Abstract Objective: To monitor early periodontal disease progression and to investigate clinical and molecular profile of inflamed sites by means of crevicular fluid and gingival biopsy analysis. Methodology: Eighty-one samples of twenty-seven periodontitis subjects and periodontally healthy individuals were collected for the study. Measurements of clinical parameters were recorded at day −15, baseline and 2 months after basic periodontal treatment aiming at monitoring early variations ofthe clinical attachment level. Saliva, crevicular fluid and gingival biopsies were harvested from clinically inflamed and non-inflamed sites from periodontal patients and from control sites of healthy patients for the assessment of IL-10, MMP-8, VEGF, RANKL, OPG and TGF-β1 protein and gene expression levels. Results: Baseline IL-10 protein levels from inflamed sites were higher in comparison to both non-inflamed and control sites (p<0.05). Higher expression of mRNA for IL-10, RANK-L, OPG, e TGF-β1 were also observed in inflamed sites at day −15 prior treatment (p<0.05). After the periodontal treatment and the resolution of inflammation, seventeen percent of evaluated sites still showed clinically detectable attachment loss without significant differences in the molecular profile. Conclusions: Clinical attachment loss is a negative event that may occur even after successful basic periodontal therapy, but it is small and limited to a small percentage of sites. Elevated inflammation markers of inflamed sites from disease patients reduced to the mean levels of those observed in healthy subjects after successful basic periodontal therapy. Significantly elevated both gene and protein levels of IL-10 in inflamed sites prior treatment confirms its modulatory role in the disease status.

Resumo O objetivo deste estudo foi investigar a influência do modelo de cultura celular tridimensional e das partículas de vidro bioativo (BG) sobre a expressão fenotípica de culturas de células osteogênicas da calvária de ratos. As células foram mantidas em culturas sobre superfícies colágenas bi-dimensionais (2D) e em géis de colágeno tridimensional (3D) com e sem partículas de BG até 14 dias. Foram avaliadas: viabilidade celular, atividade de fosfatase alcalina (ALP), morfologia celular e imunomarcação de proteínas da matriz não-colágena do osso através de epifluorescência e microscopia confocal. As expressões de marcadores osteogênicos foram analisadas utilizando RT-PCR. A formação de nódulos mineralizados foi visualizada através de microscopia e o conteúdo de cálcio foi avaliado quantitativamente pelo Alizarina Red. As culturas experimentais produziram uma taxa crescente de viabilidade até 14 dias. Embora a atividade ALP em 7 dias tenha sido maior em culturas com BG, as células em 3D e 3D+BG apresentaram uma diminuição da atividade ALP aos 14 dias. As condições tridimensionais favoreceram a imunomarcação para OPN e BSP e a expressão de mRNAs para ALP e COL I. As partículas de BG influenciaram positivamente a expressão do mRNAs para OPN e OC e a formação de nódulos calcificados in vitro. Os resultados indicaram que as culturas em 3D e partículas BG contribuíram para a expressão do fenótipo osteoblástico e para a diferenciação e formação de matriz mineralizada.

Abstract This study aimed to investigate the influence of a three-dimensional cell culture model and bioactive glass (BG) particles on the expression of osteoblastic phenotypes in rat calvaria osteogenic cells culture. Cells were seeded on two-dimensional (2D) and three-dimensional (3D) collagen with BG particles for up to 14 days. Cell viability and alkaline phosphatase (ALP) activity was performed. Cell morphology and immunolabeling of noncollagenous bone matrix proteins were assessed by epifluorescence and confocal microscopy. The expressions of osteogenic markers were analyzed using RT-PCR. Mineralized bone-like nodule formation was visualized by microscopy and calcium content was assessed quantitatively by alizarin red assay. Experimental cultures produced a growing cell viability rate up to 14 days. Although ALP activity at 7 days was higher on BG cultures, cells on 3D and 3D+BG had an activity decrease of ALP at 14 days. Three-dimensional conditions favored the immunolabeling for OPN and BSP and the expression of ALP and COL I mRNAs. BG particles influenced positively the OC and OPN mRNAs expression and calcified nodule formation in vitro. The results indicated that the 3D cultures and BG particles contribute to the expression of osteoblastic phenotype and to differentiated and mineralized matrix formation.

