Az étrend-kiegészítő hatása a peri-implantátum csontszilárdságára patkány osteoporosis modellben

Takahiro Takahashi

1 Nihon Egyetem Fogorvosi Doktori Iskola Matsudóban, Kivehető protézisek, Matsudo, Japán

Takehiro Watanabe

2 Kihúzható protézisek tanszéke, Nihon Fogorvostudományi Egyetem, Matsudo, Japán

Hiroshi Nakada

2 Kihúzható protézisek tanszéke, Nihon Fogorvostudományi Egyetem, Matsudo, Japán

Yasuhiro Tanimoto

3 Fogászati Biomaterial Tanszék, Nihon Fogorvostudományi Egyetem, Matsudo, Japán

Suguru Kimoto

2 Kihúzható protézisek tanszéke, Nihon Fogorvostudományi Egyetem, Matsudo, Japán

Dindo Q. Mijares

4 Biomaterial & Biomimetics Tanszék, New York University Fogorvosi Főiskola, USA

Yu Zhang

4 Biomaterial & Biomimetics Tanszék, New York University Fogorvosi Főiskola, USA

Yasuhiko Kawai

2 Kivehető protézisek tanszéke, Nihon Fogorvostudományi Egyetem, Matsudo, Japán

Absztrakt

Célja

Az oszteoporózis hozzájárul a csontok regenerálódásának és átalakulásának károsodásához az oszteoblaszt és az oszteoklaszt aktivitás egyensúlyhiányán keresztül, és késleltetheti a implantátum körüli csontképződést a fogászati implantátum műtétje után, ami elhúzódó kezelési időszakot eredményez. Számos nehézséget jelent az egyének számára, akiknek nagy a területe, és rontja életminőségüket. Következésképpen a végső protézis gyors posztoperatív elhelyezése klinikailag nagyon fontos. A peri-implantátum csontképződését szisztémás megközelítések, például csontritkulás-kiegészítők alkalmazása javíthatja a csontanyagcsere elősegítése érdekében. Célunk volt megerősíteni, hogy a szintetikus csontásvány (SBM), az oszteoporózisra kifejlesztett kiegészítés bevitele hatékonyan felgyorsíthatja-e a peri-implantátum csontképződését az oszteoporózis patkány modelljében.

Mód

Harminchat 7 hetes petefészek-eltávolított nőstény Wistar patkányt véletlenszerűen osztottak be standardizált étrendre SBM-mel vagy anélkül (Diéta SBM-csoporttal és Diéta SBM-csoport nélkül; n = 18 mindkettőnél). A patkányok implantátum műtéten estek át 9 hetes korban, altatásban. A fő eredményméréseket, a csont ásványi sűrűségét (BMD) és az implantátum combcsontból való kihúzási erejét összehasonlítottuk a beültetés után 2 és 4 héttel, Mann-Whitney U teszttel.

Eredmények

Az SBM-et tartalmazó étrend kihúzási ereje és BMD-je szignifikánsan nagyobb volt, mint az SBM nélküli étrendben az implantáció után 2 és 4 héttel.

Következtetések

Ez a tanulmány bebizonyította, hogy az SBM hatékony lehet a peri-implantátum csontképződésének felgyorsításában osteoporosisban.

1. Bemutatkozás

Japán arról ismert, hogy a világ leggyorsabban elöregedő népességével rendelkezik; A 65 év feletti személyek a teljes népesség 25% -át teszik ki, és számuk meghaladja a 30 milliót [1]. Az egyre idősödő népesség felé mutató tendencia nemcsak Japánban és más fejlett országokban, hanem a világ minden táján élő nemzeteknél is nyilvánvaló, igazolva az egészség, a jólét, az étrend és egyéb tényezők folyamatos javulását [2]. Az idősödő társadalomban még az időseket is megcélozzák a fogbeültetéssel az életminőség javítása érdekében.

