DOI: https://doi.org/10.1055/s-0044-1779426
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38442914
تاريخ النشر: 2024-03-05
المؤلف: Warintorn Wichienrat وآخرون
الموضوع الرئيسي: الميكروبيولوجيا الفموية وبحوث التهاب اللثة
نظرة عامة
هدفت الدراسة إلى التحقيق في تأثير أحجام مختلفة من الرباطات الحريرية على فقدان العظم السنخي في نموذج الفأر لالتهاب اللثة الناتج عن الرباط، وهو نموذج يستخدم بشكل شائع في الدراسات السريرية السابقة لاختبار العلاجات الجديدة. تم تعريض فئران سبراجي-داولي لربط باستخدام رباطات حريرية بحجم 3-0 و4-0 أو 5-0 لمدة 14 يومًا، وبعد ذلك تم تقييم مستويات العظم السنخي ومستويات السيتوكينات الالتهابية، وبشكل خاص عامل نخر الورم-α (TNF-α) والإنترلوكين-1β (IL-1β). تم إجراء التحليلات الإحصائية باستخدام برنامج SPSS Statistics، مع تحديد الدلالة عند p < 0.05. أشارت النتائج إلى أن الأسنان المربوطة شهدت فقدانًا أكبر بكثير في العظم السنخي مقارنةً بالمجموعة الضابطة، حيث تسبب الرباطان 3-0 و4-0 في فقدان عظم أكثر من الرباط 5-0. ومن الجدير بالذكر أن الرباط 3-0 لم يسبب فقط أعلى فقدان للعظم ولكنه أيضًا أظهر أقل معدل لفقدان الرباط. ومع ذلك، لم تُلاحظ تغييرات كبيرة في مستويات العظم خلال الأسبوعين التاليين لإزالة الرباط، وكانت مستويات TNF-α غير قابلة للاكتشاف، بينما لم تُظهر مستويات IL-1β اختلافات كبيرة عبر المجموعات. وتخلص النتائج إلى أن الرباطات الحريرية بحجم 3-0 هي الأكثر فعالية في تحفيز فقدان العظم السنخي، وأن الشفاء التلقائي لا يحدث ضمن الإطار الزمني الملحوظ بعد الربط.
مقدمة
تسلط مقدمة هذه الورقة البحثية الضوء على أهمية نماذج الحيوانات، وخاصة القوارض، في الدراسات السريرية السابقة للمواد الحيوية القابلة للتجديد وتقنيات العلاج لأمراض اللثة. تُفضل القوارض بسبب توفرها، وفعاليتها من حيث التكلفة، وسهولة التعامل معها، والقدرة على تكرار نماذج الأمراض المحددة من خلال ملفات جينية وميكروبية متنوعة. تظهر القوارض تشابهات مع البشر في هيكل اللثة وتقدم المرض، مما يجعلها مناسبة لدراسة حالات مثل التهاب اللثة. يتم استخدام طرق متنوعة، بما في ذلك التغذية الفموية مع مسببات الأمراض البشرية للثة ووضع الرباطات الحريرية، لتحفيز التهاب اللثة التجريبي في القوارض.
تناقش الورقة الفعالية المقارنة لهذه الطرق، مشيرة إلى أنه بينما يمكن أن تحفز التغذية الفموية مع مسببات الأمراض مثل *Porphyromonas gingivalis* و*Fusobacterium nucleatum* المرض، إلا أنها أقل فعالية في تعزيز تراكم اللويحات والالتهاب اللثوي مقارنةً بطريقة الرباط، التي يمكن أن تطور المرض بشكل أسرع وتقلد بشكل وثيق مسببات الأمراض البشرية. ومع ذلك، فإن نموذج القوارض له قيود، بما في ذلك تسريع إعادة تشكيل العظم السنخي وشفاء الجروح السريع، مما قد يؤثر على النتائج في الدراسات التي تقيم العلاجات القابلة للتجديد. يهدف المؤلفون إلى التحقيق في تأثير أحجام مختلفة من الرباطات الحريرية على فقدان العظم السنخي والشفاء بعد الإزالة، معالجين فجوة في الفهم الحالي لنماذج التهاب اللثة الناتج عن الرباط.
