Schatting van MMP-8-niveaus in GCF en serum en de correlatie ervan met wondgenezing en klinische resultaten na coronaal geavanceerde flap en subepitheliaal bindweefseltransplantaat voor worteldekking bij recessiedefecten: een klinisch-biochemisch onderzoek

BEHOEFTE AAN DE STUDIE:

Coronaal geavanceerde flap met Subepithelial Connective Tissue Graft (CAF+SCTG)-techniek is een van de meest succesvolle modaliteiten gebleken voor wortelbedekking.1 Het succes van elke chirurgische ingreep is afhankelijk van wondgenezing.

Wondgenezing na een chirurgische ingreep is een complexe en sterk georkestreerde gebeurtenis die de hemostatische fase, de ontstekingsfase, de fase van de vorming van nieuw weefsel en de laatste remodelleringsfase omvat, waarbij een collageenrijke extracellulaire matrix (ECM) en een dicht en stabiel weefsel achterblijven.2 Tijdens wondgenezing vormt stolsel een basis voor de toekomstige ECM. ECM speelt een cruciale rol bij het stimuleren van cellulaire migratie, adhesie, wondcontractie en epithelisatie. Deze cruciale rol van ECM wordt in stand gehouden door een groep enzymen die gezamenlijk bekend staan ​​als Matrix Metalloproteïnasen (MMP's). MMP's spelen een centrale rol bij wondgenezing.3,4 Falen van regulatie van deze MMP's is gecorreleerd met gebrekkige wondgenezing.3,4 MMP's (d.w.z. collagenasen, gelatinasen, matrilysinen, stromelysinen en MMP's van het membraantype) zijn familie van zinkafhankelijke endopeptidasen die in staat zijn extracellulaire matrix (ECM) te splitsen in genezende wonden.3 MMP-8 wordt voornamelijk geproduceerd door neutrofielen en wordt ook geproduceerd door andere cellen, zoals orale epitheelcellen, plasmacellen en fibroblasten.7 MMP-8 komt tot expressie tijdens het myelocytische ontwikkelingsstadium van PMN-voorlopers (polymorfonucleaire cellen) in het beenmerg29 en wordt opgeslagen als latent enzym (pro-mmp-8) in de specifieke korrels van PMN.30 Pro-MMP-8 komt snel vrij uit geactiveerd PMN dat degranulatie ondergaat31 en wordt vervolgens geactiveerd via cysteïne-schakelmechanisme om de actieve vorm van het enzym op te leveren.29 MMP-8 (polymorfonucleaire collagenase5) splitst de drievoudige helix van fibrillair collageen en heeft affiniteit voor type I collageen en type III collageen5 dat overvloedig wordt aangetroffen in bindweefsel van tandvlees. MMP-8 breekt gelatine type VII, VIII en X collageen af.5 Van MMP-8 is geïmpliceerd dat het belangrijk is voor acute wondgenezing.6 Beoordeling van de voortgang van de wondgenezing na een operatie is belangrijk. Momenteel worden stompe surrogaatmarkers zoals sonderen gebruikt. Beperking van deze markers is dat het de geschiedenis van genezing vertegenwoordigt en niet de lopende activiteit. Aangezien het kenmerk van genezing de hermodellering van collageen is, is het interessant om het cytokineprofiel te bestuderen dat verband houdt met wondgenezing. Dergelijke kennis kan potentieel leiden tot nieuwe diagnostische strategieën om wondgenezing op een betere manier te bestuderen en het genezende fenotype te weerspiegelen.

De functie van collagenase tijdens normale wondgenezing na parodontale chirurgie is relatief slecht gedefinieerd vanwege een gebrek aan studies op dit gebied.10 Het meeste onderzoek heeft zich geconcentreerd op de karakterisering van MMP-8 tijdens de pathogenese van parodontitis8 en de veranderingen in het MMP-8-gehalte na parodontale behandeling.