Em estudo prévio, em cães, a remoção precoce da membrana de politetrafluoretileno expandido (PTFE-e), 2 semanas após a colocação, mostrou resultados histomorfométricos (formação de novo osso, cemento e ligamento periodontal) similares aos de remoção da membrana 4 semanas após a sua colocação. Este estudo avaliou a influência da remoção precoce de uma membrana de PTFE-e no tratamento de defeitos de bifurcação classe II. Foram selecionados para o estudo 12 pacientes, com 12 pares de defeitos de bifurcação mandibulares. Foram feitas as seguintes medidas clínicas iniciais: índice de placa (IP), índice gingival (IG), sangramento à sondagem (SAS), profundidade de sondagem (PS), posição da margem gingival (PMG) e nível relativo da inserção clínica (NRIC). Foram elevados retalhos totais e as medidas do tecido ósseo foram tomadas transcirurgicamente: níveis ósseos vertical (NOV) e horizontal (NOH). Membranas de PTFE-e foram adaptadas e suturadas aos dentes correspondentes e removidas após 2 semanas no grupos teste (GT) ou quatro semanas no grupo controle (GC). Após 1 ano, em todos os sites foi realizada reentrada cirúrgica e medidas clínicas e ósseas foram novamente feitas. Não houve diferenças estatisticamente significantes entre GT e GC para nenhuma das medidas iniciais avaliadas. Após 12 meses, não houve diferenças estatisticamente significantes entre GT e GC para os valores de PS (p=0,74), PMG (p=0,76) e NRIC (p=0,44). Entretanto, a resolução do nível ósseo horizontal foi significante para ambos os grupos (GC: p=0,01 e GT: p=0,02), sem diferenças entre grupos (p=0,39). A remoção precoce da membrana não afetou os resultados do tratamento de defeitos de bifurcação Classe II.

In a previous study in dogs, the early removal of expanded polytetrafluoroethylene (ePTFE) membrane (2 weeks after placement) showed histomorphometric results (of new bone, cementum and periodontal ligament) similar to that obtained with membrane removal at 4 weeks after placement. This study evaluated the influence of early removal of an ePTFE membrane on the treatment of Class II furcation defects. Twelve patients who provided 12 pairs of mandibular furcation defects were recruited for the study. Baseline clinical measurements were recorded: plaque index (PI), gingival index (GI), bleeding on probing (BOP), probing depth (PD), gingival margin position (GMP) and relative clinical attachment level (RCAL). Full flaps were elevated and hard tissue measurements were performed during the surgery: relative vertical (RVBL) and horizontal (RHBL) bone level. The ePTFE membranes were adapted and sutured to their correspondent tooth and removed at 2 weeks in the test group (TGr) and at 4 weeks in the control group (CGr). After 1 year all sites were re-entered, and soft and hard tissue measurements were recorded. There were no statistically significant differences between TGr and CGr for any baseline measurement. After 12 months, there were no statistically significant differences between TGr and CGr in the PD (p=0.74), GMP (p=0.76) and RCAL (p=0.44) values. However, the RHBL resolution was significant for both groups (CGr p=0.01 and TGr p=0.02), without difference between groups (p=0.39). Early removal of membranes did not affect the outcome on the treatment of Class II furcation defects.

