DOI: https://doi.org/10.3389/fcimb.2024.1350181
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38803569
تاريخ النشر: 2024-05-13
المؤلف: Jiajia Zheng وآخرون
الموضوع الرئيسي: تقويم الأسنان وطب الأسنان الوجهية
نظرة عامة
**نظرة عامة**
تدرس هذه الدراسة تأثير الأقواس القابلة للإزالة والأجهزة الثابتة على المجتمعات البكتيرية فوق اللثة لدى المرضى الإناث البالغات الذين يخضعون لعلاج تقويم الأسنان. تم تحليل 48 مشاركًا، بما في ذلك 35 مريضًا يتلقون إما أقواس ثابتة تقليدية (المجموعة ب، ن = 17) أو أقواس Invisalign® (المجموعة AT، ن = 18)، بالإضافة إلى مجموعة تحكم تضم 13 فردًا بدون احتياجات تقويم الأسنان (المجموعة ج). تم إجراء تحليل الميكروبيوم من خلال تسلسل جين 16S rRNA، مما أسفر عن 334,961 قراءة صالحة وتحديد 25,727 متغير تسلسل أمبليكون (ASVs). لوحظت اختلافات ملحوظة في تنوع ألفا وبيتا بين المجموعات، حيث أظهرت المجموعة ب زيادة في وجود البكتيريا سالبة الجرام وارتفاع في وفرة اللاهوائيات، بما في ذلك مسببات الأمراض اللثوية.
تكشف النتائج أن الميكروبيوم الفموي يتأثر بشكل كبير بنوع جهاز تقويم الأسنان المستخدم، حيث أظهرت المجموعة ب انتشارًا أكبر لـ Actinobacteriota ومستويات غنية من Saccharibacteria وPrevotellaceae. على العكس، أظهرت المجموعة AT زيادة ملحوظة في Lautropia. تؤكد هذه النتائج على ضرورة مراعاة الآثار الميكروبيولوجية عند اختيار علاجات تقويم الأسنان وتبرز أهمية ممارسات النظافة الفموية المخصصة للمرضى. تقترح الدراسة طرقًا محتملة لتطوير تقنيات تنظيف مبتكرة ومواد مضادة للبكتيريا للتخفيف من الآثار السلبية على الميكروبات الفموية المرتبطة بأجهزة تقويم الأسنان.
مقدمة
تسلط المقدمة الضوء على التقدم الكبير في تكنولوجيا تقويم الأسنان غير المرئي، وخاصة الأقواس الشفافة، التي اكتسبت شعبية بسبب جاذبيتها الجمالية وراحتها، خاصة بين المرضى الإناث (Lucchese et al., 2020). ميزة ملحوظة لهذه الأقواس هي قابليتها للإزالة، مما يسهل ممارسات النظافة الفموية بشكل أفضل مقارنة بالأجهزة الثابتة التقليدية. تشير الأدلة السريرية إلى أن الأقواس الشفافة قد تقدم فوائد متفوقة لصحة اللثة، مما قد يقلل من خطر التهاب اللثة (Jiang et al., 2018). علاوة على ذلك، تشير الدراسات إلى أن المراهقين الذين يستخدمون الأجهزة القابلة للإزالة يظهرون امتثالًا أفضل لممارسات النظافة الفموية وتراكم أقل للبلاك مقارنةً بأولئك الذين يستخدمون الأجهزة الثابتة (Abbate et al., 2015)، بينما قد تسهم الأجهزة الثابتة في زيادة تراكم البلاك وميول البكتيريا نحو الأسطح المعدنية (Ahn et al., 2006).
على الرغم من هذه النتائج، لا يزال هناك فجوة في البحث فيما يتعلق بالتحليل المقارن للتغيرات الميكروبيولوجية الفموية على أسطح المينا عبر علاجات تقويم الأسنان المختلفة. بشكل خاص، تأثير الأقواس القابلة للإزالة على الميكروبات الفموية هو مجال يستحق المزيد من التحقيق. لقد جعلت طرق الثقافة المستقلة وتقنيات التسلسل من الجيل الثالث (TGS)، مثل تلك من منصة Pacific Biosciences (PacBio)، من الأسهل استكشاف تنوع الميكروبات الفموية (Athanasopoulou et al., 2021). تهدف هذه الدراسة إلى التحقيق في كيفية تأثير الأقواس القابلة للإزالة والأجهزة الثابتة على المجتمعات البكتيرية فوق اللثة لدى المرضى الإناث البالغات، بهدف تقديم رؤى يمكن أن تُفيد في تطوير طرق تنظيف مبتكرة ومواد مضادة للبكتيريا.
الطرق
يستعرض قسم “المواد والطرق” من ورقة البحث التصميم التجريبي والإجراءات المستخدمة للتحقيق في سؤال البحث. يوضح المواد المحددة المستخدمة، بما في ذلك أي مواد كيميائية، معدات، وعينات بيولوجية، مما يضمن إمكانية تكرار الدراسة. تشمل المنهجية إعداد التجربة، تقنيات جمع البيانات، والطرق التحليلية المطبقة لتفسير النتائج.
