Prévention de la formation des BIOFILMS bactérien et fongique sur les appareils orthodontiques amovibles et les appareillages dentaires mobiles : Dossier Spécial. Les bactéries et les champignons orales, notamment le Candida albicans, mais également les virus, colonisent les appareils dentaires amovibles et les gouttières plus vite que nous pensons: ces micro-organismes forment des biofilms qui causent non seulement des inflammations dans la bouche mais qui peuvent également provoquer des problèmes graves aux organes vitaux comme les poumons, le cœur et l'appareil gastro-intestinal. Apprenez comment prévenir et éradiquer les biofilms pathogènes par l’application d'une technique simple et efficace d'entretien régulier. Auteurs : Dr. J. Lacout France Dr. B. Saint-Martin, France Dr. B. De Wever, Belgique Prof. P. Vetese, Italie Docteur Jean Lacout (Orthodontiste- FRANCE) Docteur Béatrice Saint Martin (Orthodontiste- FRANCE) Docteur Bart De Wever (Université de Bruxelles – BELGIQUE) Professeur Pietro Vettese (Clinica Odontoiatrica - Université de Rome “ La Sapienza” - ITALIE) Introduction Le plus souvent dans les laboratoires de microbiologie, les chercheurs étudient les micro-organismes “de libre-flottement” en solution ou sous la forme des colonies. Cependant, dans le monde réel ces micro-organismes habituellement agissent l'un sur l'autre avec d'autres espèces dans des écosystèmes assez sophistiqués. Cet assemblage de divers micro- 1 organismes attachées à une surface s'appelle un biofilm, et les organisations qui le composent peuvent inclure des bactéries, champignons, protozoaires, et même organisations multicellulaires, selon où le biofilm est formé. Ces communautés de biofilm s’attachent sur différents supports comme par exemple les dents, les appareillages bucco-dentaires, mais aussi sur une éponge, dans un cathéter, dans un vaisseau sanguin, dans l'oreille, sur des verres de contact et dans les conduites d’eau. Ces micro-organismes interactifs agissent différemment en groupe que s’ils étaient indépendants les uns des autres: Différents sous-produits chimiques sont produits et les surfaces sur lesquelles ces micro-organismes se développent peuvent être endommagés par ses divers espèces du fait des interactions physiques et chimiques. En outre, les interactions de ces espèces peuvent produire des infections qu’ils sont très difficile à éliminer, probablement parce que l'architecture physique du biofilm protège les différentes micro-organismes contre des antibiotiques ou parce que dans un biofilm, il ne s’agit pas d’un seul microbe causant l'infection. Dans le corps, le biofilm peut produire des inflammations et des irritations, mais également des infections graves affectants les organes vitaux. Dans la bouche, les micro-organismes colonisent particulièrement les surfaces intraorales très rapidement et forment des biofilms en quelques heures. Le développement du biofilm commence lorsque les bactéries et les champignons s’ancrent sur les surfaces des appareils bucco-dentaires tels que les appareils dentaires amovibles, les appareils orthodontiques, les dispositifs anti-ronflement, les protège-dents pour sport etc., puisqu'ils offrent un emplacement stable d'ancrage pour ces micro-organismes qui forment des colonies et des matrices protectrices. La fabrication des appareils dentaires et des gouttières à base de polymères poreux fournissent particulièrement un environnement favorable de stabilisation et de différenciation de ces microorganismes. Ce dossier comporte une étude de la problématique de la formation du biofilm pathogène et la colonisation du Candida albicans notamment sur les prothèses dentaires et évalue l’efficacité des différentes techniques de désinfection des appareils dentaires amovibles. 