Evaluación de la acción de una solución hiperosmótica sobre biopelículas odontológicas multiespecie y su efecto citotóxico

Abstract

La cavidad oral es un ambiente rico en biopelículas microbianas, que representan un problema en el tratamiento endodóntico, durante el cual para preservar su esterilidad se usan soluciones de hipoclorito de sodio. El presentre trabajo tuvo como objetivo el uso de una solución alternativa hiperosmótica preparada con sorbato de potasio, cloruro de sodio, etanol, agua y ácido clorhídrico para mejorar su actividad antimicrobiana y disminuir su toxicidad. Así, se evaluó el efecto antimicrobiano de esta solución sobre biopelículas microbianas multiespecie y la toxicidad ejercida sobre el modelo celular de cultivo de fibroblastos de ligamento periodontal humano. Esta solución se probó sobre biopelículas monoespecie de Candida albicans y Enterococcus faecalis y en biopelículas mixtas de ambos microorganismos. Las biopelículas empleadas se formaron durante 24, 48 y 72 h en cajas de 96 pozos, y el tratamiento con la solución fue por 15 minutos, posteriormente las biopelículas fueron contrastadas con cristal violeta. La evaluación del efecto de la solución se realizó también sobre biopelículas crecidas en portaobjetos durante 48 y 72 horas, con el fin de obtener UFC y observar al microscopio confocal. En todos los casos como control positivo se usó hipoclorito de sodio al 5.25% (NaOCl) y como control negativo agua destilada estéril. Los experimentos en cajas de 96 pozos mostraron disminución significativa en las biopelículas de C. albicans, E. faecalis y biopelículas mixtas de 24 y 48 h. La biopelícula mixta de 72 h presentó disminución, pero no significativa. No hubo crecimiento de UFC cuando se trató con la solución hiperosmótica, lo cual fue corroborado por Microscopía confocal. Tampoco hubo diferencia significativa en la reducción de biopelícula en ambos tiempos de maduración y en los 3 tipos de biopelícula. Para la prueba de citotoxicidad se cultivaron fibroblastos derivados de ligamento periodontal humano hasta 80% de confluencia, y se realizó tratamiento con la solución hiperosmótica durante 30, 60, 90, 120, 150 y 180 min, la viabilidad se determinó mediante un ensayo de MTT. Para lo anterior se formaron 4 grupos experimentales uno tratado con NaOCl al 5.25%, otro tratado con NaOCl al 2.5%, un grupo tratado con la solución hiperosmótica y otro tratado con PBS como grupo control negativo. Los resultados obtenidos mediante el ensayo de MTT mostraron que la solución hiperosmótica no es citotóxica. Por lo anterior la presente tesis muestra que la solución hiperosmótica presenta efecto antibacteriano sobre biopelículas microbianas y no es citotóxica para los fibroblastos en cultivo. Palabras clave: C. albicans, E. Faecalis, Solución hiperosmótica, citotoxicidad

The oral cavity is an environment rich in microbial biofilms, which represent a problem in endodontic treatment, during which sodium hypochlorite solutions are used to preserve its sterility. The present work aimed to use a hyperosmotic alternative solution prepared with potassium sorbate, sodium chloride, ethanol, water and hydrochloric acid to improve its antimicrobial activity and decrease its toxicity. Thus, the antimicrobial effect of this solution on multispecies microbial biofilms and the toxicity exerted on the cell model of human periodontal ligament fibroblast culture were evaluated. This solution was tested on monospecies biofilms of Candida albicans and Enterococcus faecalis and on mixed biofilms of both microorganisms. The biofilms used were formed during 24, 48 and 72 h in 96 wells plates, and the treatment with the solution was for 15 minutes, later the biofilms were contrasted with crystal violet. The evaluation of the effect of the solution was also carried out on biofilms grown on slides for 48 and 72 hours, in order to obtain CFU and observe under the confocal microscope. In all cases, 5.25% sodium hypochlorite (NaOCl) was used as a positive control and sterile distilled water was used as a negative control. Experiments in 96-well plates showed significant decrease in biofilms of C. albicans, E. faecalis and mixed biofilms of 24 and 48 h. The 72 h mixed biofilm showed a decrease, but not significant. There was no CFU growth when treated with the hyperosmotic solution, which was corroborated by confocal microscopy. There was also no significant difference in biofilm reduction at both biofilms maturation times and in the 3 types of biofilm. For the cytotoxicity test, fibroblasts derived from human periodontal ligament were cultured up to 80% confluence, and treatment with the hyperosmotic solution was performed for 30, 60, 90, 120, 150 and 180 min, the viability was determined by means of an MTT test. . For this, 4 experimental groups were formed, one treated with NaOCl 5.25%, another treated with NaOCl 2.5%, one group treated with the hyperosmotic solution and another treated with PBS as a negative control group. The results obtained by the MTT test showed that the hyperosmotic solution is not cytotoxic. Therefore, the present thesis shows that the hyperosmotic solution has an antibacterial effect on microbial biofilms and is not cytotoxic for fibroblasts in culture.