During development, tooth germs undergo various morphological changes resulting from interactions between the oral epithelium and ectomesenchyme. These processes are influenced by the extracellular matrix, the composition of which, along with cell adhesion and signaling, is regulated by metalloproteinases. Notably, these include matrix metalloproteinases (MMPs), a disintegrin and metalloproteinases (ADAMs), and a disintegrin and metalloproteinases with thrombospondin motifs (ADAMTSs). Our analysis of previously published scRNAseq datasets highlight that these metalloproteinases show dynamic expression patterns during tooth development, with expression in a wide range of cell types, suggesting multiple roles in tooth morphogenesis. To investigate this, Marimastat, a broad-spectrum inhibitor of MMPs, ADAMs, and ADAMTSs, was applied to ex vivo cultures of mouse molar tooth germs. The treated samples exhibited significant changes in tooth germ size and morphology, including an overall reduction in size and an inversion of the typical bell shape. The cervical loop failed to extend, and the central area of the inner enamel epithelium protruded. Marimastat treatment also disrupted proliferation, cell polarization, and organization compared with control tooth germs. In addition, a decrease in laminin expression was observed, leading to a disruption in continuity of the basement membrane at the epithelial-mesenchymal junction. Elevated hypoxia-inducible factor 1-alpha gene (Hif-1α) expression correlated with a disruption to blood vessel development around the tooth germs. These results reveal the crucial role of metalloproteinases in tooth growth, shape, cervical loop elongation, and the regulation of blood vessel formation during prenatal tooth development.NEW & NOTEWORTHY Inhibition of metalloproteinases during tooth development had a wide-ranging impact on molar growth affecting proliferation, cell migration, and vascularization, highlighting the diverse role of these proteins in controlling development.
- MeSH
- faktor 1 indukovatelný hypoxií - podjednotka alfa metabolismus genetika MeSH
- inhibitory matrixových metaloproteinas farmakologie MeSH
- kyseliny hydroxamové farmakologie MeSH
- metaloproteasy metabolismus genetika MeSH
- moláry embryologie růst a vývoj metabolismus enzymologie MeSH
- morfogeneze MeSH
- myši inbrední C57BL MeSH
- myši MeSH
- odontogeneze * MeSH
- proliferace buněk * MeSH
- vývojová regulace genové exprese MeSH
- zubní zárodek embryologie metabolismus enzymologie MeSH
- zvířata MeSH
- Check Tag
- myši MeSH
- zvířata MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
Úvod: V důsledku metabolických dějů dochází v živých strukturách k endogenní produkci chemiluminiscence, kterou také označujeme jako biologickou autochemiluminiscenci (BAL). Generování BAL je úzce spojeno s oxidačními procesy, tvorbou volných radikálů a obecně oxidačně-redukční homeostázou zkoumaného biologického materiálu. BAL byla již dříve studována v savčích buněčných modelech a tkáních. Doposud ovšem nebyl tento jev popsán v případě struktur zubní tkáně. Kromě endogenně generované BAL lze BAL indukovat i exogenně, a to jak fyzikálními (UV záření, mechanické poškození, teplo), tak i chemickými (oxidační činidla, např. H2O2) a biotickými (patogeny) faktory. Metodika: V předložené práci byla zkoumána endogenně produkovaná i exogenně indukovaná BAL v povrchových a vnitřních strukturách semiretinovaných a retinovaných třetích molárů, které byly indikovány k extrakci zubním lékařem pro jejich nevhodné uložení v čelisti u dvou pacientů (žena, 21 let, muž, 22 let). Detekce BAL byla provedena po mechanickém odstranění zubního plaku rotačním kartáčkem. Pomocí piezoelektrické pily byly připraveny podélné řezy vedené tak, aby došlo k odhalení všech vnitřních částí zubu. Takto připravené vzorky – celého vnitřního řezu a vnější části celého zubu – byly podrobeny detekci BAL ve světlotěsné komoře za použití fotonásobičového modulu. Následně byly vzorky ošetřeny roztokem oxidačního činidla 3% H2O2 a redukčního činidla 10 mM TCEP (tris(karboxyethyl)fosfin). Výsledky: U obou vzorků zubu bylo prokázáno, že produkují BAL. Produkce endogenní chemiluminiscence byla pozorována ve vnitřních strukturách zubu (18 600 pulzů/600 s), která byla přibližně 2,7krát vyšší než BAL detekovaná na povrchových strukturách zubu (6 900 pulzů/600 s). Po ošetření H2O2 došlo k významnému (až 14násobnému) nárůstu BAL pro vnitřní struktury zubu ve srovnání s bazální intenzitou endogenně produkované BAL. Aplikace TCEP (negativní kontrola) vedla k mírnému potlačení produkce BAL. Závěr: Výsledky této pilotní studie ukazují, že BAL může být produkována nejenom měkkými tkáněmi, ale i tvrdou zubní tkání. Získané výsledky by mohly být využity k výzkumu metabolické aktivity a reaktivity vnitřních i vnějších částí zubu, a to především v kontextu výzkumu oxidačněredukční homeostázy. Detekce BAL by také mohla být aplikována pro vývoj nových zobrazovacích technik.
