Rollen för matrismetalloproteinaser (MMP) i ortodontisk tandrörelse

Lång behandlingstid är en viktig faktor som orsakar höga avgifter för ortodontisk behandling. Patienter skulle ha tandkaries eller parodontit till följd av felaktig munhygien under denna långa behandlingsperiod. Hur man påskyndar tandrörelsen som avgör hur lång tid ortodontibehandlingen tar kan hjälpa fler att få bra ocklusion och estetik. Ortodontisk kraft på en tand inducerar benresorption på kompressionssidan och benavsättning på spänningssidan, så att benet ombildas och sedan rör sig tanden. Därför är benresorption det hastighetsbegränsande steget i en långvarig ortodontisk behandling.

Benresorption är en komplex process. Mineralkomponenten löses upp av syra från osteoklaster. Å andra sidan smälts de organiska komponenterna med proteolytiska enzymer som utsöndras från osteoblaster och osteoklaster. Vi fokuserar på vår studie på specifika proteaser som kan smälta extracellulär matris, kallad matrismetalloproteinaser (MMP). Osteoblast-härledda MMPs spelar en viktig roll under initiering av benresorption. Mekanismen för dess reglering är dock inte klar. De tidigare studierna tillämpade sträckning eller spänning på ett enda lager av odlade celler för att karakterisera cellulärt svar på den mekaniska stimuleringen. Nu simulerar vi en del av benresorptionsprocessen genom att odla osteocytliknande celler i tredimensionell kollagengel under periodisk kompression.

I en preliminär studie fokuserar vi på transkriptionella förändringar av MMP vid kompression i en osteosarkomcellinje MG-63. Initial data från mikroarray indikerade specifik ökning av två MMPs uttryck efter en dags kompression. Detta ökade uttryck var specifikt eftersom nivåerna av hushållsgener (ex. Beta-aktin eller GAPDH) och benspecifika markörer var oförändrade. Därför föreslog vi att ökat MMP-uttryck av osteoblaster under kompression är det första steget för benremodellering att byta från syntes till nedbrytning av osteoid. För att testa denna hypotes kommer följande specifika mål att uppnås:

1. För att testa om dessa två MMP kan uppregleras under ortodontisk behandling. Alveolära benprover kommer att samlas in från delvis påverkade tredje molarer efter ortodontisk upprättstående under olika tidsperioder hos frivilliga. In situ hybridisering och immunhistokemianalys för MMPs kommer att avslöja deras roller i denna fysiologiska process.
2. Att optimera regleringen genom att ändra storleken och frekvensen av trycket, och karakterisera tidtabellen för dessa förändringar.