Zmiany w płynie szczeliny dziąsłowej i tkankach przyzębia podczas leczenia ortodontycznego przegląd piśmiennictwa

Transkrypt

1 PRACE POGLĄDOWE Dent. Med. Probl. 2006, 43, 4, ISSN X Copyright by Silesian Piasts University of Medicine in Wrocław and Polish Stomatological Association MARIA CHOMYSZYN GAJEWSKA 1, SYLWIA CZUPRYNA 2, MAŁGORZATA PASTERNAK 1 Zmiany w płynie szczeliny dziąsłowej i tkankach przyzębia podczas leczenia ortodontycznego przegląd piśmiennictwa Changes in the Gingival Crevicular Fluid and Periodontal Tissues During Orthodontic Tooth Movement Literature Review 1 Katedra Periodontologii i Klinicznej Patologii Jamy Ustnej IS UJ CM w Krakowie 2 Katedra Ortodoncji IS UJ CM w Krakowie Streszczenie Przesuwanie zębów podczas leczenia ortodontycznego jest możliwe dzięki zmianom w tkankach przyzębia. Zacho dzą w nich procesy biochemiczne, a także zmiany strukturalne, które prowadzą do przebudowy kości przez proces resorpcji i apozycji. We wczesnej fazie przesuwania zębów podczas leczenia ortodontycznego powstaje ostra od powiedź zapalna charakteryzująca się rozszerzeniem naczyń krwionośnych i migracją leukocytów z naczyń znaj dujących się w aparacie więzadłowym przyzębia. Mechanizm resorpcji kości może być związany z uwalnianiem zapalnych mediatorów, takich jak: PGE 2 i IL 1, IL 6, TNF α, a także EGF. W pracy, na podstawie dostępnego pi śmiennictwa, opisano rodzaje zmian, które występują w płynie szczeliny dziąsłowej i tkankach przyzębia podczas działania sił mechanicznych na ząb. Omówiono w zarysie aspekty strukturalne, biochemiczne, a także genetyczne dotyczące zachodzących procesów. Zwrócono uwagę na złożoność i wagę problematyki oraz na konieczność kon tynuowania badań z wykorzystaniem najnowszych metod, które powstały dzięki rozwojowi genetyki molekularnej (Dent. Med. Probl. 2006, 43, 4, ). Słowa kluczowe: ortodontyczne przesuwanie zęba, tkanki przyzębia, płyn dziąsłowy, cytokiny. Abstract The orthodontic treatment, based on the teeth movement, is possible because of the processes taking place in the ligamental apparatus of the periodontium. In this area, the biochemical processes occur, which lead to the remo delling of the bone by resorption and reposition. The early phase of the orthodontic movements evokes the acute inflammatory response described by the dilation of the blood vessels and migration of the leukocytes from the ves sels of the periodontal ligament. The mechanism of the bone resorption may be also connected to the release of the inflammatory mediators such as: PGE 2, IL 1, IL 6, TNF α, EGF. Current biological concepts of the processes are described on the basis of literature (Dent. Med. Probl. 2006, 43, 4, ). Key words: orthodontic tooth movement, periodontal tissues, gingival crevicular fluid, cytokines. Kość należy do tkanek, które ulegają ciągłej przebudowie, nawet po ukończeniu wzrostu kost nego. Proces ten dokonuje się przez usuwanie (re sorpcję) starej kości i zastępowanie jej nowo wy tworzoną (apozycję). Umożliwia adaptację tkanki kostnej do mechanicznego, fizjologicznego obcią żenia, a także podczas ortodontycznego przemie szczania zębów. Badania in vitro i in vivo wykaza ły, że siły mechaniczne wywołują zmiany bioche miczne i strukturalne w tkankach zębowych i przyzębiu, a także miazdze zębów, więzadle ozębnej, kości wyrostka zębodołowego i dziąśle. Dochodzi wówczas do uwalniania w komórkach różnego typu molekuł, takich jak: neuroprzekaźni ki, cytokiny, czynniki wzrostu, czynnik stymulują cy kolonie makrofagów i metabolity kwasu arachi donowego, znajdujących się w płynie tkankowym szczeliny dziąsłowej między tkanką ozębnej a szyjką zęba [1]. Ilość tego płynu, który jest nazy wany wysiękiem (exudate), jest ściśle związana ze stopniem zapalenia w dziąśle i dziennie wydziela się 0,5 2,4 ml płynu [2].

