DOI: https://doi.org/10.1007/s00784-025-06417-y
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40467926
تاريخ النشر: 2025-06-05
المؤلف: Mohamed Ahmed Elsayed وآخرون
الموضوع الرئيسي: طب الأسنان الداخلي وعلاجات قنوات الجذر
نظرة عامة
تقييمت هذه الدراسة التوافق الحيوي والقدرة على توصيل العظام لمادتين من مواد الإغلاق القائمة على السيليكات الكالسيومية – TotalFill BC (خالٍ من الراتنج) وMTA Fillapex (قائم على الراتنج) – في تعزيز شفاء الآفات المحيطية المستحثة في أسنان الكلاب البالغة. تم إنشاء آفات محيطية في 40 ضرسًا سفليًا من ثمانية كلاب، والتي تم علاجها إما بـ TotalFill BC أو MTA Fillapex، بينما بقيت مجموعة التحكم غير مملوءة. تم إجراء تحليلات نسيجية بعد شهر واحد وأربعة أشهر من العلاج، مع التركيز على الاستجابة الالتهابية، وتكوين العظام الجديدة، وتعبير الأوستيو بونتين (OPN)، مع تحديد الدلالة الإحصائية عند p < 0.05. أشارت النتائج إلى أن مادة الإغلاق TotalFill BC أظهرت استجابة التهابية أقل بكثير مقارنة بـ MTA Fillapex، مع انخفاض الالتهاب مع مرور الوقت. كما أظهرت TotalFill BC نسبة أعلى من تكوين العظام الجديدة وتعبير أكبر عن OPN، مما يشير إلى تعزيز القدرة على توصيل العظام. بحلول أربعة أشهر، أظهرت TotalFill BC التهابًا متبقيًا ضئيلًا وتكوين عظام متفوق، بينما أظهرت MTA Fillapex شفاءً معتدلاً مع إعادة تشكيل مستمرة. تدعم النتائج الاستنتاج بأن مادة الإغلاق الخالية من الراتنج TotalFill BC أكثر توافقًا حيويًا وفعالية في تعزيز الشفاء مقارنة بـ MTA Fillapex القائم على الراتنج، مما يستدعي مزيدًا من الدراسات السريرية للتحقق من هذه النتائج عبر بيئات مختلفة.
مقدمة
تسلط مقدمة هذه الورقة البحثية الضوء على الدور الحاسم لمواد إغلاق قنوات الجذور في ضمان فعالية علاج قنوات الجذور من خلال توفير إغلاق محكم ضد البكتيريا وتسهيل الشفاء المحيطي. تناقش الخصائص المثالية لمواد إغلاق قنوات الجذور، بما في ذلك القدرة الممتازة على الإغلاق، والثبات الأبعاد، والتوافق الحيوي. ومع ذلك، غالبًا ما تظهر المواد التقليدية سمية خلوية ومشاكل ذوبان، مما يمكن أن يؤثر على نتائج العلاج. لقد أدت ظهور المواد النشطة حيويًا مثل تجميع ثلاثي المعادن (MTA) إلى تقدم كبير في العلاج اللبي بسبب توافقها الحيوي المتفوق وقدرتها على تعزيز الشفاء، على الرغم من التحديات مثل أوقات الإعداد الطويلة وصعوبات التعامل.
لمعالجة هذه القيود، تم تطوير مواد إغلاق قائمة على MTA مثل MTA Fillapex، والتي تتضمن راتنجات لتعزيز قابلية التدفق. بالإضافة إلى ذلك، اكتسبت مواد الإغلاق القائمة على السيليكات الكالسيومية، مثل TotalFill BC، اهتمامًا بسبب نشاطها الحيوي وخصائصها في الإغلاق. تؤكد الورقة على أهمية تقييم الاستجابات الالتهابية والقدرة على توصيل العظام لهذه المواد، حيث يمكن أن تعيق الالتهابات المفرطة الشفاء. تهدف الدراسة إلى مقارنة التوافق الحيوي والقدرة على توصيل العظام لمادة إغلاق قائمة على الراتنج (MTA Fillapex) ومادة إغلاق خالية من الراتنج (TotalFill BC) في تعزيز الشفاء للآفات المحيطية المستحثة في الكلاب البالغة، واختبار الفرضية الصفرية التي تفيد بعدم وجود اختلافات بين المادتين.