Defeitos periodontais infra-ósseos representam um desafio particular no tratamento, especialmente em pacientes com periodontite agressiva generalizada (PAg-G). Procedimentos regenerativos tem sido indicados para esta situação clínica. O objetivo deste estudo foi comparar os resultados do tratamento de defeitos periodontais infra-ósseos com associação de matriz óssea inorgânica bovina com o P-15 (MOI/P-15) ou regeneração tecidual guiada (RTG) em pacientes com PAg-G. 15 pacientes com PAg-G, com pelo menos dois defeitos periodontais infra-ósseos (profundidade de sondagem ≥4 mm e componente infra-ósseo ≥3 mm) foram selecionados. Os pacientes foram aleatoriamente alocados para serem tratados com MOI/P-15 ou RTG. No exame inicial, e aos 3 e 6 meses após a cirurgia, os parâmetros clínicos e radiográficos e as concentrações de IL-1β e IL-6 no fluido gengival foram registrados. Houve uma redução significativa profundidade de sondagem (p<0,001) para ambos os grupos (2,27 ± 0,96 mm para o grupo MOI/P-15 e 2,57 ± 1,06 mm para o grupo RTG). Um ganho no nível clínico de inserção (1,87 ± 0,94 mm para o grupo MOI/P-15 e 2,09 ± 0,88 mm para o grupo RTG) também foi observado. Na comparação entre grupos, não houve diferenças estatisticamente significativas nos parâmetros clínicos. O preenchimento ósseo radiográfico foi mais expressivo no grupo MOI/P-15 (2,49 mm) do que no grupo RTG (0,73 mm). Na análise radiográfica, as radiografias de subtração apresentaram ganho médio de área radiopaca em relação ao defeito inicial de 93,16% para grupo MOI/P-15, contra 62,03% para o grupo RTG. Na análise das citocinas, não foram observadas diferenças estatisticamente significantes nas comparações intra e entre os grupos. O tratamento de defeitos infra-ósseos com MOI/P-15 ou RTG em pacientes com PAg-G, em um período de 6 meses, levou a melhoras nos parâmetros clínicos. O uso de MOI/P-15 levou a um maior preenchimento radiográfico.

Intrabony periodontal defects present a particular treatment problem, especially in patients with generalized aggressive periodontitis (G-AgP). Regenerative procedures have been indicated for this clinical situation. The aim of this study was to compare treatment outcomes of intrabony periodontal defects with either anorganic bone matrix/cell binding peptide (ABM/P-15) or guided tissue regeneration (GTR) in patients with G-AgP. Fifteen patients, with two intrabony defects ≥3 mm deep, were selected. Patients were randomly allocated to be treated with ABM/P-15 or GTR. At baseline and at 3 and 6 months after surgery, clinical and radiographic parameters and IL-1β and IL-6 gingival fluid concentrations were recorded. There was a significant probing pocket depth reduction (p<0.001) for both groups (2.27 ± 0.96 mm for ABM/P-15 group and 2.57 ± 1.06 mm for GTR group). Clinical attachment level gain (1.87 ± 0.94 mm for ABM/P-15 group and 2.09 ± 0.88 mm for GTR group) was also observed. There were no statistically significant differences in clinical parameters between the groups. The radiographic bone fill was more expressive in ABM/P-15 group (2.49 mm) than in GTR group (0.73 mm). In subtraction radiographs, the areas representing gain in density were 93.16% of the baseline defect for ABM/P-15 group versus 62.03% in GRT group. There were no statistically significant differences in inter-group and intra-group comparisons with regards to IL-1β and IL-6 quantification. Treatment of intrabony periodontal defects in patients with G-AgP with ABM/P-15 and GTR improved significantly the clinical outcomes. The use of ABM/P-15 promoted a better radiographic bone fill.

Periodontitis is a multifactorial disease that causes tooth loss. The complex pathogenesis of periodontitis implies the involvement of a susceptible host and a bacterial challenge. Many studies have provided a valuable contribution to understanding the genetic basis of periodontal disease, but the specific candidate genes of susceptibility are still unknown. In fact, genome-wide studies and screening of single-nucleotide polymorphisms have yielded new genetic information without a definitive solution for the management of periodontal disease. In this manuscript, we provide an overview of the most relevant literature, presenting the main concepts and insights of the strategies that have been emerging to better diagnose and treat periodontal disease based on biomarker analysis and host modulation.

Estratégias terapêuticas adjuvantes que modulam os mediadores inflamatórios podem ter função significante na terapia periodontal. Neste estudo duplo-cego controlado com placebo, 60 indivíduos diagnosticados com periodontite foram avaliados por 28 dias após tratamento periodontal combinado com inibidor seletivo de COX-2. O grupo experimental foi tratado com raspagem e alisamento radicular combinado com medicação anti-inflamatória Loxoprofeno (RAR+Loxoprofen). O grupo controle foi tratado com raspagem e alisamento radicular combinado com medicação placebo (Raspagem e alisamento radicular - RAR+placebo). Presença de placa (PI), profundidade de sondagem (PS) e sangramento à sondagem (SS) foram monitoradas com auxílio de uma sonda computadorizada no início do estudo e após 14 e 28 dias. Os dois grupos demonstraram melhora clínica em relação a PS, PI e SS. Também foi observado valores semelhantes (p>0,05) de redução da PS nos períodos de 14 dias (0,4 mm) e 28 dias (0,6 mm). No início do estudo, alguns sítios profundos (>7 mm) do grupo RAR+Loxoprofen foram os responsáveis pela maior redução da PS depois de 14 dias (p<0,05). A porcentagem de bolsas periodontais profundas >7 mm após 14 dias no grupo RAR+Loxoprofen foi significativamente inferior do que o grupo RAR+placebo (p<0.05). A medicação Loxoprofen apresenta potencial efeito adjuvante à terapia periodontal, mas estudos de longo prazo são necessários para confirmar sua eficácia.

