Schätzung der MMP-8-Spiegel in GCF und Serum und ihre Korrelation mit Wundheilung und klinischen Ergebnissen nach koronal fortgeschrittenem Lappen und subepithelialem Bindegewebstransplantat zur Wurzelabdeckung bei Rezessionsdefekten: EINE KLINIK-BIOCHEMISCHE STUDIE

BEDARF FÜR DIE STUDIE:

Der koronal verschobene Lappen mit subepithelialer Bindegewebstransplantation (CAF+SCTG)-Technik hat sich als eine der erfolgreichsten Modalitäten für die Wurzelabdeckung erwiesen.1 Der Erfolg jedes chirurgischen Eingriffs hängt von der Wundheilung ab.

Die Wundheilung nach einem chirurgischen Eingriff ist ein komplexes und hoch orchestriertes Ereignis, das die hämostatische Phase, die Entzündungsphase, die Phase der Neubildung von Gewebe und die abschließende Umbauphase umfasst, die eine kollagenreiche extrazelluläre Matrix (ECM) und ein dichtes und stabiles Gewebe hinterlässt.2 Während der Wundheilung bildet Gerinnsel eine Grundlage für die zukünftige ECM. ECM spielt eine wichtige Rolle bei der Förderung der Zellmigration, Adhäsion, Wundkontraktion und Epithelisierung. Diese entscheidende Rolle der ECM wird von einer Gruppe von Enzymen aufrechterhalten, die zusammen als Matrix-Metalloproteinasen (MMPs) bekannt sind. MMPs spielen eine zentrale Rolle bei der Wundheilung.3,4 Das Versagen der Regulation dieser MMPs wurde mit einer fehlerhaften Wundheilung in Verbindung gebracht.3,4 MMPs (d. h. Kollagenasen, Gelatinasen, Matrilysine, Stromelysine und MMPs vom Membrantyp) sind eine Familie von zinkabhängigen Endopeptidasen, die in der Lage sind, extrazelluläre Matrix (ECM) in heilenden Wunden zu spalten.3 MMP-8 werden hauptsächlich von Neutrophilen und auch von anderen Zellen wie oralen Epithelzellen, Plasmazellen und Fibroblasten produziert.7 MMP-8 wird während des myelozytischen Stadiums der Entwicklung von PMN-Vorläufern (polymorphkernige Zellen) im Knochenmark exprimiert29 und wird als latentes Enzym (pro-mmp-8) in den spezifischen Granula von PMN.30 gespeichert Pro-MMP-8 wird schnell aus aktiviertem PMN, das einer Degranulation unterzogen wird31, freigesetzt und dann über einen Cystein-Switch-Mechanismus aktiviert, um die aktive Form des Enzyms zu ergeben.29 MMP-8 (polymorphkernige Kollagenase5) spaltet die Tripelhelix von fibrillärem Kollagen und hat eine Affinität zu Typ I Kollagen und Typ-III-Kollagen5, das reichlich im Bindegewebe der Gingiva vorkommt. MMP-8 baut Gelatine vom Typ VII, VIII und X-Kollagen ab.5 MMP-8 soll für die akute Wundheilung wichtig sein.6 Die Beurteilung des Wundheilungsverlaufs nach der Operation ist wichtig. Derzeit werden stumpfe Surrogatmarker wie Sonden verwendet. Die Einschränkung dieser Marker besteht darin, dass sie die Heilungsgeschichte und nicht die laufende Aktivität darstellen. Da das Markenzeichen der Heilung der Kollagenumbau ist, ist es von Interesse, das Zytokinprofil zu untersuchen, das sich auf die Wundheilung bezieht. Dieses Wissen kann möglicherweise zu neuen diagnostischen Strategien führen, um die Wundheilung besser zu untersuchen und den Heilungsphänotyp widerzuspiegeln.

Die Funktion der Kollagenase während der normalen Wundheilung nach einer parodontalen Operation ist aufgrund fehlender Studien auf diesem Gebiet relativ schlecht definiert.10 Der Großteil der Forschung konzentrierte sich auf die Charakterisierung von MMP-8 während der Pathogenese parodontaler Erkrankungen8 und die Veränderungen des MMP-8-Spiegels nach parodontaler Behandlung.

