A comparative study of the proliferation and osteogenic differentiation of human periodontal ligament cells cultured on β-TCP ceramics and demineralized bone matrix with or without osteogenic inducers in vitro

The repair of bone defects that result from periodontal diseases remains a clinical challenge for periodontal therapy. β-tricalcium phosphate (β-TCP) ceramics are biodegradable inorganic bone substitutes with inorganic components that are similar to those of bone. Demineralized bone matrix (DBM) is an acid-extracted organic matrix derived from bone sources that consists of the collagen and matrix proteins of bone. A few studies have documented the effects of DBM on the proliferation and osteogenic differentiation of human periodontal ligament cells (hPDLCs). The aim of the present study was to investigate the effects of inorganic and organic elements of bone on the proliferation and osteogenic differentiation of hPDLCs using three-dimensional porous β-TCP ceramics and DBM with or without osteogenic inducers. Primary hPDLCs were isolated from human periodontal ligaments. The proliferation of the hPDLCs on the scaffolds in the growth culture medium was examined using a Cell‑Counting kit‑8 (CCK-8) and scanning electron microscopy (SEM). Alkaline phosphatase (ALP) activity and the osteogenic differentiation of the hPDLCs cultured on the β-TCP ceramics and DBM were examined in both the growth culture medium and osteogenic culture medium. Specific osteogenic differentiation markers were examined using reverse transcription-quantitative polymerase chain reaction (RT-qPCR). SEM images revealed that the cells on the β-TCP were spindle-shaped and much more spread out compared with the cells on the DBM surfaces. There were no significant differences observed in cell proliferation between the β-TCP ceramics and the DBM scaffolds. Compared with the cells that were cultured on β-TCP ceramics, the ALP activity, as well as the Runx2 and osteocalcin (OCN) mRNA levels in the hPDLCs cultured on DBM were significantly enhanced both in the growth culture medium and the osteogenic culture medium. The organic elements of bone may exhibit greater osteogenic differentiation effects on hPDLCs than the inorganic elements.

Saliva as an emerging biofluid for clinical diagnosis and applications of MEMS/NEMS in salivary diagnostics

Saliva as a biological fluid is gaining wider acceptance for diagnosing diseases. The growing interest in saliva as a biological fluid is due to its noninvasiveness, ease of use, cost-effectiveness, and multiple sample collection possibilities as well as minimal risk to health care professionals of contracting infectious organisms such as HIV and Hep B. However, the clinical translation of saliva is hampered by our lack of understanding of the biomolecular transportation from blood into saliva, the diurnal variations of biomolecules present in saliva, and relatively low levels of analytes (100th to a 1000th fold less than in blood). We provide information on the current status of salivary research, salivary diagnostics empowered by nanotechnology, and future prospects in this emerging field of saliva diagnostics.

Different correlation of Sphingosine-1-Phosphate receptor 1 with receptor activator of nuclear factor kappa B ligand and regulatory T cells in rat periapical lesions

Introduction Sphingosine-1-phosphate receptor 1 (S1P1) is crucial for regulation of immunity and bone metabolism. This study aimed to investigate the expression of S1P1 in rat periapical lesions and its relationship with receptor activator of nuclear factor kappa B ligand (RANKL) and regulatory T (Treg) cells. Methods Periapical lesions were induced by pulp exposure in the first lower molars of 55 Wistar rats. Thirty rats were killed on days 0, 7, 14, 21, 28, and 35, and their mandibles were harvested for x-ray imaging, micro–computed tomography scanning, histologic observation, immunohistochemistry, enzyme histochemistry, and double immunofluorescence analysis. The remaining 25 rats were killed on days 0, 14, 21, 28, and 35, and mandibles were harvested for flow cytometry. Results The volume and area of the periapical lesions increased from day 0 to day 21 and then remained comparably stable after day 28. S1P1-positive cells were observed in the inflammatory periapical regions; the number of S1P1-positive cells peaked at day 14 and then decreased from day 21 to day 35. The distribution of S1P1-positive cells was positively correlated with the dynamics of RANKL-positive cells but was negatively correlated with that of Treg cells. Conclusions S1P1 expression was differentially correlated with RANKL and Treg cell infiltration in the periapical lesions and is therefore a contributing factor to the pathogenesis of such lesions.

