داشت (۰۵/۰˂P).

در این زمان گروه‏های نانوپارتیکل نقره و سالین صرف نظر از حضور یا عدم حضور مهارکننده‏ها، رشد زیاد باکتری‏ها را نشان دادند (۰۵/۰˃P). (جدول 2)

برای هیپوکلریت سدیم بعداز ۱۰دقیقه تماس با آلبومین و عاج، در مقایسه با گروه کنترل اثر مهاری داشتند (۰۵/۰˂P). در حالی که لیپوساکارید و ماتریکس عاج این اثر را نداشتند (۰۵/۰˃P).

بیش ترین اثر مهاری برای هیپوکلریت سدیم مربوط به آلبومین بود که با سایر گروه‏ها غیر از عاج )۳۷۵/۰(P= تفاوت داشت (۰۵/۰˂P).

در این زمان در گروه، کلرهگزیدین، لیپوساکارید و آلبومین با گروه کنترل تفاوت داشتند (۰۵/۰˂P). بیش ترین اثر مهاری مربوط به لیپوساکارید بود که با تمام گروه‏ها غیر از آلبومین (P=1) تفاوت داشت (۰۵/۰˂P). مجدداً در این زمان گروه‏های نانوپارتیکل نقره و نرمال سالین صرف نظر از حضور یا عدم حضور مهارکننده‏ها رشد بالای باکتری‏ها را نشان دادند (۰۵/۰˃P). (جدول3)

در گروه هیپوکلریت سدیم، آلبومین و ماتریکس عاج اثر مهاری داشتند (۰۵/۰˂P). اما لیپوساکارید و عاج اثر مهاری نداشتند (۰۵/۰˃P).

در این زمان بیش ترین اثر مهاری مربوط به آلبومین بود که با سایر گروه‏ها غیر ماتریکس عاج (126/0P=) تفاوت داشت (۰۵/۰˂P).

در گروه کلرهگزیدین تمام مهارکننده‏ها غیر از عاج (1P=) اثر مهاری نشان دادند (۰۵/۰˂P).

بیشترین اثر مهاری مربوط به Lps بود که از سایر گروه‏ها به طور معنی‏داری بیش تر بود (۰۵/۰˂P)، اما با آلبومین تفاوتی نداشت (1P=).

مجدداً در این زمان نیز گروه‏های نانوپارتیکل نقره و نرمال سالین صرف نظر از حضور یا عدم حضور شوینده، رشد بالای باکتری‏ها را نشان دادند (۰۵/۰˃P). (جدول 4)


جدول 2 : میانگین و انحراف معیار کلونی فرمینگ یونیت برحسب مهارکننده‏ ها بر

فعالیت ضدمیکروبی شوینده‏ ها و گروه در زمان ۱۰ ثانیه

شوینده

مهار کننده

عاج

ماتریکس عاج

لیپوپلی ساکارید

آلبومین

آب

هیپوکلریت سدیم

(5/0)3/7

(3/0)8/6

(0/0) 0/0

(2/0)0/8

(6/2)0/1

کلرهگزیدین

(4/0)9/6

(3/0)0/7

(6/0)8/7

(5/0)1/7

(1/3)5/1

نانوسیلور

(4/0)9/7

(1/0)2/8

(1/0)2/8

(1/0)2/8

(1/0)2/8

نرمال سالین

(2/0)1/8

(2/0)1/8

(2/0)1/8

(5/0)7/7

(0/0)3/8

  

جدول 3 : میانگین و انحراف معیار کلونی فرمینگ یونیت برحسب مهارکننده‏ ها بر

فعالیت ضدمیکروبی شوینده ‏ها و گروه در زمان ۱۰ دقیقه

شوینده

مهار کننده

عاج

ماتریکس عاج

لیپوپلی ساکارید

آلبومین

آب

هیپوکلریت سدیم

(5/0)4/7

(4/0)9/6

(0/0) 0/0

(1/0)2/8

(5/3)4/2

کلرهگزیدین

(6/0)9/6

(5/0)9/6

(4/0)9/7

(4/0)3/7

(3/3)8/1

نانوسیلور

(2/0)1/8

(02/0)2/8

(08/0)2/8

(07/0)2/8

(0/0)3/8

نرمال سالین

(6/0)0/8

(1/0)2/8

(0)3/8

(5/0)6/7

(0/0)3/8

 