1. Le biofilm oral : qu’est ce que cela signifie ? Normalement, les micro-organismes existent généralement sous 2 formes différentes : comme “libre-flottant“, les différentes espèces vivantes se trouvant dans des solutions liquides (la salive, le sang, l'urine), ou `organisées en biofilms', souvent composés de différentes espèces de bactéries, de champignons, qui sont liés par une matrice de minces fibres leur offrant protection, une fois qu'ils s’ancrent sur les surfaces telles que les appareils dentaires mobiles et les appareils orthodontiques amovibles. Par conséquent, des micro-organismes planctoniques, car ils sont “libre-flottants” en solution – et donc`”non protégés”, peuvent être traités plus facilement avec des 2 antibiotiques. Les biofilms oraux, cependant, sont souvent très résistants aux antibiotiques systémiques et sont beaucoup plus difficiles à éliminer. En outre, le biofilm apporte également les aliments, l'eau et l'oxygène aux microorganismes internes. Les biofilms oraux se développent dans différentes formes et structures, selon le polymère sur lequel ils s’ancrent, selon les imperfections extérieures, etc…, mais également selon l’hygiène buccale et sont influencés en cela par la dynamique des fluides de la salive, la température dans la cavité buccale et l’inspiration et l’expiration de la personne. 2. Le biofilm dans les appareils dentaires et les appareils orthodontiques amovibles Dès qu'un appareil dentaire ou un appareil orthodontique amovible est placé dans la bouche d’un patient, il est colonisé en quelques heures par des microorganismes comme des bactéries, des champignons et des virus avec une augmentation drastique de la prolifération dans les 4 heures suivantes. Plusieurs études scientifiques ont démontré que le biofilm colonise non seulement la surface mais également en profondeur les fissures et les pores des polymères utilisés pour la fabrication d’appareils orthodontiques amovibles ou d’appareils dentaires comme par exemple l’acrylique, le silicone, le nylon, les’ élastomères, etc.…. Les biofilms de Candida albicans sont particulièrement réputés pour “envahir” et coloniser les appareils orthodontiques amovibles. Une fois à maturité, il est très difficile de les enlever et les agents antifongiques classiques, efficaces contre les champignons en suspension, n'éliminent pas ce type de phénotype de biofilm très résistant. En outre, non seulement le Candida albicans mais également d'autres microorganismes comme les Pneumococci, Staphylococcus aureus, y compris MRSA, des espèces de Streptococcus mutants et bien d'autres sont présents sous forme de biofilm dans les appareils dentaires et les appareils orthodontiques amovibles. 3. Risques cliniques liés à la présence du biofilm sur les appareils dentaires mobiles et les appareils orthodontiques amovibles La bonne compréhension de la formation du biofilm dans les appareils buccodentaires et les problèmes qu'ils posent pour la santé chez l'homme sont essentiels afin de déterminer le choix du traitement de désinfection et le types de mesures de prévention adéquates à prendre. Une des conséquences pathologiques locales les plus courantes liée à la présence du biofilm est la stomatite du dentier, qui est un état infectieux de la muqueuse buccale provoquée par le Candida albicans présent sur un appareil 3 dentaire ou un appareil orthodontique amovible. Typiquement, quand un patient est diagnostiqué pour la stomatite, le médecin prescrira un traitement antifongique et antibactérien de la bouche, et il recommandera également de traiter l’appareil dentaire ou l’appareil orthodontique amovible avec un produit de nettoyage antibactérien. Cependant, la plupart des solutions ou des comprimés de trempage commercialisés pour l’appareil dentaire ou l'entretien d'appareils sont testées pour leur efficacité antibactérienne utilisant des cultures planctoniques des micro-organismes en solution, souvent composées d’un seul type de bactérie ou de champignon. Malheureusement, ces études n'imitent pas ce qui se produit dans l'appareil orthodontique ou l’appareil dentaire utilisé par un patient, puisque les micro-organismes ne sont pas présents sous leur forme planctonique, mais sous une forme de biofilm. Par conséquent, les résultats d'un tel traitement sont évidents : puisque la cause de la maladie (la présence du biofilm candidal sur l'appareil mobile) n'est pas