Microbiota of complete removable dentures

Svetlana N. Razumova; Разумова Светлана Николаевна; Anzhela S. Brago; Браго Анжела Станиславовна; Dmitrii V. Serebrov; Серебров Дмитрий Витальевич; Elvira V. Adzhieva; Аджиева Эльвира Вахитовна; Astemir V. Rebriy; Ребрий Астемир Васильевич; Kirill D. Serebrov; Серебров Кирилл Дмитриевич

doi:10.17816/dent634853

Microbiota of complete removable dentures

Authors: Razumova S.N.¹, Brago A.S.¹, Serebrov D.V.¹, Adzhieva E.V.¹, Rebriy A.V.¹, Serebrov K.D.¹
Affiliations:
1. Peoples’ Friendship University of Russia
Issue: Vol 28, No 6 (2024)
Pages: 569-576
Section: Clinical Investigation
Submitted: 05.08.2024
Accepted: 16.09.2024
Published: 22.12.2024
URL: https://rjdentistry.com/1728-2802/article/view/634853
DOI: https://doi.org/10.17816/dent634853
ID: 634853

Cite item

Full Text

Open Access
Restricted Access

Access granted
Restricted Access

Subscription or Fee Access

Abstract
Full Text
About the authors
References
Supplementary files
Statistics

Abstract

BACKGROUND: Complete dentures are a valid treatment option in edentulous patients. However, the average service life of complete dentures is 4–5 years, which is frequently due to microbial contamination.

AIM: To perform quantitative and qualitative assessment of microbiota on the surface of complete dentures after 1 and 4 years of use.

MATERIALS AND METHODS: The study included 40 fully edentulous patients (К08.1) who used acrylic complete dentures for no more than 5 years. There were two groups (n=20 each) based on the duration of use of complete dentures: 1 year in Group 1 and 4 years in Group 2. The microbiota composition was examined by mass spectrometry. The Statistiсa 13 package was used for statistical processing of the study findings. For multiple comparisons, the parametric t-test with Bonferroni correction was used to assess intergroup differences, with p=0.05 as the critical significance level.

RESULTS: Microbial contamination increased in all examined patients after using complete dentures for 1 to 4 years. Cocci and bacilli counts increased from 56±5 (10⁵ cells/g) (р=0.03) to 107±8 (10⁵ cells/g) (р=0.04). Anaerobe counts increased from 68±6 (10⁵ cells/g) (р=0.0002) to 102±9 (10⁵ cells/g) (р=0.0002). Actinobacteria counts increased from 30±3 (10⁵ cells/g) to 143±12 (10⁵ cells/g) (р=0.003). Gram-negative rod counts increased from 4±1 (10⁵ cells/g) (р=0.0005) to 24±2 (10⁵ cells/g) (р=0.0006). Yeast and mold counts increased from 977±90 (10⁵ cells/g) (р=0.0003) to 1,587±136 (10⁵ cells/g) (р=0.003).

CONCLUSION: Within 4 years, yeast and mold counts increased by 91%, actinobacteria counts by 61%, gram-negative rod counts by 500%, and anaerobe counts by 50% in all patients. The study findings indicate that microbial contamination of dentures is directly related to the duration of their use.

Keywords

complete dentures, oral microbiota in patients with complete dentures, hygiene of complete dentures, cleaning of complete dentures

Full Text

ОБОСНОВАНИЕ

Адентия, или отсутствие зубов, является достаточно распространённой проблемой. Демографические данные показывают, что с каждым годом из-за увеличения продолжительности жизни количество пациентов с этим диагнозом будет увеличиваться [1]. Отсутствие зубов негативно влияет на качество жизни (ухудшается дикция, лицо приобретает старческий вид, может развиться синдром Костена) и рацион питания. Для восстановления жевательной функции, разнообразия пищевого рациона и нормализации речи необходимо ортопедическое лечение, одним из вариантов которого служит изготовление полных съёмных акриловых протезов [2]. Такой вид протезирования является одним из самых распространённых в мире на сегодняшний день, позволяет добиться поставленных целей, не требует высокотехнологичного оборудования и, как правило, подходит для всех пациентов с адентией [3]. Однако достижение положительных результатов при съёмном протезировании заключается не только в изготовлении качественного протеза, но и (не в меньшей степени) в поддержании его гигиенического состояния на должном уровне.