Nwomeh et al. untersuchten MMP-8 aus der dermalen Wundheilung durch Sammeln von Wundexsudat aus Okklusivverbänden. Er stellte fest, dass MMP-8 am Tag 4 seinen Höhepunkt erreichte und etwa eine Woche anhielt. Eine Überexpression von MMP-8 führt zu einer fehlerhaften Heilung.5 Chronische Wunden haben 30 Mal mehr MMP als akute Wunden. Die Hemmung einer übermäßigen Proteaseexpression in diesen Wunden kann eine prospektive Wundheilungsbehandlung ermöglichen.5 Sehr wenig ist über die zellulären Aspekte der Weichteilheilung in der Mundschleimhaut bekannt. Die Annahme, dass die orale Heilung Hautwunden ähnlich ist, könnte Verwirrung stiften, da es bestimmte subtile Unterschiede gibt, wie z Mundwunden, Vorhandensein von Speichel, der die Heilung unterstützt usw. Insgesamt ist es immer noch eine Frage der Spekulation und Unklarheit über die Unterschiede im einzigartigen Heilungsmuster von Mundwunden.

Das Verständnis der Wundheilung auf molekularer Ebene bietet eine fundierte Grundlage für die Entwicklung von Behandlungsstrategien, die eine verzögerte Heilung verhindern können.2 Wie im Konsensusbericht des 10. Europäischen Workshops zur Parodontologie empfohlen, dass weitere Studien auf zellulärer Ebene erforderlich sind, um Zytokine, Chemokine und intrazelluläre Signalnetzwerke für bessere regenerative Ansätze zu identifizieren10, wurde die vorliegende klinische Studie konzipiert.

Aufgrund erheblicher Lücken in diesem Bereich der Parodontalforschung ist diese Studie geplant, um die MMP-8-Spiegel während der postoperativen Heilung nach einer CAF + SCTG-Operation zur Abdeckung der Rezession zu bewerten und den an der Wundheilung beteiligten Mechanismus besser zu identifizieren. Diese Informationen können verwendet werden, um zu verhindern, dass die normale Operationswunde ein verändertes Heilungserlebnis hat.

6.2 LITERATURÜBERSICHT: Sanctis et al. (2011) führten eine Studie durch, um die Verwendung von Bindegewebstransplantaten (CTG) zur Wurzelabdeckung zu bestimmen. Die Ergebnisse bewiesen, dass CAF in Verbindung mit SCTG ein gültiger Ansatz bei der Behandlung von Rezessionsdefekten ist Nwomeh et al. (1999) bewerteten die Quellen von Kollagenasen (MMP-8, MMP-1) und ihre Aktivität bei normal heilenden Wunden und chronischen, nicht heilenden Geschwüren. Die Ergebnisse zeigten, dass MMP-8 die überwiegende Kollagenase ist, die in normal heilenden Wunden vorhanden ist, und chronische, nicht heilende Geschwüre hatten einen erhöhten MMP-18-Spiegel und einen erniedrigten TIMP-1-Spiegel. Armstrong et al. (2002) überprüften die Schlüsselrolle von MMP-8 in Wundheilung als vorherrschende Kollagenase. Er erarbeitete die Ausdrücke der Spitzenwerte von MMP-8 an Tag 4 und 7 während der normalen Wundheilung.

Hammerle et al. (2014) stellten in einem Konsensbericht, der die biologischen Prozesse der Wundheilung des Weichgewebes in der Mundhöhle untersuchte, fest, dass die Wundheilung des oralen Weichgewebes an Zähnen, Implantaten und zahnlosen Kiefern derselben Phase folgt wie die Wundheilung der Haut und histologische Daten beim Menschen begrenzt.

Sorsa et al. (2010) verglichen in ihrer Studie vier Methoden zum Nachweis von Gingiva-Crevicular-Flüssigkeitsmatrix-Metalloproteinase (MMP-8), d. h. Immunfluorometer-Assay, Dip-Stick-Test, dentoAnalyser-Immunoblot-Assay und ELISA-Kit, und kamen zu dem Schluss, dass alle Assays vergleichbar sind und dentoAnalyser ist es unter den ersten quantitativen MMP-8-Testgeräten am Behandlungsstuhl in der parodontalen und periimplantären Diagnostik und Forschung.

Fernandez et al. (2007) führten eine Studie durch, um die Rolle von MMP_8 bei der Wundheilung der Haut zu untersuchen. Sie beobachteten eine signifikante Verzögerung des Wundverschlusses bei MMP-8 -/- Mäusen und eine veränderte Entzündungsreaktion in ihren Wunden. Sie wiesen darauf hin, dass MMP-8 an der Wundheilung durch Auflösung von Entzündungen beteiligt ist, und eröffnen die Möglichkeit, neue Strategien zur Behandlung von Wundheilungsstörungen zu entwickeln.

