Wykorzystanie preparatu NanoCare PLUS w implantologii lek. med. chir. stom. Roman Borczyk, mgr biotechnologii Katarzyna Pietranek, lek. stom. Krzysztof Maćkowiak Klinika Implantologii i Stomatologii Estetycznej w Katowicach STRESZCZENIE Zakażenia stanowią duży problem dla współczesnej implantologii stomatologicznej. Wnikanie bakterii jamy ustnej do wnętrza implantów przez mikroszczelinę jest główną przyczyną powstawania stanu zapalnego, co znacznie zwiększa ryzyko utraty wszczepu. Z przeprowadzonych doświadczeń i obserwacji wynika, że stosowanie w czasie zabiegu implantacji preparatu NanoCare Plus zapobiega powikłaniom powodowanym przez infekcje bakteryjne. Płyn zawiera nanocząsteczki srebra wzbogaconego o nanozłoto, które skutecznie hamują rozwój bakterii w okolicach mikroszczeliny implantu. Podczas wieloletniej praktyki implantologicznej najlepsze efekty uzyskano stosując system implantacji dwufazowej TioLogic wraz z preparatem NanoCare Plus. Początki osseointegracyjnej implantologii stomatologicznej sięgają lat sześćdziesiątych XIX wieku. Zastosowano wówczas tytanowe wszczepy jako podporę dla nowych zębów [2, 13]. Współczesna implantologia stanowi nadzieję dla wielu pacjentów, którzy z różnych powodów nie posiadają własnych zębów. Popularnie stosowane implanty składają się z tytanowego elementu wprowadzanego chirurgicznie w kość wyrostka zębodołowego oraz łącznika, na którym umieszczana jest korona (implanty dwuczęściowe). Implantacja może być wykonana w ciągu pojedynczego zabiegu (implantacja jednofazowa). Częściej jednak stosuje się metodę, w której odwarstwia się część dziąsła w miejscu zabiegu, a po wprowadzeniu w kość implantu zamyka się go specjalną śrubą zamykającą, pokrywa wcześniej odwarstwionym dziąsłem i zaszywa (implantacja dwufazowa). Po 3 do 6 miesięcy wprowadza się śrubę kształtującą dziąsło wokół implantu, a w późniejszym czasie osadza się łącznik z koroną. Istnieją również inne koncepcje wcześniejszego obciążania implantów. W miejscu połączenia implantu ze śrubą lub łącznikiem występuje nieszczelność, tzw. mikroszczelina (z ang. microgap) [3, 14, 17] (Fot. 1.1 i 1.2). Implanty wprowadza się do kości w taki sposób, że najczęściej szczelina umiejscowiona jest na wysokości wyrostka zębodołowego [3]. Wielkość mikroszczeliny wynosi od około 2 do 6 µm [17]. Rozmiary mikroszczeliny nie zapobiegają wnikaniu bakterii występujących w jamie ustnej oraz składników odżywczych potrzebnych do ich wzrostu do wnętrza implantu [1, 6, 8, 9, 11, 12, 14]. Wśród bakterii patogennych izolowanych z implantu występują pałeczki i krętki typowe dla chorób przyzębia, m.in. Actinobacillus actinomycetemcomitans, Tannerella forsythensis,
Porphyromonas gingivalis, Prevotella intermedia, Treponema denticola, Campylobacter rectus, Fusobacterium nucleatum, Eikenella corrodens [5, 7]. Ważne jest więc dbanie o higienę jamy ustnej przez pacjentów posiadających implanty [15]. Efektem zasiedlenia implantu przez bakterie jest stan zapalny. Badania wykazały, że w tkance śródmiąższowej znajdującej się w najbliższym sąsiedztwie mikroszczeliny następuje gromadzenie komórek świadczących o powstawaniu procesu zapalnego (neutrofile, limfocyty, komórki plazmatyczne, monocyty, makrofagi) [3, 18]. Ze względu na swoją wielkość komórki układu odpornościowego nie mają dostępu do mikroszczeliny, przez co niemożliwe jest zwalczenie infekcji. Ponadto zauważono związek między występowaniem mikroszczeliny a utratą kości w miejscu wszczepienia implantu [3, 4, 10]. Możliwe, że zanik kości jest efektem aktywacji osteoklastów przez utrzymujący się stan zapalny [3, 4]. Mniejszą akumulację komórek procesu zapalnego obserwuje się, gdy mikroszczelina znajduje się ponad linią wyrostka zębodołowego [4]. Jednak takie umiejscowienie implantu nie daje pożądanych efektów estetycznych. Zakażenia stanowią duży problem w implantologii, gdyż znacznie zwiększają ryzyko utraty wszczepu. Producenci implantów dokładają wszelkich starań, by implanty spełniały wymagania estetyczne, a zarazem były trwałe, ulegały osteointegracji i nie były źródłem infekcji. Jednym z pomysłów było pozbycie się mikroszczeliny, która jest głównym siedliskiem bakterii. Stworzono w tym celu implanty