Полные съёмные акриловые протезы имеют свои недостатки. Например, их использование может приводить к аллергическим реакциям, а также не всегда получается добиться удовлетворительной фиксации в полости рта из-за выраженной атрофии костной и слизистой ткани [4]. Акриловая пластмасса, из которой состоят базисы протезов, является достаточно пористым материалом и требует тщательной ежедневной обработки и дезинфекции. Из-за низкой теплопроводности и возникающего «парникового эффекта» под базисом акрилового протеза создаются благоприятные условия для образования как патогенных, так и условно патогенных микроорганизмов [5]. Возникает существенный риск развития воспалительных заболеваний полости рта. Одним из наиболее распространённых заболеваний является стоматит, вызванный микробным налётом на поверхности протезов. Для достижения качественной дезинфекции необходимо тщательно изучить гигиеническое состояние полости рта и микробную контаминацию зубных протезов [6, 7]. Качественный и количественный состав микроорганизмов области протезного ложа зависит от уровня гигиены полости рта, вида протеза и продолжительности его использования, типа материала, из которого изготовлен базис, продолжительности временнόго промежутка между удалением зубов и протезированием, состояния иммунной системы пациента [8]. Так или иначе, использование любых типов съёмных протезов приводит к избыточному размножению микроорганизмов в полости рта и увеличивает риск появления патогенных микроорганизмов. Как и в случае с естественными зубными рядами, поверхность зубного протеза после установки в полость рта покрывается «приобретённой плёнкой» из слюнных гликопротеидов (включая слюнную амилазу, альбумин, муцин и лизоцим) и иммуноглобулинов [9]. В полости рта основными колонизаторами эмали зубов являются грамположительные Streptococcus spp. (S. oralis, S. mutans, S. mitis, S. gordonii, S. sanguinis и S. parasanguinis) и другие виды, включая Veillonella spp., Neisseria spp., Rothia spp., Abiotrophia spp., Gamella spp. и Granulicatella spp. [10]. В 2019 году D.J. Morse с соавт. исследовали культивируемую флору с прилегающей поверхности зубных протезов. В своей работе они указали, что на поверхности протезов преобладали S. mutans, S. mitis, S. salivarius и S. sanguis, грамположительные палочки Actinomyces spp. (A. israelii, A. naeslundii, A. odontolyticus), лактобациллы и Veillonella spp. [11]. Информация о качественном и количественном составе микрофлоры необходима при создании наиболее качественного дезинфицирующего средства для съёмных протезов.

Цель исследования — изучить количественный и качественный состав микрофлоры на поверхности полных съёмных протезов в исследуемых группах через 1 и 4 года использования.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Дизайн исследования

Проведено обсервационное одноцентровое проспективное выборочное контролируемое слепое рандомизированное исследование.

Критерии соответствия

Критериями включения в исследование стали возраст от 40 до 80 лет, срок эксплуатации полных съёмных акриловых протезов не более 5 лет, отсутствие аллергических реакций.

Условия проведения

Исследование проводилось на базе кафедры пропедевтики стоматологических заболеваний Российского университета дружбы народов имени Патриса Лумумбы в клинико-диагностическом центре Российского университета дружбы народов имени Патриса Лумумбы (Москва).

Продолжительность исследования

Исследование выполнено с октября 2023 года по июль 2024 года.

Описание медицинского вмешательства

Количественный и качественный состав микрофлоры определяли с помощью метода масс-спектрометрии микробных маркёров. Мазки брали с внутренней поверхности полных съёмных акриловых протезов верхней и нижней челюстей без предварительной гигиенической обработки, упаковывали в пробирки, маркировали и в охлаждаемом контейнере доставляли в лабораторию. В лаборатории пробирки отсортировывали и проверяли на целостность. До момента проведения анализа их погружали в специальный термостат для обеспечения наиболее благоприятных условий и сохранения жизнеспособности бактерий. После этого пробирки с исследуемым материалом загружали в газовый хромато-масс-спектрометр «Маэстро-αМС» («Интерлаб», Россия).

Основной исход исследования

На поверхности всех протезов наблюдалось увеличение микробной обсеменённости с течением времени.

Дополнительные исходы исследования

Помимо увеличения микробной обсеменённости протезов ухудшается и уровень их гигиены.

Анализ в подгруппах

Обследовано 40 пациентов с диагнозом «полная адентия» (К08.1), использующих полные съёмные акриловые протезы не более 5 лет. Пациенты были распределены на 2 группы: в 1-й группе (n=20) использовали съёмные протезы в течение 1 года; во 2-й группе (n=20) — в течение 4 лет.

Методы регистрации исходов

Для регистрации основных и дополнительных исходов осуществлялось взятие мазков с поверхности протезов и исследование полученных образцов с помощью метода масс-спектрометрии.

