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Análisis de Actividad Antibacteriana en Cementos Selladores Biocerámicos (nRoot SP, Bio C sealer, AH- Plus Bioceramic sealer): estudio in vitro

Análisis de Actividad Antibacteriana en Cementos Selladores Biocerámicos (nRoot SP, Bio C sealer, AH- Plus Bioceramic sealer): estudio in vitro

Autora principal: Silvia Andrea López Medina

Vol. XX; nº 08; 401

Analysis of Antibacterial Activity in Bioceramic Sealer Cements (nRoot SP, Bio C sealer, AH- Plus Bioceramic sealer): in vitro study

Fecha de recepción: 1 de abril de 2025
Fecha de aceptación: 22 de abril de 2025

Incluido en Revista Electrónica de PortalesMedicos.com Volumen XX. Número 08 Segunda quincena de abril de 2025 – Página inicial: Vol. XX; nº 08; 401

 

Autores:

 

Silvia Andrea López Medina1

Ofelia Candolfi Arballo2

Eustolia Rodríguez Velazquez3

Luis Hernán Carrillo Várguez3

Ana Gabriela Carrillo Várguez3

Betsabé De La Cruz Corona3

Julio César García Briones3

 

1.Universidad Autónoma de Baja California, Facultad de Odontología Tijuana B.C, México, Especialidad en Endodoncia.

2.Universidad Autónoma de Baja California, Facultad de Ciencias de la Salud, Unidad Valle de las Palmas, Tijuana B.C, México.

2.Universidad Autónoma de Baja California, Facultad de Odontología Tijuana B.C, México. Especialidad en Endodoncia.

 

Palabras clave

Actividad antibacteriana, Obturación, Cemento sellador, Biocerámico, E. faecalis, Inóculo.

 

Antibacterial activity, Obturation, Sealing cement, Bioceramic, E. faecalis, Inoculum.

 

La actividad antibacteriana de los selladores endodónticos son de suma importancia ya que se encuentran en contacto directo con los tejidos periapicales, así como en contacto indirecto a través de los selladores, esto puede influir en la reparación y erradicación de las lesiones perirradiculares. Objetivo Evaluar la actividad antibacteriana de los cementos selladores biocerámicos:  nRoot SP, Bio C y AH-Plus contra E.faecalis a través de ensayos in vitro. Materiales y métodos: se evaluó la actividad antibacteriana de los cementos selladores nRoot SP, Bio C  y AH-Plus  y a través de ensayos de difusión en agar contra E.faecalis. Las muestras se incubaron durante 24 horas a 37 °C en presencia de la bacteria E. faecalis a su vez los halos inhibición fueron medidos con vernier digital a las 24 horas. El análisis estadístico de los resultados fue a través del método de Análisis de la Varianza (ANOVA) una vía, post hoc Tukey. Resultados: a través de los resultados se demostró una mayor inhibición del crecimiento bacteriano con el cemento AH-Plus Bioceramic sealer (10 mm), seguido de Bio C sealer (9mm), siendo que  Nroot SP (8.5mm) mostró muy poca actividad inhibitoria del E.faecalis. Conclusión: la inhibición del crecimiento de bacterias por la presencia de los cemento selladores a base de silicato de calcio utilizados fue distinta entre sí, existe variabilidad importante en la capacidad antibacteriana de los Cementos Selladores analizados.

 

The antibacterial activity of endodontic sealants is of utmost importance since they are in direct contact with periapical tissues, as well as in indirect contact through the sealants, which can influence the repair and eradication of periradicular lesions.Objective: To evaluate the antibacterial activity of bioceramic sealing cements: nRoot SP, Bio C and AH-Plus against E.faecalis through in vitro tests. Materials and methods: The antibacterial activity of Nroot SP, Bio C sealer, and AH-Plus Bioceramic sealer cement sealants was evaluated against Enterococcus faecalis using agar diffusion tests. Samples were incubated for 24 hours at 37 °C in the presence of E.faecalis bacteria, and inhibition zones were measured with a digital Vernier caliper after 24 hours. Statistical analysis of the results was performed using one-way Analysis of Variance (ANOVA) and post hoc Tukey’s test. Result:​​The results showed greater inhibition of bacterial growth with the AH-Plus Bioceramic sealer cement (10mm), followed by Bio C sealer (9mm), while Nroot SP (8.5mm) showed very little inhibitory activity against E.faecalis.Conclusion: The inhibition of bacterial growth by the presence of the calcium silicate-based cement sealants used was different among them; there is significant variability in the antibacterial capacity of the cement sealants analyzed.

