Farklı irrigasyon solüsyonlarının kök kanal sisteminde bulunan enterococcus faecalis biyofilmi üzerine olan etkisinin değerlendirilmesi, in vitro çalışma

Abstract

Başarılı bir kök kanal tedavisinin temel amacı, kök kanal sisteminin etkin bir şekilde temizlenmesi, dezenfekte edilmesi ve yeniden enfeksiyonun önlenmesidir. Kök kanal sisteminin kompleks anatomik yapısı nedeniyle mekanik preparasyon tek başına yeterli olmamakta, mikroorganizmaların eliminasyonunda irrigasyon solüsyonları önemli bir rol oynamaktadır. Endodontik enfeksiyonlarda sıklıkla izole edilen Enterococcus faecalis (E. faecalis), biyofilm oluşturabilme yeteneği, dentin tübüllerine penetre olabilmesi ve zorlu çevre koşullarında canlılığını sürdürebilmesi nedeniyle kök kanal tedavisi başarısızlıkları ile ilişkilendirilen önemli bir mikroorganizmadır. Günümüzde kök kanal irrigasyonunda en yaygın kullanılan solüsyon sodyum hipoklorit (NaOCl) olmakla birlikte, sitotoksik etkileri ve dentin yapısı üzerindeki olumsuz etkileri nedeniyle alternatif irrigasyon ajanlarına yönelik araştırmalar artış göstermektedir. Bu çalışmanın amacı, farklı irrigasyon solüsyonlarının E. faecalis biyofilmi üzerindeki antibakteriyel etkinliklerinin değerlendirilmesi ve birbirleriyle karşılaştırılmasıdır. Bu çalışmada, periodontal nedenlerle çekilmiş, tek kök ve tek kanallı, çürüksüz 53 adet insan maksiller santral kesici dişi kullanılmıştır. Üç örnek sterilizasyon kontrolü amacıyla ayrılmış, kalan 50 örnek deney gruplarına dahil edilmiştir. Kök kanalları şekillendirilmiş, örnekler steril edilmiş ve E. faecalis ATCC 29212 suşu ile kontamine edilmiştir. İki hafta süreyle biyofilm oluşumu sağlandıktan sonra örnekler beş gruba ayrılmıştır: Grup 1; kontrol (salin), Grup 2; %2,5 NaOCl, Grup 3; %13 üzüm çekirdeği ekstraktı (Grape Seed Extract, GSE), Grup 4; %6,5 GSE ve Grup 5; %0,2 kitosan. İrrigasyon işlemlerinin ardından kök kanallarından alınan örnekler kanlı agar besiyerlerine ekilmiş ve antibakteriyel etkinlik koloni oluşturan birim (CFU) sayıları üzerinden değerlendirilmiştir. Elde edilen veriler Kolmogorov-Smirnov ve Shapiro-Wilk kullanılarak analiz edilmiş ve anlamlılık düzeyi p<0,05 olarak kabul edilmiştir. Çalışma sonucunda, kontrol grubunda en yüksek kalan bakteri miktarı gözlenirken, deney grupları arasında en düşük ortalama bakteri miktarının ise %2,5 NaOCl grubunda olduğu belirlenmiştir. %13 GSE ve %0,2 kitosan gruplarında elde edilen sonuçların da kontrol grubuna göre istatistiksel olarak anlamlı düzeyde düşük olduğu saptanmıştır (p<0,05). Buna karşılık %6,5 GSE grubunda kalan bakteri miktarının diğer deney gruplarına göre daha yüksek olduğu görülmüştür. İkili karşılaştırmalar sonucunda, %2,5 NaOCl, %13 GSE ve %0,2 kitosan grupları arasında istatistiksel olarak anlamlı bir fark bulunmazken, %6,5 GSE grubunun bu gruplara göre anlamlı derecede daha düşük antibakteriyel etkinlik gösterdiği belirlenmiştir. Ayrıca %13 GSE grubunda kalan bakteri miktarının %6,5 GSE grubuna göre anlamlı düzeyde daha düşük olduğu saptanmıştır. Bu çalışmanın sonuçları, %13 konsantrasyonda kullanılan GSE' nin E. faecalis biyofilmi üzerinde %2,5 NaOCl ve %0,2 kitosan ile benzer antibakteriyel etkinlik gösterebildiğini ortaya koymuştur. Buna karşın %6,5 konsantrasyondaki GSE' nin antibakteriyel etkinliğinin daha düşük olduğu belirlenmiştir. Çalışma sınırları içerisinde değerlendirildiğinde, yüksek konsantrasyondaki GSE' nin kök kanal irrigasyonunda kullanılabilecek potansiyel bir yardımcı irrigasyon