2 572 M. CHOMYSZYN GAJEWSKA, S. CZUPRYNA, M. PASTERNAK Płyn tkankowy pochodzi z układu krwiono śnego, a wśród elementów komórkowych w ozęb nej wyróżnia się m. in. niezróżnicowane komórki mezenchymy, fibroblasty i osteoblasty. Więzadło ozębnej zawiera naczynia krwionośne, komórki pochodzące z układu krwionośnego, włókna ner wowe oraz nocyreceptory i proprioreceptory. Na metabolizm komórek duży wpływ mają cytokiny, takie jak: interleukina 1β (IL 1β), IL 6, TNF α, czynniki wzrostu EGF oraz β mikroglobulina. Cy tokiny przejawiają różnorodną aktywność biolo giczną, biorą także udział w przebudowie kości, polegającej na jej resorpcji i/lub nawarstwianiu nowej tkanki kostnej [3]. Od dość dawna wiado mo, że komórki pochodzące z linii osteoblastów regulują aktywność osteoklastów i tworzenie no wych populacji tych komórek przez uwalnianie cytokin. Wszystkie te cytokiny, a także czynniki wzrostu i swoiste białka działają synergistycznie, stymulując związane z przebudową kości procesy biochemiczne i wpływają na tworzenie nowych komórek (osteoklastów) oraz insulinowego czyn nika wzrostu (IGF I insulin growth factor) zwią zanego z tworzeniem kości [4 6]. Dalsze badania wykazały, że ilość tych sub stancji może zwiększyć się podczas leczenia orto dontycznego. Zależy ona od wielu czynników m.in. takich jak: wielkość, częstotliwość i szyb kość działania przyłożonej siły, a wszystko w od niesieniu do czasu, w jakim ona działa i odpowie dzi ze strony tkanek ozębnej [7 9]. Ortodontyczne przesuwanie zębów różni się zasadniczo od ich wędrówki samoistnej oraz wy rzynania fizjologicznego. Fizjologiczne przemie szczenie zachodzi powoli, przede wszystkim po liczkowo w kierunku kości zbitej lub kości gąb czastej. W przeciwieństwie do tego procesu przesuwanie zębów przy leczeniu ortodontycznym może zachodzić gwałtownie lub powoli w zależ ności od fizycznych właściwości działającej siły oraz odpowiedzi ze strony ozębnej [10]. Wielkość przyłożonej siły jest uzależniona od założonego celu leczenia. W leczeniu ortodontycznym przesu nięcie zębów uzyskuje się przez przemodelowanie i zmiany adaptacyjne w kości, w leczeniu ortope dycznym natomiast przez zastosowanie znacznie większych wartości sił próbuje się uzyskać mody fikację kości twarzoczaszki [11]. Trwałe przesunięcie zębów jest możliwe w re zultacie długotrwałego działania ukierunkowanych sił. Znaczne ich wartości wywołują narastający ból, mogą powodować martwicę komórek ozębnej oraz być przyczyną występowania tzw. resorpcji podminowującej. Najpierw dochodzi do rozerwa nia włókien więzadła ozębnej oraz uszkodzenia ko mórek i tkanek. Następnie obserwuje się zwyro dnienie szkliste (hialinizację), których pierwszą oznaką jest obecność pyknotycznych jąder w ko mórkach, co ostatecznie powoduje pojawienie się obszarów pozbawionych tych komórek. Zjawisko to powoduje napływ makrofagów i osteoklastów, które resorbują kość przylegającą do martwiczej części więzadła i usuwają je razem z tkanką [12]. Słabsza siła działająca na ząb nie powoduje zmian martwiczych w obrębie komórek więzadła ozębnej i w konsekwencji doprowadza do przebudo wy zębodołów jako rezultat tzw. resorpcji czołowej. W czasie tego procesu osteoklasty układają się linio wo wzdłuż przyległego do uciskanego więzadła ozębnej brzegu kości wyrostka zębodołowego, po wodując bezpośrednią resorpcję kości. Duże zna czenie odgrywa tu stan zapalny, m. in. w aktywowa niu pewnych komórek oraz przebudowie kości w miejscu przyłożonej siły. Celem leczenia ortodon tycznego jest wywołanie przemieszczenia zębów w wyniku resorpcji czołowej. Resorpcji podmino wującej