Farklı kök ucu dolgu ve perforasyon tamir materyallerinin periodontal ligament fibroblastlarının proliferasyonu, adezyonu ve morfolojisi üzerindeki etkisi
Effects of different root end filling and perforation repair materials on proliferation, adhesion and morphologic behaviour of periodontal ligament fibroblasts
Yazar: MAKBULE BİLGE AKBULUT
Danışman: PROF. DR. AYÇE ÜNVERDİ ELDENİZ
Selçuk Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Diş Hekimliği Bölümü / Endodonti Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2014
Konu: Diş Hekimliği = Dentistry
Dizin: Adezyonlar = Adhesions ; Dental materyaller = Dental materials ; Dental çimentolar = Dental cements ; Fibroblastlar = Fibroblasts ; Kök kanal dolgu materyalleri = Root canal filling materials ; Mikroskopi-elektron taramalı = Microscopy-electron scanning

Özet:
Bu çalışmanın amacı yeni önerilen kök ucu dolgu ve perforasyon tamir materyalleri olan; Biodentine (Septodont, Fransa), MM-MTA (MicroMega, Fransa), polimetilmetakrilat (PMMA) kemik simanı (AF cement, Laboratorios, Arjantin) ve SDR (Dentsply, Almanya)'nin insan periodontal ligament fibroblastları (PDL) üzerindeki biyouyumluluğunu değerlendirmek ve bu materyalleri güncel olan; IRM (Dentsply, ABD), Dyract Kompomer (Dentsply, Almanya), ProRoot MTA (PMTA) (Dentsply, İsviçre), Vitrebond (3M ESPE, Almanya) ile karşılaştırmaktır.
     Her bir materyalden 10 tane disk steril Teflon kalıplar içerisinde hazırlandı ve her kök tamir materyali 1-gün ya da 3-gün sertleştikten sonra hücre kültür medyasında bekletilerek 24 saatlik eluatları elde edildi. İnsan periodontal ligament fibroblastları 5.000 hücre/ kuyucuk olacak şekilde ekildi. İndirek toksisite testi için, fibroblastlar eluatların 1:1, 1:2, 1:4 ve 1:8'lik konsantrasyonlarıyla 24 saat inkübe edildi. Hücre canlılığı XTT testi ile değerlendirildi. Hücre canlılık değerleri, hücre kontrol grubuna göre yüzde olarak hesaplandı. Materyallerin, eluat konsantrasyonlarının ve sertleşme sürelerinin fibroblastlara olan sitotoksik etkisini değerlendirmek için tek değişkenli varyans analizi ardından çoklu karşılaştırma için Tukey testi kullanılarak istatistik analizi yapıldı (σ= 0.05). Üç gün sertleşen materyallerin 1:8'lik konsantrasyonuna maruz bırakılan PDL hücrelerinin apoptotik/nekrotik aktivitesi flow sitometri ile belirlendi. Test materyalleri ile 3 gün inkübe edilen PDL hücrelerinin ataçmanı, yoğunluğu ve morfolojik değişiklikleri taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile değerlendirildi. Materyallerin elemental kompozisyonu (ağırlıkça yüzde) enerji dağılımlı x ışını analizi (SEM-EDX) ile tespit edildi. 
           Hücre canlılık değerlerinin istatistiksel sıralaması şu şekildedir: Biodentine ≥ Dyract Kompomer > MM-MTA= SDR = PMMA kemik simanı ≥ PMTA > IRM ≥ Vitrebond. Üç günlük sertleşen örnekler 1 günlük sertleşen örneklerden daha sitotoksiktir (p<0.05). Siman eluatlarının 1:1'lik konsantrasyonları 1:2, 1:4 ya da 1:8'lik konsantrasyonlarından önemli derecede daha sitotoksiktir (p<0.05).  Vitrebondun hücre nekrozunu indüklediği flow sitometri ile gösterilmiştir. SEM bulguları hücrelerin Biodentine, PMTA ve kompomer yüzeylerine tutunduklarını ve iyi yayıldıklarını gösterirken diğer gruplarda çeşitli morfolojik değişiklikler gözlemlenmiştir. SEM-EDX analizi en fazla kalsiyum yüzdesinin PMTA örneklerinde, en fazla silikon yüzdesinin Dyract Kompomer örneklerinde olduğunu göstermiştir.
           Bu in vitro çalışma Biodentine ve kompomerin diğer kök ucu dolgu ve perforasyon tamir materyallerinden daha biyouyumlu olduğunu göstermektedir. PMTA, PDL hücre agregatlarının ataçmanı için uygun iskele sunmaktadır. Materyalin kalsiyum ve silikon içeriği hücre ataçmanını arttırabilir.

Abstract:
The objective of this in vitro study was to evaluate the biocompatibility of newly proposed root-end filling and perforation repair materials; Biodentine (Septodont, France), MM-MTA (MicroMega, France), polymethylmethacrylate (PMMA) bone cement (AF cement, Laboratorios, Argentina), SDR (Dentsply, Germany) in comparison with contemporary root repair materials; IRM (Dentsply, USA), Dyract Compomer (Dentsply, Germany), ProRoot MTA (PMTA)  (Dentsply, Switzerland), Vitrebond (3M ESPE, Germany) by using human periodontal ligament fibroblasts (PDL).
         Ten disc from each material were fabricated in sterile Teflon molds and 24h eluates were obtained from each root repair material in cell culture media after 1 or 3-day setting. Human periodontal ligament fibroblasts were plated at a density of 5.000/well. For indirect toxicity assay, fibroblasts were incubated for 24h with 1:1, 1:2, 1:4 and 1:8 concentrations of eluates. Cell viability was evaluated by XTT assay. Cell viabilities were calculated as percentage relative to the cell control. The impact of materials, eluate concentration and setting time on cytotoxicity of fibroblasts was statistically analyzed using univariate analysis of variance followed by post hoc tukey test (σ= 0.05). Apoptotic/necrotic activity of PDL cells exposed to 1:8 concentration of 3-day set material eluates was established by flow cytometry. Attachment, density and morphological changes of PDL cells incubated with test materials for 3-days was evaluated with scanning electron microscope (SEM). The elemental composition (%weight) of materials was determined by energy dispersive X-ray spectroscopy (SEM-EDX).
         The statistical ranking of cell viability values was as follows: Biodentine ≥ Dyract Compomer > MM-MTA= SDR = PMMA bone cement ≥ PMTA > IRM ≥ Vitrebond. Three-day old samples were more cytotoxic than 1-day old samples (p<0.05). Eluates from the cements at 1:1 concentration were significantly more cytotoxic than that eluates at 1:2, 1:4 or 1:8 concentration (p<0.05). Vitrebond induced cell necrose as demonstrated by flow cytometry. Cells were attached and well spread on the surfaces of Biodentine, PMTA and compomer whilst varied morphological alterations were observed in other groups with SEM. SEM-EDX analysis revealed maximum calcium percentage on PMTA specimens as well maximum silicon percentage on Dyract Compomer specimens.
          This in vitro study demonstrated that Biodentine and Compomer are more biocompatible than other root end filling and perforation repair materials. PMTA presents a favourable scaffold for better attachment of the PDL cell aggregates. Calcium and silicon content of a material may enhance PDL cell attachment.