BACKGROUND: Existing data on the microbiome associated with chronic apical periodontitis are largely derived from culture-based methods, which have limited sensitivity and do not permit comprehensive identification of anaerobic microbial communities. Additionally, the characteristics and potential risk of cross-transmission of pathogens between the root canal system and the gingival sulcus in patients with an intact periodontium remain insufficiently studied. This study sought to address this knowledge gap through a comparative analysis of these oral ecological niches.
AIM: This study aimed to identify and compare the microbial composition at the species level in the root canal system and the gingival sulcus of patients with chronic apical periodontitis using highly sensitive molecular genetic techniques.
METHODS: This single-center cross-sectional study included 170 patients. Samples from the root canal system (test site) and the gingival sulcus (comparison site) of the same tooth were collected using sterile paper points under rubber dam isolation. Microbiological analysis was performed using real-time polymerase chain reaction, with assessment of bacterial detection frequency, microbial load (cycle threshold [Ct] values), and the structure of microbial communities. Statistical analysis included the chi-square test, Fisher’s exact test, Mann–Whitney U test, and Student’s t test (α = 0.05).
RESULTS: The root canal system was characterized by a predominance of Enterococcus faecalis (83.5% vs 16.5%; p < 0.001), obligate anaerobic bacteria (97.1% vs 39.4%; p < 0.001), and polymicrobial communities (82.9% vs 72.9%; p = 0.021). A key pattern was the association of E. faecalis with Actinobacteria spp. (55.3% vs 6.5%; p < 0.001) and Fusobacterium nucleatum (46.1% vs 4.0%; p < 0.001). Ct values for these pathogens were significantly lower in the root canal (e.g., E. faecalis Ct: 22.1 vs 28.7; p < 0.001).
CONCLUSION: In chronic apical periodontitis, the root canal microbiota differs qualitatively and quantitatively from the gingival sulcus flora and is characterized by a high abundance of E. faecalis within complex polymicrobial communities involving anaerobic bacteria. This pattern underlies the need for targeted root canal disinfection.
Обоснование. Существующие данные о микробиоме при хроническом апикальном периодонтите базируются преимущественно на культуральных методах, которые обладают низкой чувствительностью и не обеспечивают полной идентификации анаэробных ассоциаций. При этом малоизученными остаются характер и риски перекрёстной транслокации патогенов между системой корневых каналов и зубодесневой бороздой у пациентов с интактным пародонтом. Настоящее исследование направлено на устранение этого пробела посредством сравнительного анализа указанных биотопов.
Цель. Используя высокочувствительные методы молекулярно-генетического анализа, выявить и сравнить видовой состав микроорганизмов, колонизирующих корневой канал и зубодесневую борозду, у пациентов с хроническим апикальным периодонтитом.
Методы. Проведено одноцентровое поперечное исследование с участием 170 пациентов. Материал из корневого канала (основная группа) и зубодесневой борозды (группа сравнения) того же зуба забирали стерильными бумажными штифтами под коффердамом. Анализ выполняли методом полимеразной цепной реакции в режиме реального времени с определением частоты выявления бактерий, микробной нагрузки (значения Ct) и структуры ассоциаций. Статистическая обработка включала критерии хи-квадрат, Фишера, Манна–Уитни и Стьюдента (α = 0,05).
Результаты. В корневом канале доминировали Enterococcus faecalis (83,5% против 16,5%; p < 0,001), строгие анаэробы (97,1% против 39,4%; p < 0,001) и полимикробные ассоциации (82,9% против 72,9%; p = 0,021). Ключевой паттерн — ассоциация E. faecalis с Actinobacteria spp. (55,3% против 6,5%; p < 0,001) и Fusobacterium nucleatum (46,1% против 4,0%; p < 0,001). Значения Ct для этих патогенов были статистически значимо выше в корневом канале (например, Ct E. faecalis: 22,1 против 28,7; p < 0,001).
Заключение. Микробиота корневого канала при хроническом периодонтите качественно и количественно отличается от флоры зубодесневой борозды, характеризуясь высокой концентрацией E. faecalis в составе сложных полимикробных сообществ с анаэробами, что определяет стратегию целенаправленной дезинфекции.