تأثير ثيراكال PT وبيودنتين على تسلل الخلايا الالتهابية وتكوين الأنسجة الصلبة بعد بلب الأسنان في الأضراس الملتهبة أو الصحية للفئران
Effect of TheraCal PT and Biodentine on inflammatory cell infiltration and hard tissue formation after pulpotomy in inflamed or healthy rat molars

المجلة: Clinical Oral Investigations، المجلد: 29، العدد: 6
DOI: https://doi.org/10.1007/s00784-025-06372-8
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40380999
تاريخ النشر: 2025-05-17
المؤلف: Tuba Gök وآخرون
الموضوع الرئيسي: طب الأسنان الداخلي وعلاجات قنوات الجذر

نظرة عامة

تدرس الدراسة فعالية TheraCal PT، وهو مادة معدلة بالراتنج من الكالسيوم والسيليكات، مقارنة بـ Biodentine في علاجات لب الأسنان الحيوية، مع التركيز بشكل خاص على الالتهاب وتكوين الأنسجة الصلبة بعد عملية لب الأسنان في الأضراس الفئران. شمل التصميم التجريبي ست مجموعات، حيث تعرضت الأسنان لالتهاب مستحث بواسطة الليببوليسكاريد قبل العلاج. أظهرت التحليلات النسيجية التي أجريت بعد ثمانية أسابيع من العلاج اختلافات كبيرة في الاستجابات الالتهابية وتكوين الأنسجة الصلبة عبر المجموعات (p < 0.05). ومن الجدير بالذكر أن مجموعات Biodentine أظهرت درجات التهاب أقل ومعدلات أعلى من تكوين الأنسجة الصلبة الكاملة مقارنة بـ TheraCal PT، الذي أدى بشكل أساسي إلى تكوين أنسجة صلبة غير مكتملة أو غائبة، خاصة في ظروف لب ملتهب. تشير النتائج إلى أن TheraCal PT أقل فعالية كمواد لتغطية اللب في حالة التهاب اللب غير القابل للعكس، حيث أظهر استجابات التهابية وتكوين أنسجة صلبة أقل مقارنة بـ Biodentine. تبرز الدراسة أهمية خصائص المواد، مثل إطلاق أيونات الكالسيوم، في تعزيز تكلس العاج وتقترح أن هناك حاجة إلى مزيد من التحقيقات طويلة الأمد لتقييم الإمكانات السريرية لـ TheraCal PT بشكل كامل. بشكل عام، تشير النتائج إلى أن المواد مثل Biodentine، التي تحفز استجابات التهابية أقل حدة، أكثر ملاءمة لتحقيق نتائج ناجحة في علاج لب الأسنان.

مقدمة

تناقش مقدمة ورقة البحث الدور الحاسم لب لب الأسنان في الاستجابة للمؤثرات الضارة، مثل تسوس الأسنان والصدمة، والتي يمكن أن تؤدي إلى التهاب اللب (التهاب اللب) والنيكروز الخلوي اللاحق. يتميز التهاب اللب بسلسلة من الاستجابات الوعائية والخلوية لعوامل مختلفة، ويظهر مركب العاج واللب آليات دفاع فسيولوجية، بما في ذلك تكوين العاج الترميمي، حتى في حالات التهاب اللب غير القابل للعكس. لقد اكتسبت علاجات لب الأسنان الحيوية (VPTs)، التي تعتبر أقل تدخلاً وقائمة على البيولوجيا، زخمًا كعلاجات فعالة للحفاظ على اللب، مع تطوير مواد حيوية متنوعة لتعزيز إصلاح الأنسجة وتحفيز تجديد اللب.