The ultrastructural relationship between osteocytes and dental implants following osseointegration

Background Osteocytes, the most abundant cells in bone, havemultiple functions, including acting as mechanosensors and regulating mineralization. It is clear that osteocytes influence bone remodeling by controlling the differentiation and activity of osteoblasts and osteoclasts. Determining the relationship between titanium implants and osteocytes may therefore benefit our understanding of the process of osseointegration. Purpose The aim of this study was to visualize the ultrastructural relationship between osteocytes and the titanium implant surface following osseointegration in vivo. Materials and Methods Titanium implants were placed in the maxillary molar regions of eight female Sprague Dawley rats, 3 months old. The animals were sacrificed 8 weeks after implantation, and undecalcified tissue sections were prepared. Resin-cast samples were subsequently acid-etched with 37% phosphoric acid prior to examination using scanning electron microscopy. Results Compared with mature bone, where the osteocytes were arranged in an ordered fashion, the osteocytes appeared less organized in the newly formed bone around the titanium implant. Further, a layer of mineralization with few organic components was observed on the implant surface. This study shows for the first time that osteocytes and their dendrites are directly connected with the implant surface. Conclusions: This study shows the direct anchorage of osteocytes via dendritic processes to a titanium implant surface in vivo. This suggests an important regulatory role for osteocytes and their lacunar-canalicular network in maintaining long-term osseointegration.

Survey of dental clinic patients: Smoking and preferences for cessation support

Background: Smoking cessation interventions delivered by dental practitioners can be as effective as those delivered by general medical practitioners. However, concern that addressing smoking may cause offence to their patients is a reason cited by dental practitioners for not regularly addressing patient smoking behaviours, despite believing they should play a role in smoking cessation. This study aimed to elicit the smoking behaviour and smoking cessation preferences of dental patients to determine if these concerns accurately reflect patient attitudes. Methods: We surveyed 726 adult dental patients attending the University of Queensland’s School of Dentistry Dental Clinics, Brisbane Dental Hospital, and four private dental practices in South East Queensland. Results: Most (80%) current daily smokers had tried to quit smoking. Smokers and non-smokers both agreed that dentists should screen for smoking behaviour and are qualified to offer smoking cessation advice (99% and 96% respectively). Almost all participants (96%) said they would be comfortable with their dentist asking about their smoking and that if their smoking was affecting their oral health their dentist should advise them to quit. Conclusions: Patients are receptive to dental practitioners inquiring about smoking behaviour and offering advice on quitting. Smoking patients showed considerable motivation and interest in quitting smoking, particularly in the context of health problems related to smoking being identified. These results should encourage dentists to raise the issue with their patients.

Characterisation of the efficacy of endodontic medications using a three-dimensional fluorescent tooth model: An ex vivo study

The purpose of this study was to establish a three-dimensional fluorescent tooth model to investigate bacterial viability against intra-canal medicaments across the thickness and surface of root dentine. Dental microbial biofilms (Enterococcus faecalis and Streptococcus mutans) were established on the external root surface and bacterial kill was monitored over time against intra-canal medicament (Ca(OH)2 ) using fluorescent microscopy in conjunction with BacLight SYTO9 and propidium iodide stains. An Olympus digital camera fitted to SZX16 fluorescent microscope captured images of bacterial cells in biofilms on the external root surface. Viability of biofilm was measured by calculating the total pixel area of green (viable bacteria) and red (non-viable bacteria) for each image using ImageJ® software. All data generated were assessed for normality and then analysed using a Mann-Whitney t-test. The viability of S. mutans biofilm following Ca(OH)2 treatment showed a significant decline compared with the untreated group (P = 0.0418). No significant difference was seen for E. faecalis biofilm between the Ca(OH)2 and untreated groups indicating Ca(OH)2 medicament is ineffective against E. faecalis biofilm. This novel three-dimensional fluorescent biofilm model provides a new clinically relevant tool for testing of medicaments against dental biofilms.

Self-reported bruxism : Associated factors among media personnel with or without irregular shift work

