Terapeutyczne procedury nawadniania w leczeniu wierzchołkowego zapalenia przyzębia (TIPTAP)

- Wprowadzenie Zapalenie przyzębia wierzchołkowe (AP) jest stanem zapalnym przyzębia, który występuje, gdy istnieje dynamiczna równowaga między domniemanymi mikroorganizmami endodontycznymi a mechanizmami obronnymi gospodarza.

Idealnym celem leczenia tej choroby jest przywrócenie architektury i funkcji tkanek okołowierzchołkowych, które zostały utracone w odpowiedzi immunologicznej. Konwencjonalne terapie osiągają te wyniki pośrednio, zmniejszając obciążenie mikrobiologiczne w zakażonych kanałach korzeniowych, aby stworzyć środowisko sprzyjające gojeniu. Chociaż takie podejście może wystarczyć do zainicjowania gojenia rany okołowierzchołkowej, które obejmuje wysoce skoordynowaną sekwencję hemostazy, stanu zapalnego, proliferacji i przebudowy, nie zapewnia dodatkowego bodźca do późniejszej regeneracji biologicznej. Niewspomagane, te endogenne procesy są często niewystarczające do osiągnięcia pełnej regeneracji tkanek i zamiast tego będą kompensowane przez naprawczą tkankę bliznowatą. Trwałe przezierności okołowierzchołkowe mogą zatem oznaczać nie tylko niepowodzenie w eradykacji zakażenia wewnątrzkorzeniowego, ale także nieodpowiednie fizjologiczne procesy regeneracyjne, co może wyjaśniać, dlaczego większe zmiany wykazują wyższy wskaźnik niepowodzeń leczenia. Sugeruje również, że aby osiągnąć bardziej przewidywalne wyniki, konieczne byłoby zastosowanie alternatywnych strategii, które jednocześnie zarządzają obciążeniem mikrobiologicznym i bezpośrednio wzmacniają wewnętrzne zdarzenia regeneracyjne w uszkodzonych tkankach okołowierzchołkowych.

Komórki macierzyste są niezbędne do procesów gojenia się ran, ponieważ charakteryzują się wysokim współczynnikiem proliferacji, zdolnością samoodnawiania i potencjałem różnicowania wieloliniowego. Embrionalne komórki macierzyste są pluripotencjalne, ponieważ mogą rozwijać się w komórki zrębowe z dowolnego z trzech warstw zarodkowych, podczas gdy multipotencjalne postnatalne komórki macierzyste są bardziej ograniczone do linii specyficznych dla narządu. Te ostatnie są bardziej podatne na translację kliniczną ze względu na ich autologiczny charakter i obecność w prawie wszystkich dorosłych tkankach. Podzbiór multipotentnych komórek progenitorowych pochodzących z listka zarodkowego mezodermy, zwanych „mezenchymalnymi komórkami macierzystymi” (MSC). wzbudziły szczególne zainteresowanie w endodoncji regeneracyjnej, ponieważ mogą dać początek kilku mezodermom wytwarzającym minerały, w tym kości. Ponadto; chociaż wiadomo, że są pobierane ze szpiku kostnego, inne rezerwuary zostały wyizolowane z miazgi i powiązanych tkanek przyzębia zębów stałych i mlecznych. Nisze te, nazwane zgodnie z ich tkanką pochodzenia, obejmują „komórki macierzyste miazgi zębowej” (DPSC), „komórki macierzyste z ludzkich złuszczonych zębów mlecznych” (SHED), „komórki macierzyste więzadeł przyzębia” (PDLSC), „zębowe komórki prekursorowe mieszków włosowych” (DFPC), „komórki macierzyste brodawki wierzchołkowej” (SCAP), „MSC dziąseł”, „MSC kości wyrostka zębodołowego” i „komórki progenitorowe zarodków zębów”. Po przeszczepieniu do ludzkich i zwierzęcych modeli in vivo te dentystyczne MSC wykazały silną zdolność do regeneracji tkanki przypominającej miazgę w pustych kanałach korzeniowych, tkanek podobnych do zębiny w ubytkach perforacji endodontycznych oraz tkanek przyzębia w ubytkach przyzębia utworzonych chirurgicznie. Co więcej, pozytywne wyniki ujawnione po zastosowaniu ich w innych tkankach innych niż zębowo-pęcherzykowe, w tym w leczeniu chorób autoimmunologicznych, sercowo-naczyniowych, endokrynologicznych, wątrobowych, mięśniowo-szkieletowych, neurodegeneracyjnych, okulistycznych, dermatologicznych i oddechowych, potwierdzają ich potencjał do wykorzystania jako potężne narzędzia terapeutyczne . Jednak ostatnie badania zidentyfikowały inną klinicznie dostępną populację MSC zębów bezpośrednio w zapalnych tkankach okołowierzchołkowych zakażonych dojrzałych zębów stałych. Te MSC pochodzące ze zmian okołowierzchołkowych (PL-MSC) mają ogromny potencjał immunosupresyjny i regeneracyjny i dlatego mogą zapewnić ekscytujące możliwości opracowania terapii AP, które aktywnie angażują się w endogenne mechanizmy regeneracji tkanki okołowierzchołkowej.

