Eliminacja infekcji endodontycznych (1)

wypełniania, roli szczelności odbudowy zrębu koronowego oraz dekontaminacji, opracowania i kształtowania kanałów korzeniowych. Na podstawie analizy wyników badań naukowych wysnuwa się wnioski i modyfikuje się sposoby leczenia, aby uzyskiwać ich maksymalną skuteczność i powtarzalność.

W 2006 roku Europejskie Towarzystwo Endodontyczne (European Society for Endodontics, ESE) sporządziło wytyczne i standardy leczenia endodontycznego. Jest to konsensus, który powstał na podstawie długiej dyskusji i po metaanalizie setek badań naukowych. Zalecane jest stosowanie m.in. koferdamu, powiększających pomocy optycznych, narzędzi rotacyjnych, ultradźwięków oraz metod termoplastycznych wypełniania kanałów korzeniowych.

Dziś, w nowocześnie wyposażonych praktykach stomatologicznych, można zauważyć sporą liczbę urządzeń, narzędzi i materiałów stosowanych w trakcie leczenia endodontycznego (mikroskopy, mikrosilniki, urządzenia wspomagające irygację i do uplastyczniania gutaperki itd.). Dzięki pracy zgodnie z najnowocześniejszymi standardami można uzyskać wysoki odsetek powodzenia leczenia – według badań sięgający nawet 96 proc. Niestety zawsze pozostaje pewien procent przypadków, w których nie osiągamy sukcesu terapeutycznego. Są one wypadkową wielu czynników, nie zawsze zależnych jedynie od skuteczności procedury, jednak najczęstszą przyczyną niepowodzenia jest infekcja bakteryjna lub grzybicza w systemie endodontycznym. Poniższa praca ma na celu przybliżenie i usystematyzowanie informacji dotyczących skutecznej dekontaminacji zainfekowanych kanałów korzeniowych.

Mikroorganizmy a powodzenie terapii

Skuteczność leczenia endodontycznego zależy od eliminacji bakterii, hermetycznego zamknięcia kanałów korzeniowych ze wszystkimi mikrozachyłkami oraz szczelnej i trwałej odbudowy tkanek twardych zęba. Szczelne zamknięcie odkażonej przestrzeni endodontycznej ma na celu wyeliminowanie pustych przestrzeni, w których mogą się namnażać bakterie. Odizolowanie od środowiska jamy ustnej jest kluczowe dla długotrwałego efektu leczenia. Z badań wynika, iż nawet najlepiej wykonane leczenie endodontyczne bez szczelnej odbudowy jest mniej skuteczne niż w zębach zaopatrzonych szczelną i trwałą odbudową protetyczną.

Mikroorganizmy rozwijają się wszędzie tam, gdzie mają niszę biologiczną oraz substancje odżywcze. W przypadku infekcji endodontycznych patogeny pochodzą ze środowiska jamy ustnej. W ślinie rozwijają się i żyją tysiące gatunków baterii i grzybów, które są w stanie wzajemnej równowagi. Gdy powstaje nisza biologiczna (np. przy próchnicy powikłanej), wówczas specyficzne bakterie beztlenowe mogą penetrować do obumierającej miazgi i infekować ją. W zębach z martwą miazgą tworzą się swoiste warunki dla rozwoju bakterii: brak ukrwienia umożliwia niekontrolowany rozwój, brak tlenu powoduje namnażanie beztlenowców, obumarła miazga (tkanka łączna wiotka) stanowi bogatą w białka i cukry pożywkę, struktura powierzchni i skład chemiczny zębiny ścian kanału sprzyjają adhezji bakterii. W przypadku powtórnej infekcji w zębach wcześniej leczonych endodontycznie możliwe są dwa źródła infekcji: patogeny ze śliny wnikające przez nieszczelną odbudowę (tzw. reinfekcja) oraz patogeny, które przetrwały w zębinie (tzw. przetrwała infekcja). We wszystkich rodzajach infekcji endodontycznych występuje flora wielogatunkowa i dominują tutaj bakterie: Treponema denticola, Dialister invisus i pneumosintes, Porphyromonas endodontalis i gingivalis, Tannerella forsythia, Streptococcus species, Peptostreptococcus species, Fusobacterium nucleatum, Campylobacter rectus i gracilis, Eikenella corrodens, Enterococcus faecalis, Prevotella nigrescens i intermedia, Neisseria species, Actinomyces species oraz grzyby – głównie Candida albicans.