 

Los autores de este manuscrito declaran que:

Todos ellos han participado en su elaboración y no tienen conflictos de intereses
La investigación se ha realizado siguiendo las pautas éticas internacionales para la investigación relacionada con la salud con seres humanos elaboradas por el Consejo de Organizaciones Internacionales de las Ciencias Médicas (CIOMS) en colaboración con la Organización Mundial de la Salud(OMS).
El manuscrito es original y no contiene plagio.
El manuscrito no ha sido publicado en ningún medio y no está en proceso de revisión en otra revista.
Han obtenido los permisos necesarios para las imágenes y gráficos utilizados.
Han preservado las identidades de los pacientes.

INTRODUCCIÓN

 

A medida que la odontología toma una nueva faceta mucho más conservadora, es importante aprovechar los recursos que tengamos al alcance de nuestras manos para facilitar el procedimiento. Un tratamiento de conductos satisfactorio puede decirse que se logra al erradicar la periodontitis apical(1). El éxito del tratamiento endodóntico se basa en la Triada de desbridamiento, desinfección exhaustiva y obturación, todos con la misma importancia(1). De acuerdo con la Asociación Americana de Endodoncia (AAE), una obturación adecuada se define y se caracteriza por el llenado tridimensional de todo el conducto radicular, lo más cercano posible de la unión cemento-dentinaria(2). Todos los pasos son fundamentales, pero el proceso de limpieza y conformación determina el grado de desinfección y obturación del espacio radicular(3). Uno de los puntos clave y el más cuestionable es el de erradicar la prevalencia de bacterias. En recientes estudios se encontró que hasta el 38% de los tratamientos de conducto fallidos estaban contaminados con E. faecalis, lo que indica que E. faecalis es un agente importante en la causa de los fracasos(4). Es ventajoso que los materiales de obturación del conducto radicular tengan una sustantividad antibacteriana para eliminar bacterias residuales que sobreviven al proceso inicial de desinfección del conducto radicular dentro de los túbulos dentinarios o como biopelícula en superficies dentinarias intactas(5-6).

Los selladores a base de silicato de calcio son materiales hidráulicos que fraguan con agua (humedad). Estos materiales presentan un pH alcalino y tienen la capacidad de liberar iones de calcio, lo que resulta en la deposición de una capa de apatita, lo que explica su bioactividad y biocompatibilidad(7). Sus propiedades antibacterianas tienen el potencial de eliminar o sepultar microorganismos que persistieron después de los procedimientos químicos mecánicos. Prevenir la reincidencia bacteriana también es un objetivo que se debe alcanzar con estos materiales(8).

El sellador nroot SP informa todas las propiedades que poseen los cementos selladores de elección rutinaria a base de silicato de calcio como, actividad antibacteriana e inhibición de la infiltración bacteriana. Mientras tanto el cemento sellador Bio C sealer mantiene una aplicación muy sencilla y facilita el sellado en el conducto, simplificando este procedimiento con gran ahorro de tiempo. En los procedimientos de obturación ha mostrado excelentes resultados. Además del sellado físico proporcionado por la expansión del cemento, promueve un sellado biológico por la formación de una capa intermedia de mineralización(4,7,9). En comparación a este el cemento sellador AH Plus Biocerámico es un nuevo sellador premezclado a base de silicato de calcio, con las mismas propiedades positivas de su antecesor AH Plus mejorando, un fraguado más rápido con un tiempo predecible de 2 a 4 horas, dimensionalmente estable por su baja solubilidad del 0.11 % con una alta resistencia al lavado para sellar de forma estable el conducto radicular durante mucho tiempo, Seguro y biocompatible ya que induce la cicatrización de los tejidos y no estimula el tejido periodontal, incluso cuando está en contacto(10,11,12).