Tutkimuksen kohderyhmänä oli mediatyöntekijöitä, joiden toimenkuva on viime vuosina muuttunut yhä kuormittavammaksi epäsäännöllisen vuorotyön sekä jatkuvien teknisten, organisatoristen ja taloudellisten tekijöiden ristipaineessa. Väitöskirjatutkimus on osa laajempaa tutkimushanketta, joka suunniteltiin selvittämään epäsäännöllisen vuorotyön mahdollisia haittoja. Tutkimusta tukivat taloudellisesti Työsuojelurahasto ja Suomen Hammaslääkäriseura Apollonia sekä resurssipanostuksin Hammaslääketieteen laitos (HY), Työterveyslaitos ja Yleisradio Oy. Bruksismi on tahdosta riippumatonta hampaiden narskuttelua tai yhteenpuristamista. Hampaiden narskuttelu on rytmistä jaksoittain toistuvaa puremalihasten toimintaa, joka esiintyy nukkuessa -tavallisimmin kevyen unen ja havahtumisjaksojen yhteydessä. Valveilla ollessa bruksismi on terveillä ihmisillä lähinnä hampaiden yhteenpuristamista. Yleisen käsityksen mukaan toistuvaa unibruksismia esiintyy noin 10 %:lla ja valveilla tapahtuvaa hampaiden yhteenpuristamista noin 20 %:lla. Aiemmin bruksismi kuului kansainvälisen unihäiriöluokituksen (ICSD 1997) mukaan unen erityishäiriöihin, mutta tuorein luokitus (ICSD 2005) listaa sen unen liikehäiriöihin. Väitöstutkimuksen yleisenä tavoitteena oli kartoittaa koetun bruksismin ja uni- valvehäiriöiden yhteyttä. Tutkimus oli poikittainen vertailututkimus epäsäännöllistä vuorotyötä ja säännöllisiä päivävuoroja tekevien välillä. Mielenkiinto kohdistui myös bruksismin ja kasvojen alueen kivun mahdolliseen yhteyteen. Lisäksi tutkimuksessa selvitettiin joidenkin tunnetusti unen laatua huonontavien psykososiaalisten, neurologisten ja fysiologisten tekijöiden yhteyttä koettuun bruksismiin. Tutkimuksen kohderyhmän muodosti 750 Yleisradion epäsäännöllistä vuorotyötä tekevää työntekijää. Vertailuryhmänä käytettiin samansuuruista satunnaistetusti valittua kaltaistettua Yleisradion työntekijäjoukkoa, joka tekee samankaltaista työtä, mutta säännöllisenä päivätyönä. Kohderyhmälle lähetettiin kyselylomakkeet, jotka kartoittivat koetun bruksismin lisäksi mm. tutkittavien taustatiedot, yleisen terveydentilan, yleisiä koettuja stressioireita ja tuntemuksia, kipuoireita, sekä unen laatua. Lisäksi esitettiin jaksamista ja työympäristöä koskevia kysymyksiä. Kyselyyn vastasi kaikkiaan 874 henkilöä. Kokonaisvastausprosentti oli 58,3 % (53,7 % miehiä). Epäsäännöllistä vuorotyötä tekevien vastausprosentti oli 82,3 % ja säännöllistä päivätyötä tekevien ryhmässä 34,3 %. Työtehtävät sisälsivät ohjelmien toimitus- ja tuottamistyötä, teknistä tuotanto- ja tukityötä, sekä esimies- ja hallintotyötä. Miesten keski-ikä vuorotyöryhmässä oli 45,0 (± 10,6) vuotta ja naisten keski-ikä 42,6 (± 10,7) vuotta, vastaavat luvut päivätyötä tekeville olivat 47,4 (± 9,7) ja 45,5 (± 10,1) vuotta. Vuorotyötä tekevistä oli miehiä 56,6 %, päivätyöryhmässä miehien osuus oli 46,7 %. Usein koettua bruksismia havaittiin koko tutkimusjoukossa 10,6 %:lla. Bruksismin esiintyvyydessä ei ollut merkitsevää eroa epäsäännöllistä vuorotyötä ja päivätyötä tekevien välillä. Kun bruksismia ja stressiä arvioitiin suhteessa tyytyväisyyteen nykyiseen työaikamuotoon, molemmat olivat merkitsevästi vallitsevimpia niillä, jotka halusivat vaihtaa nykyistä työaikamuotoaan. Epäsäännöllistä vuorotyötä tekevät lisäksi ilmoittivat kokevansa enemmän stressiä kuin päivätyötä tekevät sekä olivat tyytymättömämpiä työaikamuotoonsa. Tutkittavista henkilöistä katkonaista unta esiintyi 43,6 %:lla sekä 36,2 % koki unensa virkistämättömäksi. Kasvokipua esiintyi 19,6 %:lla. Usein toistuva bruksaus sekä tyytymättömyys työaikamuotoon olivat erittäin merkitsevästi yhteydessä unihäiriöiden sekä riittämättömän unen oireiden kanssa. Bruksismi ja katkonainen uni osoittautuivat myös kasvokivun taustatekijöiksi. Tutkimus osoitti, että koetulla bruksismilla oli merkitsevä yhteys unihäiriöihin, kasvokipuun, koettuun stressiin ja ahdistuneisuuteen, nuorempaan ikään, runsaampiin hammaslääkäri- ja lääkärikäynteihin sekä siihen että oli tyytymätön työaikamuotoonsa (itse työaikamuoto ei ollut merkitsevä tekijä). Tutkimuksen yhtenä johtopäätöksenä todettiin, että koettu bruksismi voi terveillä työikäisillä henkilöillä olla osa stressaavaa tilannetta ja siihen liittyvää käyttäytymistä. Tämän tiedostaminen terveydenhuollossa voisi olla hyödyllistä.

