بررسی اثرات مواد مختلف اندودنتیک بر تمایز استئوژنیک سلولهای بنیادی پاپیلای اپیکال انسان

Effects of Different Endodontic Materials on Osteogenic Differentiation of Heuman Apical Papilla Stem Cells


چاپ صفحه 		پژوهان
صفحه نخست سامانه		 مجری و همکاران
مجری و همکاران		 اطلاعات تفضیلی
اطلاعات تفضیلی		 دانلود
دانلود 		علوم پزشکی زاهدان
علوم پزشکی زاهدان

مجریان: اسحق علی صابری

کلمات کلیدی:

اطلاعات کلی طرح
hide/show

کد طرح 7169
عنوان فارسی طرح بررسی اثرات مواد مختلف اندودنتیک بر تمایز استئوژنیک سلولهای بنیادی پاپیلای اپیکال انسان
عنوان لاتین طرح Effects of Different Endodontic Materials on Osteogenic Differentiation of Heuman Apical Papilla Stem Cells
نوع طرح
محل اجرای طرح
رسته مطالعاتی مطالعه های اکولوژیک(Ecologic Studies)(مطالعه کمی)
دانشکده/مرکز دانشکده دندانپزشکی زاهدان
زمان اجرا -روز 365

اطلاعات مجری و همکاران
hide/show

نام و نام‌خانوادگی سمت در طرح نوع همکاری درجه‌تحصیلی پست الکترونیک
اسحق علی صابریمجری دکترای تخصصی saberiendo@zaums.ac.ir
نرگس فرهاد ملاشاهیهمکارمشاور طرحدکترای تخصصی nargesfarhadm@gmail.com
سیدفاروق قطبی رادهمکار ghotbifaroogh@yahoo.com
حامد کرکه آبادیهمکار dr.hamed27@yahoo.com