Egy vizsgálatban az implantátum kezelésben részesült betegek 80% -a számolt be arról, hogy a kezelési periódus túl hosszú [3], ami arra utal, hogy a kezelési időszak lerövidítése fontos tényező a terápia javításában. Az implantátum és a csont közötti oszteointegráció azonban legalább 3–6 hónapot igényel [4]. Ezenkívül az időseket az osteoporosis fenyegeti, ezt az állapotot a csont ásványianyag-sűrűségének (BMD) súlyos csökkenése jellemzi, ami a csont szilárdságának csökkenését és a trabecularis csont jellemzőinek megváltozását eredményezi [5]. A csontritkulás a csontregeneráció és az átalakulás károsodásához is hozzájárul az oszteoblaszt és az oszteoklasztikus aktivitás egyensúlyhiánya révén, és késleltetheti a peri-implantátum csontképződését [6,7]. Számos nehézséget jelent az egyének számára, akiknek nagy a területe, és rontja életminőségüket. Ezért nagyon fontos megvizsgálni a csontképződés felgyorsításának megközelítéseit a fogászati implantátumok körül osteoporosisban szenvedő betegeknél.

Számos stratégiáról számoltak be a csontképződés felgyorsítására az implantátum behelyezése után, amelyek közül a legegyszerűbb az azonnali implantátum helyreállítás azonnali implantátum behelyezéssel [8,9]. Ennek ellenére kevés beteg részesül ebben a kezelésben, mivel csak megfelelő csontszilárdsággal és csonttérfogattal rendelkező betegek jelöltjei lehetnek. Más megközelítések magukban foglalják az implantátum és a peri-implantátum csontszövet közötti kapcsolat javítását. Implantátum anyagokat és/vagy implantátum felületkezeléseket fejlesztettek ki a sejtek tapadásának és a fehérje adszorpciójának fokozására az implantátum és a csontszövet határfelületén [10,11]. Ogawa [12] arról számolt be, hogy az ultraibolya fénnyel kezelt titán felületek egyedülálló elektrosztatikus állapotot fejlesztettek ki, és közvetlen sejtraktorokként működtek, hogy az ionos vagy szerves hidak segítsége nélkül hatékonyan csökkenthessék az oszteointegrációs periódust, ami a titán újszerű fizikai-kémiai jellemzője [13]. Beszámoltak arról is, hogy rezgésstimuláció javítja a csont-implantátum érintkezési arányt [14].

Az implantátum teste és a környező csontszövet közötti osseointegráció javításának ezen helyi megközelítései mellett a szisztémás megközelítések, például az oszteoporózis elleni gyógyszerek alkalmazása a csontanyagcsere elősegítésére, javíthatják a peri-implantátum csontképződését [15,16]. LeGeros kifejlesztett egy szintetikus csontásványi anyagot (SBM), kalcium-foszfát alapú kiegészítést, amely magnéziumot (Mg), cinket (Zn), fluoridot (F) és karbonátot tartalmaz, hogy elősegítse a csontképződést és gátolja a csontreszorpciót az oszteoporózisban [15]. E háttér alapján korábban olyan vizsgálatokat folytattunk, amelyek feltárják, hogy az SBM normális patkányokban felgyorsítja a csontképződést implantátum behelyezéssel és anélkül is [17] [15].

A kutatás következő lépéseként a jelenlegi vizsgálatot annak felmérésére végezték, hogy az SBM hatékonyan felgyorsíthatja-e a peri-implantátum csontképződését az oszteoporózis patkánymodelljében. A nullhipotézis az volt, hogy a BMD és a kihúzási szilárdság által értékelt csontképződés nem különbözne szignifikánsan az osteoporosis patkányok között SBM kiegészítéssel és anélkül táplált étrend között.

2. Anyagok és módszerek

2.1. Állati étrend

Kontroll étrendként az Amerikai Táplálkozástudományi Intézet által kifejlesztett és az Oriental Yeast Co., Ltd. (Tokió, Japán) által készített AIN-93M-et használtuk. A kísérleti étrend AIN-93M-ből és SBM-ből állt. Az SBM-et a LeGeros-protokoll szerint készítettük [18]. Röviden: a dikalcium-foszfát-dihidrát (CaHPO4 · 2H2O), valamint a magnézium- és cink-kloridok (MgCl2, illetve ZnCl2) elegyét oldott kálium-karbonátot és nátrium-fluoridot tartalmazó dupla desztillált vízben hidrolizáltuk. Ezt követően SBM-et adtak az AIN-93M-hez, amelynek ásványi összetételét Mijares módszerével állították be [19]. A diéták összetétele SBM-mel és anélkül az 1. táblázatban látható .

Asztal 1

SBM nélküli és diétás étrendek ásványi összetétele (tömeg%)