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The pulp plays a key role in the treatment of traumatic dental injuries (TDIs) and is strongly associated with the outcome, particularly in severe cases. A correct pulp diagnosis is essential as it forms the basis for developing the appropriate management strategy. However, many TDIs are complex, and their treatment requires a profound knowledge of the physiological and pathological responses of the affected tissues. This comprehensive review will look at the dentine–pulp complex and its interaction with the surrounding tissues following TDIs. The literature up to 2020 was reviewed based on several searches on PubMed and the Cochrane Library using relevant terms. In addition to the recently revised guidelines of the International Association of Dental Traumatology, this article aims to provide background information with a focus on endodontic aspects and to gather evidence on which a clinician can make decisions on the choice of the appropriate endodontic approach for traumatized permanent teeth.
Introduction
In endodontic education, there is a need for thorough training prior to students embarking on clinical treatment. The aim of this study was to use three-dimensional printing technology to create a new model and to compare its suitability for training purposes with resin blocks and extracted teeth.
Materials and Methods
Multi-jet-modelling (MJM) produced the 3D model replicating a common difficulty in root-canal morphology. An evaluation study comprising 88 students was run in the sixth semester (summer 2018 and winter 2018/2019). A new questionnaire assessed students’ perception of training models and educational environment. Welch's t-test analysed significant differences.
Results
The most pronounced differences between models were noted when rating material hardness, radiopacity, root-canal configuration and suitability for practising. Students estimated their learning outcome as greater with 3D-printed teeth compared to resin blocks. Three-dimensionally printed teeth received significantly lower ratings with regard to enthusiasm, the learning of fine motor skills and spatial awareness, when compared to human teeth (p ≤ .001). However, 3D-printed teeth were appreciated for additional benefits, such as their cleanliness, availability and standardisation of training opportunities with complex root-canal configurations.
Conclusion
Students preferred extracted human teeth to 3D-printed teeth with respect to their physical characteristics and training experience. However, educational advantages may compensate for the shortcomings. The new questionnaire proved both adequate and accurate to assess the models and educational environment in endodontic training. The new 3D-printed teeth enhanced the learning opportunities.
Bei der vorliegenden Arbeit handelt es sich um eine klinische und radiologische Nachuntersuchung von insgesamt 114 Patientinnen und Patienten, die zwischen 2009 und 2012 in der Poliklinik für Zahnerhaltung und Parodontologie der Universität Würzburg von approbierten Zahnärztinnen und Zahnärzten endodontisch behandelt wurden. Dabei kamen drei verschiedene Obturationsmethoden zum Einsatz.
1. Single-Cone-Technik mit Guttapercha und AH Plus® (SCGP)
2. Single-Cone-Technik mit Guttapercha und GuttaFlow® (SCGF)
3. Adhäsive Obturation in Continuous-Wave-Technik mit Resilon® (CWR)
Die Erhebung der Ausgangsvariablen (zum Behandlungszeitpunkt) erfolgte retrospektiv unter Zuhilfenahme der klinischen und radiologischen Dokumentation. Die Reevaluation des periapikalen Zustands der Zähne und die Erhebung weiterer klinischer Parameter erfolgte im Rahmen eines aktiven Patientenrecalls nach durchschnittlich 6,3 Jahren. Dabei wurden mit möglichst hoher Standardisierung postoperative Einzelzahnaufnah-men angefertigt. Diese wurden anhand der PAI-Klassifikation ausgewertet, um den pe-riapikalen Zustand der Zähne vor und nach Therapie zu bestimmen. PAI-Werte von 1 und 2 galten als Behandlungserfolg, Grad 3 bis 5 als Misserfolg. Im Hinblick auf die de-finierten Arbeitshypothesen wurden die Erfolgsraten innerhalb der Kohorten miteinander verglichen. Das vorrangige Ziel der hier vorliegenden Arbeit war, zu untersuchen, ob der endodontische Behandlungserfolg abhängig von der jeweiligen Obturationsmethode ist und ob technikspezifische Unterschiede sich einerseits auf die Qualität der Obturation und andererseits auf das Auftreten möglicher Komplikationen, wie der periapikalen Extrusion von Wurzelfüllmaterial, auswirken. Ferner sollten diese Aspekte neben weite-ren zahn- und patientenbezogenen Variablen bezüglich ihres Einflusses auf die Erfolgs-rate der endodontischen Therapie analysiert werden.