jednoczęściowe (jednofazowe). Łącznik i część wewnątrzkostna stanowią w nich jeden element, na którym bezpośrednio po implantacji umieszcza się koronę tymczasową. Założenie takich implantów nie daje jednak możliwości prawidłowego gojenia i osteointegracji, gdyż nowy ząb od razu po zabiegu jest narażony na duże obciążenia. Zdecydowanie najlepszy efekt można uzyskać stosując odpowiedni preparat zapobiegający zakażeniom podczas zabiegu implantacji dwufazowej. Korzystając ze swojego wieloletniego doświadczenia w stomatologii estetycznej i innowacyjnych rozwiązań firma Dentaurum Implants stworzyła bezpieczny i prosty w obsłudze system implantacji dwufazowej Tiologic. Układ i geometria gwintu, cylindrycznostożkowy kształt implantu oraz zaokrąglony apex zapewniają równomierne obciążenie, zapobiegają pęknięciom kości i uszkodzeniom tkanek podczas implantacji. Wewnętrzna geometria umożliwia lepsze dopasowanie i długotrwałą stabilność połączenia elementów uzupełnienia protetycznego oraz zapewnia odporność na skręcanie i zginanie. Powierzchnia implantu została skonstruowana tak, by umożliwić jak najlepszą osteointegrację. Sposobem na uniknięcie stanów zapalnych jest używanie podczas implantacji przeciwbakteryjnego płynu, który pozostawałby wewnątrz implantu oraz w obrębie mikroszczeliny. Takim preparatem jest NanoCare Plus, zawierający w swoim składzie
nanocząsteczki srebra i złota (Fot. 2). Wykazano, że płyn NanoCare ma silne właściwości przeciwbakteryjne [16], a jego stosowanie podczas leczenia endodontycznego skutecznie chroni zęby przed wtórnymi infekcjami w obrębie kanałów korzeniowych. Podobny efekt można zaobserwować stosując NanoCare Plus w trakcie implantacji. Obfite płukanie preparatem wnętrza implantu bezpośrednio przed założeniem śruby zamykającej pozwala nanocząstkom pozostać na traktowanej powierzchni, dzięki czemu ich działanie jest długotrwałe. W efekcie nie tworzy się stan zapalny powodowany wnikaniem mikroorganizmów jamy ustnej do mikroszczeliny implantu. MATERIAŁ I METODA W celu sprawdzenia skuteczności działania preparatu NanoCare Plus Silver Gold w zwalczaniu infekcji powodowanych przedostawaniem się bakterii do wnętrza implantu przez mikroszczelinę przeprowadzono doświadczenie in vitro. Do wnętrza dwóch sterylnych implantów dwuczęściowych Tiologic wprowadzono po 2 µl krwi symulując warunki mogące powstać w czasie implantacji in vivo. Następnie jeden implant dokładnie płukano za pomocą 2 ml płynu NanoCare Plus (zawartość jednej tubki). Oba implanty zamknięto śrubami zamykającymi i umieszczono w pożywce płynnej (bulion odżywczy) z hodowlą bakterii jamy ustnej (Fot. 3 i 4). Inkubację prowadzono przez 48 godzin w temperaturze 37 o C. Po okresie inkubacji odkręcono śruby zamykające implanty i przepłukano ich wnętrza sterylną pożywką płynną (10 µl) celem pozyskania bakterii, które dostały się do implantów przez mikroszczelinę. Następnie pobrany materiał posiano na pożywkę stałą (Columbia Agar z dodatkiem krwi baraniej). Dodatkowo wykonano dwa posiewy kontrolne - posiew pożywki płynnej użytej do płukania wnętrza implantów (kontrola negatywna) i posiew pożywki z hodowlą bakterii jamy ustnej (kontrola pozytywna). Płytki z posiewami inkubowano 24 godziny w cieplarce (37 o C). Po tym czasie oceniono wzrost kolonii bakterii. Dla porównania takie samo doświadczenie przeprowadzono używając implantów firmy Nobel Biocare. Podczas wieloletniej praktyki implantologicznej prowadzono również obserwacje in situ. Oceniono różnice w przebiegu procesu gojenia i integracji implantów u pacjentów, u których implantacji dokonano przed laty, gdy nie stosowano jeszcze płynu NanoCare Plus oraz aktualnie, gdy każdorazowo przy implantacji używa się preparatu. Wyniki obserwacji omówione zostaną na przykładzie kilku reprezentatywnych zabiegów, w trakcie których stosowano implanty firmy Dentaurum Implants (system Tiolox i jego nowsza wersja Tiologic). Dodatkowo wykonano wymaz na pożywkę stałą do hodowli bakterii (Columbia Agar z krwią) ze śruby zamykającej implant Tiologic jednego z pacjentów (wymaz podczas odsłaniania implantu) oraz wymaz z tkanki z okolicy niezintegrowanego implantu innej marki. Posiewy inkubowano 24 godziny w cieplarce.
