Biologische Grundlagen der Regeneration
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Biologische Grundlagen der Regeneration
Kritische Wertung regenerativer Parodontitistherapie Thomas Hoffmann, Dresden Gliederung • Klinische Spannbreite • Biologische Basis • Grundsatzfragen – Defekt • Lokalisation • Grundsatzfragen und Zwischenantworten – Membranen • Evidenzlage – Augmentation • Klinische Schlussfolgerungen – Konditionierungen • Ausblick • Konfiguration – Einflussfaktoren Gliederung • Klinische Spannbreite Therapie 12 jährige Patientin Therapie 12 jährige Patientin Therapie 12 jährige Patientin Therapie 12 jährige Patientin Therapie 12 jährige Patientin Therapie 42 jährige Patientin Patientendaten Nichtraucherin Keine Allgemeinerkrankungen Mäßige Infektion Zahnverlust Therapie 42 jährige Patientin Therapie 42 jährige Patientin Therapie 42 jährige Patientin Therapie 42 jährige Patientin Therapie 42 jährige Patientin Therapie 42 jährige Patientin Gliederung • Biologische Basis Biologische Grundlagen der Regeneration Regeneration • De- novo Formation von – Zement – Periodontalligament – Alveolarknochen Mit entsprechender Faserinsertion und funktioneller Ausrichtung Reparation /Reparatur • Entweder Struktur und / oder Funktion nur unvollständig wiederhergestellt: – Langes Verbindungsepithel – Bindegewebige (narbige) Anheftung – Limitierte Zementneubildung/DentinAttachment – Wurzelresorption / Ankylose Phasen der Wundheilung am Beispiel der Hautwunde Phasen Hämostase Zelluläre und physiologische Reaktionen 1. Gefäßkonstriktion 2. Plättchenaggregation, Degranulierung und Fibrinbildung Entzündung 1. Neutrophileninfiltration 2. Monozytäre Infiltration und Makrophagendifferenzierung 3. Lymphozytäre Infiltration Proliferation 1. Re-epithelialisierung 2. Angiogenese 3. Kollagensynthese 4. Bildung extrazellulärer Matrix Remodellierung 1. Kollagenremodellierung 2. Gefäßbildung Die Wundheilung beeinflussende Lokale Faktoren Sauerstoffversorgung Infektion Fremdkörper Venöse Suffizienz Systemische Faktoren Alter & Geschlecht Sexualhormone Stress Ischämie Erkrankungen Diabetes mellitus, Keloide, Fibrose, angeborene Heilungsstörungen, Ikterus, Urämie, Übergewicht Medikamente Glukokortikoide, nichtsteroidale antiinflammatorische Medikamente, Chemotherapeutika Alkoholabusus, Rauchen Reduziertes Immunsystem Tumoren, Radiatio, AIDS Ernährung Die Beeinflussung der Wundheilung durch Diabetes mellitus Die Beeinflussung der Wundheilung bei Übergewicht Wundheilung Phasen der Wundheilung am Bespiel der experimentellen Wunde im Rattenparodont 4. Resorption der Ankylose und Parodontregeneration (28 d) Björn, H.: Experimental studies on reattachment. Dent Pract Dent Rec 11 (1961), 351 - 354 Melcher, A. H.: Repair of wounds in the peridontium of the rat. Influence of periodontal ligament on osteogenesis. Arch Oral Biol 15 (1970) 1183 - 1204 Karring / Nyman / Nielson / Gottlow 1980 – 1986 • Zellen aus Granulationsgewebe, gingivalem Bindegewebe oder Knochengewebe Wurzelresorption, Ankylose • Apikalproliferation des LVE Schutzmechanismus • Neu Attachment aus Fibroblasten des intakten Periodontalligaments • Apikalproliferation des LVE verhindert Neu-Attachment Ziel der GTR • Erreichen einer de – novo Formation bindegewebiger (thekodontaler) Zahnbefestigung Beurteilung des Therapieerfolgs Therapeutische Endpunkte Patient Prognose für Zahnerhalt Defekt Komplette Auffüllung Heilung Attachmentgewinn Beurteilung des Therapieerfolgs Bewertungsparameter Primäre Parameter Histologie Ersatzparameter Re-entry Bone sounding AG, TT, Rö Ergebnisse Ergebnisse Sechs prinzipielle Reaktionsmuster • Langes Verbindungsepithel ohne Entzündung • Langes Verbindungsepithel mit Entzündung • Zwischenstufen der Regeneration • Partielle Regeneration • Optimale Regeneration • Entzündungsprogression Langes Verbindungsepithel (LVE) ohne Entzündung Langes Verbindungsepithel (LVE) mit Entzündung Zwischenstufen der Regeneration Zwischenstufen der Regeneration Partielle Regeneration Optimale Regeneration Optimale Regeneration Parodontitisprogression Gliederung • Grundsatzfragen – Defekt • Lokalisation • Konfiguration – Membranen – Augmentation – Konditionierungen Defektfonfiguration Defektfonfiguration Infraossäre Defekte Furkationsdefekte Parodontale Regeneration Guided tissue