Hoy en día se tienen muchos materiales a la mano para poder realizar un tratamiento óptimo, pero elegir el adecuado para el tratamiento es la tarea más ardua. Erradicar la periodontitis apical y su reincidencia debido a la contaminación bacteriana es sin duda la labor más complicada de un material de obturación. Un cemento sellador que elimina las bacterias presentes en el tratamiento baje la carga bacteriana, otorgando un pronóstico favorable a largo plazo, sin modificar al proceso se cicatrización del tejido periapical es algo indispensable en el tratamiento de conductos. El objetivo de la investigación fue evaluar la actividad antibacteriana contra el Enterococcus faecalis de los cementos selladores biocerámicos nRoot SP, Bio C sealer y AH-Plus Bioceramic a través de ensayos in vitro.

 

MATERIAL Y MÉTODOS

Estudio experimental in vitro, de un total de 18 muestras divididos en tres grupos: G1: nRoot SP; G2: Bio C sealer y G3: AH-Plus Bioceramic sealer, además dos grupos controles : Grupo control 1: positivo (+) agua destilada y Grupo control 2: negativo (-): bacteria E. faecalis. Se emplearon los cementos selladores nRoot SP (Dentjoy, China), Bio C sealer (Angelus, Brazil) y AH-Plus Bioceramic (Dentsply De Trey, EUA), se utilizaron para el estudio premezclados según las indicaciones del fabricante. Para los ensayos de difusión en agar fue utilizado agar Mueller-Hinton (MDC LAB, EUA), placas de Petri estériles de 100 x 15 milímetros (SYM, México) y se empleó la bacteria E. faecalis (cepa ATCC29212). Las muestras fueron incubadas en el modelo (Blamis IB-0E1, EUA). Adicionalmente se utilizó probeta graduada de 1000 mililitros, papel filtro, vernier digital (ULINE, México), agua destilada, cámara profesional (Cannon T6i, Japón), vórtex (Mixer V 1 plus, EUA), balanza analítica (Adventure Pro, OHAUS, EUA), parrilla de agitación con temperatura (VWR 620-HPS), moscas de agitación magnética, espectrofotómetro (Genesys 20, Thermo Scientific, EUA), estereoscopico (Iroscope, IRO-FP 24, EUA). el método utilizado de Difusión en agar (Kirby Bauer et al.) para realizar la experimentación fueron necesarios discos de papel filtro, los cuales fueron recortados con un diámetro de 6 milímetros, y esterilizados en autoclave a 121°C horas antes del experimento, en bolsas de esterilizado con papel testigo. Los discos fueron impregnados por los cementos selladores utilizados hasta cubrir la superficie de manera uniforme.

 

El medio de cultivo utilizado fue MDC LAB Agar Mueller-Hinton, bajo las instrucciones del fabricante. Se suspendieron 19 gramos del medio en una balanza analítica Adventure Pro (OSHASUS), posteriormente se colocó el medio de cultivo en polvo en un matraz de laboratorio estéril. Se recolectaron 500 mililitros de agua destilada en una probeta graduada, para vestirse en el matraz con el medio ya mencionado. Para realizar una correcta mezcla utilizamos una placa caliente VWR 620-HPS, el matraz con tapón se colocó sobre la placa caliente con dos agitadores magnéticos en su interior y mediante un calentamiento con agitación suave hasta su completa disolución y hervir durante un minuto. Posteriormente se esterilizó en un autoclave de laboratorio, bajo las condiciones de 121 °C, 20 libras de presión por 15 minutos y se dejó enfriar a una temperatura ambiente, para colocarlas en placas de Petri estériles, iniciando desde su apertura y manipulación, se mantuvo a temperatura ambiente una hora antes de utilizarlo. De manera ordenada se vaciaron en las cajas Petri  para tener una secuencia uniforme en los tres grupos de estudio: G1: caja petri 1, caja petri 2 y caja petri 3; G2: caja petri 1, caja petri 2 y caja petri 3; G3: caja petri 1, caja petri 2 y caja petri 3; G control 1 (+): caja petri 1 y G control  2 (-): caja petri 1.

