ABSTRACT: The success of endodontic treatments is related to the neutralization of bacteria and their toxins, inside and outside the root canal system of a tooth. Usually this is achieved, under ideal conditions, by means of a chemical-mechanical action (endodontic files and irrigation with appropriate solutions). Silver nanoparticles (AgNPs) are well-known for their antibacterial properties, and, for this reason, the aim of this work was to modify the surface of Nickel-Titanium (NiTi) endodontic files with AgNPs, to confer them antimicrobial ability and avoid infections. For this purpose, the preparation and characterization of stable colloids of AgNPs were carried out. Ten NiTi files for endodontics (brand K3 XF, Sybron-Endo Keer) were divided into 2 groups; 5 for group 1 (control, files as received) and 5 for group 2 (files previously coated with AgNPs). Both groups were subjected to biofilm formation using a culture composed of Candida albicans and Enterococcus faecalis, in an anaerobic environment. Endodontic files were successfully modified with silver nanoparticles, and, after exposure under anaerobic conditions to the selected microorganisms. Scanning electron microscopy revealed the proliferation of microorganisms on the surface of the control files. In contrast, the modified and coated files showed no biofilm formation, and the bacteria exhibited changes in cell wall morphology, likely associated with wall rupture and subsequent cell death. The coating of silver nanoparticles on the surface of the files shows to change the morphology of the bacterial wall, causing death and thus inhibition in formation of microbiological biofilms. Since reactive oxygen species (ROS) are unlikely to be present under the anaerobic conditions used, the microbicidal effect of the nanoparticles indicates that ROS-promoted oxidative stress is not an important mechanism of action, and inactivation of thiol-containing proteins could be a more important mechanism.
RESUMEN: El éxito de los tratamientos de endodoncia está relacionado con la neutralización de las bacterias y sus toxinas, dentro y fuera del sistema de conductos radiculares de un diente. Habitualmente esto se consigue, en condiciones ideales, mediante una acción químico-mecánica (limas endodónticas e irrigación con soluciones adecuadas). Las nanopartículas de plata (AgNPs) son conocidas por sus propiedades antibacterianas, por lo que el objetivo de este trabajo fue modificar la superficie de limas endodónticas de Níquel-Titanio (NiTi) con AgNPs, para conferirles capacidad antimicrobiana y evitar infecciones. Se realizó la preparación y caracterización de coloides estables de AgNPs. Diez limas NiTi para endodoncia (marca K3 XF, Sybron-Endo Keer) se dividieron en dos grupos; 5 para el grupo 1 (control, limas tal como se recibieron) y 5 para el grupo 2 (limas previamente recubiertas con AgNP). Ambos grupos fueron sometidos a la formación de biopelículas utilizando un cultivo compuesto por Candida albicans y Enterococcus faecalis, en un ambiente anaeróbico. Las limas endodónticas se modificaron exitosamente con nanopartículas de plata y, después de la exposición en condiciones anaeróbicas a los microorganismos seleccionados. El análisis mediante microscopía electrónica de barrido reveló proliferación de microorganismos en la superficie de las limas de control. En contraste, las limas modificadas y recubiertas no presentaron formación de biopelículas, y las bacterias evidenciaron cambios en la morfología de su pared celular, posiblemente asociados a la ruptura de esta y a la consecuente muerte celular. El recubrimiento de nanopartículas de plata en la superficie de las limas cambia la morfología de la pared bacteriana, provocando la muerte y por lo tanto la inhibición en la formación de biopelículas microbiológicas. Dado que es poco probable que estén presentes especies reactivas de oxígeno (ROS) en las condiciones anaeróbicas utilizadas, el efecto microbicida de las nanopartículas indica que el estrés oxidativo promovido por ROS no es un mecanismo de acción importante, y la inactivación de proteínas que contienen tioles podría ser un mecanismo más importante.