Статистический анализ

Статистическую обработку результатов исследования проводили с помощью пакета программ Statistiсa 13. Распределение данных соответствовало нормальному закону, поэтому дескриптивная статистика включала в себя расчёт среднего арифметического и среднеквадратического отклонения (М±s). Для оценки различий между группами использовали параметрические критерии, в том числе t-критерий с поправкой Бонферрони при множественных сравнениях. Критический уровень статистической значимости р был равен 0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Объекты исследования

Исследовали микробную обсеменённость поверхности полных съёмных акриловых протезов. В 1-й группе изучали микробную биоплёнку на поверхности протезов, которые эксплуатировались в течение 1 года, во 2-й группе — микробную биоплёнку на поверхности протезов, которые эксплуатировались в течение 4 лет.

Основные результаты исследования

В результате исследования микробиоты на поверхности съёмных протезов у пациентов, использующих их в течение 1 года и 4 лет, получены следующие данные (табл. 1).

Таблица 1. Концентрация микроорганизмов на поверхности протезов, M±s, 10⁵кл./г

Table 1. The concentration of microorganisms on the surface of dentures (M±s, 10⁵cells/g)

Группы	Кокки и бациллы	Грибы и дрожжи	Актинобактерии	Грамотрицательные палочки	Анаэробы
1-я, 1 год	56±5	977±90	30±3	4±1	68±6
2-я, 4 года	107±8	1587±136	143±12	24±2	102±9
р	0,0	0,0003	0,0002	0,0005	0,0002

В обеих группах выявлены следующие представители кокков и бацилл: Bacillus cereus, Bacillus megaterium, Enterococcus spp., Streptococcus spp., S. mutans (анаэробные), Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis. Данные представители наблюдались как у пациентов, использующих протезы 1 год, так и у пациентов, использующих протезы 4 года.

У пациентов, использующих съёмные протезы в течение 1 года, выявлена концентрация кокков и бацилл 56±5(10⁵кл./г) (р=0,00). У пациентов, использующих съёмные протезы в течение 4 лет, установлена концентрация кокков и бацилл 107±8(10⁵кл./г) (р=0,00) (рис. 1).

Рис. 1. Концентрация кокков и бацилл на поверхности съёмных протезов у пациентов 1-й и 2-й групп.

Fig. 1. The concentration of cocci bacilli on the surface of removable dentures in patients of Groups 1 and 2.

В обеих группах выявлены следующие представители грибов и дрожжей: Aspergillus spp., Candida spp., кампестерол. У пациентов, использующих съёмные протезы в течение 1 года, концентрация грибов и дрожжей составила 977±90(10⁵кл./г) (р=0,0003). У пациентов, использующих съёмные протезы в течение 4 лет, она составила 1587±136 (10⁵кл./г) (р=0,0003) (рис. 2).

Рис. 2. Концентрация грибов и дрожжей на поверхности съёмных протезов у пациентов 1-й и 2-й групп.

Fig. 2. The concentration of fungi and yeast on the surface of removable dentures in patients of Groups 1 and 2.

Микробиологические исследования микробиоты протезов у пациентов из обеих групп выявили следующие виды актинобактерий: Actinomyces spp., Actinomyces viscosus, Corynebacterium spp., Nocardia spp., Nocardia asteroides, Mycobacterium spp., Pseudonocardia spp., Rhodococcus spp., Streptomyces spp., Streptomyces farmamarensis. У пациентов, использующих съёмные протезы в течение 1 года, выявлена концентрация актинобактерий 30±3 (10⁵кл./г) (р=0,0002). У пациентов, использующих съёмные протезы в течение 4 лет, она составила 143±12 (10⁵кл./г) (р=0,0002) (рис. 3).

Рис. 3. Концентрация актинобактерий на поверхности съёмных протезов у пациентов 1-й и 2-й групп.

Fig. 3. The concentration of actinobacteria on the surface of removable dentures in patients of Groups 1 and 2.

Поверхность протезов обеих групп также населяли грамотрицательные палочки Alcaligenes spp./Klebsiella spp., Kingella spp., Flavobacterium spp., Moraxella spp./Acinetobacter spp., Porphyromonas spp., Pseudomonas aeruginosa, Stenotrophomonas maltophilia. У всех пациентов 1-й группы, использующих съёмные протезы в течение 1 года, выявлена концентрация грамотрицательных палочек 4±1 (10⁵кл./г) (р=0,0005); у пациентов 2-й группы, использующих съёмные протезы в течение 4 лет, — 24±2 (10⁵кл./г) (р=0,0005) (рис. 4).