Na początku XXI wieku opracowano nowe metody badawcze, dzięki którym poszerzyła się wiedza na temat kolonii bakteryjnych. Bakterie, zarówno na powierzchni zębiny kanałowej, jak i na powierzchni korzenia w periodontopatiach, zorganizowane są w wielowarstwowe biofilmy. Składają się one z bakterii różnych gatunków oraz substancji macierzy zewnątrzkomórkowej wytworzonej przez bakterie (białka, mukopolisacharydy, minerały, wakuole). Bakterie w obrębie biofilmu dokonują wymiany substancji odżywczych, produktów przemiany materii, enzymów oraz nawet materiału genetycznego (zwiększanie oporności np. na antybiotyki). Biofilm bakteryjny charakteryzuje się adhezją do podłoża, zbitą strukturą, odpornością mechaniczną i chemiczną.

Skuteczna dezynfekcja biofilmu jest możliwa po uprzednim mechanicznym naruszeniu jego integralności. Opracowanie narzędziami rotacyjnymi prowadzi do poszerzenia kanału i mechanicznego usunięcia rozpadłej miazgi (lub materiału endodontycznego przy powtórnym leczeniu endodontycznym) wraz z większością opiłków zębiny. Skutkuje to znaczną redukcją patogenów. Natomiast około 20 proc. mikroorganizmów znajduje się jeszcze na powierzchni ścian kanałów, w zachyłkach, deltach, kanałach bocznych i cieśniach, w warstwie mazistej oraz wewnątrz kanalików zębinowych, które mają zwykle średnicę około 3-5 µm, a typowa bakteria – 1-2 µm. Bakterie zatem z łatwością penetrują do kanalików zębinowych nawet na głębokość 0,6 mm. Aby w pełni usunąć zainfekowaną zębinę mechanicznie, należałoby poszerzyć kanał korzeniowy w bardzo dużym stopniu. Tak bardzo rozległe poszerzenie kanału wiązałoby się ze znacznym zniszczeniem i osłabieniem korzenia. Po opracowaniu mechanicznym pozostaje zatem problem bakterii bytujących w głębi zębiny i na jej powierzchni.

Istnieją dwie koncepcje leczenia endodontycznego, a co za tym idzie – dwie koncepcje eliminacji patogenów z zębiny:

• jednoseansowe – dekontaminację uzyskujemy drogą chemicznego odkażania antyseptycznymi płynami płuczącymi,
• wieloseansowe – pomiędzy wizytami stosuje się dokanałowe opatrunki tymczasowe. Pełnią one podwójną rolę: tymczasowo wypełniają przestrzeń, uniemożliwiając ekspansję infekcji (brak niszy) oraz działają bakteriobójczo. W takiej koncepcji leczenia kanał korzeniowy jest zwykle wypełniany ostatecznie dopiero po ustąpieniu objawów bólowych lub po stwierdzeniu pierwszych oznak gojenia się zmian zapalnych tkanek okołowierzchołkowych (jeżeli przed leczeniem istnieją zmiany).

Dokanałowe preparaty na bazie antybiotyków

Zastosowanie doustnych antybiotyków w endodoncji jest ciągle kontrowersyjnym tematem, gdyż realnie mają one uzasadnienie tylko w niewielkiej liczbie przypadków ostrych lub zaostrzeń stanów zapalnych, głównie środkowego piętra twarzy, oraz u pacjentów z grup ryzyka. Zakres wskazań i wytycznych ulega zmianie co kilka lat, w miarę pojawiania się nowych dowodów naukowych. Obecnie istnieje tendencja do ograniczania stosowania antybiotyków w medycynie. Z raportów WHO i grupy Cochrane wynika, że są one zdecydowanie nadużywane i w przyszłości może to doprowadzić do powstawania szczepów superopornych. Podstawowym błędem jest rutynowe stosowanie antybiotyków w infekcjach wirusowych, zbyt krótki okres przyjmowania antybiotyku lub zbyt małe ich dawki.