regeneration Regenerative Parodontitistherapie Knochenaugmentate Biodegradable Biomaterialien Osteoinduktive Substanzen Rekombinante Protein-Therapie Materialien für GTR - Membranen Resorbierbar Nicht resorbierbar • Mischzellulose • Kofferdam • Expandiertes Polytetrafluorethylen (ePTFE) • (verdichtetes) aliphatisches Polyesterurethan (n-PTFE) natürlich Nabelschnur Kollagen • Bovines • Porzines • Humanes synthetisch Glykolid-LaktidCopolymere Polyaktidsäure Beförderung der parodontalen Regeneration (Bio)mechanisch Barrieretechnologie (GTR) • • • Biologisch Defektfüllung Konditionierung Verhinderung der Apikal-proliferation des langen Verbindungsepithels • Autolog/autogen • Beförderung der Differenzierung unspezifischer Mesenchymzellen zu Fibroblasten, Zementoblasten, Osteoblasten • Allogen/homolog (DFDBA, FDBA) Verhinderung des Kontakts von gingivalen Bindegewebszellen mit der Wurzeloberfläche • Natürlich/xenogen (bovin, porzin) • Beschleunigung der Chemotaxis und Proliferation • Alloplastisch/synthe • -tisch Kopie der Parodontogenese Schaffung eines Spaltes zur Koronalmigration von PDL - Fibroblasten Kombination Kombination Kombination Defektfüllung Plantationen Autolog Gleiches Individuum - eigener Knochen Allogen Gleiche Spezies - Bankknochen - lyophylisierter Knochen - demin + gefriergetrockneter K. - Knorpel Xenogen Unterschiedliche Spezies - Kollagen - Knochen - Knorpel - Koralle u. U. Kombinationen Alloplastisch Anorganisches, körperfremdes Materia -Hydroxylapatit Biokeramische Materialie -Trikalziumphosphat Biogläser -Polymere Schmelzmatrixproteine Proteine, die während der Zahnentwicklung von der Hertwigschen Wurzelscheide sezerniert werden, spielen eine entscheidende Rolle bei der Entstehung des azellulären Wurzelzements (Slavkin und Boyde 1975, Slavkin 1976) Schmelzmatrixproteine Der größte Teil dieser Proteine wird in der Schmelzmatrix angetroffen (Hammarström 1997) - Bestandteile - 90% Amelogenin - 10% prolinreiche Nichtamelogenine, Tuftelin und andere Serumproteine Gliederung – Einflussfaktoren Einflussfaktoren Plaquekontrolle Antibiose ? Rauchen Diabetes Genetik Alter Wundheilungspotenzial Bakterielle Kontamination Behandlungserfolg Pulpastatus Flächencharakteristika Okklusion Defektmorphologie Training Therapievorgehen Wurzeloberflächenbehandlung Zahnanatomie Techniken Membranen, Materialien Einflussfaktoren Patientenassoziiert Therapieassoziiert • Allgemeinerkrankungen / Medikation • Vorbehandlung • Habits (Rauchen) • Plaquekontrolle • Compliance • Defektcharakteristika • Infektion • Biomaterialien / Chirurgie • Plantationen • Spaltstabilität • Membranexposition • Antibiotische Therapie Patientenassoziierte Faktoren • Allgemeinerkrankungen • Habits (Rauchen) Patientenassoziierte Faktoren • Plaquekontrolle Direkter Zusammenhang zwischen niedrigen Plaquescores und stabilem klinischen AG Werte > 1 sind mit ausbleibendem AG bzw. mit AV assoziiert Patientenassoziierte Faktoren • Compliance Erhöhung des Risikos des Attachmentverlustes bei fehlender Mitarbeit des Patienten auf das bis zu 50fache Patientenassoziierte Faktoren • Defektcharakteristika - Furkation Rateitschak & Wolf, Thieme Klassifizierung des Furkationsbefalls Referenz Grad I Grad II Grad III Lindhe und Nyman 1975, Hamp et al. 1975 <3 mm horizontaler Attachmentverlust 3 mm horizontaler Attachmentverlust, nicht durchgängig durchgängige Furkation Ramfjord und Ash 1979 2 mm horizontaler Attachmentverlust 2 mm horizontaler Attachmentverlust, nicht durchgängig durchgängige Furkation Hamp und Nyman 1989 Horizontaler Attachmentverlust bis 1/3 Zahnbreite Horizontaler Attachmentverlust > 1/3 der Zahnbreite, nicht durchgängig durchgängige Furkation Tarnow und Fletcher 1984 <3 mm horizontaler Attachmentverlust 3 mm horizontaler Attachmentverlust, nicht durchgängig durchgängige Furkation vertikale Sondierungstiefe ab Furkationsdach Subklasse I Subklasse II Subklasse III 0-3 mm 4-6 mm 7 mm Klassifikation Hamp et al. 1975 Rateitschak & Wolf, Thieme Tarnow & Fletcher 1984 Defektcharakteristika Furkation Günstigere Prognose Ungünstigere Prognose • Margo gingivae koronal des Furkationseingangs • Bukkale/linguale Rezession • Erhalt der bukkalen Knochenwand mit infraossärem Defekt (3W) • Verlust der bukkalen Knochenwand mit schüsselförmigem Defekt (0W) • Erhalt des