Probiotic activity of Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus in the oral cavity

Yogurt consumption has been related to longevity of some populations living on the Balkans. Yogurt starter L. delbrueckii subsp. bulgaricus and Str. thermophilus have been recognized as probiotics with verified beneficial health effects. The oral cavity emerges as a arget for probiotic applications. Probiotics have demonstrated promising results in controlling dental diseases and oral yeast infections. However, L. bulgaricus despite its broad availability in dairy products has not been evaluated for probiotic activity in the mouth. These series of studies investigated in vitro properties of L. bulgaricus to outline its potential as an oral probiotic. Prerequisite probiotic properties in the mouth are resistance to oral defense mechanisms, adherence to saliva-coated surfaces, and inhibition of oral pathogens. L. bulgaricus strains showed a strain-dependent inhibition of oral streptococci and Aggregatibacter actinomycetemcomitans, whereas none of the dairy starter strains could affect growth of Porphyromonas gingivalis and Fusobacterium nucleatum. Adhesion is a factor contributing to colonization of the species at the target site. Radiolabeled L. bulgaricus strains and L. rhamnosus GG were tested for their ability to adhere to saliva-coated surfaces. The effects of lysozyme on adhesion and adhesion of Streptococcus sanguinis after lactobacilli pretreatment were also assessed. Adhesion of L. bulgaricus remained lower in comparison to L. rhamnosus GG. One L. bulgaricus strain showed binding frequency comparable to S. sanguinis. Lysozyme pretreatment significantly increased Lactobacillus adhesion. Low gelatinolytic activity was observed for all strains and no conversion of proMMP-9 to its active form was induced by L. bulgaricus. Safety assessment ruled out deleterious effects of L. bulgaricus on extracellular matrix structures. Cytokine response of oral epithelial cells was assessed by measuring IL-8 and TNF-α in cell culture supernatants. The effect of P. gingivalis on cytokine secretion after lactobacilli pretreatment was also assessed. A strain- and time-dependent induction of IL-8 was observed with live bacteria inducing the highest levels of cytokine secretion. Levels of TNF-α were low and only one of ten L. bulgaricus strains stimulated TNF-α secretion similar to positive control. The addition of P. gingivalis produced immediate reduction of cytokine levels within the first hours of incubation irrespective of lactobacilli strains co-cultured with epithelial cells. According to these studies strains among the L. delbrueckii subsp. bulgaricus species may have beneficial probiotic properties in the mouth. Their potential in prevention and management of common oral infectious diseases needs to be further studied.

