Microbial contamination profile on esthetic elastomeric ligatures through the checkerboard DNA-DNA hybridization technique : A randomized split-mouth study

J Orofac Orthop. 2024 Jan 5. doi: 10.1007/s00056-023-00507-w. Online ahead of print.

Abstract

Objective: The aim of this study is to assess the microbial contamination of three different brands of esthetic elastomeric ligatures.

Materials and methods: Different brands of esthetic ligatures (Unistick Pearl [American Orthodontics, Sheboygan, WI, USA], Power Sticks Pearl [Ortho Technology, Tampa, FL, USA], and Ease [Obscure, 3M Unitek, Monrovia, CA, USA]) were randomly assigned to permanent canines of 25 patients (aged 11-18 years) undergoing corrective orthodontic treatment. After 30 days, the ligatures were removed, processed, and the biofilm composition was analyzed by checkerboard DNA-DNA hybridization for 40 bacterial species. The microbiological data were analyzed using a nonparametric mixed model.

Results: The ligatures presented intense microbial contamination after 30 days, but no statistically significant differences were observed among the three groups (p > 0.05). The levels of the evaluated individual species and proportions of the microbial complexes showed no statistically significant differences among the ligature groups (p > 0.05).

Conclusions: Esthetic elastomeric ligatures became multicolonized by several bacterial species after 30 days of exposure to the oral cavity. However, no relevant differences were observed among the biofilm composition formed on the different ligature brands.

Zusammenfassung: ZIELSETZUNG: Ziel dieser Studie ist es, die Keimbelastung von 3 verschiedenen Fabrikaten ästhetischer Elastomer-Ligaturen zu untersuchen.

Materialien und methoden: Ästhetische Ligaturen verschiedener Hersteller (Unistick Pearl [American Orthodontics, Sheboygan, WI, USA], Power Sticks Pearl [Ortho Technology, Tampa, FL, USA] und Ease [Obscure, 3M Unitek, Monrovia, CA, USA]) wurden nach dem Zufallsprinzip den bleibenden Eckzähnen von 25 Patienten (im Alter von 11–18 Jahren) zugeordnet, die eine korrigierende kieferorthopädische Behandlung erhielten. Nach 30 Tagen wurden die Ligaturen entfernt und aufbereitet, die Zusammensetzung des Biofilms wurde durch DNA-DNA-Hybridisierung im Schachbrettverfahren auf 40 Bakterienarten hin überprüft. Die mikrobiologischen Daten wurden mit einem nichtparametrischen gemischten Modell analysiert.

Ergebnisse: Die Ligaturen wiesen nach 30 Tagen eine starke mikrobielle Kontamination auf, allerdings wurden keine statistisch signifikanten Unterschiede zwischen den 3 Gruppen festgestellt (p > 0,05). Die Spiegel der einzelnen ausgewerteten Spezies und die Anteile der mikrobiellen Komplexe zeigten keine statistisch signifikanten Unterschiede zwischen den Ligaturgruppen (p > 0,05).

Schlussfolgerungen: Ästhetische Elastomer-Ligaturen wurden nach 30-tägiger Exposition in der Mundhöhle von verschiedenen Bakterienarten mehrfach besiedelt. Es wurden jedoch keine relevanten Unterschiede in der Zusammensetzung der auf den verschiedenen Ligaturmarken gebildeten Biofilme festgestellt.

Keywords: Bacteria; DNA probes; Molecular biology; Oral cavity; Orthodontic appliances, fixed.