Introduction: As a result of metabolic processes, the endogenous production of chemiluminescence occurs in living biological structures, which we also refer to as biological autochemiluminescence (BAL). The generation of BAL is closely connected with oxidation processes, the formation of free radicals, and in general the redox homeostasis of the investigated biological material. BAL has previously been studied in mammalian cells and tissues. So far, however, this phenomenon has not been described in dental tissue structures. In addition to endogenously generated BAL, BAL can be exogenously induced by physical (UV radiation, mechanical damage, heat), chemical (oxidizing agents, e.g. H2O2) or biotic (pathogens) factors. Methods: Endogenously and exogenously induced BAL were investigated on the surface and internal structures of semi-impacted and impacted third molars, which were indicated for extraction by a dentist due to their inappropriate placement in the jaw in two patients (a 21-year-old woman and a 22-year-old man). BAL detection was performed with samples after dental plaque was mechanically removed with a rotating brush. Using a piezosurgery unit with a saw headpiece, longitudinal sections were made to reveal all internal parts of the tooth. The samples prepared in this way – the entire internal section and the external part of the entire tooth – were subjected to BAL detection in a dark chamber using H7360-01 PMT photomultiplier. Subsequently, the samples were treated with a solution of the oxidizing agent 3% H2O2 or the reducing agent 10 mM TCEP (tris(carboxyethyl)phosphine). Results: Both tooth samples were shown to produce BAL. Endogenous chemiluminescence production was observed in the internal structures of the tooth (18,600 counts/600 s), which was 2.7-fold higher than the BAL detected on the tooth outer surfaces (6,900 counts/600 s). After H2O2 treatment, there was a significant (up to 14-fold) increase in BAL for internal tooth structures compared to the basal intensity of endogenously produced BAL. The application of TCEP (negative control) resulted in a residual suppression of BAL production. Conclusion: The results of this pilot study show that BAL can be produced not only by soft tissues but also by hard dental tissue. The obtained results could be used for further research of the metabolic activity and reactivity of the inner and outer parts of the tooth, especially in the context of redox biology research. BAL detection could also be applied in the development of new imaging techniques.
INTRODUCTION: The primary aim of this study was to assess the amount and long-term stability of orthodontically created bone in patients with agenesis of maxillary lateral incisors after canine distalization. The secondary aim was to explore the impact of patient age on the process of alveolar bone resorption. METHODS: A group of patients with agenesis of the maxillary permanent lateral incisor was examined at 4 time points: the beginning of orthodontic treatment (T1, n = 80), the end of treatment (T2, n = 80), 2-5 years after treatment (T3, n = 79), and 12-15 years after treatment (T4, n = 32). The width of the edentulous alveolar bone was measured from study casts at the level of the bone ridge (point A) and 5 mm apically from the alveolar ridge (point B). Alveolar ridge height was also recorded using panoramic radiographs at all time points. Paired t tests, 2-sample t tests, Friedman test with Bonferroni correction, Spearman`s correlation, and linear regression tests were used to analyze the data. RESULTS: The alveolar ridge width was reduced by an average of 0.44 mm at point A and 0.47 mm at point B during the 12-15 years after treatment (T2-T4) and by 0.21 mm and 0.19 mm during the last 10 years (T3-T4). The alveolar ridge height was reduced by 0.59 mm between T2 and T4 and by 0.05 mm between T3 and T4. All reductions in ridge width and height were statistically significant (P <0.05). However, no significant correlation was observed between patient age and changes in alveolar bone parameters (P >0.05). CONCLUSIONS: Although the reductions in alveolar ridge dimensions were statistically significant, the orthodontically created bone after canine distalization remained stable 12-15 years after treatment in both the horizontal and vertical dimensions. Patient age did not significantly influence alveolar bone changes.