اطلاعات تفضیلی
hide/show

عنوان متن
خلاصه طرح به فارسی بررسی اثرات مواد مختلف اندودنتیک بر تمایز استئوژنیک سلولهای بنیادی پاپیلای اپیکال انسان
خلاصه طرح به لاتینEffects of Different Endodontic Materials on Osteogenic Differentiation of Heuman Apical Papilla Stem Cells
بيان مسئله تحقيق/اهمیت پژوهشبیومینرالها ، مانند کلسیم و فسفات یا بطور مصنوعی ساخته شده و یا از منابع طبیعی استخراج می گردند که در جلوگیری از دمینرالیزاسیون و یا پیش برد رمینرالیزاسیون بافت سخت و حفظ سلامتی بافت نقش مهمی دارند (1). بیومینرالها همچنین نقش مهمی در تشکیل و رژنریشن استخوان داشته و اثرات خود را در دیفرانسیاسیون ، پرولیفراسیون ، کموتاکسی ، ساخت ماتریکس خارج سلولی و ....... اعمال می نمایند . کلسیم فسفات ،هیدروکسی آپاتایت ، کلسیم سلیکات ، کلسیم کربنات و کلسیم سولفات و ......مهمترین موادی هستند که بطور وسیعی در بیومدیکال بعنوان سمان استخوان( Bone cement ) مورد استفاده قرار می گیرند(2) .
Calcium Enriched Mixture(CEM)، سمان اندودونتیک جدیدی که توسط عسکری و همکارانش معرفی شده ، سمانی قلیایی که در ضمن و بعد از سخت شدن کلسیم هیدروکساید آزاد می نماید . بزرگترین جزء پودر آن ( 75/51 درصد ) کلسیم اکساید بوده و زمانی که با محلول خودش ترکیب می گردد ترکیب غنی از کلسیم و فسفات را تشکیل می دهد .
زمان سخت شده کمتر از یک ساعت ، فلوی بیشتر و Film thickness کمتر در مقایسه باMTA دارد .CEMیون کلسیم و فسفر آزاد نموده و تشکیل هیدروکسی آپاتایت می دهد . سیل بالایی داشته ،PHقلیایی بالا ، اثرات آنتی باکتریال ، سازگاری بافتی بالا ، سایتوتوکسیسیتی پایین ، اثرات ضد دردی و ضد التهابی و اثر تشکیل هیدروکسی آپاتایت، از مشخصه این سمان می باشد(3) . نشان داده شده است که در 1،4 و 8 هفته بعد از ایمپلنت CEM و MTA در استخوان فمور RAT ، تعدادسلولهای آماسی کاهش یافته و تشکیل استخوان جدید نیز بطور فزاینده ای در هر دو ماده مشاهده شد (4)
بیودنتین یک سمان کلسیم سلیکات با خصوصیات مکانیکی دنیتن می باشد . کارخانه سازنده ابتدا این ماده را بعنوان جایگزین دنتین و محرک تشکیل دنتین tertiary معرفی نمود . پودر آن به میزان زیادی حاوی تری کلسیم سلیکات، دی کلسیم سلیکات ، کلسیم کربنات و زیرکونیوم اکساید بعنوان اوپک کننده می باشد ، محلول آن شامل کلسیم کلراید، در محلول آبکی و در ترکیب با پلی کربوکسیلات می باشد . پودر و مایع داخل کپسول بوده و بمدت 30 ثانیه در آمالگاماتور مخلوط می گردند ، در عرض 10 دقیقه سخت می شود(5).
نشان داده شده است که سازگاری سلولی بیودنتین در غلظتهای 1، یک دوم و یک چهارم بطور معنی داری کمتر از MTA و BA (Bioaggregate) که یک بیوسرامیک است می باشد . mRNA ژنهای استئوژنیک بطور معنی داری در گروه MTA و BA نسبت به گروه کنترل افزایش نشان داد ، در حالیکه mRNA ژنهای استئوژنیک بیودنتین نسبت به گروه کنترل افزایش نشان داد اما تفاوت معنی دار نبود (6)
MTAدر سال 1995 در دانشگاه لومالیندا توسط ترابی نژاد بعنوان ماده پر کننده انتهای ریشه معرفی شد. بیشترین جزء آن دی کلسیم سلیکات ، تری کلسیم آلومینات ، تتراکلسیم آلومینوفریت و مقدار کمتری Na2so4, K2 so4 , Mgo , Cao , Sio2 تشکیل می دهند ، وقتی پودر با آب ترکیب می شود ابتدا کلسیم هیدروکساید و هیدرات کلسیم سلیکات تشکیل شده و سپس تبدیل به ژل جامد متخلخل می گردد . در عرض 4-3 ساعت سخت می شود ، PH اولیه آن 2/10 بوده که بعد از 3 ساعت به 5/12 می رسد .
ماده ایست بیواکتیو ، باعثConduction, Induction بافت سخت گردیده .موتاژنیک و سایتوتوکسیک نمی باشد ، مطالعات نشان داده اند که MTA باعث تشکیل پل عاجی ضخیم می گردد پاسخ التهابی پایینی دارد و در مقایسه با کلسیم هیدروکساید باعث هیپرمی و نکروز پالپ نمی گردد (7).