جدول 4 : میانگین و انحراف معیار کلونی فرمینگ یونیت بر حسب تأثیر مهارکننده ‏ها بر

فعالیت ضدمیکروبی شوینده ‏ها و گروه در زمان ۱ ساعت

شوینده

مهار کننده

عاج

ماتریکس عاج

لیپوپلی ساکارید

آلبومین

آب

هیپوکلریت سدیم

(8/2)5/2

(2/0)1/7

(0/0) 0/0

(3/0)1/8

(2/2)7/0

کلرهگزیدین

(1/2)1/4

(5/0)0/7

(4/0)0/8

(6/0)7/7

(08/3)5/1

نانوسیلور

(0/0)2/8

(0/0)3/8

(0/0)2/8

(0/0)3/8

(0/0)3/8

نرمال سالین

(0/0)3/8

(0/0)3/8

(0/0)3/8

(6/0)5/7

(0/0)3/8


بحث

در این مطالعه، تأثیر مهاری چهار مهارکننده‏ی بافتی شامل پودر عاج، ماتریکس عاج، LPS باکتریایی و آلبومین سرم گاوی بر فعالیت ضدمیکروبی هیپوکلریت سدیم، کلرهگزیدین و شوینده‏ی جدید نانوپاتیکل نقره پوشش داده شده با ایمیدازولیوم دارای بار مثبت مورد بررسی قرار گرفت.

در مطالعه حاضر از باکتری‏ها E.faecalis به عنوان میکروارگانیسم هدف استفاد گردید، زیرا شیوع آن در دندان‏های درمان ریشه شده‏ی ضایعه دار تا ۷۷ درصد گزارش شده است. هم چنین این میکروارگانیسم می‏تواند دوره‏های طولانی از بی غذایی را تحمل کند و در عین حال می‏تواند به شکل تکی ایجاد عفونت نماید(منواینفکشن(.(23)

نتایج بخش اول مقاله‏ی حاضر نشان داد که قدرت ضدمیکروبی هیپوکلریت سدیم و کلرهگزیدین معادل یکدیگر و بیشتر از نانوپارتیکل نقره‏ی پوشش داده شده با ایمیدازولیوم می‏باشد. این یافته با نتایج مطالعه‏ی Abbaszadegan و همکارانش(20) و Nabavizadeh و همکاران(24) که نشان دادند همین محلول نانوپارتیکل نقره اثرات ضدمیکروبی قابل توجهی بر علیه E.faecalis دارد در تضاد می‏باشد. یک دلیل تضاد در نتایج می‏تواند ناشی از مدت تماس باکتری و محلول شوینده باشد که در دو مطالعه‏ی مذکور بیشتر از مطالعه‏ی حاضر بوده است. در مطالعه‏ی Abbaszadegan و همکارانش(20)، باکتری E.faecalis و محلول شوینده حداقل به مدت ۵ دقیقه در تماس بودند، در حالی که در مطالعه‏ی حاضر مدت زمان تماس ۱۰ ثانیه، ۳۰ ثانیه و حداکثر ۱ دقیقه بود. در مطالعه‏ی Nabavizadeh و همکاران(24) محلول نانوپارتیکل نقره در جریان آماده سازی کانال‏ها‏ی دندان‏های کشیده شده استفاده شد که زمان آماده سازی کانال‏ها حدود ۲۰ دقیقه بوده است. یادآوری می‏گردد که در مطالعه Wu و همکاران(25) وقتی نانوپارتیکل نقره دارای بار مثبت به مدت ۲ دقیقه با عاج آلوده با E.faecalis در تماس بود، اثرات ضدمیکروبی کمی دیده شد. در حالی که در نمونه‏هایی که به مدت ۱ هفته در تماس با ژل نانوپارتیکل نقره بودند، تعداد باکتری‏ها کاهش چشمگیری یافت. آن‏ها در توجیه این نتایج عنوان کردند که در مدت زمان ۲ دقیقه اینترکشن کافی بین بار مثبت نانوپارتیکل نقره و بار منفی دیواره‏ی سلولی باکتری‏ها روی نمی‏دهد. همچنین باید یادآور شد که در چندین مطالعه‏ی دیگر نیز عنوان شده است که میزان از بین رفتن باکتری‏ها توسط نانوپارتیکل‏ها به غلظت نانوپارتیکل و مدت زمان تماس آن با باکتری بستگی دارد.(27و26)