Nwomeh et al. bestudeerden MMP-8 van huidwondgenezing door wondexsudaat uit occlusief verband te verzamelen. Hij merkte op dat MMP-8 zijn hoogtepunt bereikte op dag 4 en ongeveer een week aanhield. Overexpressie van MMP-8 leidt tot foutieve genezing.5 Chronische wonden hebben 30 keer meer MMP's dan acute wonden. Het remmen van overmatige protease-expressie in deze wonden kan een toekomstige wondgenezingsbehandeling mogelijk maken.5 Er is zeer weinig bekend over de cellulaire aspecten van genezing van zacht weefsel in het mondslijmvlies. De aanname dat orale genezing vergelijkbaar is met huidwonden kan verwarring veroorzaken, aangezien er bepaalde subtiele verschillen zijn, zoals verminderde littekenvorming in de huidwonden2, rol van IL-1 in orale wonden en afwezigheid van IL-1 in huidwonden11, snellere genezing in orale wonden, aanwezigheid van speeksel dat helpt bij genezing enz. Over het algemeen is het nog steeds een kwestie van speculatie en onduidelijkheid over de verschillen in het unieke genezingspatroon van orale wonden.

Het begrijpen van wondgenezing op moleculair niveau biedt een diepgaande basis om behandelingsstrategieën te ontwikkelen die vertraagde genezing kunnen voorkomen.2 Zoals aanbevolen door het consensusrapport van de 10e Europese workshop over parodontologie dat er behoefte is aan meer studies op cellulair niveau om cytokine-, chemokine- en intracellulaire signaleringsnetwerken te identificeren voor betere regeneratieve benaderingen10, werd de huidige klinische studie opgezet.

Vanwege een aanzienlijke lacune op dit gebied van parodontaal onderzoek, is deze studie gepland om de MMP-8-niveaus tijdens de postoperatieve genezing na CAF + SCTG-chirurgie te beoordelen op recessiedekking en om het mechanisme dat betrokken is bij wondgenezing beter te identificeren. Deze informatie kan worden gebruikt om te voorkomen dat de normale chirurgische wond een veranderde genezingservaring krijgt.

6.2 LITERATUURONDERZOEK: Sanctis et al. (2011) voerde een onderzoek uit om het gebruik van bindweefseltransplantaat (CTG) in wortelbedekking te bepalen. De resultaten toonden aan dat CAF in samenwerking met SCTG een geldige benadering is bij de behandeling van recessiedefecten Nwomeh et al. (1999) beoordeelde de bronnen van collagenasen (MMP-8, MMP-1) en hun activiteit in normaal genezende wonden en chronische niet-genezende zweren. De resultaten toonden aan dat MMP-8 het overheersende collagenase is dat aanwezig is in normaal genezende wonden en dat chronische niet-genezende zweren een verhoogd niveau van MMP-1,8 en verlaagde niveaus van TIMP-1 hadden. Armstrong et al (2002) beoordeelden de sleutelrol van MMP-8 in wondgenezing als overheersende collagenase. Hij werkte de uitdrukkingen uit van piekniveaus van MMP-8 op dag 4 en 7 tijdens normale wondgenezing.

Hammerle et al (2014) vonden in een consensusrapport waarin de biologische processen van wondgenezing van zacht weefsel in de mondholte werden beoordeeld, dat orale genezing van zacht weefsel bij tanden, implantaten en edentate kam dezelfde fase volgt als genezing van huidwonden en histologische gegevens bij mensen. beperkt.

Sorsa et al (2010) vergeleken vier methoden voor detectie van gingivale creviculaire vloeistofmatrix metalloproteïnase (MMP-8), d.w.z. Immunofluorometerische assay, dipsticktest, dentoAnalyser immunoblot-assay en ELISA-kit in hun studie en concludeerden dat alle assays vergelijkbaar zijn en dentoAnalyser is een van de eerste kwantitatieve MMP-8-testapparaten aan de stoel in parodontale en peri-implantaire diagnostiek en onderzoek.

Fernandez et al (2007) voerden een studie uit om de rol van MMP_8 bij de genezing van huidwonden te onderzoeken. Ze zagen een significante vertraging in wondsluiting bij MMP-8 -/- muizen en een veranderde ontstekingsreactie in hun wonden. Ze gaven aan dat MMP-8 deelneemt aan wondherstel door het oplossen van ontstekingen en de mogelijkheid openen om nieuwe strategieën te ontwikkelen voor het behandelen van wondgenezingsdefecten.