enlevée, nous constatons la réapparition des symptômes lorsque le traitement de la cavité buccale est interrompu. La grande majorité de porteurs d’appareil dentaire souffre de la stomatite de dentier provoquée par la présence de biofilm sur leur appareillage mobile. Les symptômes typiques sont des sensations de brûlures, de démangeaison et de “picotements “gingivaux, souvent accompagnés de mauvaises odeurs (alithose). Une étude récente indique qu’un porteur d’appareil dentaire mobile sur trois présente ces symptômes, et que la majeure partie de la population portant un appareil dentaire “a appris à vivre” avec ces symptômes comme la conséquence normale du port d’un appareil dentaire ou d’un appareil orthodontique amovible. De plus, des infections locales souvent provoquées par des biofilms de Candida albicans, mais aussi d'autres espèces ont été trouvées sur les appareils dentaires et les appareils orthodontiques amovibles peuvent avoir des conséquences infectieuses systémiques. Les espèces microbiennes liées à la pneumonie aussi bien que les espèces bactériennes associées aux maladies cardiaques ont été isolées dans des biofilms d’appareils dentaires de personnes âgées ayant besoin de soins systémiques. La flore pathogène dans les appareils dentaires partiels a une incidence notoire sur les caries et les maladies parodontales. 4. Conséquences sociales du port orthodontique amovible contaminé. d’un appareil dentaire ou Le port d'un appareil dentaire ou d'un appareil orthodontique amovible peut déjà être “un défi” en tant que tel et exige du patient de s'adapter à la présence de l'appareil dans la bouche particulièrement au début du traitement, ce qui entraîne souvent des conséquences sociales pour le patient. Cela induit 4 un certain temps d’adaptation relativement aux habitudes alimentaires et aux préoccupations esthétiques. En plus, étant un substrat idéal pour les microorganismes, un appareil dentaire ou orthodontique qui est mal entretenu aura encore un autre impact social très désagréable dans la vie du porteur : “la sécrétion” d’une mauvaise odeur chaque fois que la bouche est ouverte. Cette mauvaise odeur (l'alithose) est provoquée par la formation du biofilm sur les appareils par les bactéries gram négatives qui produisent des composés de souffre volatile. Egalement la présence du Candida albicans a été liée aux problèmes de mauvaises odeurs, particulièrement pour les patients portants toute la nuit leur appareil dentaire ou leur appareil orthodontique amovible. Ce mauvais goût de l’appareil dentaire ou de l'appareil orthodontique amovible induit une mauvaise haleine qui dérange et gêne à la fois le porteur de l’appareil dentaire mais également son entourage quotidien et son environnement social (collègue de travail, mari, femme, amis, professionnels de la santé dentaire). 5. Comment empêcher efficacement la formation du biofilm sur un appareil dentaire mobile ou un appareil orthodontique amovible ? L'empêchement de la formation du biofilm sur les appareils dentaires et les appareils orthodontiques amovibles est vital pour conserver une bonne santé générale et buccale. Le brossage mécanique des appareillages buccodentaires a été la méthode de nettoyage standard durant de nombreuses décennies, et ne perturbera que partiellement le biofilm superficiel sur l'extérieur d'un appareil orthodontique ou dentaires. Cependant, les fragments de biofilm sont susceptibles de survivre aux forces de brossage mécaniques. En plus, le biofilm d'intra-appareil (présent dans les pores de l’appareil dentaire/du polymère d'appareil) n'est pas affecté et par conséquent le biofilm survit et persiste. Les comprimés ou les solutions de nettoyage disponibles dans le commerce peuvent se prévaloir d’effets antibactériens, basés sur les protocoles de laboratoire qui ont évalué leur efficacité sur les micro-organismes en solution, cependant, ils se sont avérés inefficaces pour l’éradication du biofilm des appareils dentaires et des appareils orthodontiques amovibles. D'autres méthodes comme l'utilisation de l'agent de blanchiment