approximalen Knochens • Approximale Knochendefekte • Konvexe Wurzeloberfläche • Konkave Wurzeloberfläche Negativ - langer Wurzelstamm, - weiter Furkationseingang, - Furkation koronal des AK Positiv - tiefe infraalveoläre Komponente Furkationsdefekte (UK – FII) Furkationsdefekte (UK – FII) Patientenassoziierte Faktoren • Defektcharakteristika – Infraossärer Defekt • Defektmorphologie • Defektangulation Defektmorphologie Dreiwandig Rateitschak & Wolf, Thieme Zweiwandig Einwandig Schüsselförmig Defektangulation Defektangulation Winkel ≤ 220 Patientenassoziierte Faktoren • Infektion Gliederung • Zwischenantworten Patienten – assoziierte Faktoren Lokal Umwelt Plaquekontrolle (PII < 15 %) Systemisch Rauchen (< 10/d) Entzündungskontrolle (BOP < 15 %) Stress Compliance Kontrollierbar Ja Nein Eingeschränkte Prognose modifiziert nach Cortellini & Tonetti Befallener Zahn / Region Horizontaler Defekt Furkation Infraossärer Defekt Patient Günstige Charakteristik Ungünstige Charakteristik Infraossärer Defekt Günstige Charakteristik Ungünstige Charakteristik Zielregion Ästhetisch nicht sensitive Region Ästhetisch sensitive Region Auswahl der regenerativen Strategie modifiziert nach Cortellini & Tonetti Defektanatomie Gingivadicke (< 1 mm) 1-, 2-, 3-wandiger Defekt Weiter Defekt (> 37o) Flach (< 3 mm) Tief (> 3 mm) Schmaler Defekt (< 25o) Flach (< 3 mm) Verbesserte Voraussagbarkeit / Prognose modifiziert nach Cortellini & Tonetti Tief (> 3 mm) Therapieassoziierte Faktoren • Vorbehandlung • Chirurgie • Biomaterialien / Plantationen • Spaltstabilität • Membranexposition • Antibiotische Therapie Therapieassoziierte Faktoren • Vorbehandlung Therapieassoziierte Faktoren • Biomaterialien / Chirurgie • MWF Papillen-verlust Ästhetische Einbußen Therapieassoziierte Faktoren • Biomaterialien / Chirurgie • Mikrochirurgie Instrumente 12D Papillenerhaltungslappen Papillenerhaltungslappen 12D Modifiz. Papillenerhaltungslappen Modifiz. Papillenerhaltungslappen 12D Einfacher Papillenerhaltungslappen Einfacher Papillenerhaltungslappen Modifiz. Papillenerhaltungslappen Therapieassoziierte Faktoren Plantationen Autolog Allogen Xenogen Alloplastisch Intraorale autologe Transplantate In infraossären Defekten können sie zur Neubildung von Wurzelzement, Desmodont und Alveolarknochen führen (Hiatt et al. 1978, Stahl et al. 1983, Froum et al. 1983) Sie können auch zur höheren Gewinnen an klinischem Attachment als die alleinige Lappenoperation führen (Froum et al. 1976, Movin & Borring-Moller 1982, Renvert et al. 1985) Die vorhandenen Daten zeigen, dass der Einsatz von intraoralen Knochentransplantaten zur parodontalen Regeneration führen kann (Goldstandard) Extraorale autologe Transplantate Histologische Studien konnten zeigen, dass nach Therapie mit intraossären Beckenkammtransplantaten mitunter eine Regeneration resultierte (Schallhorn 1968, Dragoo & Sullivan 1973, Ellegaard et al. 1973, 1974, Patur, 1974, Froum et al 1975) Erhöhtes Vorkommen von Wurzelresorption und Ankylose (Dragoo & Sullivan 1973, Ellegaard et al. 1973, 1974) Diese Technik sollte aufgrund der hohen Patientenmorbidität und Wurzelresorption nicht mehr zum Einsatz kommen Allogene Transplantate Ziel : Knochenneubildung zu erreichen und einen zweiten chirurgischen Eingriff zu vermeiden. Gewisses Risiko der Antigenität und der Übertragung von Infektionskrankheiten Die Demineralisation eines kortikalen allogenen Knochentransplantats (DFDBA) erhöht das osteogene Potential durch Freisetzung der BMP (Urist & Strates 1970, Mellonig et al. 1981) DFDBA führt zu Neubildung von Wurzelzement, Ligament und Alveolarknochen bei humanen intraossären Defekten (Bowers et al. 1989a, 1989b) Bovine Xenografts, Korallen Werden aus bovinem Material hergestellt (z.B. BioOss® und Bio-Oss® COLLAGEN, Geistlich, Wolhusen, Schweiz, Navigraft®, Tutogen, Neunkirchen am Brand, Deutschland) Bovine Xenograften fördern die parodontale Regeneration bei humanen intraossären Defekten (Camelo et al. 1998, 2003, Sculean et al. 2003) Keine parodontale Regeneration nach Implantation von Knochenersatzmaterialien auf Korallenbasis nachweisen (Oreamuno et al. 1990, West & Brunstein 1985, Ettel et al. 1989, Carranza et al. 1987, Stahl & Froum 1987) Alloplastische Materialien Werden entweder sehr schnell resorbiert oder bindegewebig eingekapselt (Froum et al. 1982, Moscow & Lubarr 1983, Balzdock et al. 1985, Bowers et al. 1986, Sapkos 1986, Froum & Stahl 1987, Plotzke et al. 1993, Stahl et al. 1990, Froum 1996, Nevins et al. 2000, Sculean et al. 2005) Therapieassoziierte Faktoren • Spaltstabilität • Membranexposition Exposition (mm) 2 Wochen 4 Wochen n % n % 1 24 12 57 28 2 20 10 27 13 3 6 3 12 6 4 4 2 6 3 Total 54 27 102 50 Falk et al., 1997 Therapieassoziierte Faktoren • Antibiotische Therapie Gliederung • Zwischenantworten Patienten – assoziierte Faktoren Lokal Umwelt Plaquekontrolle (PII < 15 %) Systemisch Rauchen (< 10/d) Entzündungskontrolle (BOP < 15 %) Stress Compliance Kontrollierbar Ja Nein Eingeschränkte Prognose modifiziert nach Cortellini & Tonetti Befallener Zahn / Region Horizontaler Defekt Furkation Infraossärer Defekt Patient Günstige Charakteristik Ungünstige Charakteristik Infraossärer Defekt Günstige Charakteristik Ungünstige Charakteristik Zielregion Ästhetisch nicht sensitive Region Ästhetisch sensitive Region Auswahl der regenerativen Strategie modifiziert nach Cortellini & Tonetti Defektanatomie Gingivadicke (< 1 mm) 1-, 2-, 3-wandiger Defekt Weiter Defekt (> 37o) Flach (< 3 mm) Tief (> 3 mm) Schmaler Defekt (< 25o) Flach (< 3 mm) Verbesserte Voraussagbarkeit / Prognose modifiziert nach Cortellini & Tonetti Tief (> 3 mm) Gliederung • Evidenzlage Haben Membranen noch heute Bedeutung? ? Reviews / Metaanalysen Guided Tissue Regeneration for the Treatment of Periodontal Intrabony and Furcation Defects. A Systematic Review Murphy KG & Gunsolley JC: Ann Periodontol 2003, 266 – 302 Suchstrategie – Januar 2002 Datenbasen: Cochrane Oral Health Group Trials Register (CCTR), MEDLINE Manuell: JCP, JP, JPR, relevante Reviews, 2 Hersteller Studientypen: RCTs; systematische Übersichten von RCTs, Kohortenstudien, Fallkontrollstudien Einschlusskriterien: Chronische Parodontitis, > 21 Jahre, jedwede GTR Ausschlusskriterien: Designfehler, histologische/mikrobiologische Studien, Inkonsistenzen in Parametern, Studiendauer, Studienpopulation und Einschlusskriterien Begriffe: Guided tissue regeneration, guided-tissue-regeneration, GTR, intra bony, intrabony defect, infrabony, infra bony, intra osseous, intraosseous defect, intra-osseous, furcation, furcation defect, complications, surgical complications, postoperative complications, surgical wound infection, gingival recession Murphy KG & Gunsolley JC, 2003 Vergleiche: GTR vs Lappenoperation GTR vs GTR plus Augmentation GTR mit ePTFE vs GTR mit resorbierbaren Membranen Vergleich verschiedener Op-Protokolle für denselben Membrantyp Vergleich verschiedener Recall-Systeme Parameter (Kurzzeit): Klinischer Attachmentgewinn - vertikal (VPAL) und horizontal (HPAL) Reduktion der Sondierunstiefe - vertikal (VPD) und horizontal (HPD) Gingivale Rezessionen (REC) Knochenverlauf (radiografisch und/oder re-entry) Mundhygiene/Compliance - full-mouth Blutungs Score (FMBS) Komplikationen (Membranexposition, Schmerz, Abszess, etc.) Parameter (Langzeit): Zahnerhalt, FMBS, Rezidiv Patientenzentriert: Komplikationen, Sicherung der TT-Reduktion, Ästhetik Murphy KG & Gunsolley JC, 2003 1543 Studien 1351 Nach Abstractsichtung ausgeschlossen 103 ausgeschlossen 192 Zu „Full-text Review“ 89 einbezogen Murphy KG & Gunsolley JC, 2003 Infraossäre Defekte Furkationsdefekte GTR mit signifikant höherem Attachmentgewinn und größerer Reduktion der Sondierungstiefe Therapie GTR mit signifikant höherem vertikalen AG, Reduktion der VPD und Reduktion des horizontalen Knochenverlusts Keine statistisch signifikanten Unterschiede zwischen den Membrantypen Membrantyp VPAL nur unter Verwendung von ePTFE- und PolymerMembranen Kein zusätzlicher Effekt bei Augmentation Augmentation Augmentation verbessert die Ergebnisse nicht bewertbar Tendenz, dass Papillenerhaltungstechnik zu besseren Ergebnissen führt Patienten-zentrierte nicht bewertbar Parameter Lappendesign Reviews / Metaanalysen Guided Tissue Regeneration for Periodontal Infrabony Defects Needleman, IG, Worthington, HV, Giedrys-Leeper, E, Tucker RJ:Cochrane Database of Systematic Reviews 2006, Issue 2. Art. No.: CD 001724. DOI:10.1002/14651858. CD 001724. pub2. Suchstrategie – April 2006 626 Studien 596 Nach Abstractsichtung ausgeschlossen 15 ausgeschlossen 32 Zu „Full-text Review“ 17 einbezogen Needleman