- MeSH
- anodoncie * terapie diagnostické zobrazování MeSH
- čelist bezzubá MeSH
- dítě MeSH
- dospělí MeSH
- lidé MeSH
- maxila * MeSH
- mladiství MeSH
- mladý dospělý MeSH
- následné studie MeSH
- osteogeneze fyziologie MeSH
- posun zubů * metody MeSH
- processus alveolaris * diagnostické zobrazování patologie abnormality MeSH
- rentgendiagnostika panoramatická MeSH
- resorpce alveolární kosti diagnostické zobrazování MeSH
- řezáky * abnormality diagnostické zobrazování MeSH
- věkové faktory MeSH
- Check Tag
- dítě MeSH
- dospělí MeSH
- lidé MeSH
- mladiství MeSH
- mladý dospělý MeSH
- mužské pohlaví MeSH
- ženské pohlaví MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
Most tooth-bearing non-mammalian vertebrates have the capacity to replace their teeth throughout life. This capacity was lost in mammals, which replace their teeth only once at most. Not surprisingly, continuous tooth replacement has attracted much attention. Classical morphological studies (e.g. to analyse patterns of replacement) are now being complemented by molecular studies that investigate the expression of genes involved in tooth formation. This review focuses on ray-finned fish (actinopterygians), which have teeth often distributed throughout the mouth and pharynx, and more specifically on teleost fish, the largest group of extant vertebrates. First we highlight the diversity in tooth distribution and in tooth replacement patterns. Replacement tooth formation can start from a distinct (usually discontinuous and transient) dental lamina, but also in the absence of a successional lamina, e.g. from the surface epithelium of the oropharynx or from the outer dental epithelium of a predecessor tooth. The relationship of a replacement tooth to its predecessor is closely related to whether replacement is the result of a prepattern or occurs on demand. As replacement teeth do not necessarily have the same molecular signature as first-generation teeth, the question of the actual trigger for tooth replacement is discussed. Much emphasis has been laid in the past on the potential role of epithelial stem cells in initiating tooth replacement. The outcome of such studies has been equivocal, possibly related to the taxa investigated, and the permanent or transient nature of the dental lamina. Alternatively, replacement may result from local proliferation of undifferentiated progenitors, stimulated by hitherto unknown, perhaps mesenchymal, factors. So far, the role of the neurovascular link in continuous tooth replacement has been poorly investigated, despite the presence of a rich vascularisation surrounding actinopterygian (as well as chondrichthyan) teeth and despite a complete arrest of tooth replacement after nerve resection. Lastly, tooth replacement is possibly co-opted as a process to expand the number of teeth in a dentition ontogenetically whilst conserving features of the primary dentition. That neither a dental lamina, nor stem cells appear to be required for tooth replacement places teleosts in an advantageous position as models for tooth regeneration in humans, where the dental lamina regresses and epithelial stem cells are considered lost.
- MeSH
- biologická evoluce MeSH
- ryby * fyziologie MeSH
- zuby * MeSH
- zvířata MeSH
- Check Tag
- zvířata MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- práce podpořená grantem MeSH
- přehledy MeSH
Úvod a cíl: V případě ztráty zubu u dospělého pacienta lze volit mezi dentálním implantátem a autotransplantací zubu s ukončeným vývojem kořene. Cílem této kazuistiky je prezentovat osobní zkušenosti pacienta, který podstoupil náhradu dvou zubů – jednoho pomocí dentálního implantátu a druhého autotransplantací třetího moláru. Popis případu: Pacient ve věku 49 let byl odeslán na specializované pracoviště k posouzení náhrady zubů 15 a 17. Hlavním problémem pacienta byla ztráta mastikační funkce po extrakci čtyř zubů na pravé straně. Vyšetření odhalilo, že zub 38 je indikován k extrakci, a proto byla pacientovi nabídnuta možnost nahradit zub 17 autotransplantací zubu 28, která byla provedena. Zub 15 byl nahrazen implantátem. Transplantovaný zub vyžadoval ošetření kořenových kanálků a následně byla doporučena protetická úprava jeho korunky. Výsledky hlášené pacientem, které byly zaznamenány prostřednictvím dotazníku, ukázaly, že byl spokojen s výsledky v obou případech. Autotransplantát poskytl rychlejší funkční rehabilitaci, ale byl spojen s vyšším počtem návštěv kvůli nutnosti ošetření kořenových kanálků. Závěr: Při plánování individualizovaného léčebného plánu je nezbytné zohlednit očekávání a hlavní obtíže pacienta. Autotransplantace zubu je možností náhrady při zohlednění všech nutných kroků, pokud je k dispozici vhodný donor. Dentální implantát je preferovanou volbou v případě dostatečné nabídky kosti.