ajanı olabileceği düşünülmektedir. Ancak bu sonuçların klinik koşullara genellenebilmesi için ileri in vitro çalışmalar ile desteklenmiş in vivo araştırmalara ihtiyaç bulunmaktadır.The primary objective of successful root canal treatment is effective cleaning, disinfection, and prevention of reinfection of the root canal system. Owing to the complex anatomy of the root canal system, mechanical instrumentation alone is insufficient, and irrigation solutions play a crucial role in eliminating microorganisms. Enterococcus faecalis (E. faecalis), one of the microorganisms most frequently isolated from endodontic infections, is strongly associated with endodontic treatment failure because of its ability to form biofilms, penetrate dentinal tubules, and survive under harsh environmental conditions. Although sodium hypochlorite (NaOCl) is currently the most widely used irrigant in endodontics, increasing interest has been directed toward alternative irrigation agents because of its cytotoxic effects and potential adverse effects on dentin. Therefore, this study aimed to evaluate and compare the antibacterial efficacies of different irrigation solutions against E. faecalis biofilms. In this study, 53 extracted human maxillary central incisors with a single root, a single canal, free of caries, and extracted for periodontal reasons were used. Three specimens were reserved for the sterilization control, and the remaining 50 specimens were included in the experimental groups. After root canal preparation and sterilization, the specimens were contaminated with E. faecalis ATCC 29212. Following a two-week biofilm formation period, the specimens were randomly assigned to five groups: Group 1, control (saline); Group 2, 2.5% NaOCl; Group 3, 13% grape seed extract (GSE); Group 4, 6.5% GSE; and Group 5, 0.2% chitosan. Following irrigation, samples obtained from the root canals were cultured on blood agar plates, and the antibacterial efficacy was evaluated based on colony-forming unit (CFU) counts. Data were analyzed using the Kolmogorov–Smirnov and Shapiro–Wilk tests, and statistical significance was set at p < 0.05. The highest residual bacterial count was observed in the control group, whereas the lowest mean bacterial count among the experimental groups was observed in the 2.5% NaOCl group. The 13% GSE and 0.2% chitosan groups also showed significantly lower bacterial counts than the control group (p < 0.05). In contrast, the 6.5% GSE group exhibited higher residual bacterial counts than the other experimental groups did. Pairwise comparisons revealed no statistically significant differences among the 2.5% NaOCl, 13% GSE, and 0.2% chitosan groups. However, the antibacterial efficacy of the 6.5% GSE was significantly lower than that of the other groups. Furthermore, the residual bacterial count in the 13% GSE group was significantly lower than that in the 6.5% GSE group. Within the limitations of this study, 13% GSE demonstrated antibacterial efficacy against E. faecalis biofilms comparable to that of 2.5% NaOCl and 0.2% chitosan, whereas 6.5% GSE exhibited significantly lower antibacterial activity. These findings suggest that high-concentration GSE may be considered a potential adjunct irrigant for root canal disinfection. Nevertheless, further in vitro and in vivo studies evaluating different concentrations, application protocols, and clinical conditions are required to confirm its effectiveness and safety for clinical application.