nie da się całkowicie uniknąć i współistnie je ona w pewnym odsetku przypadków [13]. Powstawanie zmian spowodowanych przez działanie sił przemieszczających w układzie ząb aparat więzadłowy kość wyrostka zębodoło wego jest tłumaczone jako: 1) oddziaływanie typu bioelektrycznego, 2) teoria odkształcenia kości oddziaływanie typu nacisk napięcie, 3) teoria na pięcia/naciągnięcia kości. Według teorii bioelektrycznej ruch zęba jest związany ze zmianami w metabolizmie kości kon trolowanymi przez sygnały elektryczne strumień potencjałów, który powstaje w kości pod wpływem mechanicznego odkształcenia wyrostka zębodoło wego [14, 15]. Ta różnica potencjałów może łado wać czynniki, które reagują ze swoistymi miejsca mi w błonie komórkowej lub pozwalają na przecho dzenie jonów przez te błony. Zengo et al. [16] jako jedni z pierwszych opisali na modelu żuchwy psa, że wklęsłe części uciskanej kości są elektronega tywne i aktywują działalność osteoblastów, wypu kłe powierzchnie natomiast są elektrycznie obojęt ne lub naładowane dodatnio i wykazują wzmożoną aktywność osteoklastyczną. Inni autorzy stwierdzi li na modelu żuchwy kotów, że siły działające pod czas ortodontycznego przesuwania zębów w połą czeniu z zewnętrznym drażnieniem prądem elek trycznym powodowały zwiększenie aktywności w komórkach, substancji zewnątrzkomórkowej w ozębnej i w kości żuchwy, a w konsekwencji szybkie przesunięcie zęba [14, 15]. W przypadku teorii nacisku i napięcia to zmia ny przepływu krwi w ozębnej, wywołane działa niem stałej siły, przyczyniają się do zmiany naprę żeń aparatu więzadłowego i przemieszczenia zęba. Ucisk na więzadła wywołuje spadek przepływu krwi, a ich rozciągnięcie może doprowadzić do wzrostu jej przepływu. Po stronie nacisku docho

3 Płyn szczeliny dziąsłowej i tkanek przyzębia w leczeniu ortodontycznym 573 dzi do dezorganizacji i zmniejszenia wytwarzania włókien ozębnej, a replikacja komórek zmniejsza się wskutek zwężenia naczyń krwionośnych. Po stronie napięcia włókna ozębnej są stymulowane, co powoduje wzrost tworzenia komórek, a zatem nowych włókien. Schwarz, a także Baumrind [cyt. wg 17], kontynuując tok tych badań, rozszerzyli tę teorię o stwierdzenie, że siła użyta do leczenia ortodontycznego nie powinna przekraczać ciśnie nia krwi we włośniczkach (20 25 g/cm 2 po wierzchni korzenia). Przekroczenie tej wartości może spowodować martwicę w ozębnej i przyle głej kości wskutek ich niedokrwienia. Teoria zakładająca, że zginanie jest najważniej szym czynnikiem w procesie przesuwania zębów, była po raz pierwszy ogłoszona przez Frarrara, a na stępnie potwierdzona przez Baumrinda i Grimma [cyt. wg 17]. Zgodnie z ich badaniami siły oddzia łujące na zęby podczas aktywacji aparatu ortodon tycznego są przekazywane na okoliczne tkanki. Kość jest uważana za tkankę dość elastyczną i w odpowiedzi na przyłożoną siłę zgina się razem z zębem i stałymi częściami ozębnej. To powoduje uruchomienie w tkance kostnej aktywnych proce sów odnowy komórek (bone turnover), a także po budza jej frakcję nieorganiczną. Teoria ta tłumaczy większą szybkość przemieszczenia zębów w kie runku miejsca po ekstrakcji niż z zachowaną tkan ką kostną, a także większą łatwość przemieszczania zębów u dzieci niż u dorosłych, gdyż kość jest u nich mniej uwapniona i bardziej elastyczna [18]. Zmiany w przepływie krwi w obrębie więza dła ozębnej powodują pojawienie się w tej okolicy czynników biochemicznych wywołujących reak cję ze strony komórek. Zjawisko przemieszczenia zęba występuje wskutek resorpcji kości wywoła nej przez osteoklasty w miejscu ucisku oraz jej apozycji przez osteoblasty