Introduction and aim: For tooth loss in adult patients, treatment options include dental implants and autotransplantation of a tooth with complete root formation. This case report presents a patient’s experience undergoing both treatments – one tooth replaced with a dental implant and another with an autotransplanted third molar. Case description: A 49-year-old patient, concerned about masticatory function loss after the extraction of four teeth on the right side, was referred for evaluation. Examination indicated that tooth 38 required extraction, offering the opportunity to replace tooth 17 with an autotransplanted tooth 28. Tooth 15 was replaced with a dental implant. The transplanted tooth required root canal treatment (RCT) and prosthetic crown modification. Patient-reported outcomes, acquired through a questionnaire, showed satisfaction with both procedures. The autotransplant allowed for a quicker functional recovery but involved more visits due to the necessity of RCT. Conclusion: Individualized treatment planning must consider patient expectations and primary concerns. Autotransplantation is viable when a suitable donor tooth is available, but one must consider all steps including RCT and potential prosthodontic reconstruction. Dental implants are preferred when bone availability is sufficient.
- MeSH
- extrakce zubů metody MeSH
- fixní ortodontický aparát MeSH
- kefalometrie metody MeSH
- lidé MeSH
- mladiství MeSH
- mladý dospělý MeSH
- moláry abnormality diagnostické zobrazování MeSH
- otevřený skus * diagnostické zobrazování diagnóza terapie MeSH
- posun zubů * klasifikace ošetřování MeSH
- retrospektivní studie MeSH
- výsledek terapie MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- mladiství MeSH
- mladý dospělý MeSH
- mužské pohlaví MeSH
- ženské pohlaví MeSH
- MeSH
- autologní transplantace * klasifikace metody MeSH
- dítě MeSH
- fixní ortodontický aparát MeSH
- lidé MeSH
- rentgendiagnostika panoramatická metody MeSH
- špičák * abnormality diagnostické zobrazování transplantace MeSH
- stomatochirurgické výkony klasifikace metody MeSH
- zaklíněný zub diagnostické zobrazování terapie MeSH
- Check Tag
- dítě MeSH
- lidé MeSH
- ženské pohlaví MeSH
- Publikační typ
- kazuistiky MeSH
Cílem článku je podělit se o naše zkušenosti se zhotovováním 3D modelů autotransplantovaných zubů a jejich vlastním použitím při výkonu. Zhotovení 3D repliky zubu pro chirurgické využití má tři fáze: tvorba virtuálního modelu repliky, výroba pomocí 3D tiskárny a sterilizace. Na naše oddělení byla doporučena 37letá zdravá pacientka k návrhu řešení stavu zubů ve II. kvadrantu. Po posouzení klinického stavu, zhodnocení CBCT (cone beam computed tomography) a po domluvě s pacientkou jsme se rozhodli pro extrakce zubů 26, 27 a následně autotransplantaci zubu 28 do místa 26. Na základě dat z CBCT jsme vytvořili dva 3D modely autotransplantovaného zubu a provedli jejich sterilizaci. Po extrakci zubů 26 a 27 jsme extrakční ránu 26 upravili za pomoci vytvořených 3D modelů a provedli autotransplantaci, přičemž extraalveorální čas zubu 28 byl pouze 21 vteřin. Hojení proběhlo bez komplikací a pacientka je s výsledkem spokojená. Autotransplantace je jednou z možností volby při řešení ageneze nebo ztráty zubu. Využití 3D modelu při operačním zákroku vede k výraznému zkrácení extraalveolárního času autotransplantátu a ke snížení nebezpečí poškození buněk periodontálního ligamenta opakovaným vkládáním autotransplantátu do připravované štoly.
The aim of this study is to show the experience with autotransplanted 3D model development and its use during surgery. The development of a 3D model has undergone three phases: building the virtual model, 3D printing and finally sterilisation. A 37-year-old female patient was recommended to our department for treatment of the 2nd quadrant. After planning the extraction of 26, 27 and consequently autotransplantation of tooth 28 was decided. According to CBCT data, two 3D models of the autotransplanted tooth were built and plasma sterilisation was done. After extraction of 26 and 27, a tooth cavity was prepared for the 3D model phantom and the autotransplantation was finished; extra alveolar time of tooth 28 was only 21 seconds. Healing period had no adverse problems and the patient was very satisfied with the result. Autotransplantation is one of the possible choices when treating malformation or tooth loss. The use of a 3D phantom during surgery leads to shortening of surgery time, thus lowering the risk of periodontal tissue damage by repeated testing of the right size of the tooth position and size.