Adjunctive therapeutic strategies that modulate the inflammatory mediators can play a significant role in periodontal therapy. In this double-blind, placebo-controlled study, 60 subjects diagnosed as periodontitis patients were evaluated for 28 days after periodontal treatment combined with selective cyclooxygenase-2 (COX-2) inhibitor. The experimental group received scaling and root planning (SRP) combined with the Loxoprofen antiinflammatory drug (SRP+Loxoprofen). The control group received SRP combined with placebo (SRP+placebo). Plaque index (PI), probing pocket depth (PD) and bleeding on probing (BOP) were monitored with an electronic probe at baseline and after 14 and 28 days. Both groups displayed clinical improvement in PD, PI and BOP. They also showed statistically similar values (p>0.05) of PD reduction on day 14 (0.4 mm) and on day 28 (0.6 mm). At the baseline, few deeper sites (>7 mm) from SRP+Loxoprofen group were responsible and most PD reduction was observed after 14 days (p<0.05). The percentage of remaining deep pockets (>7 mm) after 14 days in the SRP+Loxoprofen group was significantly lower (p<0.05) than in the SRP+placebo group. Loxoprofen presents potential effect as an adjunct of periodontal disease treatment, but long-term clinical trials are necessary to confirm its efficacy.

Avanços no diagnóstico da doença periodontal levam a métodos nos quais o risco e atividade da doença periodontal podem ser identificados e quantificados por biomarcadores. Pacientes com periodontite podem apresentar elevados níveis circulatórios de marcadores inflamatórios específicos que podem ser correlacionados com a severidade da doença. Portanto, o objetivo desse estudo foi avaliar as diferenças nos níveis séricos de biomarcadores inflamatórios em pacientes saudáveis e com doença periodontal. Foram incluídos no estudo 25 pacientes (8 saudáveis e 17 com periodontite crônica). Uma amostra de 15 mL de sangue foi obtida para identificar os marcadores inflamatórios simultaneamente utilizando Array de proteínas através de citometria de fluxo. De 24 citocinas inflamatórias analisadas, apenas 3 (RANTES, MIG e Eotaxina) apresentaram diferenças estatisticamente significantes (p<0,05) entre os dois grupos. Conclui-se que alguns marcadores inflamatórios selecionados apresentam diferença de concentração em pacientes com periodontite e saudáveis. A análise do perfil de citocinas pode ser utilizada tanto para distinguir pacientes periodontais de pacientes saudáveis, como para medir o risco à doença. Contudo, mais estudos com número maior de amostras são necessários para validar os achados sobre os biomarcadores específicos.

Advances in diagnostic research are moving towards methods whereby the periodontal risk can be identified and quantified by objective measures using biomarkers. Patients with periodontitis may have elevated circulating levels of specific inflammatory markers that can be correlated to the severity of the disease. The purpose of this study was to evaluate whether differences in the serum levels of inflammatory biomarkers are differentially expressed in healthy and periodontitis patients. Twenty-five patients (8 healthy patients and 17 chronic periodontitis patients) were enrolled in the study. A 15 mL blood sample was used for identification of the inflammatory markers, with a human inflammatory flow cytometry multiplex assay. Among 24 assessed cytokines, only 3 (RANTES, MIG and Eotaxin) were statistically different between groups (p<0.05). In conclusion, some of the selected markers of inflammation are differentially expressed in healthy and periodontitis patients. Cytokine profile analysis may be further explored to distinguish the periodontitis patients from the ones free of disease and also to be used as a measure of risk. The present data, however, are limited and larger sample size studies are required to validate the findings of the specific biomarkers.