البته باید متذکر شد که در بخش دوم این مطالعه که تأثیر مهارکننده‏های بافتی بر روی توانایی ضدمیکروبی شوینده‏ها بررسی شد، حتی در گروه‏های یک ساعته نیز این نوع نانوپارتیکل نقره توانایی جلوگیری از رشد باکتری‏ها را نداشت.

در بخش دوم این مطالعه تأثیر  مهارکننده‏های بافتی مورد بررسی قرار گرفت. مطالعات قبلی نشان داده بودند که مهارکننده‏های بافتی مختلف می‏توانند فعالیت ضدمیکروبی شوینده‏های اندودانتیک را تحت تأثیر قرار دهند.(30-28)

نتایج مطالعه حاضر نشان داد که آلبومین، عاج و ماتریکس عاج در هر سه زمان ۱۰ ثانیه، ۱۰ دقیقه و ۱ساعت بر روی توانایی ضدمیکروبی هیپوکلریت سدیم اثر مهاری دارند. اما لیپوساکارید چنین تأثیری را نشان نداد. در رابطه با کلرهگزیدین هر چهار نوع مهارکننده و در هر سه زمان درجاتی از اثرات مهاری را نشان دادند.

مطالعات قبلی که به بررسی تأثیر مهارکننده‏های بافتی بر روی فعالیت ضدمیکروبی هیپوکلریت سدیم و کلرهگزیدین پرداخته بودند بیش تر از پودر عاج به عنوان مهارکننده استفاده کرده بودند. در مطالعه‏ی Morgental و همکارانش(8) پودر عاج بر روی فعالیت ضدمیکروبی هیپوکلریت سدیم ۶ درصد و ۱ درصد اثر مهاری داشت، اما بر روی فعالیت کلرهگزیدین اثر مهاری نداشت. بنابراین نتایج آن‏ها در رابطه با هیپوکلریت سدیم مشابه با نتایج مطالعه‏ی حاضر می‏باشد اما در رابطه با کلرهگزیدین نتایج دو مطالعه در یک راستا نمی‏باشد.

در مطالعه‏ی Portenier و همکاران(7) نشان داده شد که پودر عاج باعث به تاخیر افتادن و آلبومین سرم گاوی باعث مهار شدید اثرات ضدمیکروبی کلرهگزیدین می‏گردد که این نتایج با یافته‏های مطالعه‏ی حاضر در یک راستا می‏باشد.

همان طور که قبلا ذکر شد در این مطالعه علاوه بر پودر عاج و آلبومین سرم گاوی از LPS و ماتریکس عاج نیز به عنوان مهارکننده‏های بافتی استفاده گردید. ماتریکس عاج درجاتی از اثرات مهاری هم بر روی هیپوکلریت سدیم و هم بر روی کلرهگزیدین نشان داد، اما LPS فقط بر روی کلرهگزیدین موثر بود.

در مطالعه‏ی Shrestha و همکاران(22) نیز LPS و ماتریکس عاج در کنار پودر عاج، آلبومین سرم گاوی و بافت پالپی فعالیت ضدمیکروبی نانوپارتیکل چیتوزان و فتوداینامیک تراپی را به درجات متفاوتی کاهش دادند.

دلیل اثر مهاری بیشتر آلبومین بر هیپوکلریت سدیم، احتمالا واکنش شیمیایی هیپوکلریت سدیم با آلبومین به عنوان یک پروتئین می‏باشد.

دلیل اثر مهاری بیش تر لیپوساکارید بر روی کلرهگزیدین نیز ممکن است واکنش الکتروشمیایی کلرهگزیدین به عنوان ملکولی دارای بار مثبت با LPS به عنوان ملکولی با بار منفی باشد.