En la preparación del inóculo, se utilizó el método de suspensión directa de colonias, a partir de una placa de cultivo de 24 horas de la bacteria E. faecalis para seleccionar cuatro a colonias seis colonias y se ajustó el inóculo a una turbidez equivalente al 0.5 de la escala de MacFarland, para homogeneizar fue utilizado el vórtex durante 15-20 segundos y posterior confirmación mediante un Espectrofotómetro Genesys 20, Thermo Scientific. Durante los primeros 15 minutos posteriores al ajuste del inóculo, se introdujo un hisopo estéril dentro de la suspensión y se recolectó una cantidad para inocular las placas de agar previamente preparadas con la técnica de inoculación en césped, sin dejar ninguna zona libre del agar (Figura 1). Se dejaron secar de 3 a 5 minutos en un área estéril, para posteriormente depositar los discos. Los discos de papel filtro de laboratorio previamente esterilizados, se impregnaron con cada cemento, con pinzas estériles se colocaron manualmente seis discos con 6 milímetros de diámetro equidistantes por placa de agar, presionando ligeramente la parte superior del disco asegurando que hicieran contacto perfectamente con la superficie del agar (Figura 2.). Posteriormente, las placas se colocaron en incubación de forma invertida a 37 °C, en atmósfera aeróbica por 24 horas.

Para realizar las lectura de los resultados, fueron medidas las zonas de completa inhibición del crecimiento bacteriano con un vernier electrónico, contra una superficie oscura bajo luz reflejada sobre el respaldo de la caja de Petri sin remover la tapa con la ayuda de un Estereoscopio de laboratorio. El punto final de inhibición completa del crecimiento se estimó a simple vista (Figura 3). Posteriormente se realizó el análisis estadístico por el método de Análisis de la Varianza (ANOVA, por sus siglas en inglés) de un factor en conjunto con el método post hoc Tukey. La diferencia estadística será considerada como significativa a p < 0.05.

 

RESULTADOS

 

Evaluación de actividad antibacteriana

Para evaluar la actividad antimicrobiana de los cementos selladores nroot SP, Bio C sealer, AH- Plus Bioceramic sealer utilizando un medio de cultivo Agar Mueller-Hinton, frente a E. faecalis se realizó una medición del halo de inhibición creciente en un tiempo de observación de 24 horas. Cada cemento sellador obtuvo 18 replicaciones, de cada muestras fueron registrados dos medidas en plano sagital y transversal de cada disco para posteriormente realizar un promedio y registro de la muestra. En el G1, el resultado promedio más alto fue de 8.75 milímetros de diámetro, se observó un disco con acción antibacteriana frente a la bacteria nulo. Siendo una colocación de la misma jeringa nueva para el experimento (Figura 4). Para el G2 el rango más alto fue 8.75 milímetros con un rango mínimo de 7 milímetros de diámetro, se observó una acción constante de la misma jeringa de experimentación (Figura 5). Por último en el G3 el rango más alto fue 10 milímetros con un rango mínimo de 8 milímetros de diámetro, se observó una acción constante de la misma jeringa de experimentación  (Figura 6).

 

Evaluación visual de halo de inhibición

Mediante observación bajo microscopía se observó la actividad antibacteriana de cada cemento sellador, la diferencia entre las regularidades de los halos de inhibición y el poder de pigmentación de un halo a otro. El cemento sellador que más demostró tener una capacidad uniforme fue el G3 AH-Plus Bioceramic, mientras que el halo de inhibición menos definido y más irregular se observó en el G1: nRoot SP(Figura 7).

 

Análisis de Varianza (ANOVA) / Post hoc Tukey

Mediante los análisis estadísticos ANOVA de los tres cementos selladores de estudio se encontró una diferencia significativa a p < 0.05 en los grupos observados (Tabla 1). Mientras que en el análisis estadístico Post Hoc, queda evidente la diferencia significativa entre el cemento sellador nroot SP y AH plus Bioceramic con un valor de p< 0.019. En comparación con el cemento Bio C Sealer, en el cual no existe diferencia significativa frente a su actividad antibacteriana (Tabla 2). Los tres cementos del estudio realizan una actividad antibacteriana y AH plus Bioceramic arroja tener una capacidad más constante con índices altos de diámetro uniforme (Tabla 3 y Figura).

 

DISCUSIÓN

 

En el presente estudio se evaluó in vitro el efecto antibacteriano de tres cementos selladores mediante el método de difusión en agar en contacto con E. faecalis, mediante la simulación de la respuesta antibacteriana después de su fraguado, estableciendo un halo de inhibición que evite la incidencia de una enfermedad endodóntica. Por tal motivo no solo es importante la incidencia de actividad antibacteriana frente a bacterias presentes en los tratamientos, también se debe de tener en cuenta el poder de su halo de inhibición constante y uniforme que asegure su alcance en la anatomía diversa del tercio apical, por la migración de bacterias a través de túbulos dentinarios. Se ha informado que la infección del túbulo dentinario ocurre en el 70% al 80% de los dientes con periodontitis apical primaria. Las células bacterianas pueden alcanzar hasta 300 micrómetros de profundidad en algunos órganos dentales(13). Un efecto antibacteriano es una propiedad deseable para un cemento sellador de conductos porque puede erradicar las bacterias que podrían haber sobrevivido a los procedimientos de limpieza y conformación. E. faecalis es una bacteria grampositiva que ha demostrado tener la capacidad de sobrevivir en pH alto y resistir la privación nutricional (14).