Mohd H. et al. (1999)19 bewerteten die Spiegel von MMP-8 und MMP-3 während der frühen Heilungsphase nach einem geführten Geweberegenerationsverfahren, indem sie GCF-Proben (Gingival Crevicular Fluid) zur Quantifizierung von MMP-8 und MMP-3 bewerteten. Sie fanden heraus, dass das Vorhandensein der Membran die Konzentrationen von MMP-3 und -8 zu erhöhen schien und mit der Resorption der bioresorbierbaren Membran durch Wirtssysteme in Zusammenhang steht.

Dickinson et al. (2013) untersuchten die frühen Ereignisse der parodontalen Regeneration im supraalveolären parodontalen Defektmodell des Hundes mithilfe histologischer und immunologischer Techniken und kamen zu dem Schluss, dass die Aktivierung zellulärer regenerativer Ereignisse bei der parodontalen Wundregeneration schnell erfolgt, der allgemeine Rahmen der Gewebebildung ( Knochen , parodontales Ligament und Bindegewebe) wird innerhalb von 14 Tagen grob umrissen.

Shaw et al. (2009) haben die Wundheilung auf einen Blick betrachtet und den komplexen Prozess der Wundheilung beschrieben. Er betonte, dass der Umbau der extrazellulären Matrix durch ein empfindliches Gleichgewicht von MMPs erreicht wird.

Teles et al. (2010) maßen die Konzentrationen von GCF-Biomarkern und subgingivalen Bakterienarten bei parodontal gesunden Probanden mit Parodontitis. Er kam zu dem Schluss, dass klinisch gesunde Stellen von Parodontitispatienten höhere Konzentrationen von GCF-Biomarkern und parodontalen Pathogenen aufweisen als Stellen von gesunden Probanden.

6.3 Ziel der Studie: Das primäre Ziel dieser Studie ist die Bewertung der Wirkung und Auswirkung von CAF+SCTG auf die Wurzelabdeckung an Gingivarezessionen der Klasse I und II nach Miller auf die MMP-8-Spiegel in GCF und Serum.

Das sekundäre Ziel besteht darin, die Nützlichkeit des MMP-8-Grundlinienspiegels bei der Vorhersage kategorisch bewerteter Behandlungsergebnisse zu testen und ihn mit dem frühen Wundheilungsmuster nach CAF + SCTG zur Wurzelabdeckung zu korrelieren.

MATERIALEN UND METHODEN:

7.1 Datenquelle:

Patienten, die die ambulante Abteilung für Parodontologie des Krishnadevaraya College of Dental Sciences and Hospital besuchen und die Einschluss- und Ausschlusskriterien erfüllen, werden für die Studie gescreent und ausgewählt.

Das experimentelle Design besteht aus insgesamt 15-20 Standorten, die gemäß den Ein- und Ausschlusskriterien für die Studie rekrutiert werden. Die Patienten werden über das chirurgische Verfahren und die für die Studie verwendeten Materialien informiert, und es wird eine Einwilligung nach Aufklärung von den Patienten eingeholt.

7.2 Methode der Datenerhebung:

Probengröße:

Bei dieser prospektiven Studie handelt es sich um eine einzelne blinde vergleichende klinische Kontrollstudie mit 15-20 Patienten mit Rezessionsdefekten der Klassen I und II nach Miller im vorderen Oberkieferbogen.