WYNIKI W doświadczeniu in vitro zaobserwowano znaczny wzrost bakterii na szalce z wymazem z wnętrza implantu Tiologic nie płukanego preparatem NanoCare (Fot. 5.3). Wzrost był porównywalny z kontrolą pozytywną (Fot. 5.1). W przypadku implantu obficie płukanego preparatem NanoCare (Fot. 5.4), podobnie jak w kontroli negatywnej (Fot. 5.2), nie zaobserwowano wzrostu bakterii. Jeśli chodzi o implanty Nobel Biocare, zaobserwowano zahamowanie wzrostu bakterii dzięki zastosowaniu NanoCare Plus. Na szalce z wymazem z implantu nie płukanego nastąpił znaczny wzrost bakterii (Fot. 6.1), natomiast na szalce z wymazem z implantu płukanego zaobserwowano jedynie nieliczne kolonie (Fot. 6.2). Z obserwacji in situ poczynionych w trakcie kontroli po zabiegach implantacji wynika, że dzięki stosowaniu przeciwbakteryjnego płynu NanoCare Plus proces gojenia ran uległ znaczącej poprawie. W czasach, gdy nie stosowano płynu, bardzo często podczas odsłaniania implantu i zmiany śruby zamykającej na gojącą można było zaobserwować wrastanie tkanek miękkich do wnętrza implantu oraz wyciek treści ropnej świadczący o powstaniu stanu zapalnego (Fot. 7.1 i 7.2 system Tiolox). Dodatkowo pojawiał się nieprzyjemny zapach świadczący o rozwoju bakterii beztlenowych. W okolicy mikroszczeliny implantu następował zanik kości (Fot. 7.3). Czasami na skutek dużego ubytku kości wokół implantu (Fot. 8.1 - Nobel Biocare Replace) konieczne jest jego usunięcie. Na płytce z wymazem z tkanki znajdującej się w sąsiedztwie niezintegrowanego implantu zaobserwowano znaczny wzrost bakterii (Fot. 8.2). Płukanie podczas zabiegów wnętrza implantów preparatem NanoCare Plus pozwala uniknąć tych problemów. W systemie Tiolox, gdzie często stosuje się teflonową czapeczkę kontaktującą się ze środowiskiem jamy ustnej (Fot. 9.1), po zastosowaniu NanoCare Plus nie zaobserwowano wrastania tkanek miękkich oraz objawów zapalnych (Fot. 9.2). Nie nastąpił również zanik kości (Fot. 9.3). Podobny efekt uzyskano stosując nowoczesny system implantacji Tiologic wraz z preparatem NanoCare. Po odkręceniu śruby zamykającej podczas zabiegu odsłaniania (Fot. 10.1) zaobserwowano, że wnętrze implantu Tiologic płukanego NanoCare jest wolne od tkanek miękkich (Fot. 10.2). Ponadto nie tworzył się stan zapalny i nie wyczuwano charakterystycznego dla bakterii zapachu. W przypadku wymazu wykonanego bezpośrednio po odsłonięciu implantu Tiologic na pożywkę stałą ze śruby zamykającej zaobserwowano jedynie niewielkie zmiany w zabarwieniu pożywki, które mogą świadczyć o występowaniu śladowych ilości bakterii (Fot. 11). Czasami zdarza się jednak, że w przebiegu gojenia dochodzi do powstania przetoki
ropnej w miejscu założenia implantu (Fot. 12.1). W omawianym przypadku przyczyną powstania przetoki było zgromadzenie się bakterii wokół szczeliny powstałej na skutek samoistnego odkręcenia się śruby zamykającej (Fot. 12.4). W efekcie pojawił się stan zapalny i nastąpił ubytek kości w tej okolicy (Fot. 12.3 i 12.4). Powstanie przetoki ropnej nie musi być jednak oznaką braku osteointegracji implantu (Fot. 12.2). WNIOSKI Przeprowadzone obserwacje oraz doświadczenia in vitro wykazały, że poprzez mikroszczelinę do wnętrza implantu przedostają się bakterie występujące w jamie ustnej. Bakterie te są powodem powstawania stanu zapalnego, o czym świadczy charakterystyczny zapach oraz wyciek treści ropnej obserwowany podczas zabiegu odsłaniania implantów. Rozwój infekcji w