Mohd H et al (1999)19 beoordeelden de niveaus van MMP-8 en MMP-3 tijdens de vroege genezingsfase na een geleide weefselregeneratieprocedure door GCF-monsters (Gingival Crevicular Fluid) te beoordelen voor kwantificering van MMP-8 en MMP-3. Ze ontdekten dat de aanwezigheid van het membraan de niveaus van MMP-3 en -8 leek te verhogen en verband hield met de resorptie van het bioresorbeerbare membraan door gastheersystemen.

Dickinson et al (2013) bestudeerden de vroege gebeurtenissen in parodontale regeneratie in het supraalveolaire parodontale defectmodel van de hond door gebruik te maken van histologische en immunologische technieken en concludeerden dat activering van cellulaire regeneratieve gebeurtenissen in parodontale wondregeneratie snel is, het algemene raamwerk van weefselvorming ( bot , parodontaal ligament en bindweefsel) wordt in grote lijnen binnen 14 dagen beschreven.

Shaw et al (2009) bespraken wondgenezing in één oogopslag en beschreven het complexe proces van wondgenezing. Hij benadrukte dat de hermodellering van de extracellulaire matrix wordt bereikt door een delicaat evenwicht van MMP's.

Teles et al (2010) maten de niveaus van GCF-biomarkers en subgingivale bacteriesoorten bij parodontaal gezonde proefpersonen en proefpersonen met parodontitis. Hij concludeerde dat klinisch gezonde plaatsen van parodontitispatiënten hogere niveaus van GCF-biomarkers en parodontale pathogenen vertonen dan plaatsen van gezonde proefpersonen.

6.3 Doel van de studie: De primaire doelstelling van deze studie is het evalueren van het effect en de impact van CAF+SCTG voor worteldekking in Millers klasse I en II tandvleesrecessieplaatsen op de MMP-8-niveaus in GCF en serum.

Het secundaire doel is het testen van de bruikbaarheid van het MMP-8-basislijnniveau bij het voorspellen van categorisch beoordeelde behandelingsresultaten en het correleren met het vroege wondgenezingspatroon na CAF + SCTG voor worteldekking.

MATERIALEN EN METHODES:

7.1 Gegevensbron:

Patiënten die de poliklinische afdeling Parodontologie, Krishnadevaraya College of Dental Sciences and Hospital bezoeken en die voldoen aan de inclusie- en exclusiecriteria, zullen worden gescreend en geselecteerd voor het onderzoek.

Het experimentele ontwerp zal bestaan ​​uit in totaal 15-20 sites die zullen worden aangeworven voor het onderzoek volgens de in- en uitsluitingscriteria. De patiënten zullen worden geïnformeerd over de chirurgische procedure en materialen die voor het onderzoek zijn gebruikt en er zal een geïnformeerde toestemming van de patiënten worden verkregen.

7.2 Wijze van gegevensverzameling:

Steekproefgrootte:

Deze prospectieve studie zal een enkele blinde vergelijkende klinische controlestudie zijn met 15-20 patiënten met Miller's klasse I en II recessiedefecten in de maxillaire voorste boog.

Bemonsteringstechniek

• Na screeningsonderzoeken in de beginfase krijgt elke proefpersoon een sessie met instructies voor mondhygiëne, schaling en wortelplanning met ultrasone scalers en handmatige curettes.
• Chirurgische behandeling van een recessiefefect wordt pas ingepland als de patiënt kan aantonen dat supragingivale plaque op adequate wijze onder controle is (plaquescore <20% O Leary 1972). De hieronder genoemde klinische parameters zullen tot op de millimeter nauwkeurig worden geregistreerd met behulp van een UNC-15-sonde (University of North Carolina -15 parodontale sonde -Hu Friedy, Chicago, IL, VS) en occlusale stents voor het positioneren van meetsondes zullen worden vervaardigd met koudgeharde acrylhars op een gegoten model verkregen uit een alginaatafdruk. Het wordt zo geconstrueerd dat het de occlusale oppervlakken van de te behandelen tand en de occlusale oppervlakken van ten minste één tand in mesiale en distale richting bedekt. Het zal ook apicaal worden verlengd op de buccale en linguale oppervlakken om het coronale derde deel van de tanden te bedekken. Er zullen drie groeven op de stent worden gemarkeerd op mesiobuccale, midbuccale en distobuccale plaatsen als referentiepunten15 zodat postoperatieve metingen worden uitgevoerd op dezelfde positie en angulatie als vóór de operatie, d.w.z. basislijnmetingen en na 6 maanden.
• Het GCF-monster wordt genomen uit de gingivale sulcus van de tand die geïndiceerd is voor de worteldekkingsprocedure (negatieve controle) en uit een andere tand met klinisch gezonde gingiva (positieve controle). De monsters worden verzameld bij baseline en bij de daaropvolgende postoperatieve follow-up (vierde dag, zevende dag en 6 maanden).

