Rollen til matrisemetalloproteinaser (MMP) i ortodontisk tannbevegelse

Lang behandlingstid er en viktig faktor som forårsaker høye gebyrer for kjeveortopedisk behandling. Pasienter vil ha karies eller periodontitt som følge av feil munnhygiene i løpet av denne lange behandlingsperioden. Hvordan få fart på tannbevegelsen som bestemmer varigheten av kjeveortopedisk behandling, kan hjelpe flere til å oppnå god okklusjon og estetikk. Kjeveortopedisk kraft på en tann induserer benresorpsjon på kompresjonssiden og benavsetning på spenningssiden, dermed remodellerer beinet seg og deretter beveger tannen seg. Derfor er benresorpsjon det hastighetsbegrensende trinnet i en langvarig kjeveortopedisk behandling.

Benresorpsjon er en kompleks prosess. Mineralkomponenten er oppløst av syre fra osteoklaster. På den annen side fordøyes de organiske komponentene med proteolytiske enzymer utskilt fra osteoblaster og osteoklaster. Vi fokuserer på vår studie på spesifikke proteaser som kan fordøye ekstracellulær matrise, kalt matrisemetalloproteinaser (MMPs). Osteoblast-avledede MMPer spiller en viktig rolle under initiering av benresorpsjon. Mekanismen for reguleringen er imidlertid ikke klar. Tidligere studier brukte strekking eller spenning på enkeltlag av dyrkede celler for å karakterisere cellulær respons på mekanisk stimulering. Nå simulerer vi en del av benresorpsjonsprosessen ved å dyrke osteocyttlignende celler i tredimensjonal kollagengel under periodisk kompresjon.

I en foreløpig studie fokuserer vi på transkripsjonelle endringer av MMPs ved kompresjon i en osteosarkomcellelinje MG-63. Innledende data fra mikroarray indikerte spesifikk økning av to MMP-ekspresjon etter én dag med kompresjon. Dette økte uttrykket var spesifikt fordi nivåene av husholdningsgener (f.eks. Beta-aktin eller GAPDH) og benspesifikke markører var uendret. Derfor foreslo vi at økt MMP-ekspresjon av osteoblaster under kompresjon er det første trinnet for beinremodellering å bytte fra syntese til nedbrytning av osteoid. For å teste denne hypotesen vil følgende spesifikke mål oppnås:

1. For å teste om disse to MMP-ene kan oppreguleres under kjeveortopedisk behandling. Alveolære beinprøver vil bli samlet inn fra delvis påvirkede tredje molarer etter kjeveortopedisk oppreisning i forskjellige tidsperioder hos frivillige. In situ hybridisering og immunhistokjemianalyse for MMP-er vil avsløre deres roller i denne fysiologiske prosessen.
2. Å optimere reguleringen ved å endre størrelsen og frekvensen på trykket, og karakterisere tidsplanen for disse endringene.