Antybiotykoterapia dokanałowa różni się sposobem dystrybucji od doustnej. Antybiotyk jest wprowadzony wyłącznie mechaniczne, a za jego dalszą penetrację odpowiada dyfuzja. Wydaje się to bardziej logiczne niż rutynowe podawanie antybiotyków doustnie. W przypadku infekcji endodontycznych bakterie zazwyczaj są obecne w kanałach korzeniowych, a nie w tkankach okołowierzchołkowych. Nielicznymi wyjątkami są niektóre ropnie i promienica. Zapalenie tkanek okołowierzchołkowych jest najczęściej indukowane przez endotoksyny bakteryjne i toksyczne produkty beztlenowej bakteryjnej przemiany materii. Zdecydowanie rzadziej jest związane z migracją pojedynczych patogenów do ozębnej. Jedynie niektóre bardzo rzadko spotykane szczepy: Enterococcus faecalis oraz Actinomyces Izraeli, są zdolne do penetracji do tkanek okołowierzchołkowych, gdzie mogą tworzyć kolonie odporne na działanie układu immunologicznego. Odpowiadają one za przetrwałe i niegojące się zapalenia tkanek okołowierzchołkowych lub przetoki. W około 2-5 proc. przypadków infekcji endodontycznych występuje również specyficzne utkanie histologiczne zmian zapalnych tkanek okołowierzchołkowych (nie należy mylić ich z torbielą korzeniową), które mimo prawidłowego leczenia endodontycznego nie ulegają gojeniu i wymagają usunięcia drogą mikrochirurgiczną.

Streptococcus viridans.

W endodoncji stosowano lub stosuje się następujące dokanałowe preparaty na bazie antybiotyków:

• Dexadent/Pulpomixine – syntetyczny steroid, polimyksyna B oraz framycetyna,
• Doxypaste – steroid oraz doksycyklina,
• Ledermix – steroid oraz demeklocyklina,
• Odontopaste – steroid, klindamycyna i niewielkie stężenie wodorotlenku wapnia,
• Pasta trójantybiotykowa (TAP): metronidazol, cyprofloksacyna oraz minocyklina.
  
  

Antybiotyki we wspomnianych pastach antybiotykowych charakteryzują się zróżnicowanym spektrum. Niektóre z wyżej wymienionych preparatów nie są dostępne w Polsce lub w sprzedaży. Większość z past tego typu zawiera steroid o działaniu przeciwzapalnym, co teoretycznie skutkuje szybszym ustąpieniem bólu oraz gojeniem zmian zapalnych tkanek okołowierzchołkowych. Steroidy w pastach przy dłuższym stosowaniu powodują zaburzenia podziału komórek i penetrują nie tylko do tkanek okołowierzchołkowych, ale również przechodzą do mleka kobiet karmiących. Dlatego past ze steroidem nie powinno się stosować u kobiet w ciąży oraz podczas laktacji, gdyż grozi to zaburzeniami rozwojowymi płodu i dziecka (wady rozwojowe m.in. twarzoczaszki, atrofia kory nadnerczy).

Charakterystyka past antybiotykowych

Polimyksyna B (z grupy polimiksyn) – w preparatach Dexadent/Pulpomixine i Septomixine – działa na większość bakterii Gram-ujemnych np. Haemophilus influenzae, Escherichia coli (które można również spotkać w infekcjach endodontycznych). Jest jednak nieskuteczna na typowo występujące w kanałach korzeniowych bakterie Gram-ujemne: Neisseria species oraz Porphyromonas gingivalis. Stwierdzono również brak skuteczności na bakterie Gram-dodatnie oraz bardzo ograniczone działanie na strukturę biofilmu.

Framycetyna (inaczej neomycyna B – z grupy aminoglikozydów) – w preparacie Dexadent/Pulpomixine – skutecznie działa na bakterie: Staphylococcus species, Escherichia coli oraz typowe dla zakażeń górnych dróg oddechowych. Charakteryzuje się znikomą aktywnością względem bakterii beztlenowych.

