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Donna W. Morris, RDH, MEd; Millicent Goldschmidt, MS, PhD; Harris Keene, DDS; Stanley G. Cron, MSPH

Introduzione

Alcuni studi hanno dimostrato che gli spazzolini si contaminano con microrganismi durante l’uso e che il loro numero aumenta con l’utilizzo ripetuto [1–4]. I microrganismi che sopravvivono possono essere nuovamente trasmessi all’utilizzatore al successivo spazzolamento, con la possibilità di causare infezioni più gravi [1,2,5,6]. In uno studio, il 70% degli spazzolini risultava fortemente contaminato da microrganismi patogeni dopo l’uso [7]. La maggior parte della contaminazione microbica era localizzata sulle setole degli spazzolini esaminati. La sopravvivenza batterica variava in funzione del tipo di batterio, aerobio o anaerobio, della struttura dello spazzolino e del tipo di setole [8,9]. L’aggiunta dell’agente antimicrobico triclosan agli spazzolini non ha dimostrato una riduzione della contaminazione residua; al contrario, l’impiego di dentifrici contenenti triclosan la riduceva sensibilmente [10–12]. Mehta et al. hanno osservato che il mantenimento dell’umidità nei residui orali presenti sulle setole, così come l’uso di un cappuccio protettivo, aumentava la sopravvivenza e la persistenza dei microbi [7].

Benché nessuno studio avesse ancora dimostrato, al momento del documento, che l’aumento dei batteri negli spazzolini producesse effetti sulla salute generale, diversi microrganismi erano stati associati a malattie [4,5]. Per esempio, Fusobacterium nucleatum, che spesso funge da «ponte fra i batteri», contribuisce alla formazione della placca dentale e di altri elementi patogeni orali, soprattutto durante la colonizzazione batterica della cavità orale [13]. È stato individuato in campioni di tumori del colon e il suo ruolo è stato studiato nelle infiammazioni dei carcinomi intestinali e nelle prime fasi della presenza di polipi adenomatosi, precursori del cancro del colon [14]. Gli studi hanno esaminato anche il ruolo di questo organismo nei parti prematuri e nella mortalità alla nascita, dopo il suo ritrovamento nel liquido amniotico di donne che avevano avuto un aborto spontaneo [15,16]. Le candidosi possono causare infezioni lievi o gravi della bocca, della gola, dell’esofago e persino del cervello; in alcuni individui l’infezione può essere mortale [17]. Il documento riferisce che Streptococcus sanguis e Porphyromonas gingivalis causano aggregazione piastrinica, con formazione di trombi e possibilità di attacchi cardiaci o ictus dovuti a embolia [18]. La quantificazione dei batteri orali è stata dimostrata mediante una rapida «adenosina trifosfatasi (ATP)» associata alla bioluminescenza [19].

Alla data del documento, nessuno studio aveva dimostrato che la contaminazione microbica residua dipendesse dai diversi tipi di spazzolino elettrico con testine di struttura differente. Lo scopo di questo studio in vitro era confrontare la contaminazione microbica residua di uno spazzolino elettrico a testina piena con quella di 2 spazzolini a testina cava.

Materiali e metodi

Il Comitato per la protezione dei soggetti umani del centro di scienze della salute di Houston, Texas, ha approvato lo svolgimento dello studio. Un campione di 40 volontari è stato reclutato presso la clinica odontoiatrica della School of Dentistry dell’Università del Texas a Houston; i partecipanti sono stati inclusi nello studio pilota e hanno firmato un modulo di consenso. Tutti soddisfacevano i criteri di inclusione, sono stati stratificati in base ai punteggi ATP e sono stati assegnati sistematicamente all’uso di uno dei tre spazzolini elettrici mostrati nella figura 1: 2 con testina cava, Sonicare® DiamondClean (H1) (Philips Electronics, Andover, MA) e Oral-B® ProfessionalCare Smart Series 5000 (H2) (Procter & Gamble, Cincinnati, Ohio), e 1 con testina piena, Broxo® Orabrush™ (S) (Advance Response Corp, NY). A causa delle risorse limitate del laboratorio, sono stati analizzati gli spazzolini dei primi dieci soggetti assegnati a ciascun gruppo, assicurando un’equa distribuzione dei tipi di spazzolino. L’analisi finale ha quindi riguardato un campione di 30 persone.