Zdarzenia komórkowe wymagane do regeneracji okołowierzchołkowej są koordynowane przez różne czynniki wzrostu, cytokiny, chemokiny oraz angiogenne i neurotroficzne cząsteczki sygnałowe. Godne uwagi przykłady obejmują między innymi członków rodziny transformującego czynnika wzrostu beta (TGF-β), białka morfogenetycznego kości (BMP), czynnika wzrostu fibroblastów (FGF) i czynnika wzrostu śródbłonka naczyń (VEGF) oraz czynnika wzrostu insuliny (IGF). Chociaż te polipeptydy są endogennie wydzielane przez komórki gospodarza w miejscu choroby, szybko się wyczerpują z powodu ich stosunkowo krótkiego okresu półtrwania w środowisku pozakomórkowym. Na szczęście obfite rezerwuary tych cząsteczek są lokalnie sekwestrowane w macierzy pozakomórkowej zębiny. Są one osadzane przez wydzielanie odontoblastów podczas dentinogenezy i ulegają fosylizacji podczas późniejszej mineralizacji. Następnie ich aktywność biologiczna pozostaje w wysokim stopniu zachowana dzięki tworzeniu wiązań proteoglikanowych, ale mogą one zostać natychmiast przywrócone po uwolnieniu. Wcześniej osiągano to na żądanie za pomocą demineralizujących środków irygujących, środków pokrywających miazgę, modyfikatorów epigenetycznych i klejów dentystycznych. Powstałe ekstrakty, formalnie określane jako „składniki macierzy pozakomórkowej zębiny” (dECM), wykazały silną zdolność do regulacji w górę zdarzeń regeneracyjnych w różnych zębopochodnych niszach MSC. Dlatego prawdopodobne jest wystawienie PL-MSC in situ na ten koktajl bioaktywnych cząsteczek w celu poprawy miejscowego gojenia się tkanek. Takie podejście może przezwyciężyć obecne ograniczenia związane z konwencjonalnymi metodami leczenia AP i zapewnić klinicystom unikalne możliwości aktywnego stosowania terapii napędzanej biologicznie do chorych tkanek okołowierzchołkowych.

- Pytania badawcze / cele

W porównaniu z konwencjonalnymi schematami irygacji, czy te promujące uwalnianie dEMC podczas NSRCT u pacjentów, u których zdiagnozowano zapalenie przyzębia wierzchołkowego:

i) Poprawić wskaźniki powodzenia leczenia endodontycznego? ii) Zwiększyć gojenie się kości w zmianach okołokorzeniowych? ii) Zmniejszyć okołokorzeniową aktywność mediatorów prozapalnych w obrębie PTF?

- Metodologia

Aby odpowiedzieć na wyżej wymienione pytanie badawcze in vivo, zgodnie z wytycznymi CONSORT, zostanie wykorzystany projekt badania z randomizacją i grupą kontrolną z potrójną ślepą próbą. Rozmiary próbek będą oparte na innych badaniach klinicznych, w których oceniano aktywność okołowierzchołkowego mediatora zapalnego podczas NSRCT, ponieważ nie istnieją żadne wcześniejsze dane do obliczenia mocy. Czterdziestu sprawnych systemowo dorosłych pacjentów, u których zdiagnozowano bezobjawowe zapalenie przyzębia wierzchołkowego w jednokorzeniowych zębach stałych, zostanie zrekrutowanych, zaślepionych i randomizowanych blokowo do grup kontrolnych lub testowych przy użyciu internetowego generatora liczb losowych z ukrywaniem alokacji (n=20). Następnie przejdą dwie wizyty NSRCT ze standardowym schematem irygacji, który albo promuje uwalnianie dEMC (tylko 17% roztwór EDTA), albo jest uważany za konwencjonalny (tylko 5,25% roztwór NaOCl). Pojedynczy operator zapewni leczenie, ale będzie ślepy na interwencję wraz z pacjentami i oceniającymi. Uczestnicy zostaną poddani ocenie 12 miesięcy po leczeniu przed opuszczeniem badania. Wszystkie dane zostaną przeanalizowane na podstawie zamiaru leczenia, a następujące środki/techniki wyników zostaną wykorzystane do określenia skuteczności klinicznej testowego schematu irygacji:

i) Wskaźniki powodzenia leczenia: Informacje kliniczne i radiograficzne będą zbierane od uczestników przed, bezpośrednio po i 12 miesięcy po operacji przez jednego skalibrowanego operatora. Kryteria sukcesu dla NSRCT określone przez wytyczne dotyczące jakości Europejskiego Towarzystwa Endodontycznego (tj. „korzystne”, „niepewne” i „niekorzystne”) zostaną następnie wykorzystane do określenia, czy testowy reżim irygacyjny daje korzystniejsze wyniki leczenia.

ii) Wolumetryczna analiza obrazu CBCT gojenia się kości okołokorzeniowej: zdjęcia radiologiczne CBCT wykonane przed i 12 miesięcy po zabiegu zostaną wykonane w standardowych warunkach i przesłane do oprogramowania do analizy obrazu InVesalius 3D. Półautomatyczny algorytm progowy zostanie następnie zastosowany do segmentacji zmiany okołokorzeniowej i obliczenia jej objętości (mm3). Wartości przed- i pooperacyjne zostaną wykorzystane do dokładniejszego określenia, czy testowy schemat irygacji powoduje znacznie lepsze gojenie kości okołowierzchołkowej.

ii) Multipleksowa macierz ELISA: wysięk zostanie pobrany z tkanek okołowierzchołkowych przez kanał korzeniowy po dostępie endodontycznym (linia wyjściowa), przygotowaniu chemiczno-mechanicznym, 2-tygodniowym podawaniu leków dokanałowych i bezpośrednio przed obturacją za pomocą zoptymalizowanego protokołu pobierania próbek/elucji za pomocą punktu papierowego. Próbki będą analizowane za pomocą multipleksowego testu ELISA, który określi stężenie 40 analitów zapalnych, o których wiadomo, że uczestniczą w patofizjologii zapalenia przyzębia wierzchołkowego. Porównania statystyczne określą, czy testowy reżim irygacyjny znacząco zmniejsza stężenie mediatorów prozapalnych.