w miejscu zwiększone go napięcia [19]. Wyodrębniono trzy fazy występujące podczas przemieszczania się zębów. Pierwsza (wczesna) charakteryzuje się szybką zmianą położenia zęba w przestrzeni ograniczonej więzadłem przyzębia natychmiast po przyłożeniu do niego siły. W na stępnej fazie obserwuje się względnie małe prze mieszczenie zęba lub jego brak. Tłumaczone jest to faktem, że w miejscu ucisku dochodzi do zwy rodnienia szklistego (hialinizacji) w więzadle ozębnej. Dalsza zmiana położenia zęba nie nastąpi do czasu aż martwicze tkanki nie będą całkowicie usunięte. Böhl et al. [20, 21] wykazali, że dookoła zębów narażonych na większą siłę działania czę ściej dochodzi do rozleglejszej hialinizacji. Pod czas trzeciej fazy przemieszczenie zęba znowu stopniowo lub nagle przyspiesza. Podczas wczesnej fazy powstaje ostry stan za palny, charakteryzujący się rozszerzeniem naczyń krwionośnych i migracją leukocytów z naczyń znajdujących się w więzadle ozębnej. Te komórki uwalniają cytokiny, które działają pośrednio lub bezpośrednio na komórki przyzębia. Ostra odpo wiedź zapalna typowa dla wczesnej fazy przesuwa nia zębów jest w przeważającej części wysiękowa, w której plazma i leukocyty opuszczają kapilary w obszarze ucisku tkanek przyzębnych. Dzień lub dwa dni później ostra faza zapalna zostaje zastąpio na przez proces przewlekły, który jest głównie fazą proliferacji fibroblastów, komórek śródbłonka, osteoblastów, a także komórek szpiku kości wyro stka zębodołowego. Wówczas leukocyty migrują w kierunku uciskanych tkanek przyzębnych i wpływają na proces przebudowy. Przewlekłe za palenie trwa do następnej aktywacji aparatu orto dontycznego, po której ponownie nastąpi ostry stan zapalny i proces będzie się powtarzał. Okres ostre go stanu zapalnego jest związany z odczuwaniem bólu i utrudnieniem żucia u pacjenta [22, 23]. Kwas arachidonowy główny składnik błon fosfolipidowych jest uwalniany z udziałem fosfoli pazy A 2. Uwalniane kwasy mogą być metabolizo wane na dwa sposoby: z udziałem cyklooksygena zy, wytwarzając prostaglandyny PGG 2, które mogą być przekształcane do PGE 2 lub metabolizowane przez 2 różne szlaki do prostacyklin i tromboksanu A 2. Kwas arachidonowy jest także przekształcany do kwasu 5 hydro peroksyeikozotetraenowego (5 HPETE), który następnie przekształca się w leuko trieny lub za pomocą 15 lipooksygenazy do li poksyny. Leukotrieny, tromboksany, lipoksyny i prostaglandyny są nazywane hormonami miejsco wymi i działają w tkankach i miejscach, w których są wytwarzane. Leukotrieny są mediatorami odpo wiedzi alergicznej i procesów zapalnych. Uwalnia nie ich następuje po połączeniu swoistych alerge nów z przeciwciałami IgE na powierzchni ko mórek tucznych. Powodują one skurcz małych naczyń tętniczych, wzrost przepuszczalności na czyniowej oraz przyciągają neutrofile i eozynofi le do miejsc zapalnych. Tromboksan A 2 odgrywa rolę w skurczu naczyń i agregacji trombocytów. Tromboksan B 2 jest głównym metabolitem trom boksanu A 2. Prostacyklina hamuje agregację trom bocytów i również rozszerza naczynia. Lipoksyna A rozszerza drobne naczynia krwionośne, lipoksy ny A i B hamują cytotoksyczne efekty komórek NK. Prostaglandyna E stymuluje aktywność osteo klastów i osteoblastów, stąd jej znacząca rola me diatora w procesie przesuwania zębów. Harell et al. [24] zasugerowali, że prostaglan dyny są ważnymi mediatorami w procesach za chodzących podczas działania sił mechanicznych. Wzrastający poziom PGE 2 w więzadle ozębnej bezpośrednio wpływa na wzrost liczby osteokla stów, zwiększenie ich aktywności, zdolność do

