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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.58.2013.tde-07102013-090226
Document
Author
Full name
Marcela Cristina Damião Andrucioli
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Ribeirão Preto, 2013
Supervisor
Committee
Nelson Filho, Paulo (President)
Martins, Lidia Parsekian
Matsumoto, Mirian Aiko Nakane
Ruellas, Antônio Carlos de Oliveira
Tomasin, Adilson
Title in Portuguese
Mini-implantes ortodônticos: avaliação microbiológica e quantificação de endotoxina bacteriana, citocinas pró-inflamatórias e marcadores da osteoclastogênese
Keywords in Portuguese
Citocinas
Endotoxina
Ligante RANK
Microbiologia
NF-Kappa B
Osteoprotegerina
Procedimentos de ancoragem ortodôntica
Abstract in Portuguese
Os mini-implantes ortodônticos vem sendo amplamente utilizados na prática clínica como dispositivos de ancoragem. No entanto, há casos em que ocorre sua perda durante o tratamento. Inúmeros aspectos tem sido analisados com o intuito de detectar as causas do insucesso, porém estas ainda não estão totalmente esclarecidas. Portanto, utilizando-se dois grupos de mini-implantes - com estabilidade (sucesso) e sem estabilidade (falha) -, os objetivos do presente estudo in vivo foram: 1) avaliar a contaminação microbiana, empregando sondas de DNA para 40 espécies de bactérias, por meio da técnica de biologia molecular checkerboard DNA-DNA hybridization; 2) quantificar a endotoxina bacteriana presente nos mini-implantes dos dois grupos por meio do teste Limulus Amebocyte Lysate ; e 3) quantificar as citocinas pró-inflamatórias IL-1α, IL-6, IL-17 e TNF-α e proteínas marcadoras da osteoclastogênese (RANK, RANKL e OPG) por meio da técnica real-time polymerase chain reaction. Dezesseis pacientes de ambos os sexos (11-49 anos) em tratamento ortodôntico com aparelho corretivo e mini-implantes foram selecionados, sendo obtidos 19 miniimplantes com estabilidade e 10 mini-implantes sem estabilidade. O tempo médio de permanência na boca foi de 23,8 meses para os mini-implantes estáveis e 6,7 meses para os mini-implantes sem estabilidade. Foram utilizados mini-implantes da marca Neodent, com 1,6mm de diâmetro e com 7,0 ou 9,0 mm de comprimento, colocados na maxila e/ou mandíbula. Todos os mini-implantes foram instalados e removidos pelo mesmo cirurgião. No momento da remoção, foram coletados os miniimplantes e amostras de gengiva ao redor dos mesmos. Os mini-implantes foram processados para a detecção dos micro-organismos e para a quantificação da endotoxina bacteriana. As amostras de gengiva foram processadas para a quantificação das citocinas pró-inflamatórias e proteínas marcadoras da osteoclastogênese. Os resultados obtidos foram analisados por meio do teste nãoparamétrico de soma de postos de Wilcoxon, considerando-se os conglomerados, utilizando o software SAS. O nível de significância adotado foi de 5%. Todas (100%) as 40 espécies de microorganismos foram observadas em ambos os grupos de mini-implantes, com diferentes porcentagens de ocorrência. Não foi possível observar diferença entre os grupos com relação aos complexos microbianos (azul, roxo, amarelo, verde, laranja, vermelho e outras espécies). Também não foi possível observar diferença na quantificação de endotoxina e das citocinas e marcadores da osteoclastogênese (p>0,05), com exceção da IL-6 (p<0,05). Baseado nos resultados obtidos, pode-se concluir que a contaminação microbiana e a quantidade de endotoxina nos mini-implantes, assim como a expressão das citocinas pró-inflamatórias IL-1α, IL-17 e TNF-α e dos marcadores da osteoclastogênese RANK, RANKL e OPG no tecido gengival circundante não atuaram como fatores responsáveis pela perda da estabilidade dos mini-implantes e que a maior expressão da citocina próinflamatória IL-6 pode estar diretamente relacionada à perda da estabilidade dos mini-implantes, sugerindo-se estudos adicionais.
Title in English
Orthodontic mini-implants: microbiological evaluation and quantification of bacterial endotoxin, proinflammatory cytokines and osteoclastogenesis markers
Keywords in English
Cytokines
Endotoxin
Microbiology
NF-Kappa B
Orthodontic anchorage procedures
Osteoprotegerin
RANK Ligand
Abstract in English
Orthodontic mini-implants have been widely used in clinical practice as anchorage devices. However, their loss may occur during the treatment. Several aspects have been investigated to identify the causes of failure, but they are not yet completely elucidated. Therefore, using two groups of miniimplants - stable and unstable/loose - the objectives of this in vivo study were: 1) to evaluate the microbial contamination, using DNA probes for 40 bacterial species by the checkerboard DNA-DNA hybridization biomolecular technique; 2) to quantify the bacterial endotoxin present in both groups of mini-implants by the Limulus Amebocyte Lysate assay; and 3) to quantify the proinflammatory cytokines IL-1α, IL-6, IL-17 and TNF-α and the osteoclastogenesis marker proteins (RANK, RANKL and OPG) by real-time polymerase chain reaction technique. Sixteen patients of both sexes (11 to 49 years old) under orthodontic treatment with corrective appliance and mini-implants were selected, obtaining 19 stable mini-implants and 10 unstable/loose mini-implants. The mean time of permanence in the mouth was 23.8 months for stable mini-implants and 6.7 months for unstable/loose mini-implants. The mini-implants (1.6 mm diameter x 7.0 or 9.0 mm long; Neodent) were placed in the maxilla and/or mandible. All mini-implants were placed and removed by the same surgeon. At the moment of removal, the mini-implants and periimplant gingival tissue samples were collected. The mini-implants were processed for detection of microorganisms and quantification of bacterial endotoxin, while the gingival tissue samples were processed for quantification of proinflammatory cytokines and osteoclastogenesis protein markers. The results were analyzed statistically by the nonparametric Wilcoxon rank-sum test, considering the conglomerates, using SAS software. A significance level of 5% was adopted for all analyses. All (100%) 40 microbial species were observed in both groups of mini-implants, with different percentages of occurrence. No differences could be observed between the groups with respect to the microbial complexes (blue, purple, yellow, green, orange, red and other species). There was no significant difference either in the quantification of endotoxin and cytokines and osteoclastogenesis markers (p>0.05), except for IL- 6 (p<0.05). Based on the obtained results, it may be concluded that neither the microbial contamination and amount of endotoxin in mini-implants, nor the expression of proinflammatory cytokines IL-1α, IL-17 and TNF-α and osteoclastogenesis markers RANK, RANKL and OPG in the periimplant gingival tissue acted as factors responsible for the loss of stability of the mini-implants, and that the higher expression of the IL-6 proinflammatory cytokine may be directly associated with the loss of stability of the mini-implants, suggesting additional studies.
 
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Publishing Date
2014-06-02
 
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