XTT assay of ex vivo saliva biofilms to test antimicrobial influences

GMS Krankenhhyg Interdiszip. 2012;7(1):Doc06. doi: 10.3205/dgkh000190. Epub 2012 Apr 4.

Abstract

Objective: Many dental diseases are attributable to biofilms. The screening of antimicrobial substances, in particular, requires a high sample throughput and a realistic model, the evaluation must be as quick and as simple as possible. For this purpose, a colorimetric assay of the tetrazolium salt XTT (sodium 3'-[1-[(phenylamino)-carbony]-3,4-tetrazolium]-bis(4-methoxy-6-nitro)benzene-sulfonic acid hydrate) converted by saliva biofilms is recommended. Cleavage of XTT by dehydrogenase enzymes of metabolically active cells in biofilms yields a highly colored formazan product which is measured photometrically.

Materials and method: The suitability of the XTT assay for detecting the vitality of ex vivo saliva biofilms was tested to determine the efficacy of chlorhexidine and ozone versus saliva biofilms grown on titanium discs.

Results: The XTT method lends itself to testing the vitality of microorganisms in saliva biofilms. The sensitivity of the arrays requires a specific minimum number of pathogens, this number being different for planktonic bacteria and those occurring in biofilms. The antibacterial effect after treatment with chlorhexidine or ozone was measured by XTT conversion that was significantly reduced. The antimicrobial efficacy of 60 s 0.5% and 0.1% chlorhexidine treatment was equal and comparable with 60 s ozone treatment.

Conclusion: The XTT assay is a suitable method to determine the vitality in saliva biofilms, permitting assessment of the efficacy of antimicrobial substances. Its quick and easy applicability renders it especially suitable for screening.

Ziel: Viele Zahnerkrankungen sind auf Biofilme zurückzuführen. Das Screening von antimikrobiellen Substanzen erfordert einen hohen Probendurchsatz mit einem realistischen Modell. Die Auswertung sollte hierbei so schnell und so einfach wie möglich durchführbar sein. Zu diesem Zweck wird ein kolorimetrischer Test mit dem Tetrazoliumsalz XTT (Natrium 3'-[1-[(phenylamino)-carbony]-3,4-Tetrazolium]-Bis(4-methoxy-6-nitro)benzol-sulfonsäurehydrat) empfohlen, das durch den Speichelbiofilm umgewandelt wird. Durch die Umsetzung von XTT durch Dehydrogenase-Enzyme von metabolisch aktiven Zellen in Biofilmen entsteht ein gefärbtes Formazanprodukt, das photometrisch nachgewiesen wird.

Material und Methode: Die Eignung des XTT-Tests zum Nachweis der Vitalität von ex vivo Speichelbiofilmen wurde getestet, indem die Wirksamkeit von Chlorhexidin und Ozon auf Speichelbiofilme auf Titanplättchen bestimmen wurde.

Ergebnisse: Die XTT-Methode eignet sich für die Testung der Vitalität der Mikroorganismen in Speichelbiofilmen. Die Empfindlichkeit des Tests erfordert eine bestimmte Mindestanzahl von Mikroorganismen, wobei sich diese Anzahl in planktonischen und Biofilmenkulturen unterscheidet. Die antibakterielle Wirkung nach der Behandlung mit Chlorhexidin oder Ozon wurde durch die Reduktion der XTT-Umsetzung nachgewiesen.

Die antimikrobielle Wirksamkeit von 60 s Behandlung mit 0,05% und 0,1% Chlorhexidin war vergleichbar mit 60 s Ozonbehandlung.

Fazit: Der XTT-Test ist eine geeignete Methode, um die Vitalität in Speichelbiofilmen zu bestimmen und erlaubt die Beurteilung der Wirksamkeit von antimikrobiellen Substanzen. Durch die schnelle und einfache Anwendbarkeit ist dieser Test besonders für Screenings geeignet.

Keywords: S. mutans; XTT assay; biofilm model; chlorhexidine; ozone; saliva.