طرق
توضح قسم “المواد والطرق” تصميم التجربة والإجراءات المستخدمة في الدراسة. يتناول المواد المحددة المستخدمة، بما في ذلك أي مواد كيميائية، ومعدات، وعينات بيولوجية، بالإضافة إلى البروتوكولات المتبعة لضمان إمكانية التكرار. كما يصف القسم الأساليب الإحصائية المطبقة لتحليل البيانات، بما في ذلك أي برامج تم استخدامها ومعايير الدلالة.
بالإضافة إلى ذلك، تشمل المنهجية إعداد التجربة، بما في ذلك مجموعات التحكم والعلاج، وأحجام العينات، ومدة التجارب. يسمح هذا الوصف الشامل بتقييم صلاحية وموثوقية النتائج، مما يضمن إمكانية التحقق من النتائج بشكل مستقل والبناء عليها في الأبحاث المستقبلية.
نتائج
في قسم النتائج، قامت الدراسة بتقييم حدوث فقدان الرباط بعد أسبوع من وضعه حول الضرس الثاني العلوي الأيسر. أشارت النتائج إلى وجود ارتباط كبير بين حجم الرباط ومعدل الفقد، حيث أظهر الحجم الأصغر (5-0) أعلى معدل فقد بنسبة 53.8%. تلاه مجموعة 4-0، التي كان لديها معدل فقد بنسبة 37.5%، ومجموعة 3-0، بمعدل فقد بنسبة 28.6%. وبالتالي، تم استبعاد الحيوانات التي شهدت فقدان الرباط من التحليل الإضافي في الدراسة.
مناقشة
في هذه الدراسة، بحث المؤلفون في تأثيرات أحجام مختلفة من الرباطات الحريرية على فقدان العظم السنخي في نموذج الفأر لالتهاب اللثة التجريبي. تم الحصول على الموافقة الأخلاقية لجميع إجراءات الحيوانات، وتم استخدام ما مجموعه 33 فأرًا ذكرًا من نوع سبراجي-داولي. أشارت النتائج إلى أن الرباط الحريري 3-0 كان الأكثر فعالية في تعزيز فقدان العظم السنخي مقارنةً بأحجام 4-0 و5-0، مع قياسات متوسط فقدان العظم 0.74 ± 0.07 مم و0.76 ± 0.10 مم لمجموعتي 3-0 و4-0، على التوالي، مقابل 0.55 ± 0.06 مم لمجموعة 5-0. ومن الجدير بالذكر أنه لم تُلاحظ اختلافات كبيرة في مستويات السيتوكينات الالتهابية (IL-1β وTNF-α) بين أحجام الرباط، على الرغم من اكتشاف مستويات مرتفعة في الأسنان المربوطة مقارنةً بالمجموعة الضابطة.
بعد إزالة الرباط، وجدت الدراسة أن الشفاء التلقائي للعظم لم يحدث خلال الأسبوعين التاليين، كما يتضح من مستويات العظم السنخي المستقرة عبر النقاط الزمنية التي تم تقييمها (اليوم 0 و7 و14). كشفت التقييمات النسيجية عن تسلل خلايا التهابية وعلامات اضطراب الأنسجة في المواقع المربوطة، مع انخفاض في الالتهاب مع مرور الوقت. تشير النتائج إلى أن نموذج التهاب اللثة الناتج عن الرباط يقلد بشكل فعال مرض اللثة البشري، مما يجعله مناسبًا للتحقيقات المستقبلية في العلاجات والمواد القابلة للتجديد. بشكل عام، تسلط الدراسة الضوء على فائدة الرباط الحريري 3-0 في تحفيز فقدان العظم السنخي الكبير، بينما تؤكد أيضًا على الشفاء التلقائي المحدود الذي لوحظ بعد إزالة الرباط.
DOI: https://doi.org/10.1055/s-0044-1779426
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38442914
Publication Date: 2024-03-05
Author(s): Warintorn Wichienrat et al.