 

Un estudio que contrasta los resultados que se presentan en este reporte, es el de Heredia et al. donde se utilizó una metodología similar, con una variación del material de los discos de papel. Decidieron utilizar papel cartulina exhibiendo su resistencia a la esterilización, con solo 10 replicaciones de cada cemento estudiado. Como resultados estuvieron un valor de media inferior en sus tres cementos analizados (Sealapex, TopSeal, Grossfar) (14).  Lo que acierta las propiedades favorables de los cementos selladores a base de silicato de calcio del presente estudio, los cuales obtuvieron una media mayor con una replicación de 18 veces, con un material favorable a la esterilización y manipulación del material de estudio (papel filtro de laboratorio). Chen et al. destacan la eficacia antibacteriana del cemento sellador AH plus, con un rango de 9 milímetros frente a E. faecalis, lo cual podría explicarse por sus reacciones de fraguado(15,16). Durante la polimerización del AH plus se libera formaldehído, por ser un material a base de resina epóxica. Este componente le ofrece propiedades citotóxicas en contacto con los tejidos periapicales, poniendo en duda el beneficio durante el tratamiento endodóntico En el presente estudio se evaluó la eficacia antibacteriana del cemento sellador AH Plus Bioceramic, el cual es una nueva versión del AH Plus de la misma casa comercial, a través de la prueba de difusión de agar. Los resultados del estudio se pueden comparar con lo reportado por Souza et al. donde ellos evaluaron el cemento AH Plus Bioceramic y obtuvieron un halo de inhibición de 12 milímetros, con ello se confirma lo reportado en los resultados antes descritos, la precipitación de hidróxido de calcio durante la reacción de fraguado de los selladores a base de silicato de calcio puede aumentar el pH, lo que puede contribuir a la eficacia antibacteriana junto con la liberación de calcio(17).

Maekawa et al. Utilizaron el método de difusión en agar Müller- Hinton para comprobar la actividad antimicrobiana de selladores endodónticos frente al E. faecalis y otras especies bacterianas comunes en las infecciones del sistema de los conductos radiculares(10,18). La media del halo inhibitorio del sellador resinoso AH Plus fue de 7,92 milímetros que guarda una minoría en comparación a los resultados obtenidos en este estudio. Lo que nos da un punto favorable al hablar de la actividad antibacteriana de los cementos selladores a base de silicato de calcio.

Todos los selladores biocerámicos utilizados en la investigación reportan erradicar el E. faecalis después de 24 horas de contacto. Se observó un halo de inhibición más constante y uniforme con un diámetro de 10 milímetros, representando al cemento sellador AH plus Bioceramic, por lo que este cemento sellador informa tener una alta capacidad de flujo, el flujo de selladores endodónticos mide su capacidad de penetrar en los canales accesorios y llenar los huecos entre la gutapercha y las paredes de dentina. Un flujo adecuado permite un sellado adecuado de las irregularidades del conducto, mientras que un flujo alto puede resultar en extrusión, lo que puede causar daño a los tejidos periapicales señalado en otros estudios (8,19,20).

 

CONCLUSIÓN

 

La inhibición del crecimiento del  E. faecalis por la presencia de los cementos Selladores a base de silicato de calcio utilizados, fue positiva, ya que todos tuvieron una reacción antibacteriana. Se encontró una diferencia significativa entre el cemento sellador nroot SP y AH plus Bioceramic, otorgando un diámetro de halo de inhibición más constante al cemento AH plus Bioceramic. En comparación con el cemento Bio C Sealer, en el cual no existe diferencia significativa frente a su actividad antibacteriana en comparación. Existe variabilidad importante en la capacidad antibacteriana de los cementos selladores analizados, los hallazgos de este estudio confirman los datos reportados en otros estudios.

 

Ver anexo

 

REFERENCIAS

 

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