A proposta desse estudo foi avaliar histologicamente a eficácia de um vidro bioativo com pequena variação de tamanho de partículas (Biogran) na cicatrização periodontal de defeitos infra-ósseos de 2 paredes em macacos. Os defeitos foram feitos na mesial dos segundos pré-molares direito e esquerdo de 4 macacos, a seguir foram preenchidos com guta-percha e, após 15 dias, foram debridados e preenchidos naturalmente com coágulo (controle) ou com vidro bioativo (teste). Nos sítios-controle, o epitélio juncional migrou até a base do defeito. A formação de novo cemento foi mais significante nos defeitos-teste. Ambos os tipos de defeitos, controle e teste, apresentaram formação de novo osso na área da base dos defeitos. Os defeitos-teste apresentaram deposição de novo osso ao redor e dentro de partículas de vidro bioativo localizadas no terço médio, distantes das paredes do defeito. A análise histológica demonstrou que o vidro bioativo com partículas de 300 a 355 µm favoreceu nova inserção periodontal. Concluiu-se que o vidro bioativo testado teve melhor potencial de cura que o debridamento. O material enxertado mostrou promissora inibição da migração apical do epitélio junctional e maior deposição de cemento na superfície radicular em defeitos infra-ósseos A substituição das partículas de vidro bioativo por novo osso ocorreu devido não apenas a uma atividade osteo-condutora, mas também a uma capacidade osteo-estimuladora. Futuras investigações devem avaliar esse potencial comparativamente a outros materiais de enxerto, técnicas regenerativas e modificadores biológicos, assim como, avaliar longitudinalmente a estabilidade dessa nova inserção.

The purpose of this study was the histomorphologic analysis of the efficacy of bioactive glass particles with a narrow size range (Biogran) in the periodontal healing of 2-wall intrabony defects in monkeys. The 2-wall defects were made in the mesial area of the left and right second premolars of four monkeys, filled with gutta-percha and, after 15 days, they were debrided and either naturally filled with coagulum (control) or implanted with bioactive glass (test). In the control sites, the junctional epithelium migrated up to the base of the defect. The presence of newly formed cementum was more significant in the test defects. Both control and test sites showed newly formed bone at the base of the defect. The test defects presented foci of newly formed bone around and within the glass particles localized in the middle third, distant from the defect walls. Histologic analysis showed that the 300- to 355-µm bioactive glass particles aided new periodontal insertion. In conclusion, the tested bioactive glass had better healing potential than debridement only. The graft material showed a promising inhibition of apical migration of the junctional epithelium and greater cementum deposition on the radicular surface of the intrabony defects. The replacement of bioactive glass particles by new bone occurred due not only to an osteoconductive property, but also to an osteostimulatory capacity. Future investigations should evaluate this potential comparatively or together with other grafting materials, regenerative techniques and biological modifiers, as well as assess the longitudinal stability of the new attachment.

Estudos epidemiológicos mostraram fortes evidências de que a doença periodontal não afeta todos os indivíduos da mesma maneira. Existem indivíduos e sítios com maior risco de ocorrer progressão da doença. Este estudo testou parâmetros para a seleção "a priori" de sítios e indivíduos potencialmente de risco. Foram utilizados para tal os dados dos exames clínicos periodontais de 2273 pacientes. A perda de inserção clínica foi medida em 6 sítios por dente. Usando um programa de computador, os pacientes foram distribuídos em 14 grupos etários, com intervalos de 5 anos, a partir dos 11 anos de idade e até acima de 75 anos. A medida de cada sítio foi comparada com a média e a mediana da faixa etária do indivíduo, com o resultado da comparação com a mediana indicando a comparação da severidade do sítio (CSS). Foram calculados três parâmetros globais do indivíduo: parâmetro 1 (P1) - porcentagem de sítios com perda de inserção clínica > 4 mm; parâmetro 2 (P2) - porcentagem de sítios com perda de inserção clínica > 7 mm; parâmetro 3 (P3) - porcentagem de sítios com perda de inserção clínica superando a mediana do grupo etário em 100% ou mais. A amostra tinha 1466 (65%) mulheres e 807 (35%) homens. A maioria dos indivíduos apresentou valores de P1, P2 e P3 menores que 30%. O parâmetro 3 permitiu uma divisão da amostra de forma similar àquela realizada por P1 e P2, com a vantagem de analisar o indivíduo em relação a seu grupo etário. Com base nos resultados, sugere-se que a metodologia da CSS possa ser útil na seleção de uma população de alta prevalência de doença, e que linhas de corte entre 10% e 20% seriam as mais apropriadas para o uso do parâmetro 3.

