Immunologische Reaktionen im Sulcus gingivalis während kieferorthopädischer Behandlung

Abstract

Einleitung Eine angemessene kieferorthopädische Kraft, die auf die Zähne ausgeübt wird, setzt im Parodont einen Entzündungsprozess in Gang. Dieser führt über einen Resorptionsvorgang im Knochen letztendlich zu einer Bewegung der Zähne. Es gibt wenig Erkenntnisse über die Produktion bzw. Sezernierung der beteiligten Mediatoren. Da die Forderung nach evidenzbasierten Behandlungsprozeduren zunimmt, ist eine grundlegende Untersuchung dieser Abläufe wichtig. Unser Ziel war es, die Zuverlässigkeit der Faktoren Gingival Crevicular Fluid (GCF), Prostaglandin E2 (PGE2), Interleukin 1-beta (IL-1beta) und Plasminogen-Aktivator-Inhibitor-2 (PAI-2) und ihre Veränderungen während der kieferorthopädischen Therapie zu untersuchen.

Material und Methoden Die Studienpopulation setzte sich aus 25 Patienten zusammen, davon 8 männlich und 17 weiblich. Der älteste Teilnehmer war 33 Jahre und der Jüngste 12 Jahre. Das Volumen an entnommenem GCF wurde mit Hilfe des Periotron 6000 (Harco Electronics Ltd., Winnipeg, Kanada) berechnet. Die Faktoren PGE2, IL-1-beta und PAI2 wurden mit dem ELISA-Photometer (Tecan Deutschland GmbH, Crailsheim, Deutschland) qualitativ und quantitativ bestimmt. Die statistische Auswertung berechnete das Programm JMP in der Version 7.0.1 (SAS Institute Inc., Cary, USA).

Ergebnisse Im Folgenden werden alle Einflüsse genannt, die statistisch signifikant (Signifikanzniveau bei 0,05) waren. Unterschiede des absoluten Volumens an PGE2 wurden zwischen der Entnahmestelle Ober- und Unterkiefer berechnet (Wilcoxon Rangsummen Test), nicht jedoch für das Volumen an GCF, PAI2 und IL-1beta. Für das Geschlecht konnte kein Einfluss auf die Volumina der untersuchten Faktoren berechnet werden. Mit dem Kruskal-Wallis Rangsummen Test konnten Einflüsse der Entnahmeregion (Frontzahn, Eckzahn, Prämolar, Molar) nur auf das Volumen an GCF, PGE2 im UK und IL1-beta berechnet werden. Die Art des Attachments (Band oder Bracket) übte Einfluss auf GCF, PGE2 und IL-1beta aus. Für den Bogenquerschnitt konnten keine Einflüsse berechnet werden. Die Bogenart (Twistflex, NiTi, Stahl) beeinflusste nur die Volumina von GCF und PGE2 im UK.

Folgerungen Die Wahl der Behandlungselemente übte Einfluss auf die Entzündungsreaktion und die Faktoren der Zahnbewegung aus. Die vorgestellte Methode ist geeignet die immunologischen Reaktionsmechanismen der Zahnbewegung zu untersuchen. So zeigte sich, dass vor allem NiTi-Bögen im Unterkiefer fördernden Einfluss auf die knöcherne Umbaureaktion hatten. Die vorliegende Untersuchung ist als Pilotstudie orientierenden Charakters anzusehen und weitere Folgeuntersuchungen sind zur Sicherung und Erweiterung der Ergebnisse notwendig.

Introduction Adequate orthodontic force applied to teeth initiates an inflammatory process in the periodontium. This in turn initiates the bone resorption process which ultimately accounts for orthodontic tooth movement. There is not a lot of insight about production or secernation of the mediators involved. Since the demand for evidence-based treatment procedures is increasing, fundamental analysis of these processes is important. It was our goal to determine on one hand the reliability of the factors gingival crevicular fluid (GCF), prostaglandin E2 (PGE2), interleukin-1 beta (IL-1beta) and plasminogen activator inhibitor-2 (PAI-2), and on the other hand what changes these factors underwent during orthodontic therapy.

Material and methods The study population was composed of 25 patients, 8 male and 17 female. The oldest participant in the study was 33 years old, the youngest 12 years. The extracted GCF volume was calculated by the Periotron 6000 (Harco Electronics Ltd., Winnipeg, Kanada). The factors PGE2, IL-1 beta and PAI2 were qualitatively and quantitatively assessed by the ELISA photometer (Tecan Deutschland GmbH, Crailsheim, Germany). The statistical analysis was carried out using JMP 7.0.1 (SAS Institute Inc., Cary, USA).

Results All influences with statistical significance are stated (level of significance was 0.05). Differences of the absolute volume of PGE2 were calculated for the maxilla and mandibula as extraction sites (Wilcoxon rank-sum test), not however for the volumes of GCF, PAI2 and IL-1beta. Concerning the gender, no influence on the volume of the assessed factors could be calculated. The Kruskal Wallis rank-sum test calculated the effects of the extraction site (anterior, canine, premolar, molar) only on the volume of GCF, PGE2 in the mandibula and IL1-beta. The type of attachment (band or bracket) influenced GCF, PGE2 and IL-1 beta. No influences could be calculated where the cross section of the arch is concerned. The type of arch (Twistflex, NiTi, steel) only influenced the volumes of GCF and PGE2 in the mandibula.

Conclusions The chosen elements of treatment influenced inflammatory reaction and the factors for tooth movement. The introduced method is suitable for examining the immunological mechanisms of tooth movement. Thus, it was shown that especially NiTi arches in the mandibula had a beneficial influence on the rebuilding of bone reactions. The present study has to be seen as pilot study for orientation, and follow-up studies will be needed to confirm and broaden the results.