من بين هذه المواد، أظهرت المنتجات القائمة على السيليكات الكالسيومية الهيدروليكية مثل مجموعة المعادن الثلاثية (MTA) وBiodentine نتائج سريرية واعدة، خاصة في تكوين جسر العاج وعكس التهاب اللب غير القابل للعكس. ومع ذلك، أدت القيود مثل أوقات الإعداد الطويلة وصعوبات التعامل إلى تطوير مواد السيليكات الكالسيومية المعدلة بالراتنج، مثل TheraCal LC وإصدارها المحسن، TheraCal PT. بينما يُشار إلى TheraCal PT لعلاجات VPT المختلفة وقد أظهر توافقًا خلويًا، ظهرت نتائج متضاربة بشأن فعاليته وسميته الخلوية في الأدبيات. تهدف الدراسة إلى التحقيق في الاستجابة الالتهابية وتكوين الأنسجة الصلبة بعد علاجات لب الأسنان باستخدام Biodentine وTheraCal PT في كل من أسنان الأضراس الفئران الصحية والملتهبة، واختبار الفرضية الصفرية التي تفيد بعدم وجود اختلافات بناءً على نوع الأسمنت أو حالة اللب قبل العلاج.

طرق البحث

حصلت الدراسة على موافقة أخلاقية من لجنة الأخلاقيات المحلية المؤسسية لجامعة فيرات لتجارب الحيوانات (رقم البروتوكول 2022/07). تم إنشاء نموذج التهاب لب تجريبي باستخدام الفئران، التي تم تخديرها داخل البطن باستخدام مزيج من 5 ملغ/كغ زيلزين و45 ملغ/كغ كيتامين. لضمان السيطرة على النزيف أثناء الإجراء، تم إعطاء تخدير موضعي للأسنان باستخدام 2% ليدوكائين مع إبينفرين. تم وضع الفئران في وضع الاستلقاء الظهري على طاولة جراحية مخصصة، وتم استخدام أجهزة سحب لتحسين الرؤية أثناء العملية.

لإحداث التهاب اللب، تم كشف الضرس الأول العلوي الأيمن باستخدام مثقاب ماسي معقم، تلاه تعقيم باستخدام 2% كلورهيكسيدين غلوكونات. تم تحقيق السيطرة على النزيف من خلال تطبيق كرات قطنية معقمة مبللة بـ 0.5% هيبوكلوريت الصوديوم. بعد ذلك، تم تطبيق 5 ميكرولتر من الليببوليسكاريد (LPS) من *Escherichia coli* O111:B4، المخفف إلى تركيز 10 ملغ/مل في محلول ملحي مخفف بالفوسفات، على اللب المكشوف. ثم تم إغلاق التجاويف مؤقتًا باستخدام أسمنت أيون زجاجي. تم إجراء جميع الإجراءات الجراحية تحت التكبير (3.5X).

النتائج

في قسم النتائج من الدراسة، ظلت الصحة العامة للفئران مستقرة طوال مدة 8 أسابيع، مع عدم وجود اختلافات كبيرة في متوسط وزن الجسم بين المجموعات التجريبية. ومع ذلك، تم ملاحظة اختلافات كبيرة في الاستجابة الالتهابية اللبية وتكوين الأنسجة الصلبة، مما أدى إلى رفض الفرضية الصفرية (P < 0.05). استخدمت الدراسة أضراس الفئران، التي تعتبر مناسبة لاختبار مواد تغطية اللب بسبب غرف اللب الأكبر وتوزيع الخلايا المناعية المماثل للبشر، على الرغم من بعض القيود في الصلة السريرية. أشارت النتائج إلى أن مجموعة TheraCal PT أظهرت 62.5% من تكوين الأنسجة الصلبة غير المكتملة، بينما أظهرت مجموعات TPT-P وTPT-H 37.5% و25% من عدم تكوين الأنسجة الصلبة، على التوالي. علاوة على ذلك، كانت درجات تكوين الأنسجة الصلبة أعلى بكثير في مجموعات اللب الصحية مقارنة بتلك التي تعاني من التهاب اللب، مما يبرز تأثير صحة اللب على فعالية مواد تغطية اللب في تعزيز تكوين الأنسجة الصلبة.