نشان داده شده است ،وقتی سلولهای بنیادی مغز استخوان استخراج شده از استخوان کرانیو فاسیال در معرض 02/0 میلی گرم در میلی لیتر MTA قرارمی گیرند بطور منی داری فعالیت الکالین فسفاتازی این سلولها افزایش یافته و ندول مینرالیزه بیشتری نسبت به سلولهای درمان نشده ساخته اند. از طرفی ژن / پروتئین مارکرهای ادنتو/استئوبلاستیک سلولهای درمان شده با MTA بطور مشخصی افزایش یافته است و همچنین phosphorylated Jun N-Terminal Kinase (P - JNK) و Phosphorylated Extracellular Regulated Protein Kinase (P-ERK)در سلولهای درمان شده باMTA با گذشت زمان بطور معنی داری افزایش می یابد ،در حالیکه مهار JNK و ERK بطور معنی داری دیفرانسیاسیون ادنتو/استئوبلاستیک و میزان ALP را کاهش داد (8).
Octa calcium phosphate (OCP)،پیش ساز کریستالهای آپاتایت بیولوژیک ، در دندان و استخوان می باشد . OCP مصنوعی باعث رژنزاسیون استخوان شده و خصوصیات تجزیه پذیر دارد . این ترکیب باعث دیفرانسیاسیون استئوبلاست ها و تشکیل استئوکلاست از سلولهای بنیادی / پیش ساز می گردد ، کارکرد راحتی داشته و با خصوصیات تجزیه پذیری خودش بدون نیاز به کاشتن سلولی دردیفکت و بدون نیاز به سایتوکاینهای اگزوژن استئوژنیک باعث رژنراسیون استخوان می گردد(9).نشان داده شده است که OCP دارای خصوصیات osteoconductive زیادی می باشد این خصوصیت را نه تنها در invitro بلکه وقتی در دیفکتهای استخوانی هم ایمپلنت شده حفظ نموده است (10). چندین مطالعه نشان داده اند که OCP توانایی osteoblastic differentiation و osteoclastic formation را دارد . (11-13)
با وجود انجام مطالعاتی در زمینه استئوزنز، MTA ،CEM cement ، Octa Calcium Phosphat (OCP) و Biodentin، هیچ یک از مطالعات انجام شده به مقایسه استئوژنز این چهار ماده با هم نپرداخته اند.لذا بر آن شدیم که در این مطالعه بر بررسی اثر استئوژنزچهارماده MTA ، Cem cement، Biodentinو Octa Calcium phosphate بر روی سلول های بنیادی پاپیلای اپیکال انسانی بپردازیم.
سوالات و / یا فرضیات پژوهش1- اثر غلظت های مختلف MTA بر فعالیت استئوژنز سلولهای SCAPs در زمانهای مختلف چگونه است؟.
2- اثر غلظت های مختلف MTA بر فعالیت پرولیفراسیون سلولهای SCAPs در زمانهای مختلف چگونه است؟.
3- اثر غلظت های مختلف CEM بر فعالیت استئوژنز سلولهای SCAPs در زمانهای مختلف چگونه است؟.
4- اثر غلظت های مختلف CEM بر فعالیت پرولیفراسیون سلولهای SCAPs در زمانهای مختلف چگونه است؟.
5- اثر غلظت های مختلف Bio Dentinبر فعالیت استئوژنز سلولهای SCAPs در زمانهای مختلف چگونه است؟.
6- اثر غلظت های مختلف Bio Dentinبر فعالیت پرولیفراسیون سلولهای SCAPs در زمانهای مختلف چگونه است؟.
7- اثر غلظت های مختلف OCP بر فعالیت استئوژنز سلولهای SCAPs در زمانهای مختلف چگونه است؟.
8- اثر غلظت های مختلف OCP بر فعالیت پرولیفراسیون سلولهای SCAPs در زمانهای مختلف چگونه است؟.
9- بین اثر استئوژنز و پرولیفراسیون سلولهای SCAPsمواد فوق در غلظت ها و زمانهای مختلف چه تفاوتی وجود دارد ؟
هدف کلی طرحتعیین اثرات مواد مختلف اندودنتیک بر دیفرانسیاسیون استئوژنیک سلولهای بنیادی پاپیلای اپیکال انسان
اهداف اختصاصی1-تعیین اثر غلظت های مختلف MTA بر فعالیت استئوژنز سلولهای SCAPs در زمانهای مختلف
2- تعیین اثر غلظت های مختلف MTA بر فعالیت پرولیفراسیون سلولهای SCAPs در زمانهای مختلف
3-تعیین اثر غلظت های مختلف CEM بر فعالیت استئوژنز سلولهای SCAPs در زمانهای مختلف
4- تعیین اثر غلظت های مختلف CEM بر فعالیت پرولیفراسیون سلولهای SCAPs در زمانهای مختلف
5- تعیین اثر غلظت های مختلف Bio Dentinبر فعالیت استئوژنز سلولهای SCAPs در زمانهای مختلف
6- تعیین اثر غلظت های مختلف Bio Dentinبر فعالیت پرولیفراسیون سلولهای SCAPs در زمانهای مختلف
7- تعیین اثر غلظت های مختلف OCP بر فعالیت استئوژنز سلولهای SCAPs در زمانهای مختلف
8- تعیین اثر غلظت های مختلف OCP بر فعالیت پرولیفراسیون سلولهای SCAPs در زمانهای مختلف
9- مقایسه اثر غلظت های مختلف مواد فوق بر فعالیت استئوژنز و پرولیفراسیون سلولهای SCAPs در زمانهای مختلف