Criteri di inclusione

Aver ricevuto una profilassi nei 12 mesi precedenti, ma non negli ultimi 4 mesi.

Non aver assunto sostanze antimicrobiche negli ultimi 6 mesi.

Non aver utilizzato collutori antibatterici su prescrizione negli ultimi 6 mesi e accettare di astenersi dall’uso di qualsiasi risciacquo orale durante lo studio.

Accettare di lavarsi i denti due volte al giorno con un dentifricio appositamente scelto.

Aver ottenuto un punteggio di bioluminescenza compreso fra 800 e 1000 (CariScreen®, Oral BioTech, Albany, Ore).

Avere un’età compresa fra 25 e 70 anni.

Avere almeno 6 denti in ciascun quadrante.

Protocollo

I partecipanti hanno accettato di spazzolare i denti per 2 minuti, 2 volte al giorno, per 3 settimane. A ogni soggetto è stato spiegato come utilizzare lo spazzolino assegnato con il dentifricio fornito (Crest Cavity Protection®, Procter and Gamble, Cincinnati, Ohio) e astenersi da altri prodotti dentali, come dentifrici o collutori, per tutta la durata dello studio. Non sono state fornite altre istruzioni di igiene orale. Ai partecipanti è stato chiesto di informare i ricercatori in caso di prescrizione di antibiotici per ragioni mediche, poiché ciò avrebbe influito sui risultati. Un partecipante si è ritirato dopo aver usato uno spray nasale antibiotico. Al termine dello studio, tutti hanno potuto conservare lo spazzolino elettrico, dopo aver «scelto la testina utilizzata nel test», secondo la formulazione del documento francese.

Alla fine delle 3 settimane, i partecipanti hanno collocato le testine in provette sterili, poi trasportate al laboratorio. I partecipanti di ciascun gruppo sono stati esaminati individualmente all’inizio e alla fine del periodo di spazzolamento di 3 settimane mediante un tampone sterile e la misurazione della bioluminescenza ATP (CariScreen®, Oral BioTech, Albany, Ore), allo scopo di bilanciare i gruppi per livello di igiene orale. Le testine integre dei 3 gruppi sono state analizzate separatamente dopo la raccolta, in date prestabilite, per evitare la contaminazione da parte di un tecnico di ricerca. Le provette contenenti le testine sono state esposte all’aria («250C» nel documento) per 4 ore prima del trattamento, per simulare l’uso abituale a casa. A ogni provetta sono stati aggiunti 10 ml di soluzione salina peptonata sterile (1% di peptone, 7,5% di soluzione salina, pH 7.0). Le provette sono state agitate energicamente per 2 minuti con un Vortex (Troemner-Henery, Thorofare, NJ). Sono state effettuate 10 diluizioni seriali in PBS e i campioni sono stati piastrati e incubati in contenitori, a temperature e in atmosfere appropriate (AnaeroGen Saachets: Fishe-Thermo-scientifique, che riduce l’ossigeno a meno dell’1% in 30 minuti e aggiunge dal 7 al 9% di CO2), su 5 differenti terreni microbiologici solidi.

«Infusione di agar-agar» (Difco, Becton Dickinson and Co., Sparks, MD): terreno generale non selettivo per microrganismi anaerobi e facoltativi (A/FA).

«Estratto di agar-agar» (Difco, Becton Dickinson and Co., Sparks, MD): terreno selettivo per «estratti e materiale fungino» (Y/M), secondo la formulazione della fonte francese.

Agar Mitis-Salivarius (Difco, Becton Dickinson and Co., Sparks, MD): terreno selettivo per streptococchi orali anaerobi ed enterococchi anaerobi (S/EC).

PGING AS 6422 (Anaerobe Systems, Inc., Morgan Hill, Cali): terreno selettivo per Porphyromonas gingivalis (PGING).

