International Poster Journal of Dentistry and Oral Medicine
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Int Poster J Dent Oral Med 19 (2017), Nr. 3     15. Sep. 2017
Int Poster J Dent Oral Med 19 (2017), Nr. 3  (15.09.2017)

Poster 1134, Sprache: Deutsch/Englisch


Auswirkung verschiedener Amelogenin-Präparationen auf die parodontale Regeneration in vitro
Impact of Various Amelogenin Preparations on Periodontal Regeneration in Vitro

Rott, Thea / Imhof, Thomas / Sotiriadou, Isaia / Shinde, Vaibhav / Höfer, Karolin / Menzel, Carolin / Derman, Sonja / Sachinidis, Agapios / Koch, Manuel / Noack, Michael J.
Ziel: Ziel der Studie ist, die Auswirkung verschiedener Amelogenin-Präparationen auf die Adhäsion und die Proliferation von parodontalen Ligamentzellen (PDL-Zellen) auf parodontal erkrankten Wurzeloberflächen zu untersuchen.
Material und Methoden: Wurzeloberflächen parodontal erkrankter, extrahierter Zähne wurden mit Scaling and Root Planing (SRP) gereinigt und mit drei Amelogenin-Präparationen, dem klinisch etablierten Emdogain, einem rekombinanten humanen Wildtyp-Amelogenin (rH174) und einem modifizierten Wildtyp-Amelogenin (RGD-Amelogenin) beschichtet. Zur Modifikation des Wildtyp-Amelogenins wurden mittels Polymerasekettenreaktion dem Fibronektin-III-RGD-loop entsprechende Nukleotid-Sequenzen am C-terminalen Ende der rH174 cDNA eingefügt (Imhof et al., 2015). Die PDL-Zelladhäsion wurde nach 30 Minuten gemessen. Die Proliferation von auf den Wurzeloberflächen ausgesäten PDL-Zellen wurde nach 72 Stunden analysiert und mit der auf gesunden (positive Kontrolle), parodontal erkrankten, unbehandelten (negative Kontrolle) oder nur mit SRP behandelten Wurzeloberflächen verglichen. Im Rasterelektronenmikroskop wurde exemplarisch die Zellmorphologie dokumentiert.
Ergebnisse: Die Analyse der Adhäsion zeigte eine signifikante Zunahme durch Emdogain im Vergleich zu Wildtyp-Amelogenin (p<0,05). RGD-Amelogenin führte zu einer weiteren signifikanten Zunahme der Adhäsion im Vergleich zu Emdogain (p<0,05). SRP und Wildtyp-Amelogenin bewirkten eine signifikante (p<0,05) Proliferationszunahme im Vergleich zur negativen Kontrolle (p<0,05). Im Vergleich dazu führten Emdogain und RGD-Amelogenin zu einer weiteren signifikanten Verbesserung der Proliferation, die jedoch das Niveau der positiven Kontrolle nicht erreichen konnte (p<0,05).
Schlussfolgerungen: Die hier angewandten, simulierten klinischen Bedingungen ergeben für Emdogain Resultate, die denen aktueller klinischer Studien entsprechen, was für die gewählte Methodik spricht. Erstmals wurden der positive Effekt von RGD-Amelogenin auf die PDL-Zelladhäsion und der mit Emdogain vergleichbare Effekt auf die PDL-Zellproliferation gezeigt. Es liegt nahe, dass die höhere Zellmenge 72 Stunden nach RGD-Amelogenin-Beschichtung durch die optimierte initiale Zelladhäsion bedingt ist. Während Emdogain möglicherweise weitere Komponenten neben Amelogenin enthält, die die Zellproliferation stimulieren. Die Kombination von RGD-Amelogenin und Emdogain könnte eine Option zur Optimierung der parodontalen Regeneration darstellen, die sich klinisch noch bestätigen muss.

Aim: The aim of this study is to investigate the impact of various amelogenin preparations on the attachment and proliferation of periodontal ligament cells (PDL-cells) on periodontally infected root surfaces.
Material & Methods: Root surfaces of periodontally infected, extracted human teeth were treated with scaling and root planing (SRP) and subsequently coated with three different amelogenin preparations, the clinically well-established Emdogain, a recombinant human wildtype-amelogenin (rH174), and a modified recombinant human wildtype-amelogenin (RGD-amelogenin). For modification, the tripeptide Arg-Gly-Asp (RGD) loop from fibronectin was inserted into the rH174 nucleotide sequence at the C-terminal ending using polymerase chain reaction (Imhof et al., 2015). PDL-cell attachment was measured after 30 minutes. PDL-cell proliferation on coated periodontally infected root surfaces which were treated with SRP was analysed after 72 h and compared with healthy root surfaces (positive control), periodontally infected, untreated root surfaces (negative control) or root surfaces that were exclusively treated with SRP. Cell morphology and distribution was documented using a scanning electron microscope.
Results: The attachment analysis revealed a significant increase in PDL-cell attachment after coating with Emdogain compared to coating with wildtype-amelogenin (p<0.05). RGD-amelogenin caused an even higher increase compared to Emdogain (p<0.05). SRP and wildtype-amelogenin caused a significant increase in proliferation compared to the negative control (p<0.05). Emdogain and RGD-amelogenin led to an even higher increase in proliferation compared to SRP and wildtype-amelogenin. None of the groups was able to reach the level of proliferation of the positive control (p<0.05).
Conclusion: The applied, simulated clinical conditions result in outcomes for Emdogain that are in accordance with those of recent clinical trials. This supports the chosen methods. For the first time, the positive effect of RGD-amelogenin on PDL-cell adhesion and on PDL-cell proliferation compared with Emdogain were shown. Obviously, the higher number of cells after 72 hours on root surfaces coated with RGD-amelogenin is caused by the optimised initial cell adhesion. Emdogain, however, possibly contains more components, besides amelogenins, which stimulate cell proliferation. The combination of RGD-amelogenin and Emdogain could be an option for optimising periodontal regeneration. This must be confirmed clinically.

Schlagwörter: PDL-Zelle, Adhäsion, Proliferation, parodontale Regeneration, Emdogain, Amelogenin, Fibronektin, RGD
PDL-cell, attachment, proliferation, periodontal regeneration, Emdogain, amelogenin, fibronectin, RGD


Konferenz/Veranstaltung:
DG PARO Jahrestagung
16.-17. September 2016
Würzburg, Germany