Sampling-Technik

• Nach Screening-Untersuchungen in der Anfangsphase erhält jeder Proband eine Einweisung in die Mundhygiene, Scaling und Wurzelplanung mit Ultraschall-Scalern und manuellen Küretten.
• Eine chirurgische Behandlung des Rezessionsdefekts wird nicht geplant, bis der Patient einen angemessenen Standard der supragingivalen Plaquekontrolle nachweisen kann (Plaque-Score < 20 % O Leary 1972). Die unten genannten klinischen Parameter werden mit einer UNC-15-Sonde (University of North Carolina -15 Parodontalsonde -Hu Friedy, Chicago, IL, USA) millimetergenau erfasst und Mess-Okklusionsstents zur Positionierung von Messsonden hergestellt kalthärtender Acrylharz auf einem Gussmodell, das von einem Alginatabdruck erhalten wurde. Es wird so konstruiert, dass es die Okklusalflächen des zu behandelnden Zahns und die Okklusalflächen mindestens eines Zahns in mesialer und distaler Richtung bedeckt. Es wird auch apikal auf den bukkalen und lingualen Oberflächen verlängert, um das koronale Drittel der Zähne zu bedecken. Auf dem Stent werden an mesio-bukkaler, mittlerer-bukkaler und disto-bukkaler Stelle drei Rillen als Referenzpunkte markiert15, so dass die postoperative Messung an der gleichen Position und im gleichen Winkel wie vor der Operation erfolgt, d. h. Basislinienmessungen und dann nach 6 Monate.
• Die GCF-Probe wird aus dem gingivalen Sulcus des Zahns entnommen, der für das Wurzeldeckungsverfahren angezeigt ist (Negativkontrolle) und von einem anderen Zahn mit klinisch gesunder Gingiva (Positivkontrolle). Die Proben werden zu Studienbeginn und bei der anschließenden postoperativen Nachsorge (vierter Tag, siebter Tag und 6 Monate) entnommen.

Klinische Messungen:

Die folgende klinische Messung wird zu Studienbeginn und nach 6 Monaten aufgezeichnet.

1. Gingivale Rezessionstiefe (GRD), gemessen als Abstand zwischen CEJ und Gingivarand.17
2. Gingivale Rezessionsbreite (GRW), gemessen als Abstand zwischen dem mesialen Gingivarand und dem distalen Gingivarand.17
3. Sondierungstiefe (PD), gemessen als Abstand vom Gingivarand bis zur Basis des gingivalen Sulcus.17
4. Clinical Attachment Level (CAL), Messung von der CEJ (Cementoenamel Junction) bis zur Basis des gingivalen Sulcus.17
5. Apikokoronale Breite des keratinisierten Gewebes (KTW), gemessen als Abstand vom mukogingivalen Übergang zum Gingivarand.17
6. Wundheilungsindizes (WHI) werden am 4. und 7. Tag bewertet (Lien-Hui Huang, 2005)
7. Plaque-Index (Sillness and Loe, 1964)
8. Zahnfleischindex (Loe and Silness, 1963)
9. Zahnfleischblutungsindex (Ainamo und Bay, 1975)

CHIRURGISCHE PROZEDUR:

• Vor Beginn der Operation werden Wurzeloberflächen in der Nähe des bukkalen Attachmentverlusts mit Mini-Five Gracey Currettes instrumentiert und die mechanische Behandlung wird beendet, wenn glatte und harte Wurzeloberflächen erreicht sind.16
• Unter örtlicher Betäubung mit 2 % Lignocainhydrochlorid (Ligox 2 %, Indoco Remedies Ltd, Goa, Indien) unter Verwendung einer Klinge Nr. 15 BP (Bard Parker) wird ein submarginaler Einschnitt an der bukkalen Seite des behandelten Zahns vorgenommen und 3 mm verlängert horizontal in der mesialen und distalen interdentalen Gingiva. An der bukkalen Seite des betroffenen Zahns wird eine intrasulkuläre Inzision vorgenommen. Es folgen zwei schräge, divergierende Entlastungsinzisionen, die sich über die mukogingivale Grenze hinaus erstrecken.
• Ein Lappen voller Dicke wird mit einem kleinen Periostheber bis zur MGJ (mukogingivaler Übergang) angehoben. Anschließend wird ein partieller Lappen über den mukogingivalen Übergang hinaus angehoben, um eine passive koronale Verschiebung des Lappens zu ermöglichen, der die CEJ vollständig ohne Spannung abdeckt.16
• Die Wurzelplanung erfolgt mit einer scharfen Kürette. Die Papillen neben dem behandelten Zahn werden deepithelisiert, um eine blutende Oberfläche für ein Empfängerbett zu schaffen, wo SCTG platziert wird.
• Die Entnahmestelle, bestehend aus einem 2 mm dicken palatinalen Bindegewebstransplantat, wird vom Prämolaren bis zum ersten Molarenbereich unter Verwendung der „Falltür“-Technik entnommen.14 Das Bindegewebstransplantat wird mit 4-0 resorbierbaren Nähten an den Empfängerstellen in Position gehalten.
• Die Lappen werden mit einer Schlingennaht in einer koronalen Position stabilisiert, gefolgt von einer unterbrochenen Naht bei Freigabe der Inzisionen in apiko-koronaler Richtung unter Verwendung von 4-0 resorbierbaren Fäden.14
• Die Operationsstellen werden mit einem eugenolfreien Parodontalverband geschützt. Postoperative Anweisungen bestehen aus 0,2% Chlorhexidin-Mundspülung 3-mal täglich für 3 Wochen und Ibuprofen 600 mg zur Schmerzkontrolle für drei Tage. 33
• Die Nähte werden 7 Tage nach der Operation entfernt und danach werden die Patienten wieder in die mechanische Reinigung der behandelten Zähne unter Verwendung einer weichen Zahnbürste eingewiesen.33
• Die Erinnerung und Verstärkung der Mundhygieneanweisungen erfolgt alle 2 Monate.

