Características del biofilm oral formado sobre implantes dentales

Abstract

Desde hace más de 30 años, los implantes osteointegrados son una alternativa viable para el reemplazo de las ausencias dentarias, con un alto porcentaje de supervivencia y éxito. Sin embargo, la prevalencia de sus complicaciones biológicas no es despreciable. Se estima que entre un 12 y un 22% de los pacientes portadores de implantes padece de periimplantitis (PI), una alteración que se caracteriza por la presencia de inflamación y pérdida ósea periimplantaria. Puesto que se trata de una enfermedad inflamatoria en que las bacterias desempeñan un papel muy relevante, es interesante estudiar cómo se organizan éstas sobre la superficie de los implantes. La microbiota que coloniza los implantes dentales hasta ahora se ha considerado similar a la microbiota encontrada alrededor de dientes. En ausencia de inflamación, por ejemplo, tras un proceso de remodelado óseo, la superficie del implante queda expuesta al medio oral permitiendo el acúmulo de placa bacteriana. Para conocer más en profundidad cómo es este biofilm formado sobre la superficie expuesta de un implante dental, se diseñaron los 2 estudios que componen la presente tesis doctoral.

El primer estudio tenía como objetivo principal determinar si un pilar experimental, que simula la macro y microestructura de un implante, es un método adecuado para recoger biofilm oral. Además, también pretendió describir las características del biofilm formado sobre estos pilares. Para ello, se colocaron pilares experimentales en 15 pacientes portadores de implantes sin patología periimplantaria. Tras 14 días, los aditamentos fueron analizados con microscopía confocal y electrónica de barrido. Los 5 primeros pilares se tiñeron para determinar la cantidad de biomasa que colonizaba los aditamentos y los 10 restantes con una tinción que permitiera además diferenciar células vivas de células muertas. Se observó un recubrimiento global de los pilares en todos los pacientes. El área supragingival mostró un mayor porcentaje de recubrimiento (38%) en comparación con el área subgingival (21%) y la ratio de bacterias vivas/muertas también fue ligeramente mayor en la zona supragingival (p<0.074).

El segundo estudio pretendía identificar la composición de la microbiota formada alrededor de implantes expuestos a la cavidad bucal utilizando técnicas de metagenómica. El pilar experimental descrito anteriormente se empleó para recoger el biofilm de 10 pacientes portadores de implantes sanos. Transcurridos 14 días, se analizó dicho biofilm mediante un proceso de pirosecuenciación del gen 16S. Se identificaron un total de 96 especies y las bacterias más frecuentemente encontradas fueron Fusobacterium nucleatum y Prevotella denticola. Algunas de las especies que generalmente se asocian a la periodontitis se encontraron en mayor medida en aquellos pacientes que no tenían antecedentes de periodontitis. Además, se identificaron algunas bacterias que nunca habían sido descritas como parte del microbioma oral.

Se puede concluir que la utilización de pilares experimentales removibles permite recoger y estudiar el biofilm formado sobre implantes dentales. Por otro lado, tras 14 días de exposición a la cavidad bucal, la mayoría de la superficie de los implantes se cubrirá por un biofilm maduro y espeso compuesto por una microbiota heterogénea con predominio de Fusobacterium nucleatum y Prevotella denticola. Además, la cantidad y distribución del biofilm formado sobre un implante tras 14 días.

Peri-implant diseases are oral diseases caused by a biofilm infection in a susceptible individual. This entity comprises two major pathologies; peri-implant mucositis and peri-implantitis. The prevalence of peri-implantitis given in private practice ranges from 12% to 22% of patients, and 39% of patients with mucositis at 5 years in media. Microbiota colonizing dental implants has been considered to be similar that microbiota observed around teeth. In absence of inflammation, i.e after a remodeling process, the surface of a dental implant can get exposed to the oral cavity and it will be colonized by a biofilm.

The present thesis has two objectives. Firstly, to determine whether an experimental abutment mimicking the macro and microstructure of a dental implant is a suitable method for recovering biofilm, and to describe the features of biofilms formed around such abutments on healthy implants. Secondly, to identify microbiota surrounding exposed dental implants in patients with and without a history of periodontitis through a deep-sequencing approach.

An experimental abutment with the same surface and structure as a commercially available dental implant was used. After 14 days’ absence of dental hygiene in this area, the abutments were retrieved and analyzed through a deep-sequencing approach in the first study. In the second study, the abutments used were studied through confocal laser scanning microscopy and with a scanning electron microscope.

The results obtained from the first study showed a wide variety of bacteria, 96 species, were identified. The most frequently found bacteria were Fusobacterium nucleatum and Prevotella denticola. Some species generally associated with periodontitis were found to a greater extent in patients without a history of periodontitis. Some bacteria that have never been described as part of the oral microbiome were identified in the present sample. The second study showed a global plaque coverage of the abutments was observed in all cases. The submucosal area of the abutment was mostly covered with biofilm (over 21%). Moreover, significant differences between supra- and subgingival locations were detected. The ratio of live to dead bacteria was slightly higher in the supragingival portion of the abutment than in the subgingival part (p<0.074).