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
- MeSH
- bělení zubů metody MeSH
- dospělí MeSH
- lidé MeSH
- resorpce zubního kořene * chirurgie MeSH
- retence zubní protézy metody MeSH
- řezáky chirurgie MeSH
- terapie kořenového kanálku metody MeSH
- zánět komplikace MeSH
- zubní korunky MeSH
- zubní protéza - oprava metody MeSH
- Check Tag
- dospělí MeSH
- lidé MeSH
- mužské pohlaví MeSH
- Publikační typ
- kazuistiky MeSH
Úvod a cíl: Autotransplantace zubů u dospělých pacientů představuje výzvu kvůli nízké pravděpodobnosti revaskularizace zubní dřeně vyžadující ošetření kořenových kanálků. Toto ošetření nejen komplikuje celkové ošetření, ale v některých případech jej činí neproveditelným. Cílem této práce je prozkoumat alternativní postupy pro autotransplantaci zubů u dospělých pacientů, které by eliminovaly potřebu následného ošetření kořenových kanálků donorového zubu. Metodika: Pro zodpovězení této otázky provedl autor rešerši v online databázích Scopus, Web of Science a MEDLINE. Výsledky: Současné protokoly pro autotransplantované zuby s ukončeným vývojem doporučují ošetření kořenových kanálků před operací anebo 14 dní po operaci. Studie řídící se těmito protokoly prezentují vysokou úspěšnost a prediktabilitu. Alternativním přístupem je zahájit ošetření kořenových kanálků pouze v případě výskytu postoperačních komplikací. Tento přístup však přináší výzvy v postoperačním hodnocení klinického stavu zubní dřeně. Pro zvýšení potenciálu zubní dřeně pro revaskularizaci lze provést extraorální resekci kořenového hrotu (EORR). Závěr: Pro klinickou praxi je důležitý správný výběr případů i s ohledem na anatomii endodontu. Riziko komplikací alternativních postupů ve srovnání se současnými protokoly zastiňuje potenciální benefity. EORR v kombinaci s metodami umožňujícími objektivní měření revaskularizace zubní dřeně může představovat možnosti pro další výzkum.
Introduction and aim: Tooth autotransplantation in adult patients presents a challenge due to the low probability of pulp revascularization, often requiring root canal treatment (RCT). RCT not only complicates the overall procedure, but in some cases makes the procedure unfeasible. The aim of this review is to explore alternative procedures for tooth autotransplantation in adult patients that could eliminate the need for elective RCT of the donor tooth. Materials: To address this question, the authors conducted a literature search in the online databases Scopus, Web of Science, and MEDLINE. Results: The current protocols involve performing RCT before or 14 days after surgery. Recent studies that follow these protocols show high predictability and success rate. An alternative approach is to initiate RCT only in the case of postoperative complications. However, this protocol poses challenges in the postoperative assessment of the clinical condition of the pulp. To enhance the potential for pulp revascularization, an extraoral root-end resection (EORR) may be performed. Conclusion: For clinical practice, proper case selection, including consideration of endodontic anatomy, is crucial. The risk of complications associated with alternative approaches outweighs their potential benefits compared to current protocols. EORR, combined with methods enabling an objective measurement of pulp revascularization, may offer opportunities for further research.
- MeSH
- extrakce zubů * škodlivé účinky MeSH
- fotografie zubní MeSH
- kefalometrie MeSH
- lidé MeSH
- obličej * MeSH
- obličejové svaly MeSH
- pooperační období MeSH
- premolár chirurgie MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- Publikační typ
- srovnávací studie MeSH
- MeSH
- biokompatibilní materiály terapeutické užití MeSH
- dentální adheziva tuhnoucí světlem MeSH
- dospělí MeSH
- inleje metody MeSH
- lidé MeSH
- miniinvazivní chirurgické výkony metody MeSH
- moláry chirurgie patologie MeSH
- nanokompozity terapeutické užití MeSH
- organicky modifikované keramické materiály * terapeutické užití MeSH
- stomatochirurgické výkony metody MeSH
- zubní kaz chirurgie MeSH
- zubní náhrady - opravy metody MeSH
- Check Tag
- dospělí MeSH
- lidé MeSH
- mužské pohlaví MeSH
- Publikační typ
- kazuistiky MeSH
- Klíčová slova
- BioRoot Flow,
- MeSH
- biokompatibilní materiály terapeutické užití MeSH
- dospělí MeSH
- gutaperča * terapeutické užití MeSH
- injekce metody MeSH
- lidé MeSH
- moláry patologie MeSH
- obturace kořenového kanálku * metody MeSH
- parodontitida terapie MeSH
- Check Tag
- dospělí MeSH
- lidé MeSH
- ženské pohlaví MeSH
- Publikační typ
- kazuistiky MeSH
- MeSH
- dospělí MeSH
- estetika stomatologická MeSH
- fraktury zubů terapie MeSH
- lidé MeSH
- malokluze terapie MeSH
- řezáky zranění MeSH
- složené pryskyřice terapeutické užití MeSH
- úrazy zubů terapie MeSH
- změna barvy zubů terapie MeSH
- zubní protéza * metody MeSH
- Check Tag
- dospělí MeSH
- lidé MeSH
- mužské pohlaví MeSH
- Publikační typ
- kazuistiky MeSH
- MeSH
- dospělí MeSH
- lidé MeSH
- špičák zranění MeSH
- úrazy zubů * terapie MeSH
- záchovná stomatologie metody MeSH
- zubní korunky MeSH
- Check Tag
- dospělí MeSH
- lidé MeSH
- ženské pohlaví MeSH
- Publikační typ
- kazuistiky MeSH
- MeSH
- estetika stomatologická * MeSH
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- ortodontické uzavření mezery * metody MeSH
- řezáky MeSH
- Check Tag
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- mužské pohlaví MeSH
- Publikační typ
- kazuistiky 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.