4 574 M. CHOMYSZYN GAJEWSKA, S. CZUPRYNA, M. PASTERNAK grupowania się, a przez to na resorpcję kości. Tak jak inne czynniki powodujące resorpcję kości, PGE 2 stymuluje także różnicowanie się osteobla stów, a przez to tworzenie nowej kości. Liczne ba dania dowiodły, że czynniki wzrostu, takie jak: płytkowy czynnik wzrostu PDGF, hormony pa rathormon (PTH), interleukiny i inne cytokiny wpływają na wytwarzanie PGE 2, a przez to na przebudowę kości, a tym samym możliwość prze suwania zębów [8, 24, 25]. Istnieje hipoteza, że wewnętrzne systemy sy gnalizacyjne w tkankach przetwarzają wiele ze wnętrznych bodźców na sygnały wewnętrzne lub tzw. wtórne przekaźniki. Są nimi m.in. camp i cgmp, związane z przebudową kości. Wzrost ich stężeń w komórkach lub tkankach dowodzi, że za działał pierwotny przekaźnik, jakim jest siła od działywania ortodontycznego [17]. Innym wtórnym czynnikiem, który odgrywa znaczącą rolę w przesuwaniu zębów jest 1,25 de hydroksycholekalcyferol (1,25 DHCC). Jest to biologicznie aktywna forma witaminy D, która od grywa duża rolę w homeostazie gospodarki wap niowej. Uważa się go za czynnik stymulujący re sorpcję kości przez wpływ na różnicowanie osteo klastów z ich prekursorów. Zwiększa także aktywność już istniejących osteoklastów, stymulu je mineralizację kości [26]. Liczne badania histo i immunohistochemicz ne dowiodły, że we wczesnej fazie leczenia orto dontycznego zębów następuje przemieszczenie płynu w więzadle przyzębia, a komórki i istota ze wnątrzkomórkowa odkształca się [26, 27]. Pod wpływem siły wytworzonej przez aparat ortodon tyczny w obszarach napięcia i naprężenia naczy niowo aktywne przekaźniki są uwalniane ze znie kształconych zakończeń nerwowych. W obszarze więzadła przyzębia większość zakończeń nerwo wych znajduje się blisko ścian naczyń krwiono śnych i dlatego uwolnione neuroprzekaźniki rea gują najpierw z kapilarami komórek śródbłonka [28 32]. W odpowiedzi na komórkach śródbłonka dochodzi do wzrostu receptorów, które łączą się z krążącymi leukocytami. Te migrujące komórki wydzielają wiele molekuł, w tym cytokiny i czyn niki wzrostu, część z nich może być uważana za mediatory stanu zapalnego, które stymulują wię zadło przyzębia i komórki leżące wzdłuż kości wyrostka do przemodelowania ich substancji ze wnątrzkomórkowej. Siła powodująca przebudowę kości umożliwia przesunięcie zębów w obszarze, w którym kość została zresorbowana [17]. Uważa się, że cytokiny biorą czynny udział w metabolizmie kości i dlatego podczas ortodon tycznego przesuwania zębów wzrasta stężenie in terleukin: IL 1, IL 2, IL 3, IL 6, IL 8, IL 10, TNF α, IFN γ oraz czynnika różnicującego osteoblasty (ODF). Wśród nich jedną z najważniejszych ról odgrywa IL 1, która stymuluje bezpośrednio czyn ność osteoklastów przez receptor, IL 1Rt typu I wytwarzany przez osteoklasty. Wydzielanie IL 1 następuje na skutek stymulacji przez neuroprzeka źniki, produkty wytwarzane przez bakterie, inne cytokiny, a także siły mechaniczne. IL 1 ma dwie formy α i β, których czynność polega na przycią ganiu leukocytów, stymulowaniu fibroblastów, ko mórek śródbłonka, osteoklastów i osteoblastów do resorpcji kości. Osteoblasty jako komórki docelo we dla IL 1 przekazują informację osteoklastom o resorpcji kości. Zwiększone stężenie IL 8 w wię zadle ozębnej w miejscu napięcia jest czynnikiem wyzwalającym przebudowę kości. TNF α wywo łuje ostre i przewlekłe zapalenie i stymuluje resorp cję kości. TNF α stymuluje bezpośrednio różnico wanie poprzedników osteoklastów w obecności czynnika stymulującego kolonie makrofagów (M CSF). IFN γ, znany jako wczesny marker odpo wiedzi immunologiczno zapalnej