et al. , 2006 CAL PD Blumenthal 1990 Chung 1990 Cortellini 1995 Pritlove-Carson 1995 Cortellini 1996 Mora 1996 Cortellini 1998 Mayfield 1998 Tonetti 1998 Pontoriero 1999 Ratka-Kruger 2000 Sylvestri 2000 Cortellini 2001 Sculean 2001 Loos 2002 Zuccheli 2002 Overall Overall 1.25 mm* (0.8, 1.7) -2 -1 0 Favours access flap 1 (mm) 2 3 Favours GTR 1.21 mm* (0.5, 1.9) 4 -2 -1 0 Favours access flap 1 (mm) 2 3 Favours GTR 4 Needleman et al. , 2006 - Kein Zahnverlust (Daten jedoch inkomplett) - GTR mit signifikant höherem Attachmentgewinn (1,22 mm) - GTR mit signifikant größerer Reduktion der Sondierungstiefe (1,21 mm) - GTR mit signifikant geringerer Rezession (0,26 mm) - GTR mit signifikant mehr Knochengewinn – Sondierung zu re-entry (1,39 mm) - Kein höherer AG / Reduktion der ST bei GTR plus Augmentation (1,25 mm; 1,24) - GTR + Augmentation mit größtem Knochengewinn – re-entry (3,37 mm) - NNT für ≤2mm AG = 8 Aber - Ergebnisse sehr heterogen - Faktoren, die das Therapieergebnis beeinflussen – weitgehend unbekannt - Große multizentrische Studien, die auf Basis der CONSORT-Statements u. a. diesen Fragen nachgehen, sind notwendig Reviews / Metaanalysen Periodontal Regeneration of Intrabony Defects: A Systematic Review Kao, RT, Nares, S, Reynolds, MA: J Periodontol 2014, 12, 1-40 Periodontal Regeneration: Intrabony Defects: A Consensus Report Kao, RT, Nares, S, Reynolds, MA: J Periodontol 2014, 12, 1-40 Untersuchungsfrequenz: Knochenaugmentation > GTR > Biologics > Kombinationstherapien • • • • GTR EMD Knochenaugmentation – autolog bis xenogen rekombinante PDGF-BB (rhPDGF-BB) plus ßTricalziumphosphatkeramik (ß-TCP) Reviews / Metaanalysen Periodontal Regeneration of Intrabony Defects: A Systematic Review Kao, RT, Nares, S, Reynolds, MA: J Periodontol 2014, 12, 1-40 Periodontal Regeneration: Intrabony Defects: A Consensus Report Kao, RT, Nares, S, Reynolds, MA: J Periodontol 2014, 12, 1-40 Untersuchungsfrequenz: Knochenaugmentation > GTR > Biologics > Kombinationstherapien • • • • CAL-Gewinn ST-Reduktion Radiografische Knochenhöhe und –dichte Verbesserung der PAR-Gesundheit • • Therapieergebnis langfristig (4 – 10 Jahre aufrechterhaltbar Nachsorge ! Reviews / Metaanalysen Absorbable Collagen Membranes for Periodontal Regeneration: A Systematic Review Stoecklin-Wasmer, C, Rutjes, AWS, da Costa, BR, Salvi GE, Jüni P, Sculean A: J Dent Res 2013; 92 (9), 773-781 - Infraossäre Defekte - Regenerative Therapie >> Lappen-Op (ca. 1,5 mm AG) - Keine Unterschiede ob nur Membran oder Membran + Augmentation - Ergebnisse sehr heterogen 2013 Absorbable Collagen Membranes for Periodontal Figure 4. Forest plot of weighted mean differences in probing pocket depth reduction Regeneration: Acomparisons Systematic Review expressed in mm in 17 from 16 trials. Stoecklin-Wasmer, C, Rutjes, AWS, da Costa, BR, Salvi GE, Jüni P, Sculean A: J Dent Res 2013; 92 (9), 773-781 2004 Basis 1Jahr 6Jahr e ST (mm) Reduktion 8,7 3,8 4,9 4,7 4,0 AV (mm) Gewinn 9,8 6,0 3,8 6,2 3,6 Reviews / Metaanalysen Long-term periodontal tissue outcome in regenerated infrabony and furcation defects: a systematic review Figueira, EA, de Assis, AO, Montenegro SCL, Soares, DM, Barros, AAA, Dantas, EM, de Vasconcelos Gurgel, BC: Clin Oral Invest 2014, 18, 1881-1892 - Verbesserung der CAL wird langfristig aufrecht erhalten (4 – 10 Jahre) - Sehr unterschiedliche Gruppengrößen - Heterogene Ergebnisse - Nachsorge !!! Reviews / Metaanalysen A systematic review of guided tissue regeneration for periodontal furcation defects Jepsen S, Eberhard J, Herrera D, Needleman I: J Clin Periodontol 2002; 29 (Suppl. 3): 103 116 Suchstrategie – April 2001 Fragestellung: Effekt von GTR verglichen mit Access flap Studientypen: RCTs > 6 Monate Parameter (primäre): Änderung der horizontalen Defekttiefe (re-entry) 260 Studien 229 nach Abstractsichtung ausgeschlossen 15 ausgeschlossen 31 zu „Full-text Review“ 16 einbezogen Jepsen et al. , 2002 UK-F II Parameter: Lekovic 89 Wang 94 Horizontale Defekttiefe Lekovic 91 Mellonig 94 (gewichtete Differenz - Median) Combined -4 OK-F II -3 -2 -1 0 diff 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 OK + UK-F II Flanary 91 Metzler 91 Pontoriero & Lindhe 1995 Paul 92 Mellonig 94 Yukna & Yukna 96 Twohey 92 Avera 98 Combined Combined -4 -3 -2 -1 0 diff 1 2 3 4 5 -4 -3 -2 -1 0 diff Jepsen et al. , 2002 - Signifikant größere Reduktion der horizontalen Defekttiefe der UK- und OK- Klasse II Furkationen - Komplettes Schließen der Furkation (Klasse II) erscheint „an unpredictable outcome“ Ausblick Weitere Untersuchungen notwendig, um - Patienten-, Site- und Op-Technik-assoziierte Faktoren, - Komplikationen sowie - Langzeitergebnisse und damit die Bedeutung der GTR für Zahnerhalt/-verlust besser zu erforschen Reviews / Metaanalysen Treatment of Class II Molar Furcation involvement: MetaAnalysis of Reentry Results Kinaia BM, Steiger J, Neely AL, Shah M, Bhola M.: J Periodontol 2011; 82, 413 – 428. - Regenerative Therapie >> Lappen-Op - Nicht resorbierbare Membranen > resorbierbare - Umfang der Regeneration Vergleichbar mit Jepsen et al. 2002 - Ergebnisse sehr heterogen 2011 2013 Vertikale Knochenauffüllung Kritik Evidence is Weak that the Use of Tissue Regenerative Membranes may Improve Class II Molar Furcation Defects Over Open-Flap Debridement Alone Matthews D. : J Evidence-based Dental Practice 2012; 12, 10 – 11 - Datenlage heterogen - Patienten-fokussierte Outcomes nicht charakterisiert - Ist statistisch signifikant auch klinisch relevant 2012 Reviews / Metaanalysen Enamel Matrix Derivative (Emdogain®) for Periodontal Tissue Regeneration in Intrabony Defects (Review) Esposito, M, Grusovin, MG, Coulthard, P, Worthington, HV: Cochrane Database of Systematic Reviews 2005, Issue 4. Art. No.: CD 003875. DOI:10.1002/14651858. CD 003875. pub2. Suchstrategie – Mai 2005 Primäre Nullhypothese: Keine Unterschiede zwischen EMD und Placebo Sekundäre Nullhypothese: Keine Unterschiede zwischen EMD und GTR Keine Unterschiede zwischen EMD und Augmentation Esposito et al. , 2005 EMD vs Placebo - Daten zu Zahnverlust inkomplett - EMD mit signifikant höherem Attachmentgewinn (1,20 mm) - EMD mit signifikant größerer Reduktion der Sondierungstiefe (0,77 mm) - Signifikant mehr sites mit AG weniger als 2mm in Kontrollgruppe - Keine Unterschiede bezüglich Rezessionen und Ästhetik - Keine Unterschiede bezüglich postoperativen Komplikationen - Keine Unterschiede bezüglich radiografischem Knochenniveau (2 Studien) - NNT für ≤2mm AG = 6 Esposito et al. , 2005 EMD vs GTR - Kein Zahnverlust - Keine Unterschiede bezüglich Attachmentgewinn - Keine Unterschiede bezüglich Sondierungstiefe - Signifikant geringere Rezessionen (0.39 mm) bei EMD - Signifikant geringere postoperative Komplikationen bei EMD Aber - Ergebnisse sehr heterogen - Faktoren, die das Therapieergebnis beeinflussen – weitgehend unbekannt - Große multizentrische Studien, die auf Basis der CONSORT-Statements u. a. diesen Fragen nachgehen, sind notwendig Reviews / Metaanalysen Biological mediators and periodontal regeneration: a review of enamel matrix proteins at the cellular and molecular levels. Bosshardt, J Clin Periodontol 2008; 35 (Suppl. 8)87 - 105 103 analysierte Publikationen - EMP üben positiven Effekt auf Zellattachment, Ausbreitung und Chemotaxis aus - beeinflussen die Proliferation und Überlebensrate positiv - stimulieren die Expression von Transkriptionsfaktoren, Wachstumsfaktoren, Zytokinen, Komponenten extrazellulärer Matrix und anderer Makromoleküle - stimulieren die Expression von Molekülen, die die Gewebeumsatzrate des Knochens regulieren Die Beeinflussung der Wundheilung durch EMD Und EMD und Augmentation ? ? Reviews / Metaanalysen Do bone grafts or barrier membranes provide additional treatment effects for infrabony lesions treated with enamel matrix derivatives? A network metaanalysis of randomized-controlled trials. Tu et al. J Clin Periodontol 2010; 37, 59 – 79 Suchstrategie Fragestellung: vs EMD allein EMD in Kombination mit anderen Materialien Studientypen: RCTs > 6 Monate Parameter: Änderung TT, CAL, Defekttiefe Tu et al. 2010 Generelles Statement - The network meta-analysis of randomized clinical trials showed that combination therapies did not give rise to substantial, additional benefits in the treatment of infrabony defects. - However, EMD in conjunction with bovine bone grafts might provide greater treatment effects Praktische Schlussfolgerung - Kombination verschiedener Materialien lässt nicht zwingend bessere Ergebnisse als Einzeltherapie erwarten (Vergleichs-)Studien – EMD bei Furkationsdefekten A randomized clinical trial