dilué de ménage (hypochlorite de sodium) ont été suggérée pour désinfecter les appareils dentaires et les appareils orthodontiques amovibles. Toutefois, ces produits chimiques sont incompatibles avec la plupart des résines et des polymères de prothèses dentaires altérant et modifiant la dureté, la couleur et pouvant être corrosif pour les parties métalliques de l’appareillage (notamment pour l’orthodontie). Quelques articles ont décrit la réduction des microorganismes présents dans des appareils dentaires après micro-ondulation de l’appareil dentaire imbibé dans les produits de nettoyage du commerce ou dans l'agent de blanchiment dilué. Cependant, ces procédures peuvent endommager sérieusement la prothèse puisque la résine du polymère n'est 5 pas résistante à un tel traitement et le métal contenant les appareils orthodontiques n’y est pas compatible. Récemment, une ligne de produit à base de la formule active NitrAdineTM a été développée (gamme de produits MEDICAL INTERPOROUS et MEDICAL ORTHO JUNIOR, DCP MONACO, 98000 Monaco). La NitrAdineTM nettoie et éradique efficacement le biofilm des polymères synthétiques, notamment les biofilms Candidaux, mais également d'autres biofilms microbiens, comme le Staphylococcus aureus, y compris le MRSA, le Pseudomonas aeruginosa et même les virus comme l’Herpes simplex. Plusieurs études universitaires ont été réalisées aux Etats-Unis et en Europe, démontrant l'activité efficace in vitro des comprimés à la base de la NitrAdineTM concernant l'éradication du biofilm pathogène, tandis que des autres comprimés de nettoyage commercialisés pour les appareils dentaires étaient inactifs dans l'élimination du biofilm. En outre, il a récemment été démontré que la NitrAdineTM n'induit aucune corrosion des fils orthodontiques en métal, indiquant que les produits à base de NitrAdineTM peuvent être employés pour l'entretien régulier des appareils dentaires et orthodontiques qui contiennent des parties métalliques. 6. Les expériences cliniques avec des produits à base de NitrAdineTM dans la pratique orthodontique. Plusieurs rapports d'évaluation clinique ont été édités concernant l'efficacité de la NitrAdineTM. Dans la pratique orthodontique nous avons intensivement évalué l'utilisation courante de la NitrAdineTM (sous forme du produit MEDICAL OrthoJuniorTM) auprès de plus de 100 patients portants un appareil orthodontique amovible. Les porteurs d'appareils souffrants fréquemment d’irritations et d’inflammations gingivales, l'entretien approprié de l'appareil est d'importance critique pour les bons résultats globaux du traitement orthodontique. L'utilisation du MEDICAL OrthoJuniorTM fournit des résultats très satisfaisants chez les patients présentant des problèmes d’irritations orales. Chez ces patients, après seulement une semaine d’utilisation du produit, l’inflammation de la muqueuse buccale disparaît. En outre, les patients ne souffrent plus du mauvais goût ou de la mauvaise odeur provoquée par un appareil “sale”. Outre les avantages cliniques, les appareils restent brillants, propres, sans mauvaise odeur et sans perte de couleur ou de texture. Nous pouvons donc conclure que le MEDICAL OrthoJuniorTM est le premier produit de sa génération pour l’entretien régulier et la désinfection systématique des appareils dentaires et orthodontiques, empêchant les irritations et les inflammations buccales. Par ailleurs, le produit est facile d’utilisation et est compatible avec tous types d'appareils, à base d'élastomère, d'acrylique et de silicone. 