Düşük seviyeli lazer ve düşük yoğunlukta kesikli ultrason uygulamalarının osteoblast-osteoklast ortak hücre kültürü sistemi üzerindeki etkilerinin ın vitro olarak incelenmesi
In vitro evaluation of the effects of low level laser therapy and low intensity pulsed ultrasound applications on osteoblast-osteoclast co-culture cell system
Yazar: DİLEK TEKİN
Danışman: PROF. DR. ŞENİZ KARAÇAY ; DR. ÖĞR. ÜYESİ GAMZE YEŞİLAY
Sağlık Bilimleri Üniversitesi / Hamidiye Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Ortodonti Ana Bilim Dalı / Ortodonti Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Diş Hekimliği = Dentistry
Dizin: Diyod lazer = Diode laser ; Hücre kültürü = Cell culture ; Kemik iliği hücreleri = Bone marrow cells ; Kemik rejenerasyonu = Bone regeneration ; Kemik ve kemikler = Bone and bones ; Kök rezorpsiyonu = Root resorption ; Osteoblastlar = Osteoblasts ; Osteoklastlar = Osteoclasts ; Ultrasonik dalgalar = Ultrasonic waves ; İn vitro = In vitro

Özet:
Amaç: Çalışmamızda in vitro ortamda düşük seviyeli lazer (DSLT) ve düşük yoğunlukta kesikli ultrason (DYKU) ile bu iki yöntemin kombinasyon uygulamalarının osteoblast-osteoklast (OB-OC) ortak hücre kültürü sistemi üzerindeki etkilerini değerlendirmeyi, ortodontik açıdan DSLT ve DYKU'nun etkin çalışma dozlarını belirlemeyi ve her iki yöntemin birlikte uygulanmasının sinerjik etki oluşturup oluşturmadığını tespit etmeyi amaçladık.
Gereç ve Yöntem: Çalışmamızda 3 kontrol, 14 deney grubu olmak üzere toplam 17 grup yer aldı. 2 grupta 976 nm dalga boyuna sahip lazer cihazıyla 4 ve 8 J/cm2 enerji düzeyinde 10 ve 20 sn.'lik DSLT uygulamaları, 4 grupta 1, 3, 5 ve 10 dk. süre ile 25 mW/cm2 güç yoğunluğunda DYKU uygulamaları ve 8 grupta DSLT+DYKU kombinasyon uygulamaları gerçekleştirildi. 1., 7. ve 11. günlerde OC farklılaşması TRAP, OB farklılaşması ALP boyaması ile, hücresel canlılık ve proliferasyon apoptoz kiti ve resazurin redüksiyon yöntemi ile, morfolojik farklılaşma aktin boyama ile değerlendirildi.
Bulgular: DSLT gruplarının canlılık ve proliferasyon oranı DYKU ve kombinasyon gruplarından anlamlı derecede yüksek bulunmuştur (p<0,05). 7. günde K6 grubunun ALP aktivitesi ve 11. günde U4 grubunun ALP aktivitesi tüm gruplardan anlamlı derecede yüksektir (p<0,05). 7. günde en yüksek TRAP aktivitesi K8 grubunda ve en düşük TRAP aktivitesi K2 grubunda, 11. günde en yüksek TRAP aktivitesi K8 grubunda ve en düşük TRAP aktivitesi K4 grubunda izlenmiştir (p<0,05).
Sonuç: DSLT, DYKU ve kombinasyon uygulamaları OB-OC ortak hücre kültüründe canlılık ve proliferasyonu aktive etmektedir. Kombinasyon uygulamaları esnasında farklı dozların seçimiyle TRAP aktivitesinde artış/azalış ve ALP aktivitesinde artış indüklenerek; ortodontide diş hareketini ve RME iyileşme dönemini hızlandırmaya, minividaların stabilizasyonunu desteklemeye, ortodontik diş hareketi kaynaklı kök rezorpsiyonunu engellemeye katkı sağlanabilir.
Anahtar Kelimeler: Düşük Seviyeli Lazer Tedavisi, Düşük Yoğunluklu Kesikli Ultrason, Osteoblast, Osteoklast, TRAP

Abstract:
Aim: To evaluate the effects of low-level laser therapy (LLLT), low-intensity pulsed ultrasound (LIPUS) and combined applications of the methods in vitrually on the osteoblast-osteoclast (OB-OC) co-culture system, and to determine the effective working parameters of LLLT and LIPUS in terms of orthodontics.
Materials and Methods: A total of 17 groups, 3 control and 14 experimental, were included in our study. LLLT applications with energy density of 4 and 8 J/cm2 were carried out using a laser device at a wavelenght of 976 nm. LIPUS applications with a power density of 25 mW/cm2 were performed for 1, 3, 5 and 10 minutes, and combination of LLLT+LIPUS applications were performed in 8 groups. On days 1, 7 and 11, OB ve OC differentiations were evaluated by TRAP and ALP staining, cellular viability and proliferation was evaluated by apoptosis kit and resazurin reduction method, and morphological differentiation was evaluated by actin staining.
Results: The viability and proliferation rates of the LLLT groups were significantly higher than the LIPUS and combination groups (p<0.05). ALP activity of K6 group on the 7th day and ALP activity of U4 group on the 11th day were significantly higher than all groups (p<0.05). The highest TRAP activity was observed in K8 group and the lowest TRAP activity was observed in K2 group on the 7th day, and the highest TRAP activity was observed in K8 group and the lowest TRAP activity was observed in K4 group on the 11th day (p<0.05).
Conclusion: LLLT, LIPUS and combination applications activate viability and proliferation in OB-OC co-culture cell system. During combination applications, with the selection of different doses, an increase/decrease in TRAP activity and an increase in ALP activity can be achieved. In orthodontics, it can contribute to accelerate tooth movement and RME healing period, support the stabilization of miniscrews, and prevent root resorption caused by orthodontic tooth movement.
Keywords: Low Intensity Pulsed Ultrasound, Low Level Laser Therapy, Osteoblast, Osteoclast, TRAP