در این مطالعه و در هر زمان ۱۰ ثانیه، ۱۰ دقیقه و ۱ ساعت حضور مهارکننده‏ها در مقایسه با عدم حضور انها تاثیری بر فعالیت ضدمیکروبی شوینده نانوپارتیکل نقره نداشت. این یافته آن است که در این مطالعه نانوپارتیکل نقره مشابه گروه نرمال سالین رفتار کرد و عملا فاقد اثرات ضدمیکروبی بود.

نتیجه گیری

تحت شرایط این مطالعه، تمام مهار کننده‏های بافتی غیر از اندوتوکسین باکتریال بر فعالیت ضدمیکروبی هیپوکلریت سدیم تأثیر منفی داشتند. در رابطه با کلرهگزیدین همه مهارکننده‏های بافتی مورد آزمایش فعالیت ضدمیکروبی را کاهش دادند. از آن جایی که نانوپارتیکل نقره عملا اثرات ضدمیکروبی نشان نداد تحت تأثیر مهارکننده‏ها نیز قرار نگرفت.

تشکر و قدردانی

مقاله ی حاضر برگرفته از پایان نامه ی دانشجویی با شماره ی طرح ۱۴۸۶۲ در دانشگاه علوم پزشکی شیراز می‏باشد. کلیه ی هزینه ی این طرح توسط  معاونت پژوهشی دانشگاه علوم پزشکی شیراز پرداخت گردیده که بدین وسیله قدردانی می گردد.