FSA AS 6427 (Anaerobe Systems, Inc., Morgan Hill, Cali): terreno selettivo per campioni di Fusobacterium anaerobio (Fuso).

È stato scelto un terreno selettivo per gli anaerobi esigenti poiché, secondo il testo francese, era particolarmente richiesto un risultato generale. I terreni sono stati sottoposti a controllo di qualità con i microrganismi indicati. Quando ritenuto necessario, 0,1 ml della provetta del campione è stato piastrato direttamente per PGING e per gli aerobi. Le piastre sono state incubate in condizioni appropriate finché le colonie non erano sufficientemente numerose da poter essere analizzate facilmente. Tutti i terreni batterici sono stati incubati a «350C» e quello fungino a «300C», secondo le grafie della fonte. Per l’analisi sono state scelte le piastre con 100–300 unità formanti colonia (CFU). Il valore 0 della conta microbica è stato convertito in 1 prima della «trasformazione 10»; ne sono risultati valori trasformati pari a 0 nei campioni senza colonie distinte. Occasionalmente sono stati osservati vetrini con organismi colorati provenienti dalle colonie. Dopo l’uso, tutto il materiale sperimentale è stato smaltito secondo la politica universitaria di controllo delle infezioni.

Analisi statistica

Prima dell’analisi statistica, la conta microbica totale nel campione di 10 ml è stata convertita mediante una trasformazione indicata come «10» nel testo francese, per approssimare una distribuzione dei dati. Sono state calcolate statistiche descrittive, espresse come medie e deviazioni standard, sui dati trasformati. I 3 gruppi di spazzolini sono stati confrontati per le caratteristiche demografiche mediante analisi della varianza a una via (ANOVA) per i dati continui e test esatti di Fisher per quelli categorici. L’analisi della covarianza è stata utilizzata per confrontare le conte microbiche trasformate fra i gruppi, dopo l’aggiustamento per le variabili demografiche che avrebbero potuto confondere i risultati.

Sonicare® DiamondClean, Oral-B® ProfessionalCare Smart Series 5000 e Broxo® Orabrush™

Risultati

Il confronto dei tre gruppi per età e valore ATP iniziale mediante ANOVA, riportato nella tabella 1, non ha indicato differenze significative fra i gruppi per età e ATP iniziale (rispettivamente p=0,78 e p=0,74). Il confronto per sesso e categoria etnica mediante il test esatto di Fisher non ha mostrato differenze significative per sesso (p=0,66), ma ha evidenziato una differenza fra i gruppi etnici (p=0,045). Per questo motivo, i confronti successivi fra i gruppi hanno incluso la categoria etnica come variabile indipendente, per tener conto di questo possibile fattore confondente.

La tabella 2 presenta le medie e le deviazioni standard dei gruppi (in log10) per i microrganismi studiati nei tre gruppi di spazzolini, ciascuno comprendente 10 spazzolini. Le conte microbiche erano inferiori nel gruppo S rispetto ai gruppi H1 o H2 in 9 confronti su 10. I livelli microbici erano maggiori nel gruppo H2 rispetto al gruppo H1 in 4 confronti su 5.

La tabella 3 riporta i confronti statistici fra i 3 gruppi di testine per ciascuno dei cinque gruppi microbici. Le conte del gruppo S erano significativamente inferiori a quelle dei 2 gruppi H in 8 confronti su 10 (p<0,05). Il valore medio del gruppo microbico Y/M era molto più basso per H1 che per H2 e S. I risultati sono i seguenti:

A/FA: gruppo S molto inferiore a H1 (13x) e H2 (115x).

S/EC: gruppo S molto inferiore a H1 (48x) e H2 (138x).

Fuso: gruppo S molto inferiore a H1 (3162x) e H2 (550x).

PGING: gruppo S molto inferiore a H2 (50x).

YM: i tre gruppi differivano fra loro; H1 era il più basso, S intermedio e H2 il più alto.

I dati sono ricavati dal numero di microrganismi presenti nella provetta iniziale di 10 ml contenente la testina dopo agitazione al vortex.