Probenahme von Gingiva-Crevicular-Flüssigkeit (GCF) und ELISA:

• Die Probanden sitzen bequem in aufrechter Position auf dem Behandlungsstuhl, und die ausgewählte Stelle wird gut beleuchtet.
• GCF-Proben werden nach dem Plaque-Index entnommen, jedoch vor allen anderen klinischen Aufzeichnungen, die Gewebereizungen und Blutkontaminationen der Probe verursachen würden.19 Am 4. und 7. Tag nach der chirurgischen Nachsorge wird der parodontale Verband vorsichtig entfernt und GCF-Proben werden aus dem Zahnfleischsulcus entnommen.
• Nach sanftem Trocknen des Bereichs mit einem Luftstoß wird die supragingivale Plaque entfernt, ohne die marginale Gingiva zu berühren. Der Bereich wird mit Watterollen isoliert, um eine Speichelkontamination zu verhindern, und GCF wird gesammelt, indem Standardpapierstreifen (Perio-Papier; Oraflow Inc., Smithtown, NY, USA) in die Spalte eingeführt werden, bis 30 Sekunden lang ein leichter Widerstand zu spüren ist.19
• Das GCF-Probenvolumen wird in einem kalibrierten Gerät (Periotron 8000 Proflow Inc., Amityville, NY, USA)TM gemessen, wonach die Messwerte unter Bezugnahme auf die Standardkurve in ein tatsächliches Volumen (µl) umgewandelt werden. Die Streifen der ausgewählten Stelle werden in Mikrozentrifugenröhrchen mit 200 (µl) phosphatgepufferter Kochsalzlösung überführt.19

Serumentnahme:

• Acht Milliliter (8 ml) Blut werden aus der Fossa antecubitalis nach 12-stündigem Fasten am Morgen mit einer 20-Gauge-Nadel mit 2-ml-Spritzen entnommen und sofort ins Labor überführt.
• Die Blutprobe wird eine Stunde lang bei Raumtemperatur gerinnen gelassen, das Serum wird durch 15-minütiges Zentrifugieren bei 3000 U/min aus dem Blut extrahiert. Die Serumprobe wird sofort in ein Plastikfläschchen überführt und bei -80 °C bis zum Zeitpunkt des Assays34 gelagert, der mit dem ELISA-Kit (Enzyme Linked ImmunoSorbent Assay) durchgeführt wird.

Ergebnis:

Das primäre gemessene Ergebnis wird sein:

• MMP-8-Spiegel in GCF und Serum zu Studienbeginn und anschließende postoperative Nachsorge nach dem CAF + SCTG-Verfahren (4., 7. und 6. Monat).
• Quantitative Analyse von GCF-Proben zu Studienbeginn und 4., 7. und 6. Monat nach der Operation.
• Korrelation von GCF- und Serum-MMP-8-Werten zu Studienbeginn und 4., 7. und 6. Monat nach der chirurgischen Nachsorge.

Das gemessene sekundäre Ergebnis wird sein:

1. Wundheilungsindizes (WHI) werden am 4. und 7. Tag bewertet
2. Gingivale Rezessionstiefe (GRD)
3. Gingivarezessionsbreite (GRW)
4. Sondierungstiefe (PD)
5. Klinische Bindungsebene (CAL)
6. Apikokoronale Breite des keratinisierten Gewebes (KTW)
7. Plaqueindex, Gingivaindex und Gingivablutungsindex

Alle oben genannten Parameter werden mit den MMP-8-Pegeln korreliert.

statistische Analyse

Die erhaltenen Werte werden mit dem ANOVA-Test zwischen dem GCF und dem Serum verglichen. Mittelwertunterschiede zu unterschiedlichen Zeitintervallen vom Basislinienwert werden mit dem Mann-Whitney-U-Test separat getestet. Ein „p“-Wert von < 0,05 wird als statistisch signifikant angesehen.