Klinische metingen:

De volgende klinische meting wordt geregistreerd bij aanvang en na 6 maanden.

1. Gingival Recession depth (GRD), gemeten als de afstand tussen de CEJ en de tandvleesrand.17
2. Gingival Recession Width (GRW), gemeten als de afstand tussen de mesiale gingivarand en de distale gingivarand.17
3. Probing Depth (PD), gemeten als de afstand van de gingivale rand tot de basis van de gingivale sulcus.17
4. Clinical Attachment Level (CAL), meting van de CEJ (Cementoenamel junction) tot de basis van de gingivale sulcus.17
5. Apico coronale breedte van gekeratiniseerd weefsel (KTW), gemeten als de afstand van de mucogingivale overgang tot de gingivale rand.17
6. Wondgenezingsindices (WHI) worden beoordeeld op de 4e en 7e dag (Lien-Hui Huang, 2005)
7. Plaque-index (Dwaasheid en Loe, 1964)
8. Tandvleesindex (Loe and Sillness, 1963)
9. Tandvleesbloedingsindex (Ainamo en Bay, 1975)

CHIRURGISCHE PROCEDURE:

• Voordat met de operatie wordt begonnen, worden worteloppervlakken in de buurt van verlies van buccale aanhechting geïnstrumenteerd met mini-vijf Gracey Currettes en de mechanische behandeling wordt beëindigd wanneer gladde en harde worteloppervlakken zijn verkregen.16
• Onder plaatselijke verdoving 2% lignocaïne hydrochloride (Ligox 2%, Indoco Remedies Ltd, Goa, India) met behulp van een mes nr. 15 BP (Bard Parker), wordt een submarginale incisie gemaakt aan de buccale zijde van de behandelde tand en verlengd met 3 mm horizontaal in de mesiale en distale interdentale gingiva. Er wordt een intrasulculaire incisie gemaakt aan de buccale kant van de betrokken tand. Er worden twee schuine, divergerende incisies gevolgd die zich uitstrekken tot voorbij de mucogingivale overgang.
• Een flap van volledige dikte zal worden opgetild tot aan de MGJ (mucogingivale overgang) met behulp van een kleine periosteale lift. Vervolgens wordt een flap van gedeeltelijke dikte opgetild voorbij de mucogingivale overgang om een ​​passieve coronale verplaatsing van de flap mogelijk te maken die de CEJ volledig bedekt zonder spanning.16
• Wortelplanning wordt gedaan met behulp van een scherpe curette. De papillen naast de behandelde tand worden gede-epitheliseerd om een ​​bloedend oppervlak te creëren voor een opvangbed, waar SCTG zal worden geplaatst.
• De donorplaats, bestaande uit een 2 mm dik palataal bindweefseltransplantaat, wordt geoogst van de premolaar tot het eerste kiesgebied met behulp van de 'valdeur'-techniek.14 Het bindweefseltransplantaat wordt op zijn plaats vastgezet met 4-0 resorbeerbare hechtingen op de plaatsen van de ontvanger.
• De flappen worden gestabiliseerd met een slinghechting in een coronale positie, gevolgd door een onderbroken hechting bij het loslaten van de incisies in een apico-coronale richting met behulp van 4-0 resorbeerbare hechtingen.14
• De chirurgische plaatsen worden beschermd met een niet-eugenol parodontaal verband. Postoperatieve instructies zullen bestaan ​​uit 0,2% chloorhexidine mondspoeling 3 maal daags gedurende 3 weken en Ibuprofen 600 mg voor pijnbestrijding gedurende drie dagen. 33
• Hechtingen worden 7 dagen na de operatie verwijderd en daarna krijgen patiënten opnieuw instructies voor het mechanisch reinigen van behandelde tanden met behulp van een zachte tandenborstel.33
• De instructies voor mondhygiëne worden elke 2 maanden teruggeroepen en versterkt.