المناقشة

في هذه الدراسة، تم التحقيق في تأثير مادتين قائمتين على السيليكات الكالسيومية، Biodentine وTheraCal PT، على الاستجابات الالتهابية اللبية وتكوين الأنسجة الصلبة بعد عملية لب الأسنان باستخدام نموذج الفئران. تم استخدام حجم عينة من 60 فأرًا من نوع Sprague-Dawley الذكور، مع تصنيف المجموعات بناءً على نوع العلاج، بما في ذلك مجموعة التحكم السلبية (بدون علاج)، مجموعة التحكم الإيجابية (لب معالج بالـ LPS مع ترميم أيون زجاجي)، ومجموعات تتلقى عملية لب الأسنان باستخدام إما Biodentine أو TheraCal PT. أشارت النتائج إلى وجود اختلافات كبيرة في تسلل الخلايا الالتهابية وتكوين الأنسجة الصلبة عبر المجموعات (P < 0.05). ومن الجدير بالذكر أن Biodentine أظهر نتائج متفوقة، مع درجات التهاب أقل وتكوين أنسجة صلبة أكثر قوة مقارنة بـ TheraCal PT، خاصة في كل من سيناريوهات اللب الصحية والملتهبة. سلطت الدراسة الضوء على أن التهاب اللب الموجود مسبقًا أثر سلبًا على نتائج العلاج، حيث أظهرت مجموعات Biodentine تعافيًا كاملاً في نسبة ملحوظة من الحالات. في المقابل، أظهر TheraCal PT استجابات التهابية أعلى وتكوين أنسجة صلبة أقل فعالية. تشير النتائج إلى أنه بينما تمتلك كلتا المادتين إمكانات في علاج لب الأسنان الحيوي، قد يكون Biodentine أكثر فعالية في تعزيز الشفاء وتجديد الأنسجة. يوصي المؤلفون بمزيد من الدراسات طويلة الأمد لتقييم القابلية السريرية لـ TheraCal PT، خاصة في السيناريوهات التي تشمل لب ملتهب، لفهم دوره بشكل أفضل في إجراءات تغطية اللب.

Journal: Clinical Oral Investigations, Volume: 29, Issue: 6
DOI: https://doi.org/10.1007/s00784-025-06372-8
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40380999
Publication Date: 2025-05-17
Author(s): Tuba Gök et al.
Primary Topic: Endodontics and Root Canal Treatments

Overview

The study investigates the efficacy of TheraCal PT, a resin-modified calcium-silicate material, compared to Biodentine in vital pulp therapies, specifically focusing on inflammation and hard tissue formation following pulpotomy in rat molars. The experimental design included six groups, with teeth subjected to lipopolysaccharide-induced inflammation before treatment. Histological analysis conducted eight weeks post-treatment revealed significant differences in inflammatory responses and hard tissue formation across groups (p < 0.05). Notably, the Biodentine groups exhibited lower inflammation scores and higher rates of complete hard tissue formation compared to TheraCal PT, which primarily resulted in incomplete or absent hard tissue formation, particularly in inflamed pulp conditions. The findings suggest that TheraCal PT is less effective as a pulp capping material in the presence of irreversible pulpitis, as it demonstrated inferior inflammatory responses and hard tissue formation compared to Biodentine. The study highlights the importance of material properties, such as calcium ion release, in promoting dentin mineralization and suggests that further long-term investigations are necessary to fully evaluate TheraCal PT's clinical potential. Overall, the results indicate that materials like Biodentine, which induce milder inflammatory responses, are more conducive to successful pulp therapy outcomes.

Introduction

The introduction of the research paper discusses the critical role of dental pulp in response to harmful stimuli, such as dental caries and trauma, which can lead to pulp inflammation (pulpitis) and subsequent cellular necrosis. Pulpitis is characterized by a series of vascular and cellular responses to various factors, and the dentin-pulp complex exhibits physiological defense mechanisms, including reparative dentinogenesis, even in cases of irreversible pulpitis. Vital pulp therapies (VPTs), which are minimally invasive and biologically based, have gained traction as effective pulp-preserving treatments, with various biomaterials being developed to enhance tissue repair and stimulate pulp regeneration.