  1. Möller ÅJ, Fabricius L, Dahlen G, Öhman AE, Heyden G. Influence on periapical tissues of indigenous oral bacteria and necrotic pulp tissue in monkeys. Eur J Oral Sci 1981; 89(6): 475-84.
  2. Sundqvist G. Bacteriological studies of necrotic dental pulps: Umeå University; 1976.
  3. Ingle J, Beveridge E, Glick D, Weichman J. Endodontic success, failure–the Washington Study. Ingle JL, Bakland LK Endodontics 4th Ed Baltimore, MD: Williams and Wilkins 1994; 22.
  4. Chow T. Mechanical effectiveness of root canal irrigation. J Endod 1983; 9(11): 475-9.
  5. Byström A, Sunvqvist G. The antibacterial action of sodium hypochlorite and EDTA in 60 cases of endodontic therapy. Int Endod J 1985; 18(1): 35-40.
  6. Gomes B, Souza S, Ferraz C, Teixeira F, Zaia A, Valdrighi L, et al. Effectiveness of 2% chlorhexidine gel and calcium hydroxide against Enterococcus faecalis in bovine root dentine in vitro. Int Endod J 2003; 36(4): 267-75.
  7. Portenier I, Haapasalo H, Ørstavik D, Yamauchi M, Haapasalo M. Inactivation of the antibacterial activity of iodine potassium iodide and chlorhexidine digluconate against Enterococcus faecalis by dentin, dentin matrix, type-I collagen, and heat-killed microbial whole cells. J Endod 2002; 28(9): 634-7.
  8. Morgental RD, Singh A, Sappal H, Kopper PMP, Vier-Pelisser FV, Peters OA. Dentin inhibits the antibacterial effect of new and conventional endodontic irrigants. J Endod 2013; 39(3): 406-10.
  9. Ahamed M, Karns M, Goodson M, Rowe J, Hussain SM, Schlager JJ, et al. DNA damage response to different surface chemistry of silver nanoparticles in mammalian cells. Toxicol Appl Pharmacol 2008; 233(3): 404-10.
  10. Kim JS, Kuk E, Yu KN, Kim J-H, Park SJ, Lee HJ, et al. Antimicrobial effects of silver nanoparticles. Nanomedicine 2007; 3(1): 95-101.
  11. Mohammadi Z, Shalavi S. The effect of heat-killed Candida albicans and dentin powder on the antibacterial activity of chlorhexidine solution. Iran Endod J 2012; 7(2): 63.
  12. Wu D, Fan W, Kishen A, Gutmann JL, Fan B. Evaluation of the antibacterial efficacy of silver nanoparticles against Enterococcus faecalis biofilm. J Endod 2014; 40(2): 285-90.
  13. Cheng Z, Al Zaki A, Hui JZ, Muzykantov VR, Tsourkas A. Multifunctional nanoparticles: cost versus benefit of adding targeting and imaging capabilities. Science 2012; 338(6109): 903-10.
  14. Rai M, Deshmukh S, Ingle A, Gade A. Silver nanoparticles: the powerful nanoweapon against multidrug‐resistant bacteria. J Appl Microbiol 2012; 112(5): 841-52.
  15. Guzman M, Dille J, Godet S. Synthesis and antibacterial activity of silver nanoparticles against gram-positive and gram-negative bacteria. Nanomedicine 2012; 8(1): 37-45.
  16. Morones JR, Elechiguerra JL, Camacho A, Holt K, Kouri JB, Ramírez JT, et al. The bactericidal effect of silver nanoparticles. Nanotechnology 2005; 16(10): 2346.
  17. Gomes-Filho JE, Silva FO, Watanabe S, et al. Tissue reaction to silver nanoparticles dispersion as an alternative irrigating solution. J Endod 2010; 36: 1698-702.
  18. Lotfi M, Vosoughhosseini S, Ranjkesh B, Khani S, Saghiri M, Zand V. Antimicrobial efficacy of nanosilver, sodium hypochlorite and chlorhexidine gluconate against Enterococcus faecalis. Afr J Biotechnol 2011; 10(35): 6799-803.
  19. Moghadas L, Shahmoradi M, Narimani T. Antimicrobial activity of a new nanobased endodontic irrigation solution: In vitro study. Dental Hypotheses 2012; 3(4): 142.
  20. Abbaszadegan A, Nabavizadeh M, Gholami A, Aleyasin Z, Dorostkar S, Saliminasab M, et al. Positively charged imidazolium‐based ionic liquid‐protected silver nanoparticles: a promising disinfectant in root canal treatment. Int Endod J 2015; 48(8): 790-800.
  21. Docherty KM, Kulpa Jr CF. Toxicity and antimicrobial activity of imidazolium and pyridinium ionic liquids. Green Chem 2005; 7(4): 185-9.
  22. Shrestha A, Kishen A. The effect of tissue inhibitors on the antibacterial activity of chitosan nanoparticles and photodynamic therapy. J Endod 2012; 38(9): 1275-8.
  23. Stuart CH, Schwartz SA, Beeson TJ, Owatz CB. Enterococcus faecalis: its role in root canal treatment failure and current concepts in retreatment. J Endod 2006; 32(2): 93-8.
  24. Nabavizadeh M, Abbaszadegan A, Gholami A, Kadkhoda Z, Mirhadi H, Ghasemi Y, et al. Antibiofilm Efficacy of Positively Charged Imidazolium-Based Silver Nanoparticles in Enterococcus faecalis Using Quantitative Real-Time PCR. Jundishapur J Microbiol 2017; 10(10).
  25. Wu D, Fan W, Kishen A, Gutmann JL, Fan B. Evaluation of the antibacterial efficacy of silver nanoparticles against Enterococcus faecalis biofilm. J Endod 2014; 40(2): 285-90.
  26. Kishen A, Shi Z, Shrestha A, Neoh KG. An investigation on the antibacterial and antibiofilm efficacy of cationic nanoparticulates for root canal disinfection. J Endod 2008; 34(12): 1515-20.
  27. Shrestha A, Zhilong S, Gee NK, Kishen A. Nanoparticulates for antibiofilm treatment and effect of aging on its antibacterial activity. J Endod 2010; 36(6): 1030-5.
  28. Portenier I, Waltimo T, Ørstavik D, Haapasalo M. Killing of Enterococcus faecalis by MTAD and chlorhexidine digluconate with or without cetrimide in the presence or absence of dentine powder or BSA. J Endod 2006; 32(2): 138-41.
  29. Shrestha A, Kishen A. The effect of tissue inhibitors on the antibacterial activity of chitosan nanoparticles and photodynamic therapy. J Endod 2012; 38(9): 1275-8.
  30. Morgental RD, Singh A, Sappal H, Kopper PMP, Vier-Pelisser FV, Peters OA. Dentin inhibits the antibacterial effect of new and conventional endodontic irrigants. J Endod 2013; 39(3): 406-10.