okolicy mikroszczeliny może doprowadzić do utraty kości i w najgorszym przypadku do braku integracji wszczepionego implantu. Wykazano, że stosowanie płynu NanoCare Plus Silver Gold podczas implantacji pozwala uniknąć powikłań po zabiegu. Preparat redukuje ilość bakterii zasiedlających wnętrze implantu i okolice mikroszczeliny, dzięki czemu skutecznie hamuje rozwój infekcji i powstawanie stanu zapalnego. Działanie preparatu jest długotrwałe dzięki pozostawaniu nanocząsteczek srebra i złota na traktowanej powierzchni. Najlepszy efekt można uzyskać stosując podczas pojedynczej implantacji jedno opakowanie preparatu. Zawarta w nim ilość nanocząstek skutecznie chroni implant przed infekcją bakteryjną. Wieloletnia praktyka implantologiczna pozwala potwierdzić doskonałe efekty uzyskane dzięki stosowaniu implantów firmy Dentaurum Implants. Połączenie bezpiecznego i zapewniającego wieloletnią stabilność systemu Tiologic wraz ze skutecznym preparatem przeciwbakteryjnym NanoCare Plus Silver Gold daje gwarancję powodzenia implantacji. REFERENCJE 1) Besimo C.E., Guindy J.S., Lewetag D., Meyer J. Prevention of bacterial leakage into and from prefabricated screw-retained crowns on implants in vitro. 1999. The International Journal of Oral & Maxillofacial Implants 14(5): 654-60. 2) Brĺnemark PI, Adell R, Breine U, Hansson BO, Lindström J, Ohlsson A. Intra-osseous anchorage of dental prostheses. I. Experimental studies. 1969. Scandinavian Journal of Plastic and Reconstructive Surgery 3(2): 81-100. 3) Broggini N., McManus L.M., Hermann J.S., Medina R.U., Oates T.W., Schenk R.K., Buser D., Mellonig J.T., Cochran D.L. Persistent Acute Inflammation AT the Implant-Abutment Interface. 2003. Journal of Dental Research 82(3): 232-237. 4) Broggini N., McManus L.M., Hermann J.S., Medina R., Schenk R.K., Buser D., Cochran D.L. Peri-implant Inflammation Defined by the Implant-Abutment Interface. 2006. Journal of Dental Research 85(5): 473-478. 5) Callan D., Cobb C., Williams K. DNA Probe Identification of Bacteria Colonizing Internal
Surfaces of the Implant-Abutment Interface: A Preliminary Study. 2005. Journal of Periodontology 76:115-120. 6) Covani U., Marconcini S., Crespi R., Barone A. Bacterial Plaque Colonization Around Dental Implant Surfaces. 2006. Implant Dentistry 15(3): 298-304. 7) Górska R., Krajewski J., Siemiątkowski M. Antybiotykoterapia ogólnoustrojowa w periodontologii na podstawie piśmiennictwa. 2006. Nowa Stomatologia 1: 51-58 8) Gross M., Abramovich I., Weiss E.I. Microleakage at the abutment-implant interface of osseointegrated implants: a comparative study. 1999. International Journal of Oral & Maxillofacial Implants 14(1): 94-100. 9) Jansen V.K., Conrads G., Richter E.J. Microbial leakage and marginal fit of the implantabutment interface. 1997. International Journal of Oral & Maxillofacial Implants 12(4): 527-40. 10) King G.N., Hermann J.S., Schoolfield J.D., Buser D., Cochran D.L. Influence of the size of the microgap on crestal bone levels in non-submerged dental implants: a radiographic study in the canine mandible. 2002. Journal of Periodontology 73(10):1111-1117. 11) Quirynen M., Bollen C.M., Eyssen H., van Steenberghe D. Microbial penetration along the implant components of the Brĺnemark system. An in vitro study. 1994. Clinical Oral Implants Research 5(4): 239-44. 12) Quirynen M., van Steenberghe D. Bacterial colonizationn of the internal part of two stage implants. An in vivo study. 