Among these materials, hydraulic calcium silicate-based products like mineral trioxide aggregate (MTA) and Biodentine have shown promising clinical outcomes, particularly in dentin bridge formation and the reversal of irreversible pulpitis. However, limitations such as prolonged setting times and handling difficulties have prompted the development of resin-modified calcium silicate materials, such as TheraCal LC and its improved version, TheraCal PT. While TheraCal PT is indicated for various VPTs and has demonstrated cytocompatibility, conflicting results regarding its efficacy and cytotoxicity have emerged in the literature. The study aims to investigate the inflammatory response and hard tissue formation following pulpotomy treatments with Biodentine and TheraCal PT in both healthy and inflamed rat molar teeth, testing the null hypothesis that there are no differences based on cement type or pulp status prior to treatment.

Methods

The study received ethical approval from the Firat University Institutional Local Ethics Committee for Animal Experiments (protocol number 2022/07). An experimental pulpitis model was established using rats, which were anesthetized intraperitoneally with a combination of 5 mg/kg xylazine and 45 mg/kg ketamine. To ensure hemostasis during the procedure, infiltrative anesthesia was administered to the tooth using 2% lidocaine with epinephrine. The rats were positioned in dorsal decubitus on a custom surgical table, and retraction devices were utilized for enhanced visibility during the operation.

To induce pulpitis, the upper right first molar was exposed using a sterile diamond bur, followed by disinfection with 2% chlorhexidine gluconate. Hemorrhage control was achieved through the application of sterile cotton pellets moistened with 0.5% sodium hypochlorite. Subsequently, 5 µL of lipopolysaccharide (LPS) from *Escherichia coli* O111:B4, diluted to a concentration of 10 mg/mL in phosphate-buffered saline, was applied to the exposed pulp. The cavities were then sealed temporarily with glass ionomer cement. All surgical procedures were conducted under magnification (3.5X).

Results

In the results section of the study, the overall health of the rats remained stable throughout the 8-week duration, with no significant differences in average body weight observed among the experimental groups. However, significant differences were noted in the pulpal inflammatory response and hard tissue formation, leading to the rejection of the null hypothesis (P < 0.05). The study utilized rat molars, which are deemed suitable for testing pulp-capping materials due to their larger pulp chambers and comparable immunocompetent cell distribution to humans, despite some limitations in clinical relevance. The findings indicated that the TheraCal PT group exhibited 62.5% incomplete hard tissue formations, while the TPT-P and TPT-H groups showed 37.5% and 25% of no hard tissue formation, respectively. Furthermore, hard tissue formation scores were significantly higher in the healthy pulp groups compared to those with pulpitis, underscoring the impact of pulp health on the efficacy of pulp-capping materials in promoting hard tissue formation.

Discussion

In this study, the effects of two calcium silicate-based materials, Biodentine and TheraCal PT, on pulpal inflammatory responses and hard tissue formation following pulpotomy were investigated using a rat model. A sample size of 60 male Sprague-Dawley rats was utilized, with groups categorized based on treatment type, including a negative control (no treatment), a positive control (LPS-treated pulp with glass ionomer restoration), and groups receiving pulpotomy with either Biodentine or TheraCal PT. The results indicated significant differences in inflammatory cell infiltration and hard tissue formation across groups (P < 0.05). Notably, Biodentine demonstrated superior outcomes, with lower inflammation scores and more robust hard tissue formation compared to TheraCal PT, particularly in both healthy and inflamed pulp scenarios. The study highlighted that pre-existing pulp inflammation adversely affected treatment outcomes, with Biodentine groups showing complete recovery in a notable percentage of cases. In contrast, TheraCal PT exhibited higher inflammatory responses and less effective hard tissue formation. The findings suggest that while both materials have potential in vital pulp therapy, Biodentine may be more effective in promoting healing and tissue regeneration. The authors recommend further long-term studies to evaluate the clinical applicability of TheraCal PT, particularly in scenarios involving inflamed pulps, to better understand its role in pulp capping procedures.