Discussione

I risultati dello studio indicano che gli spazzolini elettrici a testina piena presentano, complessivamente, meno microrganismi residui rispetto a quelli a testina cava. Le testine cave potrebbero offrire una superficie più ampia per la formazione di biofilm. Una crescita microbica inferiore nella testina piena potrebbe rappresentare una soluzione semplice al problema della contaminazione microbica residua citato negli studi precedenti [7–9]. Questa informazione potrebbe essere particolarmente importante per i pazienti immunodepressi, estremamente vulnerabili a microrganismi patogeni come Fusobacterium nucleatum, la cui presenza contaminante negli spazzolini è stata rilevata [13].

A/F = microrganismi anaerobi e facoltativi.

S/EC = streptococchi ed enterococchi.

Fuso = campioni di Fusobacterium.

PGING = Porphyromonas gingivalis.

Y/M = elemento fungino.

H1: Sonicare.

H2: Oral B.

S: Broxo.

Inoltre, benché i risultati non abbiano mostrato una differenza statisticamente significativa fra H1 e S per Porphyromonas gingivalis (p=0,051; intervallo di confidenza al 95%: −0,004; 3,47, comprendente 0), i dati indicavano una tendenza, «al limite della significatività statistica», verso valori inferiori in S rispetto a H1 per Porphyromonas gingivalis.

I limiti dello studio riguardano la ridotta dimensione dei campioni, la possibile variabilità nell’adesione dei partecipanti alle istruzioni e i fattori costruttivi delle testine che avrebbero potuto influenzare i risultati, come già indicato da studi precedenti [8,9]. Ai partecipanti sono state consegnate istruzioni scritte per evitare altri prodotti dentali e spazzolare i denti due volte al giorno; tuttavia, come in molti studi clinici, il rispetto delle istruzioni è stato verificato soltanto sulla base delle loro dichiarazioni. Fra i fattori costruttivi potenzialmente rilevanti figurano il numero medio di setole, il loro materiale, le dimensioni della testina, la conservazione dello spazzolino e l’uso o meno di un cappuccio dopo l’impiego. Un altro fattore avrebbe potuto essere la quantità complessiva di placca rimossa da ciascun tipo di spazzolino, ma non era disponibile una valutazione della placca sufficientemente adeguata per includerla. Inoltre, se uno spazzolino avesse rimosso più batteri durante una giornata, in bocca ne sarebbero rimasti meno per contaminare lo spazzolino. Studi futuri potrebbero controllare questi fattori confrontando la contaminazione microbica residua di uno spazzolino manuale a testina piena con quella di uno spazzolino elettrico a testina piena e confrontando il contenuto di microrganismi intraorali.

Conclusione

Gli spazzolini elettrici a testina piena studiati presentano una contaminazione microbica residua considerevolmente inferiore rispetto ai due spazzolini a testina cava, dopo 3 settimane di spazzolamento due volte al giorno «senza dentifricio non antimicrobico», secondo la formulazione della conclusione francese.

Donna W. Morris, RDH, MEd, è docente nel dipartimento di parodontologia e igiene dentale della School of Dentistry, University of Texas Health Science Center di Houston. Millicent Goldschmidt, MS, PhD, è professoressa emerita nel dipartimento di scienze biomediche e diagnostiche della stessa istituzione. Harris Keene, DDS, è professore in pensione del dipartimento di chirurgia della testa e del collo del centro oncologico M.D. Anderson dell’Università del Texas a Houston. Stanley G. Cron, MSPH, è istruttore di ricerca presso il centro di ricerca infermieristica della School of Nursing, University of Texas Health Science Center di Houston. Gli incarichi sono quelli riportati nel documento storico.

Dichiarazione

Questo studio è stato finanziato in parte da una sovvenzione di Advance Response Corp., NY, NY, che ha fornito i prodotti e il finanziamento per le attrezzature di laboratorio. Il testo francese dichiara che «i lettori riconoscono di non avere conflitti o interessi relativi a un resoconto collegato a questo studio».

Riferimenti bibliografici