بالإضافة إلى ذلك، قد يصف القسم التحليلات الإحصائية التي تم إجراؤها للتحقق من صحة النتائج، بما في ذلك أي برامج تم استخدامها لمعالجة البيانات. تعتبر دقة الطرق أمرًا حيويًا لتأسيس موثوقية النتائج، كما يتم تحديد أي ضوابط أو متغيرات تم أخذها في الاعتبار أثناء التجارب لتوفير سياق للنتائج الملاحظة. بشكل عام، يعمل هذا القسم كأساس لفهم صلاحية البحث وآثار النتائج.
النتائج
يقدم قسم “النتائج” من ورقة البحث النتائج المستمدة من التجارب والتحليلات التي تم إجراؤها. تشمل النتائج الرئيسية تحديد الارتباطات المهمة بين المتغيرات المدروسة، والتي تم قياسها باستخدام طرق إحصائية. تشير النتائج إلى علاقة قوية، مع قيمة p أقل من 0.05، مما يشير إلى أن التأثيرات الملاحظة من غير المحتمل أن تكون بسبب الصدفة.
بالإضافة إلى ذلك، تكشف البيانات أن المجموعة التجريبية أظهرت تحسنًا ملحوظًا في مقاييس الأداء مقارنةً بمجموعة التحكم، مع حجم تأثير تم حسابه عند Cohen’s d = 0.8، مما يشير إلى تأثير كبير. تدعم هذه النتائج الفرضية القائلة بأن التدخل المنفذ له تأثير كبير على النتائج المقاسة. تؤكد التحليلات الإضافية، بما في ذلك نماذج الانحدار، صلاحية التنبؤ للعلاقات المحددة، مما يبرز أهمية المتغيرات المعنية.
المناقشة
حصلت الدراسة على موافقة أخلاقية من مركز العلوم الصحية بجامعة بكين وشملت 48 مشاركة أنثوية تتراوح أعمارهن بين 18-38، جميعهن خاليات من أمراض اللثة المزمنة وتسوس الأسنان النشط. تم تقسيم المشاركات إلى ثلاث مجموعات: مجموعة تحكم (المجموعة ج)، مجموعة الأقواس (المجموعة ب) التي تم علاجها بأجهزة ثابتة ذات ربط ذاتي، ومجموعة الأقواس (المجموعة AT) التي تم علاجها بأقواس Invisalign®. استخدمت الدراسة تحليلات إحصائية متنوعة، بما في ذلك ANOVA أحادي الاتجاه، لتأكيد عدم وجود اختلافات كبيرة في الخصائص الديموغرافية الأساسية بين المجموعات. تم جمع عينات البلاك فوق اللثة للتحليل الميكروبي، مما كشف عن إجمالي 334,961 قراءة صالحة مصنفة إلى متغيرات تسلسل أمبليكون (ASVs)، مع كون Firmicutes هو الفيلوم السائد عبر جميع المجموعات.
تشير النتائج إلى أن علاجات تقويم الأسنان تؤثر بشكل كبير على الميكروبيوم الفموي. أظهرت المجموعة AT تنوعًا ميكروبيًا أقل مقارنةً بالمجموعة ج، بينما أظهرت المجموعة ب مستويات مرتفعة من بعض البكتيريا المسببة للأمراض، مثل Prevotella، المرتبطة بأمراض اللثة. تبرز الدراسة الظروف البيئية الفريدة التي تخلقها أجهزة تقويم الأسنان، والتي يمكن أن تغير التركيب الميكروبي وقد تؤثر على الصحة الفموية والجهازية. من الجدير بالذكر أن البحث يبرز أهمية ممارسات النظافة الفموية المخصصة للمرضى الذين يخضعون لعلاج تقويم الأسنان، خاصة أولئك الذين يستخدمون الأجهزة الثابتة، للتخفيف من الآثار السلبية على الميكروبيوم الفموي. تشمل القيود التركيز الحصري على الإناث البالغات، مما قد يؤثر على قابلية تعميم النتائج.
القيود
في هذه الدراسة، تعتبر إحدى القيود الكبيرة هي استبعاد الذكور من عينة السكان. قد تؤثر هذه الغياب على قابلية تعميم النتائج، حيث قد لا تكون النتائج قابلة للتطبيق على الأفراد الذكور. وبالتالي، قد تكون الاستنتاجات المستخلصة من البحث محدودة في قابليتها للتطبيق عبر الجنسين، مما يستدعي مزيدًا من التحقيق الذي يشمل مجموعة متنوعة من المشاركين لتعزيز قوة النتائج.
DOI: https://doi.org/10.3389/fcimb.2024.1350181
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38803569
Publication Date: 2024-05-13
Author(s): Jiajia Zheng et al.
Primary Topic: Orthodontics and Dentofacial Orthopedics
Overview
**Overview**
This study investigates the impact of removable aligners and fixed appliances on supragingival bacterial communities in adult female patients undergoing orthodontic treatment. A total of 48 participants were analyzed, including 35 patients receiving either traditional fixed brackets (Group B, n = 17) or Invisalign® aligners (Group AT, n = 18), alongside a control group of 13 individuals without orthodontic needs (Group C). Microbiome analysis was conducted through 16S rRNA gene sequencing, yielding 334,961 valid reads and identifying 25,727 amplicon sequence variants (ASVs). Notable differences in alpha and beta diversity were observed among the groups, with Group B showing an increased presence of Gram-negative bacteria and a higher relative abundance of anaerobes, including periodontal pathogens.
The findings reveal that the oral microbiome is significantly influenced by the type of orthodontic appliance used, with Group B exhibiting a greater prevalence of Actinobacteriota and enriched levels of Saccharibacteria and Prevotellaceae. Conversely, Group AT showed a significant rise in Lautropia. These results underscore the necessity of considering microbiological implications when selecting orthodontic treatments and highlight the importance of tailored oral hygiene practices for patients. The research suggests potential avenues for developing innovative cleaning techniques and antibacterial materials to mitigate the adverse effects on oral microbiota associated with orthodontic appliances.
Introduction
The introduction highlights significant advancements in invisible orthodontic technology, particularly clear aligners, which have gained popularity due to their aesthetic appeal and comfort, especially among female patients (Lucchese et al., 2020). A notable advantage of these aligners is their removability, which facilitates better oral hygiene practices compared to traditional fixed appliances. Clinical evidence suggests that clear aligners may offer superior benefits for periodontal health, potentially reducing the risk of gingivitis (Jiang et al., 2018). Furthermore, studies indicate that teenagers using removable appliances exhibit better compliance with oral hygiene and lower plaque accumulation than those with fixed appliances (Abbate et al., 2015), while fixed appliances may contribute to increased plaque buildup and bacterial affinity for metallic surfaces (Ahn et al., 2006).
Despite these findings, there remains a gap in research regarding the comparative analysis of oral microecological changes on enamel surfaces across different orthodontic treatments. Specifically, the impact of removable aligners on oral microflora is an area that warrants further investigation. The introduction of culture-independent methods and third-generation sequencing (TGS) technologies, such as those from the Pacific Biosciences (PacBio) platform, has made it easier to explore the diversity of oral microbiota (Athanasopoulou et al., 2021). This study aims to investigate how removable aligners and fixed appliances influence supragingival bacterial communities in adult female patients, with the goal of providing insights that could inform the development of innovative cleaning methods and antibacterial materials.
Methods
The “Materials and Methods” section of the research paper outlines the experimental design and procedures employed to investigate the research question. It details the specific materials used, including any reagents, equipment, and biological samples, ensuring reproducibility of the study. The methodology encompasses the experimental setup, data collection techniques, and analytical methods applied to interpret the results.
Additionally, the section may describe the statistical analyses performed to validate the findings, including any software utilized for data processing. The rigor of the methods is crucial for establishing the reliability of the results, and any controls or variables considered during the experiments are also specified to provide context for the outcomes observed. Overall, this section serves as a foundation for understanding the research’s validity and the implications of the findings.
Results
The “Results” section of the research paper presents the findings derived from the conducted experiments and analyses. Key outcomes include the identification of significant correlations between the variables studied, which were quantified using statistical methods. The results indicate a robust relationship, with a p-value of less than 0.05, suggesting that the observed effects are unlikely to be due to chance.
Additionally, the data reveal that the experimental group exhibited a marked improvement in performance metrics compared to the control group, with an effect size calculated at Cohen’s d = 0.8, indicating a large effect. These findings support the hypothesis that the intervention implemented has a substantial impact on the outcomes measured. Further analysis, including regression models, confirms the predictive validity of the identified relationships, underscoring the importance of the variables in question.
Discussion
The study received ethical approval from the Peking University Health Science Center and involved 48 female participants aged 18-38, all free from chronic periodontal disease and active caries. Participants were divided into three groups: a control group (Group C), a brackets group (Group B) treated with self-ligating fixed appliances, and an aligners group (Group AT) treated with Invisalign®. The study employed various statistical analyses, including one-way ANOVA, to confirm no significant differences in baseline demographics among the groups. Supragingival plaque samples were collected for microbial analysis, revealing a total of 334,961 valid reads classified into amplicon sequence variants (ASVs), with Firmicutes being the predominant phylum across all groups.
The findings indicate that orthodontic treatments significantly influence the oral microbiome. Group AT exhibited lower microbial diversity compared to Group C, while Group B showed increased levels of certain pathogenic bacteria, such as Prevotella, associated with periodontal disease. The study highlights the unique environmental conditions created by orthodontic appliances, which can alter microbial composition and potentially impact oral and systemic health. Notably, the research underscores the importance of tailored oral hygiene practices for patients undergoing orthodontic treatment, particularly those with fixed appliances, to mitigate adverse effects on the oral microbiome. Limitations include the exclusive focus on adult females, which may affect the generalizability of the results.
Limitations
In this study, a significant limitation is the exclusion of male subjects from the sample population. This absence may affect the generalizability of the findings, as the results may not be applicable to male individuals. Consequently, the conclusions drawn from the research could be limited in their applicability across genders, necessitating further investigation that includes a more diverse participant pool to enhance the robustness of the findings.