2002. Clinical Oral Implants Research 4(3): 158-161. 13) Rudy R.J., Levi P.A., Bonacci F.J., Weisgold A.S., Engler-Hamm D. Intraosseous anchorage of dental prostheses: an early 20th century contribution. 2008. Compend Contin Educ Dent. 29(4): 232-7. 14) Scarano A., Assenza B., Piattelli M., Iezzi G., Leghissa G.C., Quaranta A., Tortora P., Piattelli A. A 16 Year Study Of The Microgap Between 272 Human Titanium Implants And Their Abutments. 2005. Journal of Oral Implantology 31(6): 269 275. 15) Serino G., Ström C. Peri-implantitis in partially edentulous patients: association with inadequate plaque control. 2008 Dec. 1. Clinical Oral Implants Research. 16) Soska-Czop A., Pawlicka H., Zarzycka B., Bednarski M.K. Eliminacja Enterococcus faecalis z zakażonych kanałów korzeni zębów bydlęcych. 2008. Magazyn Stomatologiczny 9: 119-125. 17) Tsuge T., Hagiwara Y., Matsumura H. Marginal Fit and Microgaps of Implant-abutment Interface with Internal Anti-rotation Configuration. 2008. Dental Materials Journal 27(1): 29-34. 18) Zitzmann N.U., Abrahamsson I., Berglundh T., Lindhe J. Soft tissue reactions to plaque formation at implant abutments with different surface topography: An experimental study in dogs. 2002. Journal of Clinical Periodontology 29(5): 456-461. FOTOGRAFIE Fot. 1.1. Implant Tiologic. Strzałkami oznaczono mikroszczelinę występującą między implantem a śrubą zamykającą.
Fot. 1.2. Implant Nobel Biocare ze śrubą gojącą. Widoczna mikroszczelina (oznaczona strzałkami). Fot. 2. Preparat NanoCare Plus Silver Gold. ustnej. Fot. 3. Inkubacja implantów Tiologic w pożywce płynnej z hodowlą bakterii jamy (powiększenie 100x). Fot. 4. Obraz mikroskopowy bakterii z hodowli płynnej Fot. 5.1. Kontrola pozytywna (posiew 10 µl bulionu z bakteriami).
Fot. 5.2. Kontrola negatywna (posiew 10 µl bulionu). preparatem NanoCare Plus. Fot. 5.3. Wymaz z wnętrza implantu Tiologic nie płukanego preparatem NanoCare Plus. Fot. 5.4. Wymaz z wnętrza implantu Tiologic płukanego NanoCare Plus. Fot. 6.1. Wymaz z wnętrza implantu Nobel Biocare nie płukanego Plus. Fot. 6.2. Wymaz z implantu Nobel Biocare płukanego NanoCare Fot. 7.1. Implant Tiolox nie płukany NanoCare Plus. Widoczne wrośnięte do wnętrza implantu tkanki miękkie oraz wyciek ropy.
Fot. 7.2. Implant Tiolox ze śrubą gojącą. Fot. 7.3. Zdjęcie rentgenowskie wykonane 3 miesiące po wprowadzeniu implantu Tiolox. Widoczny zanik kości w okolicy mikroszczeliny. Fot. 8.1. Utrata integracji implantu Nobel Biocare Replace Select związana z infekcją bakteryjną. Fot. 8.2. Wymaz z implantu, który nie uległ osteointegracji. ze środowiskiem jamy ustnej. Fot. 9.1. Silikonowa czapeczka w systemie Tiolox kontaktująca się
Fot. 9.2. Implant Tiolox po odsłonięciu czapeczki. NanoCare Plus. Fot. 9.3. Brak zaniku kości wokół implantu Tiolox dzięki zastosowaniu Fot. 10.1. Częściowo odsłonięta śruba zamykająca implant Tiologic. Fot. 10.2. Wnętrze implantu Tiologic bez cech zapalnych i tkanek miękkich dzięki zastosowaniu NanoCare Plus. Tiologic. Fot. 11. Wymaz ze śruby zamykającej podczas odsłaniania implantu
Tiologic. Fot. 12.1. Przetoka ropna powstała po założeniu implantów przetoki ropnej. Fot. 12.2. Zintegrowane implanty Tiologic mimo powstania implantów Tiologic. Fot. 12.3. Zdjęcie rentgenowskie wykonane bezpośrednio po założeniu Fot. 12.4. Zdjęcie rentgenowskie wykonane po okresie gojenia. Widoczny ubytek kości w okolicy szczeliny implantu.