stymuluje także syntezę innych cytokin, takich jak: IL 1 i TNF α. Jako wynik zastosowania sił mechanicznych komórki w więzadle przyzębia mogą wytwarzać oznaczalne stężenia mediatorów zapalnych, które dyfundują do płynu szczeliny dziąsłowej. Uemat su et al. [3] przeprowadzili badania u pacjentów leczonych ortodontycznie, osób ogólnie zdro wych, niepozostających w leczeniu specjalistycz nym. Osoby te uprzednio przez 6 miesięcy nie za żywały antybiotyków i miesiąc przed badaniem środków przeciwzapalnych i przeciwbólowych. Pacjenci mieli zdrowe przyzębie, a na zdjęciu pan tomograficznym nie było odchyleń od normy. W ciągu miesiąca przed badaniem płukali jamę ustną preparatem z zawartością chlorheksydyny, aby usunąć miejscowy stan zapalny. Miało to za pewnić, że zmiany w stężeniu czynników proza palnych w płynie szczeliny były wynikiem reakcji na działanie sił ortodontycznych. Płyn ze szczeli ny dziąsłowej każdorazowo pobierano za pomocą sterylnych papierowych pasków, a następnie na tychmiast oznaczano objętość płynu za pomocą urządzenia Periotron Objętość płynu uzy skana podczas ortodontycznego przesuwania zę bów, po 24 godzinach od przyłożenia siły, była większa niż w szczelinie zęba nieleczonego orto dontycznie. Stężenie IL 1β i IL 6, TNF α i IGF ze szczeliny dziąsłowej zęba leczonego po 24 godzi nach było znacząco wyższe niż z zęba przeciw stawnego i przeciwległego. Stężenie cytokin na µg białka w płynie dziąsłowym utrzymywał się na podobnym poziomie przy zębach leczonych i nie leczonych po godzinie od przyłożenia siły mecha nicznej, a znacząco wzrastał przy zębie leczonym ortodontycznie po 24 godzinach. Znaczący spadek stężenia cytokin przy zębie przesuszonym obser

5 Płyn szczeliny dziąsłowej i tkanek przyzębia w leczeniu ortodontycznym 575 wowano po 168 godzinach, kiedy było porówny walne ze stężeniem przy zębach kontrolnych i by ło to związane ze znacznym zmniejszeniem warto ści przyłożonej siły. Na podstawie przeprowadzo nych badań dowiedziono, że zawartość płynu znacząco różniła się między poszczególnymi próbkami. Objętości cytokin na µg białka w płynie szczeliny dziąsłowej zęba poddanego działaniu si ły ortodontycznej wykazywała szybki i przemija jący wzrost. Wynika to z urazu mechanicznego, czego objawem jest stan zapalny tkanki związany z procesami przebudowy kości wyrostka podczas przemieszczenia zęba [3, 19]. Prostaglandyny jako mediatory stanu zapalne go mają wpływ na przemieszczenie zęba w kości, a osteoblast jest obecnie postrzegany jako komór ka, która reguluje fazę tworzenia i resorpcji w cy klu przemiany kości w odpowiedzi na pobudzenia hormonalne i mechaniczne. Ostatnie doniesienia w piśmiennictwie zwra cają uwagę nie tylko na komórkowe, molekularne i tkankowe reakcje zachodzące w ozębnej, ale tak że na duży udział procesów genetycznych [12, 17]. Mechaniczna aktywacja komórek kości jest powiązana z informacją genetyczną, a także wy dzielaniem różnych enzymów, takich jak np. syn tetaza prostaglandyny G/H. Badania u szczurów wykazały ekspresję mrna dla osteonektyny, oste okalcyny i osteopontyny. Stężenie tych czynników wzrastało w odpowiedzi na przyłożona siłę orto dontyczną i utrzymywało się nawet przez 48 go dzin. Uważa się, że nawet 26 genów bierze udział w różnicowaniu i regulacji osteoklastów. W po wiązaniu z przebudową kości i działaniem PGE 2 wspomina się też m.in. o roli kompleksu RANK RANKL OPG [33, 34]. Autorzy opisują różne mechanizmy biorące udział w tych procesach z udziałem genów kontro lujących proces przebudowy kości. Prowadzone badania z dziedziny genetyki molekularnej mają ogromne znaczenie