الطرق
تم إجراء الدراسة وفقًا للإرشادات الأخلاقية المعتمدة من لجنة رعاية واستخدام الحيوانات المؤسسية في جامعة عين شمس، مصر (رقم الموافقة: FDASU-REC-151-2015)، لضمان معاملة إنسانية للحيوانات من خلال توفير سكن مناسب، ورعاية طبية، وبروتوكولات تخدير. نظرًا لأهداف الدراسة، اعتُبر استخدام نماذج حيوانية ضروريًا، وتم استخدام الحد الأدنى من عدد الحيوانات للحفاظ على الصلاحية الإحصائية.
تم تحديد حجم العينة باستخدام برنامج GPower، الذي أشار إلى أن الحد الأدنى المطلوب هو 75 عينة لاكتشاف حجم تأثير قدره 0.25 مع قوة إحصائية تبلغ 85% (1-β = 0.85) وeta-squared جزئي قدره 0.06، عند مستوى دلالة p < 0.05. لتخفيف تأثير الاستبعادات المحتملة، شملت الدراسة 80 عينة جذر مأخوذة من 40 ضرسًا سفليًا ناضجًا.
النتائج
تشير نتائج الدراسة إلى أن مادة الإغلاق TotalFill BC أظهرت تعبيرًا أعلى بكثير عن الأوستيو بونتين مقارنة بـ MTA Fillapex ومجموعة التحكم الإيجابية، مع نسب بلغت 15.86% ± 4.64، 10.40% ± 4.50، و5.57% ± 1.83، على التوالي (p < 0.05). من الجدير بالذكر أنه تم ملاحظة تلون قوي مضاد للأوستيو بونتين حول العظام المنسوجة الجديدة المودعة في مجموعة TotalFill BC بعد شهر واحد، بينما أظهرت مجموعة MTA Fillapex تلونًا خفيفًا فقط. بحلول أربعة أشهر، أظهرت مادة الإغلاق TotalFill BC تفاعلًا مناعي إيجابيًا واسعًا للأوستيو بونتين على طول حدود العظام الجديدة، مما يشير إلى قدرة توصيل عظام متفوقة. استخدمت الدراسة تحليلًا رقميًا شبه آلي لتقليل التحيز في قياس الاستجابات الالتهابية، وكشفت أن TotalFill BC أدت إلى استجابة التهابية أقل بكثير وعدد خلايا التهابية مقارنة بـ MTA Fillapex ومجموعة التحكم في كلا نقطتي الزمن المقياس. تشير النتائج إلى أن الرقم الهيدروجيني العالي والقدرة الفعالة على الإغلاق لـ TotalFill BC تسهم في توافقها الحيوي المفضل وتقليل الاستجابة الالتهابية، مما يتماشى مع الدراسات السابقة التي أبرزت الإمكانات الأوستيو جينية للمادة. في المقابل، أثارت MTA Fillapex استجابة التهابية أعلى، خاصة في الشهر الأول، والتي انخفضت مع مرور الوقت لكنها ظلت ملحوظة مقارنة بمادة الإغلاق الخالية من الراتنج. يدعم استخدام نموذج الكلاب في الدراسة صلة النتائج بالتطبيقات السنية البشرية، على الرغم من الاعتراف بالقيود مثل عدم وجود مادة إغلاق قائمة على الراتنج كمعيار ذهبي للمقارنة وتباين في إخراج المادة. بشكل عام، تؤكد النتائج على إمكانات TotalFill BC كبديل متفوق لمواد الإغلاق القائمة على الراتنج في التطبيقات اللبية.