سازمانها، مراکز و موسسات و سایر بهره برداران بالقوه دستاوردهای طرحدانشجویان و دندانپزشکان ومتخصصین اندودنتیکس
تعریف واژه های تخصصیOCP یا Octa calcium phosphat از خانواده سمان های کلسیم فسفات می باشد.
CEM یا Calcium Enriched Mixture از خانواده سمان پورتلند و سرشار از ترکیبات کلسیم می باشد و توسط دکتر عسگری معرفی شد.
Biodentine یا BD از خانواده سمان های سیلیکات می باشد.
MTA یا Mineral Trioxide Aggrigate از خانواده سمان پورتلند می باشد و توسط دکتر ترابی نژاد معرفی شد.
نوع مطالعهتجربی
جامعه مورد مطالعه(معرفی مشارکت کنندگان)/ محیط پژوهش(معیارهای ورود و خروج ذکر شوند)سلول های بنیادی استخراج شده ازدندان های مو لر سوم با ریشه نابالغ
معیار ورود:
۱. دندان اندیکاسیون کشیدن داشته باشد.
۲. فاقد پوسیدگی باشد.
۳. سن بیمار ۱۶ـ۲۴ سال باشد.
۴. بیمارسابقه بیماری سیستمیک نداشته باشد.
حجم نمونه و روش محاسبه آنبا توجه به اینکه مداخله بر روی نمونه های یکسان ودر شرایط آزمایشگاهی یکسان انجام می شود ونیز با توجه به مقالات نسبتا مشابه حجم نمونه ۶ چاهک در نظر گرفته خواهد شد(14).
روش نمونه گیری(نحوه تخصیص تصادفی و همسانسازی در صورت لزوم ذکر شود)تصادفی ساده ودر دسترس
روش و ابزار جمع آوري داده ها / صحت و استحکام داده ها (پرسشنامه یا فرم اطلاعاتی ضمیمه شود)بر اساس فرم شماره ۱
روش اجرای طرح(با جزئیات بطور کامل شرح داده شود)ﻣﻮاد و روش ﻫﺎ
سلول های بنیادی در این مطالعه از دو دندان مولر سوم نابالغ فک پایین جدا خواهد شد. دندان ها بلافاصله بعد از خارج کردن با محلول استریل سالین فسفاته (PBS) شسته شده و در همین محلول استریل نگهداری می شوند. سپس سلول های بنیادی با استفاده از هضم آنزیمی از اپیکال پاپیلای دندان جدا شده و در سوسپانسیون پلی D لیزین (که یک محیط کشت می باشد) قرار می گیرند. بعد از مشاهدۀ کلونی های سلولی شبه فیبروبلاست، جهت بدست آوردن سلول های بیشتر، سلول ها در محیط کشت حاوی تریپسین دوباره کشت می-شوند. این عمل بین 5 تا 8 بار جهت بدست آوردن سلول های بیشتر تکرار می شود.
MTA ،CEM و Bio dentin براساس توصیه کارخانه سازنده با محلولهای خودشان ترکیب و OCP نیز با نرمال سالین تا بدست آمدن قوام خمیری مخلوط می گردد . مواد بمدت 24 ساعت خشک و سپس جهت تهیه پودر آسیاب می شوند .پودر با فیلتر 45 میکرومتر صاف شده و به محیط MEM –α با غلظت 200 میلی گرم در میلی لیتر اضافه می نماییم و بمدت یک هفته در 37 درجه سانتی گراد انکوبه تا مواد بیواکتیو بدست اید . شیرابه بدست امده با صافی 5/2 میکرومتر فیلترو تا قبل از استفاده با حجم مشابه از MEM –α مخلوط می نماییم تا condition medium مواد فوق بدست اید ،حال سلولها با این medium که بطور روزانه تهیه میگردد درمان می شوند.
سپس سلول های بنیادی در چاهک های محیط کشت 24 خانه ای قرار داده شده و بطور تصادفی به گروههای ۶ تایی تقسیم شده و تحت تاثیر مواد مورد مطالعه شاملMTA roRootp (Dentsply maillefer,switzerland) و وCEM(NSK,Japon) ، Biodentin (Septodent,France ) و OCP (ایران)قرار می گیرند. در گروه کنترل منفی سلولهای بنیادی در معرض هیچ ماده ای قرار نمی گیرد. سپس cell proliferation assay ،Flow cytometry، فعالیت آلکالین فسفاتاز ، وReal-Time PCR انجام میگردد.
روش تجزیه، تحليل و توصیف داده‌ها (نمونه‌اي از جدول توخالي ضميمه شود و روش هاي آماري مورد استفاده به طور كامل توضيح داده شود)(کیفی و کمی)تحلیل آماری داده ها با آزمون آنالیز واریانس یک طرفه و به دنبال آن آزمون Tukey جهت بررسی و معنی داری در سطح P≤0.05 در نظر گرفته می شود.
ملاحظات اخلاقی فرم رضایت آگاهانه در ضمیمه شماره ۲ آورده شده
راهنمای اخلاقی پژوهش با سلول های بنیادی، کدهای 10، 11، 12، 13