6 7. Expériences cliniques avec la NitrAdineTM chez un porteur d’appareil dentaire : un cas clinique Comme pour les porteurs d’appareils orthodontiques amovibles, les patients porteurs d’appareils dentaires font aussi face aux problèmes de la stomatite et de l'irritation buccale, puisque l’appareil dentaire est fabriqué à partir des mêmes matériaux de polymère sur lesquels les biofilms colonisent rapidement la surface et les pores. Plusieurs études ont prouvé l'efficacité de la NitrAdineTM en enlevant le biofilm des appareils dentaires in vitro et chez l’homme. Ainsi, nous rapportons le cas d'un porteur féminin d’un appareil dentaire qui a souffert d’une irritation buccale grave qui a affecté sa qualité de vie sensiblement puisqu'elle ne pouvait plus manger correctement et ne pouvait porter son appareil dentaire plus d’une heure. Cette personne avait essayé tous les produits disponibles dans le commerce pour l'entretien de son appareil dentaire sans succès. Après une semaine de traitement quotidien de son appareil dentaire avec le MEDICAL OrthoJuniorTM (15 minutes dans 150 ml d’eau tiède), tous les symptômes d'irritations de la muqueuse orale avaient disparu et la patiente pouvait porter son appareil dentaire pendant la majeure partie de la journée. Après ce traitement quotidien pendant une semaine, elle a continué le traitement à raison de deux fois par semaine. Aucune réapparition des symptômes inflammatoires oraux n'a été notée et après 2 semaines, le porteur de dentier pouvait manger correctement sans aucune douleur ou autres symptômes. Bien que ce soit juste un simple cas de traitement et de prévention réussis de la guérison d'une stomatite induite par un appareil dentaire grâce à l’utilisation de la NitrAdineTM, nous sommes certains que de nouvelles recherches cliniques en cours confirmeront encore plus l'efficacité des produits à base de NitrAdineTM dans le cadre de la prévention et du traitement de la stomatite de dentier. 8. Références scientifiques Coenye et al: Use of the modified Robbins device to study the in vitro biofilm removal efficacy of NitrAdineTM, a novel disinfecting formula for the maintenance of oral medical devices. J. Applied Microbiology,105, 733-740, 2008. Vande Vannet et al: Effect of cleansing tablets on the surface properties and corrosion behaviour of orthodontic stainless steel wires. Presented at the European Orthodontic Society, Lisbon, Portugal, 2008. De Wever et al: Prevention of oral infections induced by removable prosthesis colonised with opportunistic biofilm forming micro-organisms: an in vitro/in vivo 7 evaluation. Presented at the International Osteology Symposium, Monaco, May 2007. Glass et al: Evaluation of the sanitization effectiveness of a denture cleaning product on dentures contaminated with known microbial flora. An in vitro study. Quintenscence International, 35, 3, 194-199, 2005. Figures : Risques locaux : symptômes de stomatite comprenant l'irritation buccale, l’inflammation, les mauvaises odeurs, les brûlures, les démangeaisons Risques systémiques : Inflammation des voies aériennes supérieures (pneumonie), d'appareil gastro-intestinal, de cœur et de reins, particulièrement chez les patients sensibles et les patients présentant un système immunitaire altéré ou déficient comme les diabétiques, les patients atteints par une maladie grave Tableau 1 : Risques locaux et systémiques cliniques de la présence de biofilm sur les appareils dentaires et les appareils orthodontiques amovibles Photo 2 : Présence du biofilm sur l'appareil orthodontique avant (à gauche : absence de biofilm) et après 3 mois de port de l'appareil (à droite : la formation du biofilm peut être observé). 8 2 1 3 Photo 3 : Formation du biofilm : 1. absorption initiale sur la surface 2. Prolifération des cellules 3. Production de substances extracellulaires de polysaccharide/d'adhérence irréversible Efficacité in vitro - L'élimination du biofilm de l'acrylique, de la silicone, de l'élastomère, etc., formé par le Candida albicans, Staphylococcus aureus (MRSA), Pseudomonas aeruginosa, Streptococcus mutans, - Élimination de la contamination virale par Herpes simplex - Bactéricide et fongicide selon des normes d'AFFNOR Efficacité clinique - Prévention et traitement des symptômes de stomatite comprenant l'irritation buccale, l’inflammation, la mauvaise odeur, les sensations de brûlures et de démangeaisons Tableau 4 : L'efficacité in vitro et clinique de la NitrAdineTM. 9 Photo 5 : Effet corrosif des comprimés de nettoyage pour appareil dentaire disponible dans le commerce sur des pièces en métal d'un appareil orthodontique amovible (voir flèche). 10