Evaluación de la composición, características de superficie y formación de biopelícula bacteriana en mini-implantes de titanio y acero. Estudio in vitro en el tiempo

Abstract

Introducción: La inflamación gingival de origen bacteriano alrededor del mini-implante (Mi) es una de las causas más comunes de falla clínica y desalojo del dispositivo. Dicha acumulación bacteriana está influenciada por múltiples factores, siendo la rugosidad uno de los más reportados y la cual esta influenciada por las características superficiales de los sustratos. En la actualidad se comercializan Mi de titanio y Mi de acero inoxidable, por lo que conocer si diferentes características fisicoquímicas superficiales determinan un crecimiento bacteriano diferencial es fundamental para mejorar la predictibilidad de éxito clínico en los pacientes que requieran estos dispositivos, especialmente aquellos con tratamiento ortodóncico-periodontal. Objetivo: Evaluar las características elementales y superficiales en mini-implantes de titanio y acero, para la formación de una biopelícula bacteriana en un modelo multiespecies in vitro en el tiempo. Metodología: Se caracterizó la superficie de Mi de titanio y acero, realizando una evaluación de la composición elemental mediante detector de espectroscopía de rayos X de energía dispersiva, evaluación cualitativa de la superficie mediante microscopía electrónica de barrido y medición de la rugosidad superficial mediante microscopía de fuerza atómica. Posteriormente, se utilizaron seis especies bacterianas de referencia (Streptococcus oralis, Actinomyces naeslundii, Veillonella parvula, Fusobacterium nucleatum, Porphyromonas gingivalis y Aggregatibacter actinomycetemcomitans) para desarrollar un modelo de biopelícula dinámico in vitro multiespecies previamente validado, en 3 tiempos experimentales (24, 48 y 72 h) sobre mini-implantes de titanio y acero inoxidable estériles, lo que permitió la formación de biopelículas en las superficies de los Mi. La cuantificación bacteriana se evaluó mediante PCR cuantitativa (qPCR) y se compararon mediante la prueba de Mann-Whitney y la prueba de Kruskal-Wallis. Resultados: El Mi de titanio presentó características cualitativas y cuantitativas concordantes con mayor rugosidad superficial comparado con Mi de acero. En el modelo in vitro se observó la formación de biopelícula en ambas aleaciones de los Mi, sin diferencias en la carga bacteriana total, pero con mayor cuantificación (UFC/mL) de A. actinomycetemcomitans en Mi de acero a las 24 h, y una mayor cuantificación de colonizadores bacterianos secundarios (F. nucleatum) y tardíos (P. gingivalis), en Mi de titanio a las 72 h de tiempo experimental (p < 0,05). Conclusión: El Mi de titanio presenta mayor rugosidad superficial que el Mi de acero, lo que podría explicar la mayor cuantificación bacteriana individual de F. nucleatum y P. gingivalis en una biopelícula madura de 72 horas.