محدودیتهای اجرائی طرح و پیش بینی جهت حل آنهاجدا سازی سلول های بنیادی از اطراف فولیکول دندانی بسیار مشکل می باشد. از طرفی احتمال مرگ سلول ها و آلودگی میکروبی در طی مراحل کشت سلولی بسیار زیاد می باشد.بدین منظور از افراد متخصص و با تجربه که سابقه انجام این مراحل را دارند استفاده خواهد شد.
کلمات کلیدیosteogenesis, stem cell،Biodentin،Octa calcium Phosphate
سلول بنیادی ،استئوژنز،اکتاکلسیم فسفات ، بیودنتین
فهرست منابع و مراجع1. He G, Dahl T, Veis A, George A. Nucleation of apatite crystals in vitro by self-assembled dentin matrix protein 1. Nature materials. 2003;2(8):552-8.
2. Murphy W, Simmons C, Kaigler D, Mooney D. Bone regeneration via a mineral substrate and induced angiogenesis. Journal of dental research. 2004;83(3):204-10.
3. Asgary S, Shahabi S, Jafarzadeh T, Amini S, Kheirieh S. The properties of a new endodontic material. Journal of endodontics. 2008;34(8):990-3.
4. Rahimi S, Mokhtari H, Shahi S, Kazemi A, Asgary S, Eghbal MJ, et al. Osseous reaction to implantation of two endodontic cements: Mineral trioxide aggregate (MTA) and calcium enriched mixture (CEM). Medicina oral, patologia oral y cirugia bucal. 2012;17(5):e907.
5. Nowicka A, Lipski M, Parafiniuk M, Sporniak-Tutak K, Lichota D, Kosierkiewicz A, et al. Response of human dental pulp capped with biodentine and mineral trioxide aggregate. Journal of endodontics. 2013;39(6):743-7.
6. Lee B-N, Lee K-N, Koh J-T, Min K-S, Chang H-S, Hwang I-N, et al. Effects of 3 Endodontic Bioactive Cements on Osteogenic Differentiation in Mesenchymal Stem Cells. Journal of Endodontics. 2014.
7. Min K-S, Park H-J, Lee S-K, Park S-H, Hong C-U, Kim H-W, et al. Effect of mineral trioxide aggregate on dentin bridge formation and expression of dentin sialoprotein and heme oxygenase-1 in human dental pulp. Journal of endodontics. 2008;34(6):666-70.
8. Wang Y, Yan M, Fan Z, Ma L, Yu Y, Yu J. Mineral trioxide aggregate enhances the odonto/osteogenic capacity of stem cells from inflammatory dental pulps via NF‐κB pathway. Oral diseases. 2013.
9. Tanuma Y, Matsui K, Kawai T, Matsui A, Suzuki O, Kamakura S, et al. Comparison of bone regeneration between octacalcium phosphate/collagen composite and β-tricalcium phosphate in canine calvarial defect. Oral surgery, oral medicine, oral pathology and oral radiology. 2013;115(1):9-17.
10. Suzuki O. Octacalcium phosphate: osteoconductivity and crystal chemistry. Acta biomaterialia. 2010;6(9):3379-87.
11. Sena M, Yamashita Y, Nakano Y, Ohgaki M, Nakamura S, Yamashita K, et al. Octacalcium phosphate–based cement as a pulp-capping agent in rats. Oral Surgery, Oral Medicine, Oral Pathology, Oral Radiology, and Endodontology. 2004;97(6):749-55.
12. Bodier-Houlle P, Steuer P, Voegel J-C, Cuisinier F. First experimental evidence for human dentine crystal formation involving conversion of octacalcium phosphate to hydroxyapatite. Acta Crystallographica Section D: Biological Crystallography. 1998;54(6):1377-81.

13. Takagi S, Frukhtbeyn S, Chow LC, Sugawara A, Fujikawa K, Ogata H, et al. In vitro and in vivo characteristics of fluorapatite-forming calcium phosphate cements. Journal of research of the National Institute of Standards and Technology. 2010;115(4):267.
14. Nakashima M. Tissue engineering in endodontics. Aust Endod J 2005; 31(3): 111-113.

پیوست ها
hide/show

نام فایل تاریخ درج فایل اندازه فایل دانلود
osteogenesis.doc1393/10/17332288دانلود
new osteogenic.doc1393/11/13333312دانلود
komite akhlagh.doc1394/01/16318976دانلود