Doksycyklina (z grupy tetracyklin) – w preparacie Doxypaste – jest bardzo dobrze znanym antybiotykiem, głównie w leczeniu infekcji dróg oddechowych, skóry i boreliozy. Wykazuje aktywność bakteriostatyczną względem bakterii Gram-dodatnich i Gram-ujemnych; takich jak: Enterococcus faecalis, Staphylococcus species, Actinomyces species, Treponema species i Streptococcus species, przy czym ostatnio stwierdza się coraz większą oporność wśród Streptococcus species (Streptococcus faecalis i pyogenes). W środowisku kwaśnym ma właściwości chelatujące i stosunkowo łatwo penetruje do kanalików zębinowych. Charakteryzuje się długim okresem działania, więc jej aktywność rezydualna w kanalikach zębinowych jest dużą zaletą. Nie wykazuje działania przeciw bakteriom beztlenowym, np.: Pseudomonas aeruginosa, Clostridium species i wspomnianym wyżej paciorkowcom. Doksycyklina rozpada się w kontakcie ze stężonym podchlorynem sodu. Największą jej wadą jest ryzyko przebarwienia zęba (różowoczerwonawe lub żółtobrunatne), co jest skutkiem reakcji fotooksydacji doksycykliny, którą może inicjować kontakt i interakcja z podchlorynem sodu (rodniki tlenowe) oraz wodorotlenkiem wapnia (wysokie pH).

Demeklocyklina (z grupy tetracyklin) – w preparacie Ledermix – jest antybiotykiem zbliżonym do doksycykliny pod względem spektrum. Wykazuje maksymalną aktywność i dyfuzję przez pierwsze 24 godziny, a po tygodniu praktycznie zupełnie traci skuteczność. Charakteryzuje się niewielkim działaniem na biofilm. Ze względu na narastającą oporność bakterii obecnie jest stosowana coraz rzadziej. Podobnie jak doksycykliny, powoduje przebarwienia zębiny.

Klindamycyna (z grupy linkozamin) – w preparacie Odontopaste – jest powszechnie stosowanym antybiotykiem bakteriostatycznym o szerokim spektrum działania, znanym głównie ze względu na unikatową cechę dobrej penetracji do kości. Klindamycyna jest skuteczna na Gram-dodatnie tlenowce, np. Staphylococcus ureus, oraz niektóre gatunki Streptococcus, np. pyogenes. Wykazuje również działanie bakteriostatyczne na niektóre Gram-ujemne beztlenowce, np. Fusobacterium species, Prevotella species. Jest natomiast nieskuteczna względem Enterococcus faecalis oraz bakterii Gram-ujemnych, np. Pseudomonas species, Eikenella corrodens i Prevotella nigrescens.

Metronidazol (chemioterapeutyk pochodny nitroimidazolu) – zawarty w paście trójantybiotykowej – jest często używany przy infekcjach pierwotniakami (rzęsistkowica, lamblioza) oraz w skojarzonej terapii choroby wrzodowej żołądka. W stomatologii zwykle jest stosowany doustnie i miejscowo w periodontologii. Spektrum jego działania obejmuje beztlenowce zarówno Gram-dodatnie, jak i Gram-ujemne. Typowymi patogenami endodontycznymi wrażliwymi na metronidazol są: Streptococcus species, Treponema species, Porphyromonas species, Campylobacter species. Metronidazol jest nieskuteczny wobec Enterococcus faecalis, Actinomyces species, a także w stosunku do biofilmu wielogatunkowego, gdyż słabo penetruje przez matrycę zewnątrzkomórkową biofilmu. Enterococcus faecalis ma właściwość inaktywacji metronidazolu. Ponadto metronidazol jest umiarkowanie karcynogenny.

Cyprofloksacyna (chemioterapeutyk fluorochinolonowy) – zawarta w paście trójantybiotykowej – jest skuteczna przede wszystkim względem bakterii Gram-ujemnych. W związku z częstym stosowaniem cyprofloksacyny (od lat 80. XX wieku) stopniowo dochodzi do zwiększonej oporności bakterii, np. wiele szczepów Streptococcus pyogenes, Enterococcus faecalis oraz Porphyromonas gingivalis i endodontalis wykazuje już oporność.