Primary Topic: Oral microbiology and periodontitis research
Overview
The study aimed to investigate the impact of different sizes of silk ligatures on alveolar bone loss in a rat model of ligature-induced periodontitis, a commonly used preclinical model for testing new treatments. Sprague-Dawley rats were subjected to ligation with 3-0, 4-0, or 5-0 silk ligatures for 14 days, after which alveolar bone levels and levels of inflammatory cytokines, specifically tumor necrosis factor-α (TNF-α) and interleukin-1β (IL-1β), were assessed. Statistical analyses were performed using SPSS Statistics, with significance set at p < 0.05. Results indicated that ligated teeth experienced significantly greater alveolar bone loss compared to controls, with 3-0 and 4-0 ligatures causing more bone loss than 5-0 ligatures. Notably, the 3-0 ligature not only induced the highest bone loss but also exhibited the lowest rate of ligature loss. However, no significant changes in bone levels were observed during the two weeks following ligature removal, and TNF-α levels were undetectable, while IL-1β levels showed no significant differences across groups. The findings conclude that 3-0 silk ligatures are most effective in inducing alveolar bone loss, and spontaneous healing does not occur within the observed timeframe post-ligation.
Introduction
The introduction of this research paper highlights the significance of animal models, particularly rodents, in preclinical studies of regenerative biomaterials and treatment techniques for periodontal diseases. Rodents are favored due to their availability, cost-effectiveness, ease of handling, and the ability to replicate specific disease models through various genetic and microbial profiles. They exhibit similarities to humans in periodontal structure and disease progression, making them suitable for studying conditions like periodontitis. Various methods, including oral gavage with human periodontal pathogens and silk ligature placement, are employed to induce experimental periodontitis in rodents.
The paper discusses the comparative efficacy of these methods, noting that while oral gavage with pathogens such as *Porphyromonas gingivalis* and *Fusobacterium nucleatum* can induce disease, it is less effective in promoting plaque accumulation and periodontal inflammation than the ligature method, which can develop disease more rapidly and closely mimics human pathogenesis. However, the rodent model has limitations, including accelerated alveolar bone remodeling and rapid wound healing, which may skew results in studies assessing regenerative treatments. The authors aim to investigate the impact of different silk ligature sizes on alveolar bone loss and healing post-removal, addressing a gap in the current understanding of ligature-induced periodontitis models.
Methods
The “Materials and Methods” section outlines the experimental design and procedures employed in the study. It details the specific materials used, including any reagents, equipment, and biological samples, as well as the protocols followed to ensure reproducibility. The section also describes the statistical methods applied for data analysis, including any software utilized and the criteria for significance.
Additionally, the methodology encompasses the experimental setup, including control and treatment groups, sample sizes, and the duration of experiments. This thorough description allows for the assessment of the validity and reliability of the findings, ensuring that the results can be independently verified and built upon in future research.
Results
In the results section, the study evaluated the incidence of ligature loss one week after placement around the left maxillary second molar. The findings indicated a significant correlation between ligature size and loss incidence, with the smallest size (5-0) exhibiting the highest loss rate at 53.8%. This was followed by the 4-0 group, which had a loss rate of 37.5%, and the 3-0 group, with a loss rate of 28.6%. Consequently, animals that experienced ligature loss were excluded from further analysis in the study.
Discussion
In this study, the authors investigated the effects of different sizes of silk ligatures on alveolar bone loss in a rat model of experimental periodontitis. Ethical approval was obtained for all animal procedures, and a total of 33 Sprague-Dawley male rats were used. The results indicated that the 3-0 silk ligature was the most effective in promoting alveolar bone loss compared to 4-0 and 5-0 sizes, with mean bone loss measurements of 0.74 ± 0.07 mm and 0.76 ± 0.10 mm for the 3-0 and 4-0 groups, respectively, versus 0.55 ± 0.06 mm for the 5-0 group. Notably, no significant differences in pro-inflammatory cytokine levels (IL-1β and TNF-α) were observed among the ligature sizes, although elevated levels were detected in ligated teeth compared to controls.
Following ligature removal, the study found that spontaneous bone healing did not occur within the subsequent two weeks, as evidenced by stable alveolar bone levels across the time points evaluated (day 0, 7, and 14). Histological evaluations revealed inflammatory cell infiltration and signs of tissue disruption at the ligatured sites, with a decrease in inflammation over time. The findings suggest that the ligature-induced periodontitis model effectively mimics human periodontal disease, making it suitable for future investigations into regenerative treatments and materials. Overall, the study highlights the utility of the 3-0 silk ligature for inducing significant alveolar bone loss while also emphasizing the limited spontaneous healing observed post-ligature removal.