Rischi di bloodborne infection negli spray odontoiatrici

Nadia Zallocco¹
Valerio Milana²
Gianluca Gambarini¹
Luca Testarelli²

¹ Sapienza Università di Roma, I Facoltà di Medicina e Chirurgia, Corso di Laurea in Igiene Dentale, Insegnamento di Materiali Dentari, Titolare prof. Gianluca Gambarini
² Sapienza Università di Roma, I Facoltà di Medicina e Chirurgia, Corso di Laurea in Igiene Dentale, Insegnamento di Dispositivi dell’Unità Operativa Odontoiatrica, Titolare prof. Luca Testarelli

La contaminazione dell’acqua erogata dai condotti idrici del riunito odontoiatrico è ampiamente descritta in letteratura^1-4. Nei condotti idrici, la lamina d’acqua adiacente alle pareti interne è virtualmente stagnante, favorendo così l’adesione e la successiva colonizzazione dei batteri alle pareti interne dei condotti idrici. In tale sede, pertanto, si verificano condizioni favorevoli allo sviluppo del biofilm, che rappresenta un insieme di microcolonie composte da cellule batteriche e polimeri extracellulari (polisaccaridi, glicoproteine e proteine).

Il biofilm formato ha una struttura molto complessa, stabile e resistente agli agenti fisico-chimici, e, inoltre, offre ai microrganismi presenti le sostanze nutritive necessarie per sopravvivere e moltiplicarsi, favorendone in tal modo la diffusione alle superfici adiacenti per propagazione progressiva^1,5-8. Durante il normale impiego clinico del riunito, dagli strati più esterni del biofilm, frequentemente si distaccano «blocchi» carichi di batteri in forma sessile che entrano nel flusso del liquido erogato dagli strumenti caudati e, quindi, vengono veicolati nel cavo orale del paziente o nell’aria circostante.

È un dato consolidato, infatti, che la contaminazione dei condotti idrici del riunito odontoiatrico spesso risulta 100 e più volte superiore rispetto ai livelli massimi indicati dall’American Dental Association (200 unità formanti colonia per millilitro)^9,10. Il circuito idrico può ricevere contaminanti microbiologici principalmente da due diverse fonti. La prima è rappresentata dalla rete idrica: numerosi studi dimostrano la presenza di microrganismi nell’acqua potabile, siano essi patogeni primari, come Legionella, siano essi opportunisti come Pseudomonas aeruginosa, ovvero generici microrganismi a habitat acquatico^3,11-14.

La seconda fonte di contaminazione dei circuiti idrici è il paziente: infatti, dai terminali degli strumenti collegati al riunito, per retrazione e/o capillarità, possono penetrare nei condotti e diffondersi all’interno del circuito idrico i microrganismi presenti nel cavo orale (normali saprofiti del cavo orale, ma anche batteri e virus patogeni)^15-23. Le forme di infezione crociata che possono verificarsi nella pratica odontoiatrica mediante i liquidi erogati dagli strumenti caudati del riunito sono, quindi, essenzialmente due: la waterborne infection, relativa ai microrganismi provenienti dalla rete idrica e la bloodborne infection, conseguente alla carica microbica proveniente dal paziente durante il trattamento, condizione che si realizza soprattutto durante l’esecuzione di manovre odontoiatriche invasive.

Tuttavia, delle due modalità di contaminazione del circuito idrico del riunito, quella proveniente dal cavo orale è la più importante, sia per la possibilità di trasmissione di agenti patogeni sia perché non è risolvibile con un’alimentazione del riunito indipendente dalla rete idrica potabile, anche se operata con un liquido sterile all’origine. Infatti, la contaminazione da paziente è conseguente alla penetrazione di microrganismi, per retrazione o capillarità, durante l’uso clinico degli strumenti.

Le strategie da utilizzare per contrastare tale fenomeno sono essenzialmente due:

• mezzi di prevenzione, per impedire l’ingresso (valvole antireflusso) dei microrganismi e/o forzarne l’espulsione (flussaggio);
• metodi di disinfezione, per distruggere i contaminanti eventualmente penetrati (disinfezione di basso livello in continuo o di alto livello in discontinuo)^13-15,24-26.

Scopo del presente lavoro è stato quello di valutare e quantificare la contaminazione da paziente della linea idrica del riunito odontoiatrico durante le reali condizioni di esercizio del riunito, impiegando come indicatori microrganismi di inequivocabile origine umana, gli Streptococchi orali, e quindi di comparare l’efficacia, in termini di abbattimento del rischio di bloodborne infection, del flussaggio e della disinfezione discontinua ad alto livello (TAED e perossidante).

Materiali e metodi

Sono stati presi in considerazione due diversi tipi di riunito odontoiatrico: uno «convenzionale», in esercizio da cinque anni, e uno dotato di un sistema di disinfezione ad alto livello (TAED e perossidante), in esercizio da due anni. Entrambi sono stati impiegati per trattamenti di tipo endodontico o conservativo. Sul riunito «convenzionale» veniva effettuato un flussaggio di 5 minuti da ogni strumento a inizio giornata, e di 2 minuti dopo ciascun paziente, tempi di flussaggio quindi notevolmente superiori rispetto alle indicazioni fornite dall’American Dental Association²⁷ (ADA) che consigliano l’attivazione a vuoto degli strumenti per 30 sec.