Gingivale creviculaire vloeistof (GCF) bemonstering en ELISA:

• De proefpersonen zullen comfortabel rechtop op de tandartsstoel zitten en de geselecteerde locatie zal goed verlicht zijn.
• GCF-monsters worden verzameld na de plaque-index, maar vóór enige andere klinische opnames die weefselirritatie en bloedverontreiniging van het monster zouden kunnen veroorzaken.19 Tijdens de 4e en 7e dag na de chirurgische follow-up wordt het parodontale verband voorzichtig verwijderd en worden er GCF-monsters genomen van de gingivale sulcus.
• Na voorzichtig drogen van het gebied met een luchtstoot, wordt supragingivale tandplak verwijderd zonder de marginale gingiva aan te raken. Het gebied wordt geïsoleerd met wattenrollen om besmetting met speeksel te voorkomen en GCF wordt verzameld door standaard papieren stroken (perio paper; oraflow Inc., Smithtown, NY, VS) in de spleet te steken totdat er gedurende 30 seconden lichte weerstand wordt gevoeld.19
• Het GCF-monstervolume wordt gemeten in een gekalibreerd apparaat (Periotron 8000 Proflow Inc., Amityville, NY, VS)TM, waarna de meetwaarden worden omgezet in een werkelijk volume (µl) met verwijzing naar de standaardcurve. De strips van de geselecteerde locatie worden overgebracht in microgecentrifugeerde buisjes die 200 (μl) fosfaatbufferzoutoplossing bevatten.19

Serumbemonstering:

• Acht milliliter (8 ml) bloed wordt verzameld uit de antecubitale fossa na 12 uur vasten in de ochtend met behulp van een naald van 20 gauge met injectiespuiten van 2 ml en wordt onmiddellijk overgebracht naar het laboratorium.
• Het bloedmonster mag gedurende een uur bij kamertemperatuur stollen, serum wordt uit het bloed geëxtraheerd door gedurende 15 minuten bij 3000 rpm te centrifugeren. Het serummonster wordt onmiddellijk overgebracht naar een plastic flesje en bewaard bij -80°C tot het moment van de assay34 die wordt uitgevoerd met behulp van de Enzyme Linked ImmunoSorbent Assay (ELISA)-kit.

Resultaat:

Het primaire resultaat dat wordt gemeten, is:

• MMP-8-spiegels in GCF en serum bij aanvang en daaropvolgende postoperatieve follow-up na CAF+SCTG-procedure (4e, 7e en 6e maand).
• Kwantitatieve analyse van GCF-monsters bij aanvang en 4e, 7e en 6e maand na chirurgische follow-up.
• Correlatie van GCF en serum MMP-8-waarden bij aanvang en 4e, 7e en 6e maand na chirurgische follow-up.

Het secundaire resultaat dat wordt gemeten, is:

1. Wound Healing Indices (WHI) worden beoordeeld op de 4e en 7e dag
2. Tandvleesrecessiediepte (GRD)
3. Tandvleesrecessiebreedte (GRW)
4. Tastdiepte (PD)
5. Klinisch hechtingsniveau (CAL)
6. Apico coronale breedte van verhoornd weefsel (KTW)
7. Plaque Index, Gingival Index en Gingival Bleeding Index

Alle bovenstaande parameters worden gecorreleerd met de MMP-8-niveaus.

statistische analyse

De verkregen waarden zullen worden vergeleken tussen de GCF en het serum met behulp van een ANOVA-test. Gemiddelde verschillen op verschillende tijdsintervallen vanaf de basislijnwaarde zullen afzonderlijk worden getest met behulp van de Mann-Whitney U-test. Een 'p'-waarde van < 0,05 wordt als statistisch significant beschouwd.