Ex vivo model for studying polymicrobial biofilm formation in root canals

Modelo ex vivo para el estudio de la formación de biopelícula polimicrobiana en conductos

La enfermedad endodóntica tiene principalmente un origen microbiano. Es causada por biopelículas capaces de adherirse y sobrevivir en el conducto dental. Por ello es importante estudiar las condiciones en las que estas biopelículas crecen, se desarrollan y colonizan el conducto. Sin embargo, pocos trabajos han utilizado como modelos dientes naturales, que tengan en cuenta la complejidad anatómica de los conductos y simular la realidad clínica. En este estudio se utilizaron conductos de premolares para estandarizar las condiciones óptimas de formación in vitro de la biopelícula de microorganismos como Enterococcus faecalis, Staphylococcus aureus y Candida albicans. Se prepararon los conductos de 128 premolares inferiores usando limas para endodoncia tipo-K, y fueron tratados con 5.25 % hipoclorito de sodio y EDTA. Las muestras se inocularon con microrganismos y fueron incubadas por 15, 30, 45 y 60 días en anaerobiosis (atmósfera de CO₂) y aerobiosis. La presencia de microorganismos fue confirmada por tinción de Gram, cultivo celular y microscopia electrónica. Se observó una matriz de exopolisacáridos y agregación de microorganismos a los 15 días de incubación. Después de 30 días se detectó crecimiento bacteriano hacia el tercio apical del conducto, así como maduración de la biopelícula. La atmósfera de CO₂ fue la que más favoreció el crecimiento microbiano. La maduración in vitro de la biopelícula se confirmó después de 30 días de incubación en atmósfera de CO₂ tanto para la bacteria como para el hongo.

INTRODUCCIÓN

El biofilm es el sistema más común de organización microbiana. Está formado por uno o varios microorganismos adheridos a una superficie viva o inerte. Las biopelículas poseen características funcionales y estructuras complejas. En una biopelícula, los microorganismos están envueltos en una matriz extracelular hecha de polisacáridos que muestran una forma de tulipán o de hongo con la presencia de canales de agua internos. Además, las biopelículas forman etapas de interacción entre los microorganismos y las células del huésped, creando una comunidad metabólica que contribuye de forma compleja a la supervivencia del microorganismo.

La formación de biopelículas confiere a las bacterias características fenotípicas que no se observan en el estado planctónico. En este estado, los microorganismos pueden cambiar sus características individuales, genéticas y fisiológicas. Esto permite a los microorganismos no sólo lograr una mayor tasa de supervivencia, sino también adquirir características de virulencia de otros microorganismos presentes en la biopelícula. Esto es clínicamente significativo, ya que el sistema de defensa del huésped y otros mecanismos, incluidos los tratamientos químicos o mecánicos, no son suficientes para erradicar las infecciones que se vuelven persistentes [1-5].