I campioni di acqua venivano prelevati prima e dopo il trattamento odontoiatrico direttamente dal cordone a turbina scollegata. In seguito, venivano effettuati due prelievi in successione: un primo prelievo di 2 ml, al fi ne di raccogliere l’acqua immediatamente a monte della turbina (direttamente interessata dai fenomeni di retrazione che si verificano durante l’impiego clinico) e un secondo prelievo di 70 ml, relativo all’acqua che rimane all’interno del riunito odontoiatrico a fi ne trattamento. I campioni prelevati sono stati raccolti in contenitori sterili e inviati al laboratorio per le analisi entro 30 minuti.

In ogni giornata lavorativa sono stati trattati tre pazienti, sterilizzando la turbina dopo ogni paziente e sostituendola dopo nove trattamenti. In totale sono stati prelevati 36 campioni (18 pazienti). Sul riunito dotato del processo di disinfezione ad alto livello sono stati effettuati prelievi eseguendo le stesse metodiche sopradescritte, con l’unica differenza che il campionamento dopo ciascun paziente veniva effettuato dopo il ciclo di disinfezione ad alto livello. Il totale dei campioni prelevati è stato pari a 12 (6 pazienti). Per la valutazione della contaminazione umana della linea idrica del riunito odontoiatrico sono stati presi in considerazione gli Streptococchi orali, il cui habitat naturale è rappresentato dal cavo orale e, in particolar modo, dalle mucose, dalla saliva, dalle vie aeree superiori e dai denti (108 CFU/ml di saliva).

Tali batteri sono rilevabili in tutta la popolazione sana e non soltanto nella popolazione malata o portatrice (come viceversa avviene con altri agenti microbici: virus dell’epatite C, HIV, Mycobacterium tubercolosis ecc.), in quanto gli Streptococchi orali colonizzano la bocca di tutti gli esseri umani fin dalla nascita^18,28,29. Gli Streptococchi orali – microrganismi quasi privi di potere patogeno, eccezion fatta per Streptococcus mutans e Streptococcus sobrinus (carie), e Streptococcus sanguis (endocardite infettiva) – rappresentano, quindi, un eccellente indicatore di contaminazione salivare dei circuiti idrici del riunito, in quanto non possono essere confusi o sovrapposti ad altri contaminanti di origine ambientale. L’analisi è stata condotta mediante semina diretta di 0,5 mL dei campioni di 2 mL su Mitis salivarius agar in piastra, e mediante filtrazione di tutto il campione di 70 mL su membrana 0,22 μm e deposizione della stessa su Mitis salivarius agar.

Le piastre sono state incubate per 48 ore a 37 °C in atmosfera di CO₂; in seguito, si è proceduto alla conta delle colonie sviluppate, colorazione di Gram ed esame morfologico. Al fine di rilevare la contaminazione direttamente conseguente a ogni singola terapia odontoiatrica, per ciascun paziente si è sottratto il valore di concentrazione degli Streptococchi orali riscontrato prima della terapia (prelievo PRE) a quello rilevato nel prelievo dopo la terapia (prelievo POST).

I dati ottenuti sono stati elaborati statisticamente (t-test) con diversi obiettivi:

• determinare la prevalenza della contaminazione salivare (casi in cui la differenza POST – PRE risultava positiva);
• rilevare la correlazione tra retrazione e contaminazione interna (regressione lineare);
• rilevare la variazione dei livelli di contaminazione durante la giornata, dal primo al terzo paziente (analisi della varianza);
• determinare l’influenza delle variabili: carica iniziale, tipo di intervento, numero di prestazioni effettuate con la medesima turbina, numero d’ordine del paziente nella giornata (regressione multipla).

Risultati

Prevalenza della contaminazione salivare: il 94% dei campioni del tratto esterno e il 100% del tratto interno al riunito hanno evidenziato incremento di contaminazione da Streptococchi orali (tabella 1). Nessuna relazione significativa è stata rivelata, mediante regressione lineare, tra la contaminazione del tratto esterno e quella interna al riunito. L’incremento di contaminazione nel tratto più interno del circuito, procedendo dal primo al terzo paziente, aumentava con progressione significativa (p = 0,0004) (Analisi della varianza – tabella 2).

Tra tutte le variabili, soltanto il numero progressivo del paziente manifesta una correlazione con l’incremento di contaminazione (Regressione multipla – tabella 3). I campioni prelevati al termine della cura dal riunito che applicava il metodo di disinfezione interna dei condotti sono risultati tutti negativi agli Streptococchi orali, sia nel tratto esterno sia nel tratto più interno del circuito idrico; mentre i campioni prelevati dopo l’esecuzione del flussaggio erano in grande maggioranza positivi agli Streptococchi orali, con percentuali medie di carica residua intorno al 36% della carica iniziale (tabella 4).