- MeSH
- 3D tisk * MeSH
- autologní štěp klasifikace transplantace MeSH
- autologní transplantace * metody MeSH
- dospělí MeSH
- extrakce zubů metody MeSH
- lidé MeSH
- moláry transplantace MeSH
- počítačová tomografie s kuželovým svazkem metody MeSH
- Check Tag
- dospělí MeSH
- lidé MeSH
- ženské pohlaví MeSH
- Publikační typ
- kazuistiky MeSH
- práce podpořená grantem MeSH
- MeSH
- dítě MeSH
- horní končetina diagnostické zobrazování MeSH
- korelace dat MeSH
- lidé MeSH
- mladiství MeSH
- rentgendiagnostika panoramatická MeSH
- statistika jako téma MeSH
- určení kostního věku metody statistika a číselné údaje MeSH
- určení zubního věku * metody MeSH
- věkové faktory MeSH
- vývoj dítěte MeSH
- zuby růst a vývoj MeSH
- Check Tag
- dítě MeSH
- lidé MeSH
- mladiství MeSH
- mužské pohlaví MeSH
- ženské pohlaví MeSH
- Publikační typ
- klinická studie MeSH
BACKGROUND: This 20-year retrospective study aimed to evaluate the treatment methods used in patients with impacted maxillary permanent canines and to determine the occurrence of ankylotic and resorptive processes and their association with potential risk factors. METHODS: The cohort consisted of 351 consecutive Caucasian patients (120 males and 231 females, mean age 18.4 and 19.9 years, respectively) with 420 impacted maxillary permanent canines. CT and CBCT findings were subsequently confirmed during surgery. Statistical analyses were performed by the generalized linear models, Pearson x2 and Fisher exact tests using the statistical programs R and Statistica v. 14. RESULTS: A total of 273 (65.0%) impacted canines were aligned in the dental arch by orthodontic traction after surgical exposure, this treatment was predominant in patients under 20 years of age. Surgical extraction was performed in 115 (27.2%) impacted canines and was more common in older patients. Ankylotic changes were recorded in 61 (14.5%) impacted canines. The probability of ankylosis increased with age, particularly after the patient's 20th year of life (p < 0.001). Patients were 1.2% likely to develop ankylosis at age 15 years, 4.3% at age 20 years, 14.1% at age 25 years, and 96.8% at age 45 years. Invasive cervical root resorption (ICRR) was found in 8 (1.9%) canines. In 4 canines (1.0%), root ankylosis in addition to ICRR was observed. In contrast to ankylosis, whose frequency of occurrence increased with age, the occurrence of ICRR resulting from PDL damage during surgery was more typical in younger patients. Canines in a high position above the root apices of the adjacent teeth, with a horizontal inclination of the longitudinal axis, with the crown located deep in the center of the alveolar bone and with labiopalatal position, should be considered critically impacted canines with a high risk to failure of orthodontic traction. CONCLUSION: In conclusion, the treatment of impacted canines depends mainly on the age of the patient, and the position and inclination of the longitudinal axis of the impacted tooth. To select an adequate treatment method, we recommend CBCT examination, which allows a precise analysis of the position of impacted canines.
- MeSH
- dítě MeSH
- dospělí MeSH
- extrakce zubů MeSH
- kohortové studie MeSH
- lidé MeSH
- maxila * chirurgie MeSH
- mladiství MeSH
- mladý dospělý MeSH
- ortodontická extruze metody MeSH
- počítačová rentgenová tomografie MeSH
- počítačová tomografie s kuželovým svazkem * MeSH
- resorpce zubního kořene diagnostické zobrazování etiologie MeSH
- retrospektivní studie MeSH
- rizikové faktory MeSH
- špičák * diagnostické zobrazování MeSH
- věkové faktory MeSH
- zaklíněný zub * chirurgie diagnostické zobrazování MeSH
- zubní ankylóza * diagnostické zobrazování MeSH
- Check Tag
- dítě MeSH
- dospělí MeSH
- lidé MeSH
- mladiství MeSH
- mladý dospělý MeSH
- mužské pohlaví MeSH
- ženské pohlaví MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