w zrozumieniu roli i identyfi kacji pozostałych genów biorących udział w prze budowie kości. Ma to podstawowe znaczenie w rozwoju nowoczesnej diagnostyki, prognozo wania i możliwości terapeutycznych w klinicznej ortodoncji i periodontologii. Uważa się, że kon cepcja leczenia ortodontycznego będzie łączyć działanie mechaniczne i interwencję molekularno genetyczno komórkową. Piśmiennictwo [1] DAVIDOVITCH Z., NICOLAY O. F., NGAN P.W., SHANFELD J. L.: Neurotransmitters, cytokines and the control of alve olar bone remodeling in orthodontics. Dent. Clin. North. Am. 1988, 32, [2] DAVIDOVITCH Z.: Tooth movement. Crit. Rev. Oral Biol. Med. 1991, 2, [3] UEMATSU S., MOGI M., DEGUCHI T.: Interleukin (IL) lβ, IL 6, tumor necrosis factor α, epidermal growth factor, and β 2 microglobulin levels are elevated in gingival cervicular fluid during human orthodontic tooth movement. J. Dent. Res. 1996, 75, [4] HOROWITZ M. C., COLEMAN D. L., FLOOD P. M., KUPPER T. S., JILKA R. L.: Parathyroid hormone and lipopolysac charide induce murine osteoblast like cells to secrete a cytokine indistinguishable from granulocyte macrophage colony stimulating factor. J. Clin. Invest. 1989, 83, [5] LINKHART T. A., LINKHART S. G., MACCHARLES D. C., LONG D. L., STRONG D. D.: Interleukin 6 messenger RNA expression and interleukin 6 protein secretion in cells isolated from normal bone: regulation by interleukin 1. J. Bone Miner. Res. 1991, 6, [6] CENTRELLA M., MC CARTHY T. L., CANALIS E.: β 2 microglobulin enhances insulin like growth factor I receptor le vels and synthesis in bone cell cultures. J. Biol. Chem. 1989, 264, [7] SAMUELS R. H. A., PENDER N., LAST K. S.: The effects of orthodontic tooth movement on the glycosaminoglycan components of gingival crevicular fluid. J. Clin. Periodontol. 1993, 20, [8] GRIEVE W. G. 3rd, JOHNSON G. K., MOORE R. N., REINHARDT R. A., DUBOIS L. M.: Prostaglandin E (PGE) and in terleukin 1β (IL 1β) levels in gingival crevicular fluid during human orthodontic tooth movement. Am. J. Orthod. Denofac. Orthop. 1994, 105, [9] TZANNETOU S., EFSTRATIADIS S., NICOLAY O., GRBIC J.: Interleukin 1β and β glucuronidase in gingival crevicular fluid from molars during rapid palatal expansion. Am. J. Orthod. Dentofac. Orthop. 1999, 115, [10] RYGH P., BRUDVIK P.: The histological responses of the periodontal ligament to horizontal orthodontic loads. In: The periodontal ligament in health and disease. Eds.: Berkowitz B.B., Moxham B.J., Newman H.N. St. Luis. Mos by 1995, [11] MAO J. J., WANG X., KOPHER R. A.: Biomechanics of craniofacial sutures orthopedic implications. Angle Orthod. 2003, 73, [12] MASELLA R. S., MEISTER M.: Current concepts in the biology of orthodontic tooth movement. Am. J. Orthod. Den tofac. Orthop. 2006, 129, [13] BRYANT D. M., WYLIE F. G., STOW J. L.: Regulations of endocytosis, nuclear translocation and signaling of fobro blast growth factor receptor 1 by E cadherin. Mol. Biol. Cell. 2005, 16, [14] DAVIDOVITCH Z., FINKELSON M. D., STEIGMAN S., SHANFELD J. L, MONTGOMERY P. C., KOROSTAFF E.: Electric cur rents, bone remodeling and orthodontic tooth movement. I the effect of electric currents on periodontal nucleoti des. Am. J. Orthod. 1980, 77,