المناقشة
في هذه الدراسة، تم تقييم فعالية مادتين مختلفتين من مواد إغلاق قنوات الجذور – TotalFill BC Sealer وMTA Fillapex – من حيث توافقهما الحيوي وقدرتهما على تعزيز تكوين العظام الجديدة في نموذج كلبي. خضعت ثمانية كلاب مختلطة صحية بالغين لإجراءات لاستحثاث مرض محيطي، تلاها علاج قناة الجذر وإغلاقها باستخدام أي من المادتين. أظهرت التحليلات النسيجية أن مجموعة TotalFill BC Sealer أظهرت استجابة التهابية أقل بكثير ونسبة أعلى من تكوين العظام الجديدة (33.98% ± 10.89) مقارنة بمجموعة MTA Fillapex، التي أظهرت استجابة التهابية أقوى وأقل قدرة على توصيل العظام. من الجدير بالذكر أن عدد الخلايا الالتهابية انخفض مع مرور الوقت في جميع المجموعات، مما يشير إلى اتجاه شفاء إيجابي.
أظهرت التحليلات المناعية الكيميائية للأوستيو بونتين (OPN)، وهو بروتين مرتبط بإعادة تشكيل العظام، أن TotalFill BC Sealer حفز تعبيرًا أكبر عن OPN حول العظام الجديدة مقارنة بـ MTA Fillapex ومجموعة التحكم. وهذا يشير إلى أن TotalFill BC Sealer لا تعزز الشفاء فحسب، بل تعزز أيضًا الاستجابة البيولوجية في المنطقة المحيطية. تدعم النتائج الفرضية القائلة بأن مواد الإغلاق القائمة على السيليكات الكالسيومية الخالية من الراتنج مثل TotalFill BC تتفوق على البدائل القائمة على الراتنج من حيث التوافق الحيوي والإمكانات الأوستيو جينية، مما يستدعي مزيدًا من التحقيقات السريرية للتحقق من هذه النتائج في بيئات متنوعة.
DOI: https://doi.org/10.1007/s00784-025-06417-y
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40467926
Publication Date: 2025-06-05
Author(s): Mohamed Ahmed Elsayed et al.
Primary Topic: Endodontics and Root Canal Treatments
Overview
This study evaluated the biocompatibility and osteoconductivity of two calcium silicate sealers—TotalFill BC (resin-free) and MTA Fillapex (resin-based)—in promoting healing of induced periapical lesions in the teeth of mature dogs. Periapical lesions were created in 40 mandibular premolars of eight dogs, which were then treated with either TotalFill BC or MTA Fillapex, while a control group remained unfilled. Histological analyses were performed at one and four months post-treatment, focusing on inflammatory response, new bone formation, and osteopontin (OPN) expression, with statistical significance set at p < 0.05. Results indicated that TotalFill BC Sealer elicited a significantly lower inflammatory response compared to MTA Fillapex, with inflammation decreasing over time. TotalFill BC also demonstrated a higher percentage of new bone formation and greater OPN expression, suggesting enhanced osteoconductivity. By four months, TotalFill BC exhibited minimal residual inflammation and superior bone formation, while MTA Fillapex showed moderate healing with ongoing remodeling. The findings support the conclusion that the resin-free TotalFill BC Sealer is more biocompatible and effective in promoting healing compared to the resin-based MTA Fillapex, warranting further clinical studies to validate these results across different settings.
Introduction
The introduction of this research paper highlights the critical role of root canal sealers in ensuring effective root canal treatment by providing a bacteria-tight seal and facilitating periapical healing. It discusses the ideal characteristics of root canal sealers, including excellent sealing ability, dimensional stability, and biocompatibility. However, conventional sealers often exhibit cytotoxicity and solubility issues, which can compromise treatment outcomes. The advent of bioactive materials like mineral trioxide aggregate (MTA) has significantly advanced endodontic therapy due to their superior biocompatibility and ability to promote healing, although challenges such as long setting times and handling difficulties remain.