Discussione

Dai risultati ottenuti, appare chiaro come durante le comuni terapie odontoiatriche (endodontiche o conservative) si verifichi una contaminazione del circuito idrico del riunito con microrganismi di origine umana e che tale contaminazione non è limitata al tratto immediatamente a monte della turbina ma giunge fino alle parti più interne del circuito, anche dopo un periodo di utilizzo dello strumento relativamente breve (4-5 minuti). Si è anche osservato che un flussaggio di due minuti, pur se protratto per una durata quattro volte superiore alla raccomandazione ADA, non è in grado di eliminare la contaminazione e contrastare il fenomeno della bloodborne infection, esponendo pertanto il paziente a un rischio di ricevere agenti infettivi durante il trattamento.

L’unica variabile, tra quelle inizialmente valutate, che si è dimostrata influente sulla contaminazione dei circuiti idrici del riunito è rappresentata dal numero d’ordine del paziente: la carica di Streptococchi orali è risultata, infatti, costantemente in crescita dal primo al terzo paziente, in tutte le prove effettuate. Nel riunito con il processo di disinfezione ad alto livello tutti i campioni prelevati dopo trattamento e ciclo di sterilizzazione erano esenti da Streptococchi orali, sia nei due ml iniziali (a monte della turbina), sia nei 70 ml successivi provenienti dall’interno del riunito. Appare dunque opportuno illustrare gli aspetti strutturali e procedurali che hanno permesso di ottenere il risultato descritto.

L’agente sterilizzante utilizzato è lo ione peracetico, generato dall’associazione di TAED e perossidante in soluzione acquosa, che presenta uno spettro di attività completo (sporicida, virucida e battericida) e tempi di azione significativamente brevi e compatibili con le operazioni di riordino del gabinetto odontoiatrico dopo ciascun paziente. Lo stesso disinfettante si è rivelato in grado di demolire progressivamente il biofilm nei condotti^22,30,31. Elementi interessanti per l’impiego di questo disinfettante sono anche la stabilità del prodotto allo stato solido (TAED e perossidante) e il fatto che la soluzione disinfettante non è classificata come pericolosa, tossica, nociva o irritante e, di conseguenza, non presenta particolari rischi né per la manipolazione né per un eventuale contatto accidentale con il cavo orale del paziente³⁰.

Anche dal punto di vista strutturale, il riunito che applica il metodo di disinfezione presenta alcune peculiarità: infatti, vengono eliminati i segmenti ciechi del circuito (i cosiddetti rami morti), sostituiti i componenti idraulici che usualmente presentano camere interne cieche con altri progettati allo scopo e privi di questi inconvenienti, distaccata l’alimentazione dalla rete idrica e alimentati gli spray degli strumenti con un liquido sterile all’origine da un sistema di alimentazione indipendente. Le modifiche strutturali hanno permesso di raggiungere ogni parte del circuito con il flusso di disinfettante senza lasciare settori o particolari non trattati.

Ovviamente, il circuito e i suoi componenti sono stati realizzati con materiali resistenti al contatto con l’agente disinfettante, per non causare danni all’apparecchiatura e per non generare rilascio di ioni metallici che potessero compromettere la compatibilità biologica dei liquidi erogati dall’apparecchiatura. È, altresì, necessario sottolineare l’importanza della realizzazione di un processo in grado di esaltare le proprietà biocide del disinfettante che preveda, da un lato, una corretta tempistica di contatto disinfettante-pareti del circuito e, dall’altro, l’eliminazione di ogni residuo del prodotto a fine trattamento.

Conclusioni

Dai dati ottenuti appare evidente come sia necessario intervenire per proteggere la qualità dei liquidi erogati sul paziente mediante gli strumenti odontoiatrici, tenendo presente che la valutazione della qualità di tali liquidi si dovrebbe basare, oltre che sugli indicatori generici di carica batterica, anche sul rilevamento di Streptococchi orali, veri testimoni di contaminazione da paziente.

Dai dati ottenuti appare chiaro come in realtà il controllo della contaminazione dei condotti, sia sessile sia planctonica, possa essere efficacemente attuata attraverso una pluralità di interventi:

• alimentazione indipendente effettuata con liquido sterile, per eliminare alla fonte il rischio di waterborne infection;
• disinfezione del circuito con un disinfettante ad alto livello dopo ciascun paziente, per controllare la bloodborne infection;
• un circuito adeguatamente progettato e un uso del riunito con modalità coerenti con l’obiettivo del pieno controllo dei rischi.

È altresì importante sottolineare un dato emerso dallo studio: l’incremento, nel corso della giornata lavorativa, dei contaminanti umani nel circuito idrico del riunito odontoiatrico; ciò impone una particolare attenzione per l’operatore nell’inserimento di pazienti immunocompromessi a fine giornata lavorativa, in quanto ciò esporrebbe tali soggetti a un rischio maggiore di bloodborne infection durante il trattamento odontoiatrico.

Corrispondenza
Professor Luca Testarelli
Sapienza Università di Roma
Via Caserta 6, 00161 Roma

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