6 576 M. CHOMYSZYN GAJEWSKA, S. CZUPRYNA, M. PASTERNAK [15] DAVIDOVITCH Z., FINKELSON M. D., STEIGMAN S., SHANFELD J. L., MONTGOMERY P. C., KOROSTAFF E.: Electric cur rents, bone remodeling and orthodontic tooth movement. II Increase in rate of tooth movement and periodontal cyclic nucleotide levels by combused force and electric current. Am. J. Orthod. 1980, 77, [16] ZENGO A. N., BASSETT C. A., PAWLUK R. J., PROUNTZOS G.: In vivo bioelectric potentials in the dentoalveolar com plex. Am. J. Orthod. 1974, 66, [17] KRISHNAN V., DAVIDOVITCH Z.: Cellular, molecular, and tissue level reactions to orthodontic force. Am. J. Orthod. Dentofac. Orthop. 2006, 129, [18] GRIMM F. M.: Bone bending, a feature of orthodontic tooth movement. Am. J. Orthod. 1972, 62, [19] UEMATSU S., MOGI M., DEGUCHI T.: Increase of transforming growth factor β in gingival cervicular fluid during human orthodontic tooth movement. Arch. Oral. Biol. 1996, 41, [20] VON BÖHL M., MALTHA J. C., VON DEN HOFF J. W., KUIJPERS JAGTMAN A.M.: Focal hyalinization during experi mental tooth movement in beagle dogs. Am. J. Orthod. Dentofac. Orthop. 2004, 125, [21] VON BÖHL M., MALTHA J. C., VON DEN HOFF J. W., KUIJPERS JAGTMAN A. M.: Changes in the periodontal ligament after experimental tooth movement using high and low continuous forces in beagle dogs. Angle Orthod. 2004, 74, [22] PILON J. J. A. M., KUIJPERS JAGTMAN A. M., MALTHA J. C.: Magnitude of orthodontic forces and rate of bodily to oth movement an experimental study in beagle dogs. Am. J. Orthod. Dentofac. Orthop. 1996, 110, [23] VAS LEEUWEN E. J., MALTHA J. C., KUIJPERS JAGTMAN A. M.: Tooth movement with light continuous and discon tinuous forces in beagle dogs. Eur. J. Oral Sci. 1999, 107, [24] HARELL A., DEKEL S., BINDERMEN I.: Biochemical effect of mechanical stress on cultured bone cells. Calcif. Tis sue Res. 1977, 22 (suppl), [25] YAMASAKI K., SHIBATA Y., IMAI S., TANI Y., SHIBASAKI Y., FUKUHARA T.: Clinical application of prostaglandin E 1 (PGE 1 ) upon orthodontic tooth movement. Am. J. Orthod. 1984, 85, [26] KAWAKAMI M., TAKANO YAMAMOTO T. T.: Local injection of 1,25 dihydroxyvitamin D 3 enhanced bone formation for tooth stabilization after experimental tooth movement in rats. J. Bone Miner. Metab. 2004, 22; [27] SANDY J. R.: Signal transduction. Br. J. Orthod. 1998, 25, [28] IWASAKI L. R., HAACK J. E., NICKEL J. C., MORTON J.: Human tooth movement in response to continuous stress of low magnitude. Am. J. Orthod. Dentofac. Orthop. 2000, 117, [29] NAKANISHI H., SEKI Y., KOHNO T., MURAMOTO T., TODA K., SOMA K.: Changes in response properties of periodon tal mechanoreceptors after experimental orthodontic tooth movement in rats. Angle Orthod. 2004, 74, [30] KOBAYASHI H., OCHI K., SAITO I., HAMADA K., MAEDA T.: Alterations in ultra structural localization of growth as sociated protein 43 (GAP 43) in periodontal Rufini endings of rat molars during experimental tooth movement. J. Dent. Res. 1998, 77, [31] LINDEN R. W. A.: An update on the innervation of the periodontal ligament. Eur. J. Orthod. 1990, 12, [32] NOREVALL L. I., FORSGREN S., MATTSON L.: Expression of neuropeptides (CGRP, substance P) during and after orthodontic tooth movement in the rat. Eur. J. Orthod. 1995, 17, [33] KANZAKI H., CHIBA M., SHIMIZU Y., MITANI H.: Periodontal ligament cells under mechanical stress induce osteoc lastogenesis by receptor activator of nuclear factor kappa B ligand up regulation via prostaglandin E 2 synthesis. J. Bone Miner. Res. 2002, 17, [34} WILDE J., YOKOZEKI M., TERAI K., KUDO A., MORIYAMA K.: The divergent expression of periostin mrna in the periodontal ligament during experimental tooth movement. Cell Tissue Res. 2003, 312, Adres do korespondencji: Maria Chomyszyn Gajewska Katedra Periodontologii i Klinicznej Patologii Jamy Ustnej IS CM UJ ul. Montelupich Kraków tel./fax: e mail: mdgajews@cyf kr.edu.pl Praca wpłynęła do Redakcji: r. Po recenzji: r. Zaakceptowano do druku: r. Received: Revised: Accepted: