DOI: https://doi.org/10.1007/s00784-024-05562-0
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38388987
تاريخ النشر: 2024-02-23
المؤلف: Sara M. Atteya وآخرون
الموضوع الرئيسي: صحة الأسنان واستخدام الرعاية
نظرة عامة
هدفت هذه الدراسة إلى تقييم التأثيرات المضادة للبكتيريا لطلاء نانو فضة فلوريد (NSF)، P11-4، وطلاء فلوريد الصوديوم (NaF) ضد *Streptococcus mutans* واللاكتوباسيلس في مجموعة من 66 مريضًا تتراوح أعمارهم بين 10-24 عامًا. تم تعيين المشاركين عشوائيًا لتلقي تطبيق واحد من أحد الطلاءات، مع جمع عينات اللعاب الأساسية للتحليل الميكروبيولوجي. تم تقييم عدد *S. mutans* واللاكتوباسيلس بعد شهر واحد، وثلاثة أشهر، وستة أشهر بعد التطبيق، باستخدام الانحدار الخطي متعدد المتغيرات لمقارنة تأثيرات العلاجات.
أشارت النتائج إلى انخفاض كبير في عدد *S. mutans* في اللعاب بعد شهر واحد لمجموعة P11-4 مقارنة بـ NaF (B = -1.29، p = 0.049)، بينما لم تُلاحظ اختلافات كبيرة في النقاط الزمنية اللاحقة أو بين NSF وNaF. بلغت التأثيرات المضادة للبكتيريا لجميع العلاجات ذروتها بعد شهر واحد، حيث أظهرت P11-4 فعالية مستدامة حتى ثلاثة أشهر، بينما تضاءل تأثير NSF بعد شهر واحد. بحلول ستة أشهر، عادت أعداد البكتيريا إلى مستوياتها الأساسية عبر جميع المجموعات. تشير النتائج إلى أنه بينما تظهر NSF وP11-4 نشاطًا مضادًا للميكروبات مقارنة بـ NaF، فإن P11-4 تقدم تأثيرًا أسرع وأكثر وضوحًا في البداية. التجربة مسجلة تحت ID: NCT04929509.
مقدمة
تستعرض المقدمة الدور الحاسم لـ *Streptococcus mutans* في بدء تسوس الأسنان، مع تركيز يتجاوز 10^5 وحدة تشكيل مستعمرات (CFU)/مل في اللعاب مما يشير إلى خطر مرتفع للتسوس. بينما يعمل *S. mutans* كمبادر رئيسي للتسوس، فإن اللاكتوباسيلس تعمل كمهاجمين ثانويين، مزدهرين في الآفات التسوسية القائمة. يسلط القسم الضوء على الخصائص المضادة للميكروبات لجزيئات الفضة النانوية (AgNPs)، التي، بسبب حجمها الصغير ونسبة السطح إلى الحجم العالية، يمكن أن تعطل أغشية البكتيريا وتعيق تكاثر الخلايا. لقد أظهر الجمع بين AgNPs والكيتوزان والفلوريد في نانو فضة فلوريد (NSF) فعالية ضد *S. mutans* دون آثار سلبية على الأنسجة البشرية.
بالإضافة إلى ذلك، تناقش المقدمة الببتيد الذي يتجمع ذاتيًا P11-4 (Curodont Repair)، المكون من الأحماض الأمينية التي تعزز إعادة معدنة المينا في البيئات الحمضية النموذجية للآفات التسوسية. بينما أثبتت الدراسات السابقة الخصائص المعادة للتعدين لـ P11-4، هناك فجوة ملحوظة في البحث بشأن تأثيراته المضادة للميكروبات على البكتيريا المسببة للتسوس. تهدف هذه الدراسة إلى مقارنة الفعالية المضادة للميكروبات لطلاء NSF، P11-4، وطلاء فلوريد الصوديوم (NaF) على مدى شهر واحد، وثلاثة أشهر، وستة أشهر، واختبار الفرضية الصفرية بعدم وجود اختلافات بين العوامل الثلاثة في تأثيراتها المضادة للميكروبات. فهم هذه الديناميكيات أمر ضروري لتحسين استراتيجيات الوقاية من التسوس وتحديد تكرار التطبيق المناسب لهذه العوامل.
طرق
يستعرض قسم “المواد والطرق” تصميم التجربة والإجراءات المستخدمة في الدراسة. يوضح المواد المحددة المستخدمة، بما في ذلك أي مواد كيميائية، معدات، وعينات بيولوجية، مما يضمن إمكانية تكرار التجارب. تشمل المنهجية التقنيات المطبقة لجمع البيانات وتحليلها، مثل الاختبارات الإحصائية، البروتوكولات التجريبية، وأي نماذج حسابية مستخدمة.
بالإضافة إلى ذلك، قد يصف القسم طرق أخذ العينات، الضوابط، وأي اعتبارات أخلاقية تم أخذها في الاعتبار خلال البحث. يضمن هذا النهج الشامل أن تكون النتائج قوية ويمكن التحقق منها من قبل باحثين آخرين في هذا المجال. بشكل عام، تعتبر وضوح وصحة الطرق أمرًا حاسمًا لسلامة استنتاجات الدراسة.
نتائج
في هذه الدراسة، تم تسجيل 66 مريضًا في البداية، مع ملاحظة معدلات الانسحاب عند 3 و6 أشهر. على وجه التحديد، كانت معدلات الانسحاب 13.6% لكل من مجموعتي NSF وP114، و18.2% لمجموعة NaF عند 3 أشهر. بحلول علامة 6 أشهر، ظلت معدلات الانسحاب عند 13.6% لمجموعتي NSF وP114، بينما شهدت مجموعة NaF زيادة إلى 22.7%. تم تفصيل الخصائص الديموغرافية للمشاركين في الجدول 1.
استخدمت الدراسة برنامج TotalLab™ 1D للعد التلقائي لمستعمرات البكتيريا، مع التعبير عن النتائج بوحدات تشكيل المستعمرات لكل ملليلتر (CFU/mL) من اللعاب. تضمنت المتغيرات الناتجة الرئيسية عدد *Streptococcus mutans* واللاكتوباسيلس المقاسة في البداية، 1 شهر، 3 أشهر، و6 أشهر. بالإضافة إلى ذلك، تم قياس ممارسات صحة الفم للمشاركين، مثل استخدام معجون الأسنان بالفلور واستهلاك السكر، بناءً على تكرار تناول الأطعمة أو المشروبات المحتوية على السكر يوميًا. تم تسجيل العوامل الاجتماعية والاقتصادية، بما في ذلك العمر والجنس، كعوامل محتملة للتشويش في التحليل.
مناقشة
هدفت الدراسة إلى تقييم التأثيرات المضادة للبكتيريا لثلاثة عوامل—نانو فضة فلوريد (NSF)، P11-4، وطلاء فلوريد الصوديوم (NaF)—على مستويات *Streptococcus mutans* واللاكتوباسيلس في اللعاب لدى الشباب الذين يعانون من آفات بقع بيضاء مبكرة. أجريت الدراسة من ديسمبر 2020 إلى أغسطس 2022 في جامعة الإسكندرية، حيث التزمت التجربة بالمعايير الأخلاقية وشملت مشاركين تتراوح أعمارهم بين 10-24 عامًا مع معايير إدخال محددة. تم حساب حجم العينة لضمان قوة كافية لتقييم التأثيرات المضادة للبكتيريا، مما أدى إلى متطلبات نهائية تبلغ 14 مشاركًا لكل مجموعة، مع تعديلات على الانسحابات المحتملة.
أشارت النتائج إلى أن P11-4 خفضت بشكل كبير أعداد *S. mutans* في اللعاب مقارنة بـ NaF بعد شهر واحد، على الرغم من أن هذا التأثير تضاءل مع مرور الوقت، مع عدم ملاحظة اختلافات كبيرة في المتابعات اللاحقة. أظهرت NSF اتجاهًا مشابهًا، لكن تأثيرها المضاد للبكتيريا لم يكن مختلفًا بشكل كبير عن NaF في أي نقطة زمنية. من الجدير بالذكر أن التأثيرات المضادة للميكروبات لجميع العوامل بلغت ذروتها بعد شهر واحد، مع عودة أعداد البكتيريا إلى مستوياتها الأساسية بحلول ستة أشهر. تسلط الدراسة الضوء على إمكانيات P11-4 وNSF كعوامل فعالة لمكافحة التسوس، على الرغم من أن تأثيراتها لا تستمر بعد ثلاثة أشهر، مما يبرز الحاجة إلى مزيد من البحث لاستكشاف الفعالية طويلة الأمد وطرق التقييم البديلة.
DOI: https://doi.org/10.1007/s00784-024-05562-0
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38388987
Publication Date: 2024-02-23
Author(s): Sara M. Atteya et al.
Primary Topic: Dental Health and Care Utilization
Overview
This study aimed to evaluate the antibacterial effects of Nanosilver Fluoride (NSF) varnish, P11-4, and Sodium Fluoride (NaF) varnish against salivary *Streptococcus mutans* and Lactobacilli in a cohort of 66 patients aged 10-24 years. Participants were randomly assigned to receive a single application of one of the varnishes, with baseline saliva samples collected for microbiological analysis. The counts of *S. mutans* and Lactobacilli were assessed at one, three, and six months post-application, utilizing multivariable linear regression to compare the effects of the treatments.
Results indicated a significant reduction in salivary *S. mutans* log count after one month for the P11-4 group compared to NaF (B = -1.29, p = 0.049), while no significant differences were observed at subsequent time points or between NSF and NaF. The antibacterial effects of all treatments peaked at one month, with P11-4 showing sustained efficacy until three months, whereas NSF’s effect diminished after one month. By six months, bacterial counts returned to baseline levels across all groups. The findings suggest that while NSF and P11-4 exhibit antimicrobial activity comparable to NaF, P11-4 offers a more rapid and pronounced effect initially. The trial is registered under ID: NCT04929509.
Introduction
The introduction outlines the critical role of *Streptococcus mutans* in the initiation of dental caries, with a concentration exceeding 10^5 colony-forming units (CFU)/mL in saliva indicating a high risk for caries. While *S. mutans* serves as the primary initiator of caries, lactobacilli act as secondary invaders, thriving in established carious lesions. The section highlights the antimicrobial properties of silver nanoparticles (AgNPs), which, due to their small size and high surface-to-volume ratio, can disrupt bacterial membranes and inhibit cell replication. The combination of AgNPs with chitosan and fluoride into Nano Silver Fluoride (NSF) has demonstrated effectiveness against *S. mutans* without adverse effects on human tissues.
Additionally, the introduction discusses the self-assembling peptide P11-4 (Curodont Repair), composed of amino acids that promote enamel remineralization in acidic environments typical of carious lesions. While previous studies have established the remineralizing properties of P11-4, there is a notable gap in research regarding its antimicrobial effects on cariogenic bacteria. This study aims to compare the antimicrobial efficacy of NSF varnish, P11-4, and sodium fluoride (NaF) varnish over one, three, and six months, testing the null hypothesis that no differences exist among the three agents in their antimicrobial effects. Understanding these dynamics is essential for optimizing caries prevention strategies and determining the appropriate application frequency for these agents.
Methods
The “Materials and Methods” section outlines the experimental design and procedures employed in the study. It details the specific materials used, including any reagents, equipment, and biological samples, ensuring reproducibility of the experiments. The methodology encompasses the techniques applied for data collection and analysis, such as statistical tests, experimental protocols, and any computational models utilized.
Additionally, the section may describe the sampling methods, controls, and any ethical considerations taken into account during the research. This comprehensive approach ensures that the findings are robust and can be validated by other researchers in the field. Overall, the clarity and rigor of the methods are crucial for the integrity of the study’s conclusions.
Results
In this study, 66 patients were enrolled at baseline, with dropout rates observed at 3 and 6 months. Specifically, the dropout rates were 13.6% for both the NSF and P114 groups, and 18.2% for the NaF group at 3 months. By the 6-month mark, the dropout rates remained at 13.6% for the NSF and P114 groups, while the NaF group experienced an increase to 22.7%. Demographic characteristics of the participants are detailed in Table 1.
The study utilized TotalLab™ 1D software for the automatic counting of bacterial colonies, with the results expressed as colony-forming units per milliliter (CFU/mL) of saliva. The primary outcome variables included the log counts of Streptococcus mutans and Lactobacilli measured at baseline, 1 month, 3 months, and 6 months. Additionally, participants’ oral health practices, such as the use of fluoridated toothpaste and sugar consumption, were quantified based on the frequency of daily intake of sugar-containing foods or drinks. Socioeconomic factors, including age and sex, were recorded as potential confounders in the analysis.
Discussion
The study aimed to evaluate the antibacterial effects of three agents—Nano Silver Fluoride (NSF), P11-4, and Sodium Fluoride (NaF) varnish—on salivary levels of Streptococcus mutans and Lactobacilli in young adults with early white spot lesions. Conducted from December 2020 to August 2022 at Alexandria University, the trial adhered to ethical standards and included participants aged 10-24 years with specific inclusion criteria. The sample size was calculated to ensure adequate power for assessing the antibacterial effects, leading to a final requirement of 14 participants per group, with adjustments for potential dropouts.
Results indicated that P11-4 significantly reduced salivary S. mutans counts compared to NaF after one month, although this effect diminished over time, with no significant differences observed at later follow-ups. NSF showed a similar trend, but its antibacterial effect was not significantly different from NaF at any time point. Notably, the antimicrobial effects of all agents peaked at one month, with bacterial counts returning to baseline levels by six months. The study highlights the potential of P11-4 and NSF as effective anticaries agents, although their effects are not sustained beyond three months, emphasizing the need for further research to explore long-term efficacy and alternative assessment methods.