Preventive orientation and caries management by Iranian dentists

Ehkäisypainotteisuus karieksen hoidossa: iranilaishammaslääkärien hoitovalinnat Karies aiheuttaa hampaiden kovan pinnan ja hammasluun syöpymistä, joka lopulta näkyy ”reikänä”. Iästä riippumatta kariesvaara vaanii kaikkia hampaiden omistajia, vauvasta vaariin, ja lähes kaikilla aikuisilla on suussaan merkkejä karieksesta. Karies etenee yleensä hitaasti ja antaa siten aikaa ehkäisevälle hoidolle. Tämä etsikkoaika jää usein käyttämättä, ja karieksen hoito painottuu reikien paikkaamiseen. Karies voitaisiin pitää kurissa sen ehkäisyyn kehitetyillä monipuolisilla keinoilla. Hammaslääkärit ovat avainasemassa, sillä he tekevät kauaskantoisia valintoja — hoidetaanko kariesta paikkaamalla vai valitaanko ehkäisevä hoito? Valintojen taustalla ovat hammaslääkärin tietotaso, asenteet ja omat terveystavat sekä potilaiden ja vastaanoton aiheuttamiksi koetut esteet. Tämä kyselytutkimus selvitti karieksen hoitovalintoja ja niiden taustoja Iranissa. Kysymyslomakkeet jaettiin kahdessa hammaslääkärien kongressissa Teheranissa (2004─2005) ja palautettiin nimettöminä. Kysely kartoitti hammaslääkärien tietoja karieksen ehkäisykeinoista ja asenteita ehkäisyä kohtaan sekä koettuja esteitä sen toteuttamisessa. Hoitovalintoja selvitettiin tarkasti kuvattujen esimerkkipotilaiden avulla. Kysely kartoitti myös hammaslääkärien omat terveystavat: suun omahoidon, tupakoinnin ja hammaslääkärissä käynnin. Aineisto käsitti 980 iältään keskimäärin 37-vuotiasta hammaslääkäriä, joista 64 % oli miehiä. Iranilaishammaslääkärien tiedot karieksen ehkäisystä olivat fluorihammastahnan merkitystä lukuun ottamatta hyvät ja heidän asenteensa ehkäisyä kohtaan valtaosin myönteiset. Tästä huolimatta 77 % heistä olisi valinnut suuren kariesvaaran potilaalle hammaskiilteessä olevan reiän hoidoksi paikkauksen. Ehkäisyhoidoksi tarjotuista 8:sta keinosta lähes kaikki hammaslääkärit valitsivat suuren kariesvaaran potilaalle hoidoksi harjausopetuksen ja säännölliset hammastarkastukset, noin 80 % valitsi hampaiden puhdistamisen vastaanotolla ja ravintoneuvonnan, 70 % ohjeet fluorihuuhteluista kotona ja 53 % vastaanotolla tehtävän fluorikäsittelyn. Potilaiden vastustavat mielipiteet arvioitiin suurimmaksi esteeksi ehkäisevän hoidon toteuttamiselle. Hammaslääkäreistä 59 % ilmoitti harjaavansa hampaansa kahdesti päivässä; 76 % ei tupakoinut ja 56 % kertoi aina ehdottavansa tupakoivalle potilaalle tupakoinnin lopettamista. Hammaslääkärien ehkäisypainotteisuus karieshoidossa oli naisilla vahvempi kuin miehillä. Tulosten perusteella voi päätellä, että Iranissa tulisi nykyistä selvemmin suosia ehkäisevää linjaa karieksen hoitovalintoja tehtäessä ja hammaslääkäreitä koulutettaessa. Potilastyössä koettujen ehkäisyhoidon esteiden syvällisempi ymmärtäminen edesauttaisi niiden poistamisessa.

The influence of HIV infection to the periodontium; a clinical, microbiological, and enzymological study

The main targets of human immunodeficiency virus (HIV) are CD4 receptors of CD4+ lymphocytes and many other cells such as monocytes/macrophages, megakaryocytes, peripheral blood dendritic cells, follicular dendritic cells (DC), epidermal Langerhans cells, and astrocytes. Infection and killing of CD4+ lymphocytes or false reaction of the body to HIV infection and the spontaneous apoptosis of CD4+ lymphocytes decrease CD4+ lymphocyte counts leading to immunosuppression, further disease progression, and appearance of opportunistic infections and malignancies. Oral manifestations are considered to be among the first signs of HIV infection. Enhanced degradation of extracellular matrix and basement membrane components in oral diseases including periodontitis is caused by Zn-dependent enzymes called matrix metalloproteinases (MMPs). The levels and degrees of activation of MMP-1, -2, -3, -7, -8, -9, -25, -26, tissue inhibitors of MMPs (TIMP)-1 and -2, and myeloperoxidase (MPO) and collagenolytic/gelatinolytic activities, and also Ig A, -G, and -M, total protein, and albumin levels in a two-year follow-up were studied from salivary samples. The expression of MMP-7, -8, -9, -25, and -26 immunoreactivities in gingival tissue specimens were studied. Healthy HIV-negative subjects served as controls. All studied clinical periodontal parameters and microbiological evaluation of the periodontopathogens showed that periodontal health of the HIV-positive patients was moderately decreased in comparison to the healthy controls. The levels of Candida in the periodontal pockets and salivary MPO increased with the severity of HIV infection. Immunoreactivities and levels of MMPs and TIMPs, and MMP activities (collagenase, gelatinase) were enhanced in the HIV-positive patient salivary samples relative to the healthy controls regardless of the phase of HIV infection. However, these parameters did not reflect periodontal status in a similar way as in the generally healthy periodontitis patients. Salivary total protein, albumin, IgA, -G, and -M levels were significantly higher in all phases of HIV infection compared to the controls, and salivary total protein, IgG and IgM levels remained higher after two years follow-up, partly correlating with the disease progression and which may reflect the leakage of serum components into the mouth and thus a decreased mucosal barrier. Salivary analyses of MMPs and TIMPs with immunohistochemical analyses showed that HIV infection could predispose to periodontal destruction when compared with healthy controls or the body s defence reactions associated with HIV infection may have been reflected or mediated by MMPs.