Epidemiological studies have shown strong evidence that periodontal disease does not affect all subjects in the same manner. There are subjects and sites with higher risk for disease progression. This study tested parameters to select "a priori" sites and subjects potentially at risk. The data from periodontal clinical examinations of 2273 subjects was used. The clinical loss of attachment was measured in 6 sites per tooth. Using computer software, the patients were distributed into 14 age groups, with intervals of 5 years, from 11 years to greater than 75 years of age. The measure of each site was compared with the average and the median values of the subject age group, with the results indicating site comparative severity (SCS). Three global parameters were calculated: parameter 1 (P1) - percentage of sites with clinical attachment loss > 4 mm; parameter 2 (P2) - percentage of sites with clinical attachment loss > 7 mm; parameter 3 (P3) - percentage of sites with clinical attachment loss surpassing the median value for the age group by 100% or more. There were 1466 (65%) females and 807 (35%) males. Most subjects had P1, P2 and P3 values less than 30%. Parameter 3 allowed a division of the sample similar to that of Parameters 1 and 2, with the advantage of analyzing the subject in relation to his/her age group. It was suggested that the methodology of SCS is useful for selecting a population with a high disease prevalence, and that cut-off lines between 10% and 20% would be appropriate for using Parameter 3.

Diferentes materiais e técnicas têm sido propostos com o objetivo de otimizar o reparo alveolar e atenuar a perda óssea em altura e espessura que normalmente seguem as extrações dentais. O objetivo era de estudar, por meio de análise histológica e histométrica, o potencial osseoindutivo de uma combinação de hidroxiapatita com proteínas óssea morfogenéticas (HA/BMPs) implantadas em alvéolos dentais de ratos. Foram utilizados 45 ratos Wistar, adultos, machos, separados em três grupos de 15 animais: controle (não-tratados), implantados com hidroxiapatita pura (HA) e implantados com hidroxiapatita acrescida com BMPs. Cinco animais de cada grupo foram sacrificados nos períodos de 7, 21 e 42 dias após a exodontia e implantação do material. Após dissecação, fixação, descalcificação e secções semi-seriadas as peças foram coradas pelo método de hematoxilina-eosina e submetidas à análise histológica e histométrica. Os materiais implantados produziram atraso na cronologia do reparo alveolar em comparação aos animais controle, avaliado pela porcentagem de tecido ósseo formado nos alvéolos. O tratamento com HA/BMPs esteve associado com a menor porcentagem de formação óssea no período de 21 dias, embora tenha produzido níveis próximos do controle aos 42 dias. Os materiais parecem não trazer benefícios à formação óssea no período normal de reparação alveolar e a associação HA/BMPs não apresentou propriedades osseoindutoras nas condições em que foi enxertada ou tendo como veículo a hidroxiapatita em formato granular.

Several materials and techniques have been proposed to improve alveolar wound healing and decrease loss of bone height and thickness that normally follow dental extraction. The objective of this research was the histologic analysis of bone morphogenetic proteins implanted into dental alveoli of rats after extraction. A total of 45 adult male Wistar rats were divided into three groups of 15 animals each: control (no treatment), implanted with pure hydroxyapatite (HA, 3 mg) and implanted with hydroxyapatite plus bone morphogenetic proteins (HA/BMPs, 3 mg). Five animals from each group were sacrificed at 7, 21 and 42 days after extraction for the histometric analyses of the osteoconductive potential of hydroxyapatite associated or not with BMPs. After dissection, fixation, decalcification and serial microtomy of 6-µm thick sections, the samples were stained with hematoxylin-eosin for histologic and histometric analyses. Both HA and HA/BMPs caused a delay in wound healing compared to control animals, evaluated by the percentage of bone tissue in the alveoli. The treatment with HA/BMPs had the greatest delay at 21 days, even though it produced values similar to the control group at 42 days. The materials did not improve alveolar repair in the normal period of wound healing and the association of HA/BMPs did not have osteoconductive properties with granulated hydroxyapatite as the vehicle.