comparing enamel matrix derivative and membrane treatment of buccal class II furcation involvement in mandibular molars. Part II: Secondary outcomes Meyle et al.: J Periodontol 2004 A Randomized Clinical Multicentre Trial comparing Enamel Matrix Derivative and Membrane Treatment of Buccal Class II Furcation Involvement in Mandibular Molars. Part III: – Patient Factors and Treatment Outcome Hoffmann et al.: J Clin Periodontol 2006 Bukkaler FurkationsbefaLL Grad II unterer Molaren – regenerative Parodontitistherapie mit Membran oder Emdogain? Richter et al.: Quintessenz 2006 Jepsen et al. 2004 45 Patienten - split-mouth-Design - 90 vergleichbare FII-Defekte kontralateraler UK-Molaren Randomisierte Zuordnung zu EMD (Test-) / resorbierbare Membran (Resolut® – Kontrollgruppe) Untersuchungszeitpunkte: Parameter: Baseline, 8 und 14 Monate Plaque, BOP, Rezession, Sondierungstiefe, Attachmentlevel, vertikales “bone sounding” (stent – margo alveolaris) – 5 bukkale Messpunkte/Zahn (a bis e) Jepsen et al. 2004 Parameter Defektdimension: c – Distanz Stent – margo alveolaris (Defektmitte), f – Distanz Furkationsdach – Furkationsboden, g – Defektbreite, h – horizontale Tiefe am tiefsten Punkt des Defekts, i – Distanz Stent – tiefster Punkt des Furkationsbodens Jepsen et al. 2004 Primärer Outcome Parameter: Änderung (Reduzierung) der horizontalen Defekttiefe Sekundäre Outcome Parameter: Veränderung der knöchernen Defektdimensionen sowie der klinischen Parameter Adverse Reaktionen: Schmerz, Schwellung Einfluss patientenassoziierter Parameter: Rauchen, Alter, Geschlecht, Bluthochdruck, MH Jepsen et al. 2004 Primärer Outcome Parameter Reduzierung der horizontalen Defekttiefe (Median) EMD: 2,8 mm* (1,5 mm, 3,5 mm) Membran: 1,8 mm (1,0 mm, 2,8 mm) Hodges-Lehmann Estimator: 0,75 (p = 0,033) Verteilung des Furkationsbefalls nach 14 Monaten (Basisbefund je 45 FII Defekte) Jepsen et al. 2004 - Vergleichbare Heilungsergebnisse mit beiden Therapievarianten (signifikante Reduktion der Parameter) - Gering größere Rezession (mediobukkaler Messpunkt) nach Membrantherapie - Tendenziell bessere Ergebnisse unter EMD an anteriorem Messpunkt der distalen und an medianem der mesialen Wurzel - Keine Knochenresorption unter EMD, geringe unter Membran - Kein Einfluss der Furkationsmorphologie auf Ergebnisse “Conclusions: With regard to secondary outcome parameters Emdogain® treatment led to a similar regenerative result as the membrane procedure.” Infraossäre Defekte Furkationsdefekte - EMD vergleichbar GTR - EMD vergleichbar GTR - EMD mit geringerer Komplikationsrate - EMD mit geringerer Komplikationsrate - EMD einfacher im Handling - EMD einfacher im Handling - noch zu wenige Daten zu beeinflussenden Faktoren - erst eine RCT - keine Langzeitergebnisse - keine Daten zu EMD + Augmentation Vorteil für EMD Vorteil für GTR Reviews / Metaanalysen Enamel matrix derivative, inflammation and soft tissue wound healing Miron, RJ, Dard, M, Weinreb M: J Periodont Res 2014, DOI: 10.1111/JRE.12245 2014 Reviews / Metaanalysen Enamel matrix derivative, inflammation and soft tissue wound healing Miron, RJ, Dard, M, Weinreb M: J Periodont Res 2014, DOI: 10.1111/JRE.12245 Reviews / Metaanalysen Enamel matrix derivative, inflammation and soft tissue wound healing Miron, RJ, Dard, M, Weinreb M: J Periodont Res 2014, DOI: 10.1111/JRE.12245 Reviews / Metaanalysen Enamel matrix derivative, inflammation and soft tissue wound healing Miron, RJ, Dard, M, Weinreb M: J Periodont Res 2014, DOI: 10.1111/JRE.12245 Reviews / Metaanalysen Enamel matrix derivative, inflammation and soft tissue wound healing Miron, RJ, Dard, M, Weinreb M: J Periodont Res 2014, DOI: 10.1111/JRE.12245 1. Senkung IL-1, IL-8 Expression 2. Erhöhung PGE2, TNF-α unbeeinflusst 3. Beeinflussung OPG/RANKL-Gleichgewicht mit Reduktion der Osteoklastenaktivität 4. Erhöhung der Proliferation und Migration der TLymphozyten 5. Phagozytose von Gewebeabbau-produkten durch Makrophagen 6. Fördert mesenchymale Zelldifferenzie-rung zu Hartgewebsbildnern und verbessert Ligamentregeneration 7. Förderung der Angiogenese 8. Reduziert Bakterienzahl Reviews / Metaanalysen Enamel matrix derivative, inflammation and soft tissue wound healing Miron, RJ, Dard, M, Weinreb M: J Periodont Res 2014, DOI: 10.1111/JRE.12245 Reviews / Metaanalysen Enamel