Minocyklina (z grupy tetracyklin) – zawarta w paście trójantybiotykowej – jest długo działającym antybiotykiem bakteriostatycznym o dobrej penetracji przez bariery lipidowe. Często stosowana w leczeniu trądziku młodzieńczego. Jest bardziej toksyczna i alergenna niż doksycyklina. Ostatnio odkryto jej właściwości neuroprotekcyjne i neuroregeneracyjne. Charakteryzuje się skutecznością zbliżoną do doksycykliny, przy czym jest zdecydowanie skuteczniejsza wobec Staphylococcus aureus.

Łączenie pasty antybiotykowej z wodorotlenkiem wapnia

Niektórzy autorzy zalecają stosowanie mieszaniny past antybiotykowych z preparatami na bazie wodorotlenku wapnia. Wyniki badań nie są jednak jednoznaczne. Według teorii, alkalizujące właściwości wodorotlenku zwiększają skuteczność past antybiotykowych. Athanassiadis i wsp. w swoich badaniach uzyskał poprawę skuteczności mieszaniny wodorotlenku wapnia z pastą antybiotykową względem biofilmu. W innych stwierdził, iż wodorotlenek wapnia negatywnie wpływa na aktywność zarówno steroidu, jak i antybiotyku w paście.

Candida albicans.

Chu i wsp. z kolei, klinicznie porównując skuteczność preparatów Ledermix, Pulpomixine i wodorotlenku wapnia, uzyskali interesujące wyniki. Na pierwszej wizycie zainfekowane kanały korzeniowe opracowano chemomechanicznie, po czym wprowadzono do kanałów badaną pastę. Na drugiej wizycie pobierano materiał z kanałów korzeniowych na posiew. Z 48 proc. kanałów wypełnionych preparatem Ledermix uzyskano żywe kultury bakterii (38 szczepów). W 31 proc. kanałów wypełnionych Pulpomixine stwierdzono infekcję (25 szczepów). Z 31 proc. kanałów po wodorotlenku wapnia wyhodowano również 25 szczepów. Uzyskane hodowle różniły się od siebie ilościowo i jakościowo szczepami bakterii, co jest związane ze stosunkowo wąskim spektrum działania wspomnianych preparatów.

Saber i wsp. również uzyskali większą skuteczność w odkażaniu biofilmu za pomocą niektórych antybiotyków (klindamycyna, cyprofloksacyna) w stosunku do wodorotlenku wapnia i doksycykliny, która okazała się najmniej skuteczna. Z innych badań wynika (Mozayeni i wsp., Sabrah i wsp.), iż pasta trójantybiotykowa charakteryzuje się najszerszym spektrum działania i większą skutecznością w porównaniu z wodorotlenkiem wapnia i pozostałymi pastami na bazie antybiotyków.