To address these limitations, MTA-based sealers like MTA Fillapex have been developed, incorporating resins to enhance flowability. Additionally, calcium silicate-based sealers, such as TotalFill BC, have gained attention for their bioactivity and sealing properties. The paper emphasizes the importance of evaluating the inflammatory responses and osteoconductivity of these materials, as excessive inflammation can hinder healing. The study aims to compare the biocompatibility and osteoconductivity of a resin-based sealer (MTA Fillapex) and a resin-free sealer (TotalFill BC) in promoting healing of induced periapical lesions in mature dogs, testing the null hypothesis that no differences exist between the two sealers.
Methods
The study was conducted following ethical guidelines approved by the Institutional Animal Care and Use Committee at Ain Shams University, Egypt (Approval No: FDASU-REC-151-2015), ensuring humane treatment of animals through proper housing, medical care, and anesthesia protocols. Given the study’s objectives, the use of animal models was deemed necessary, and the minimum number of animals was employed to maintain statistical validity.
Sample size determination was performed using GPower software, which indicated that a minimum of 75 samples was required to detect an effect size of 0.25 with a statistical power of 85% (1-β = 0.85) and a partial eta-squared of 0.06, at a significance level of p < 0.05. To mitigate the impact of potential exclusions, the study included 80 root samples sourced from 40 mature mandibular premolars.
Results
The results of the study indicate that the TotalFill BC Sealer exhibited significantly higher osteopontin expression compared to MTA Fillapex and the positive control group, with percentages of 15.86% ± 4.64, 10.40% ± 4.50, and 5.57% ± 1.83, respectively (p < 0.05). Notably, strong anti-osteopontin staining was observed around newly deposited woven bone in the TotalFill BC group after one month, while the MTA Fillapex group showed only mild staining. By four months, the TotalFill BC Sealer demonstrated extensive positive immunoreactivity for osteopontin throughout the new bone borders, indicating superior osteoconductivity. The study employed semi-automated digital analysis to minimize bias in quantifying inflammatory responses, revealing that TotalFill BC resulted in a significantly lower inflammatory response and inflammatory cell count compared to MTA Fillapex and the control group at both evaluated time points. The findings suggest that the high pH and effective sealing ability of TotalFill BC contribute to its favorable biocompatibility and reduced inflammatory response, aligning with previous studies that highlighted the material's osteogenic potential. In contrast, MTA Fillapex elicited a higher inflammatory response, particularly in the first month, which diminished over time but remained significant compared to the resin-free sealer. The study's use of a canine model supports the relevance of the findings to human dental applications, although limitations such as the absence of a gold standard epoxy resin-based sealer for comparison and variability in sealer extrusion were acknowledged. Overall, the results underscore the potential of TotalFill BC as a superior alternative to resin-based sealers in endodontic applications.
Discussion
In this study, the efficacy of two different root canal sealers—TotalFill BC Sealer and MTA Fillapex—was evaluated in terms of their biocompatibility and ability to promote new bone formation in a canine model. Eight healthy adult mongrel dogs underwent procedures to induce periapical pathosis, followed by root canal treatment and obturation with either sealer. Histological analysis revealed that the TotalFill BC Sealer group exhibited a significantly lower inflammatory response and a higher percentage of new bone formation (33.98% ± 10.89) compared to the MTA Fillapex group, which showed a stronger inflammatory response and less osteoconductivity. Notably, the inflammatory cell count decreased over time in all groups, indicating a favorable healing trend.
Immunohistochemical analysis for osteopontin (OPN), a protein associated with bone remodeling, demonstrated that TotalFill BC Sealer induced greater OPN expression around newly formed bone compared to MTA Fillapex and the control group. This suggests that TotalFill BC Sealer not only promotes healing but also enhances the biological response in the periapical area. The findings support the hypothesis that resin-free calcium silicate-based sealers like TotalFill BC are superior to resin-based alternatives in terms of biocompatibility and osteogenic potential, warranting further clinical investigations to validate these results in diverse settings.