Endodontische Infektionen bereits behandelter Wurzelkanäle mit periradikulären Läsionen - Identifizierung kultivierbarer und nicht kultivierbarer Mikroorganismen
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Im Rahmen dieses Projektes wurde die mikrobiologische Diversität von sekundären endodontischen Infektionen mittels Kulturtechnik und 16S rDNA-Klonierungstechnik untersucht. Biomaterialien (Wurzelkanalfüllmaterialien) aus 20 Proben wurden ebenfalls auf adhärente Mikroorganismen untersucht. Die Mikrobiomanalyse einer großen Anzahl an Proben (50) von symptomatischen und asymptomatischen Patienten mit apikaler Parodontitis wurde mittels Pyrosequenzierung durchgeführt. Um die Wechselwirkung endodontischer Bakterienisolate mit den verwendeten Wurzelkanalfüll- und Abdichtungsmaterialien zu untersuchen, wurde die initiale Adhäsion und Biofilmbildung repräsentativer auch in endodontischen Infektionen vorkommender Mikroorganismen untersucht. Ferner wurden die Biofilmbildungskapazität und Antibiotikaresistenz von 47 verschiedenen aeroben und fakultativ anaeroben sowie anaeroben Bakterien, die im Rahmen dieses Projektes aus sekundären endodontischen Infektionen isoliert wurden, untersucht. Endodontische Enterococcus faecalis-Isolate wurden auf verschiedene Virulenzfaktoren mittels PCR analysiert. Die Ergebnisse dieses Projektes erweiterten das in der Literatur dargestellte Spektrum der endodontischen Mischflora. Es wurden Spezies nachgewiesen, die bisher noch nicht in Wurzelkanalinfektionen nachgewiesen worden waren. Erstmalig konnte ein Zusammenhang zwischen symptomatischer apikaler Parodontitis und der Zusammensetzung der mikrobiellen Mischflora sekundärer endodontischer Infektionen aufgezeigt werden. Die Prävalenz von E. faecalis scheint zwar insgesamt überschätzt worden zu sein, allerdings darf seine Rolle in sekundären endodontischen Infektionen nicht unterschätzt werden darf, da endodontische E. faecalis-Isolate eine Vielzahl an Virulenzfaktoren besitzen, wie in diesem Projekt nachgewiesen wurde. Auch die Prävalenz von Pilzen wurde in der Literatur bisher überschätzt dargestellt. Keine der angewandten Methoden haben Pilze in endodontischen Infektionen nachgewiesen. Archaea spielen ebenfalls keine Rolle in sekundären Wurzelkanalinfektionen. Nur durch die gewählten Methodenkombinationen konnten diese neuen Einblicke in die Ökologie der sekundären Wurzelkanalinfektionen gewonnen werden. Die bisher fehlende Betrachtung der Biomaterial-assoziierten Infektionen in behandelten Wurzelkanälen hat möglicherweise zu einem verzerrten Bild der Ätiologie dieser Infektionen geführt. Denn auf alten Füllmaterialien wurde insgesamt eine höhere Anzahl unterschiedlicher Spezies nachgewiesen. Repräsentative Vertreter der endodontischen Mischflora konnten auf verschiedenen Wurzelkanalfüll- und Abdichtungsmaterialien adhärieren und auch Biofilm bilden. Einige Bakterienisolate erwiesen sich als moderate bzw. starke Biofilmbildner und zeigten Resistenzen gegen verschiedene, in der Klinik häufig eingesetzte Antibiotika. Eine Korrelation zwischen Biofilmbildung und Antibiotikaresistenz konnte erstmalig nachgewiesen werden. Aufgrund der Assoziation an Biomaterialien kann anhand der vorliegenden Ergebnisse empfohlen werden, die Reinigung infizierter Wurzelkanäle auch mit Ultraschall durchzuführen. Der Einsatz von Antibiotika zur Behandlung endodontischer Infektionen ist nicht zu empfehlen. Ferner müssen die in den Wurzelkanal eingebrachten Biomaterialien bei der Analyse dieser Infektionen unbedingt mit einbezogen werden. Dies würde ein realistischeres Bild der mikrobiellen Diversität endodontischer sekundärer Infektionen widergeben. Zusätzliche Untersuchungen von Wurzelkanalinfektionen von Patienten, die mit unterschiedlichen Füll- und Abdichtungsmaterialien behandelt wurden, sind zu empfehlen. Diese Untersuchungen sollten mittels einer Methodenkombination (Mikrobiomanalyse, Kulturtechnik) durchgeführt werden und die Biofilmbildung und Antibiotikaresistenz endodontischer Bakterien berücksichtigen.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Bacterial and Candida albicans adhesion on different root canal filling materials and sealers. J Endod 37:1247-1252 (2011)
Senges C, Wrbas KT, Altenburger M, Follo M, Spitzmüller B, Wittmer A, Hellwig E, Al-Ahmad A
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Comprehensive analysis of secondary dental root canal infections: A combination of culture and cultureindependent approaches reveals new insights. PLoS One 7(11):e49576 (2012)
Anderson AC, Hellwig E, Vespermann R, Wittmer A, Schmid M, Karygianni L, Al-Ahmad A
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Comparison of the bacterial composition and structure in symptomatic and asymptomatic endodontic infections associated with root-filled teeth using pyrosequencing. PLoS One 30;8(12):e84960 (2013)
Anderson AC, Al-Ahmad A, Elamin F, Jonas D, Mirghani Y, Schilhabel M, Karygianni L, Hellwig E, Rehman A
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Antibiotic resistance and capacity for biofilm formation of different bacteria isolated from endodontic infections associated with root-filled teeth. J Endod 40:223-230 (2014)
Al-Ahmad A, Ameen H, Pelz K, Karygianni L, Wittmer A, Anderson AC, Spitzmüller B, Hellwig E
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New bacterial composition in primary and persistent/secondary endodontic infections with respect to clinical and radiographic findings. J Endod 40, 670-677 (2014)
Tennert C, Fuhrmann M, Wittmer A, Karygianni L, Altenburger MJ, Pelz K, Hellwig E, Al-Ahmad A
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Supplementary Sampling of Obturation Materials Enhances Microbial Analysis of Endodontic Treatment Failures: A Proof of Principle Study. Clin Oral Invest, March 2015, Volume 19, Issue 2, pp 319–327
Karygianni L, Anderson AC, Tennert C, Kollmar K, Altenburger MJ, Hellwig E, Al-Ahmad A