matrix derivative, inflammation and soft tissue wound healing Miron, RJ, Dard, M, Weinreb M: J Periodont Res 2014, DOI: 10.1111/JRE.12245 Reviews / Metaanalysen Table 1. Key Molecules Involved in Bone Development and Repair Classified according to Location (extra- or intracellular compartment) (adapted from Deschaseaux et al., 2009). Bone Morphogenetic Proteins: Facts, challenges, and Future Perspectives Carreira, AC, Lojudice, FH, Halcsik E, Navarro, RD, Sogayar, MC, Granjeiro, JM: J Dent Res 2014, 93 (4) 335-345 Bone Morphogenetic Proteins: Facts, challenges, and Future Figure 3. Diagram representing BMP2Perspectives topology (a) and the structure of naïve dimeric BMP2 (b).RD, Sogayar, MC, Granjeiro, JM: J Dent Res Carreira, AC, Lojudice, FH, Halcsik E, Navarro, 2014, 93 (4) 335-345 BMP 2 Bone Morphogenetic Proteins: Facts, challenges, and Future Figure 1. Different stages of fracturePerspectives repair and expression of molecules involved in this process. Carreira, AC, Lojudice, FH, Halcsik E, Navarro, RD, Sogayar, MC, Granjeiro, JM: J Dent Res 2014, 93 (4) 335-345 Reviews / Metaanalysen Bone Morphogenetic Proteins: Facts, challenges, and Future Perspectives Carreira, AC, Lojudice, FH, Halcsik E, Navarro, RD, Sogayar, MC, Granjeiro, JM: J Dent Res 2014, 93 (4) 335-345 - Bei Knochenerkrankungen und Traumata müssen die Knochenstruktur und –funktion wiederhergestellt werden - Hierbei BMP in verschiedenen Kaskaden notwendig - Gute Erfolge in Orthopädie - Mittlerweile rekombinant hergestellt - Nebenwirkungen nicht vollständig geklärt - Ebenso Dosierung (therapeutische endogene bei Nanogramm) Dosen bei Mikrogramm, - Umfassende weiter experimentelle (und klinische) Forschung nötig Gliederung • Klinische Schlussfolgerungen Klinische Schlussfolgerungen - Regenerative Parodontitistherapie ist nicht Alternative zur PAR-Therapie sondern Ergänzung - Entzündungsfreiheit und Patientenmitarbeit sollten gesichert sein - Patienten- und Therapieassoziierte Faktoren müssen Berücksichtigung finden - Technik-sensitive Therapie benötigt Training - Keine Wunder zu erwarten - Weitere Forschungen nötig EMD mehrwandig Weiter flacher Defekt Membran Membran + (Ästhetisch sensitive Region) (Ästhetisch nicht sensitive Region) Schmaler tiefer Defekt schüsselförmig Gliederung • Ausblick Eingriff in Pathogenese - subantimikrobielle Tetracyclintherapie (Doxycyclin 20 mg 2/d)→MMP- Pathway - NSAID →Arachidonsäuremetabolismus (COX-2) - Bisphosphonate →Osteoklasteninhibition - NO-Synthese-Inhibitoren - Lokalapplikation von rhIL-11→hemmt TNF, stimuliert TIMP-1 - Omega-3-Fettsäuren→Arachidonsäuremetabolismus (Leukotrien B4, COX) - Lipoxine und Resolvine→Arachidonsäuremetabolismus - NF-қB-Familie-Inhibitoren (im Experiment) - RANKL/RANK/Osteoprotegerin-Disruption→Hemmung der Osteoklastensynthese Nanotechnologie Beförderung der parodontalen Regeneration Biologisch • Nano-Medizin mit nano-divices, nanopores, nano tubes, quantum dots • Nano-Medizin mit nano-robots (ATPaseMotor, nano-tubes) • Nano-Medizin mit künstlichem Phagozyten (J Evol Technol 2005) Adenovirus encoding Human PDGF-B delivered to alveolar bone defects exhibits safety and biodistribution profiles favorable for clinical use. Chang et al.: Human Gene Therapy 20, 2009 Reviews / Metaanalysen Modulation of osteoblastic/odontoblastic differentiation of adult mesenchymal stem cells through gene introduction: a brief review Ji-Youn Kim, Myung-Rae Kim, Sun-Jong Kim: J Korean Assoc Oral Maxillofac Surg 2013; 39 (2) 55-62 - Es existieren virale und non-virale Vektormethoden um Gene in mesenchymale Stammzellen zu schleusen - Es werden hierdurch folgende Reaktionen ausgelöst - Immunreaktion - Mutagenese - NW und Risiken relativ hoch - Zukünftig sicherere Methoden zu erforschen Clinical utility of stem cells for periodontal regeneration Hynes, K, Menicanin, D, Gronthos, S, Bartold, PM: Periodontology 2000 2012, 59, 203-227 Reviews / Metaanalysen Periodontal ligament-derived cells for periodontal regeneration in animal models: a systematic review Bright, R, Hynes, K, Gronthos, S, Bartold, PM: J Periodont Res 2014, DOI: 10.1111/jre.12205 • 17 von 537 Tierstudien entsprachen den Kriterien • Unabhängig von Defekttyp und Tiermodell positive Regenerationsergebnisse • Ausreichende Evidenz, um in CCT zu gehen Danke