Ograniczenia w stosowaniu

• Jednym z podstawowych problemów związanych ze skutecznością past na bazie antybiotyków jest penetracja antybiotyku do zachyłków i kanalików zębinowych. Z tego powodu w preparatach stosuje się stosunkowo duże stężenia substancji czynnych, znacznie przekraczające ich minimalne antybakteryjne stężenie. Zdecydowaną poprawę penetracji i działania past na bazie antybiotyków uzyskuje się po usunięciu warstwy mazistej. Wówczas po około tygodniu antybiotyki są w stanie spenetrować do kanalików zębinowych na głębokość około 300-400 µm. Niestety penetracja do zębiny powoduje, że powstałe przebarwienia są bardzo trudne do usunięcia. Przebarwienie zębiny korzeniowej zwykle nie stanowi istotnego problemu estetycznego. Natomiast bardzo często dochodzi do przebarwień korony zęba, zwłaszcza w okolicy szyjki.
• Ryzyko alergii zwykle dotyczy tetracyklin, przy czym najmocniej alergizuje minocyklina. Zawartość tetracyklin w preparatach (Doxypaste, Ledermix, pasta trójantybiotykowa) powoduje, że są one przeciwwskazane u dzieci poniżej 8. r.ż. oraz kobiet w ciąży i w trakcie karmienia piersią. Tetracykliny są teratogenne i przy dłuższym stosowaniu doprowadzają do przebarwień rozwijających się zębów stałych oraz do poważnych zaburzeń rozwoju kości długich.
• Usunięcie pasty antybiotykowej z kanału nigdy nie jest w pełni możliwe. Zawsze zostają rezydualne ilości pasty i antybiotyków w zębie, co prowadzi zwykle do przebarwień zębów, nawet po wielu latach od leczenia. W pastach nośnikiem są koloidy krzemowe oraz polietylenoglikole o różnej wielkości cząsteczek wpływające na lepkość i gęstość: pasta-maść. Są one trudne do rozpuszczenia i nawet stosowanie ultradźwiękowego wspomagania irygacji kanału korzeniowego jest niewystarczające.
• Największą wadą past na bazie antybiotyków jest ich ograniczone spektrum. Problem ten jest związany ze specyfiką mikrobiologiczną infekcji endodontycznych. W tego typu infekcjach dominują bakterie beztlenowe tworzące wielogatunkowy biofilm. Preparaty z antybiotykami charakteryzują się niewielką skutecznością względem biofilmu, z kilku powodów. Po pierwsze, macierz zewnątrzkomórkowa biofilmu stanowi barierę fizyczną i chemiczną dla substancji antyseptycznych. Po drugie, niektóre bakterie w biofilmie mają zdolności do inaktywacji antybiotyków czy chemioterapeutyków, np. wspomniany Enterococcus faecalis rozkłada metronidazol. Po trzecie, większość antybiotyków w pastach działa bakteriostatycznie, a nie bakteriobójczo: zatrzymują metabolizm wrażliwych nań bakterii. Pozostałe oporne bakterie produkują enzymy neutralizujące antybiotyk lub mają genetycznie odmienną budowę rybosomalną uniemożliwiającą blokadę syntezy białek. Problem polega na tym, iż bakterie w biofilmie mogą sobie przekazywać enzymy, białka i materiał genetyczny, co może prowadzić do wytworzenia się oporności szczepów wcześniej wrażliwych na antybiotyk. Po czwarte, selektywne działanie antybiotyków na część bakterii w biofilmie powoduje, że przetrwałe i oporne szczepy mogą się namnażać w nowej niszy biologicznej, wykorzystując przy tym martwe bakterie jako pożywkę. W ten sposób można w sposób nieświadomy stworzyć monoklonalną kolonię bardzo opornych bakterii, które rozwijają się w nowo powstałych bezkompetycyjnych warunkach. W większości przetrwałych infekcji endodontycznych w badaniach wyhodowano Enterococcus faecalis. Nie jest to jedyny gatunek bakterii spotykany w infekcjach endodontycznych. W typowym biofilmie endodontycznym nie jest to najczęściej i najliczniej reprezentowany patogen. Jednak po opracowaniu chemomechanicznym i zastosowaniu past z antybiotykami lub wodorotlenkiem wapnia jest to jedna z nielicznych bakterii pozostałych przy życiu. Wspólnie z Porhyromonas gingivalis i Porhyromonas endodontalis tworzą biofilm o dużej oporności i zdolności do wzrostu.
• Są zupełnie nieskuteczne względem grzybów. Istnieje zatem ryzyko wyhodowania nowej infekcji grzybiczej, czyli wygenerowanie nowego problemu. Najczęściej spotykanym grzybem w kanałach korzeniowych jest Candida albicans. Jest to patogen dość oporny i trudny do eradykacji z przestrzeni endodontycznej.

Podsumowanie

Pasty na bazie antybiotyków charakteryzują się stosunkowo wąskim spektrum działania na typowe patogeny endodontyczne, ograniczoną skutecznością względem biofilmu bakteryjnego, ryzykiem przebarwień i reakcji alergicznych oraz trudnością w usunięciu z kanału. We współczesnej endodoncji coraz bardziej się odchodzi od ich stosowania, również ze względu na niebezpieczeństwo wyhodowania szczepów opornych lub infekcji grzybiczej.

W następnej części cyklu poruszony zostanie temat stosowania antybiotyków celowanych oraz past antybiotykowych w terapii regeneracyjnej.