Рис. 4. Концентрация грамотрицательных палочек на поверхности съёмных протезов у пациентов 1-й и 2-й групп.

Fig. 4. The concentration of gram-negative rods on the surface of removable dentures in patients of Groups 1 and 2.

В 1-й и 2-й группах выявлены следующие представители анаэробов: Bacteroides fragilis, Bifidobacterium spp., Blautia coccoides, Clostridium spp. (группа C. tetani), Clostridium difficile, Clostridium histolyticum/Streptococcus pneumonia, Clostridium perfringens, Clostridium propionicum, Clostridium ramosum, Eubacterium spp., Eggerthella lenta, Fusobacterium spp./Haemophilus spp., Lactobacillus spp., Peptostreptococcus anaerobius, Peptostreptococcus anaerobius, Prevotella spp., Propionibacterium spp., Propionibacterium acnes, Propionibacterium freudenreichii, Propionibacterium jensenii, Ruminococcus spp., Veillonella spp. У пациентов 1-й группы были выявлены анаэробы в количестве 68±6 (10⁵кл./г) (р=0,0002). У пациентов 2-й группы концентрация анаэробов составила 102±9 (10⁵кл./г) (р=0,0002) (рис. 5).

Рис. 5. Концентрация анаэробов на поверхности съёмных протезов у пациентов 1-й и 2-й групп.

Fig. 5. The concentration of anaerobes on the surface of removable dentures in patients of Groups 1 and 2.

Дополнительные результаты исследования

Учитывая, что у всех протезов увеличился количественный состав микрофлоры на их поверхности, можно предположить, что со временем использования протезов ухудшается их гигиенический статус.

Нежелательные явления

Нежелательных явлений не обнаружено.

ОБСУЖДЕНИЕ

Результаты нашего исследования позволили сделать вывод, что основную долю на поверхности протезов составляют грибы и дрожжи. При длительном использовании съёмных протезов (до 4 лет) возрастает количество не только кокков и грибов, но и актинобактерий, грамотрицательных палочек и анаэробных организмов. Наши данные подтверждают исследования коллег. Например, Ж.В. Вечеркина и соавт. установили, что преобладают кокковые формы микроорганизмов, при критическом снижении pH происходит усиленное размножение дрожжеподобных грибов рода Candida (81% случаев) [12]. И.В. Бугорков и соавт. определили, что наиболее значимый процент занимали стафилококки и грибы рода Candida [13]. N.R. Arya с соавт. пришли к выводу, что основную роль в развитии воспалительных заболеваний играют грибы рода Candida, так как через 5 лет использования протезов было выявлено значительное увеличение количества этих микроорганизмов от допустимой нормы [14].

Однако наши исследования показали существенный рост концентрации кокков, бацилл, актинобактерий и анаэробных микроорганизмов через 4 года использования протезов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Полученные результаты показывают, что обсеменённость протезов напрямую связана с длительностью использования. Чем дольше пациент использует протез, тем больше микроорганизмов колонизируются на его поверхности. Отмечено, что за 4 года количество грибов и дрожжей выросло на 91%, количество актинобактерий — на 61%, количество грамотрицательных палочек — на 500%, количество анаэробных микрорганизмов — на 50%.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Источник финансирования. Авторы заявляют об отсутствии внешнего финансирования при проведении исследования и подготовке публикации.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с проведённым исследованием и публикацией настоящей статьи.

Вклад авторов. Все авторы подтверждают соответствие своего авторства международным критериям ICMJE. Наибольший вклад распределён следующим образом: С.Н. Разумова — редактирование научной работы; А.С. Браго — подбор отечественной научной литературы; Д.В. Серебров — статистическая обработка полученных данных; К.Д. Серебров — оформление научной работы; Э.В. Аджиева — подбор зарубежной научной литературы; А.В. Ребрий — перевод зарубежной научной литературы.

ADDITIONAL INFORMATION

Funding source. This study was not supported by any external sources of funding.

Competing interests. The authors declare that they have no competing interests.

Authors’ contribution. All authors confirm compliance of their authorship with the international ICMJE criteria. The largest contribution is distributed as follows: S.N. Razumova — editing of scientific work; A.S. Brago — selection of russian scientific literature; D.V. Serebrov — statistical processing of the obtained data; K.D. Serebrov — design of scientific work; E.V. Adzhieva — selection of foreign scientific literature; A.V. Rebriy — translation of foreign scientific literature.