Es konnten keine signifikanten Unterschiede der endodontischen Erfolgsraten zwischen den hier untersuchten Obturationsmethoden ermittelt werden (p = ,16). In der SCGP-Kohorte lag die Erfolgsrate bei 85 % (34/40) verglichen mit 68,8 % (44/64) für CWR und 80 % (8/10) für SCGF. Die Homogenität der Obturation (p = ,2) und die Extrusion von Wurzelfüllmaterial in das periapikale Gewebe (p = ,93) zeigten keine Abhängigkeit von der gewählten Obturationstechnik. Die Länge der Wurzelkanalfüllung hingegen unter-schied sich signifikant zwischen den Kohorten (p = ,04*). Die Obturation mittels SCGP-Technik erzielte den höchsten Anteil adäquater Wurzelkanalfüllungen (92,5 %, 37/40) gegenüber SCGF (80 %, 8/10) und CWR (71,88 %, 46/64). Die CWR-Methode zeigte mit 18,8 % (12/64) den höchsten Anteil an unterfüllten Obturationen (SCGP: 7,5 %, 3/40; SCGF: 0 %).
Unabhängig von der Obturationsmethodik zeigte sich der endodontische Behandlungs-erfolg im Allgemeinen unbeeinflusst von der Qualität der Wurzelkanalfüllungen. Die Va-riablen Obturationslänge (p = ,12) und -homogenität (p = ,11) sowie die Extrusion von Wurzelfüllmaterial in die periapikale Region (p = 1,00) zeigten keinen signifikanten Ein-fluss auf die Erfolgsrate.
Das Durchschnittsalter im Patientenkollektiv betrug 60 Jahre mit einer tendenziellen Überrepräsentation weiblicher Probandinnen (60,5 %, 69/114). 73 % (81/111, 3 Mis-sings) der Studienteilnehmer/-innen wurden ab einem PSI-Grad von 3 als parodontal erkrankt eingestuft und 23,7 % (27/114) zeigten eine positive Raucheranamnese. Der BMI betrug im Durchschnitt 26,3 kg/m2. 42,3 % (47/111, 3 Missings) der Studienteil-nehmer/-innen wurden anhand der Einnahme von Medikamenten zur Therapie bzw. Prävention von kardiovaskulären Erkrankungen und/oder oraler Antidiabetika als chro-nisch erkrankt klassifiziert (chronic disease medication, CDM). Das Recallintervall be-trug durchschnittlich 6,3 Jahre mit einem Minimum von 4,7 und einem Maximum von 8,7 Jahren. Die patientenbezogenen Variablen Alter (p = ,45), Geschlecht (p = ,67), Pa-rodontitis (p = ,08), BMI (p = ,58), CDM (p = ,19), Recallintervall (p = ,08) und Rauchen (p = ,34) zeigten keinen signifikanten Einfluss auf den endodontischen Behandlungser-folg.
Unter den zahnbezogenen Variablen beeinflusste lediglich der präoperative apikale Sta-tus den endodontischen Erfolg signifikant (p = ,007*). Zähne mit präoperativer apikaler Läsion zeigten eine Erfolgsrate von 66,2 % (47/71) gegenüber 90,7 % (n = 39/43) bei Fällen ohne apikale Läsion. Die Misserfolgswahrscheinlichkeit bei Vorliegen einer präoperativen Läsion war um den Faktor 4,98 erhöht (OR = 4,98, 95 % KI: 1.60, 15,57, p = ,006*). Zwischen Kompositfüllungen, Teilkronen, Vollkronen, Teleskopkronen und Brückenversorgungen konnten keine relevanten Unterschiede in den Erfolgsraten er-mittelt werden (p = ,29). Gleiches galt für adäquate (76,6 %, 82/107) und inadäquate (57,1 %, 4/7) Restaurationen (p = ,36). Ebenso zeigten die Erfolgsraten von Wurzelka-nalrevisionen (70,5 %, 31/44) und Primärbehandlungen (78,6 %, 55/70) keine signifikan-ten Abweichungen voneinander (p = ,45). Molaren waren im Studienkollektiv mit 56,1 % (64/114) gegenüber Prämolaren und Frontzähnen mit je 21,9 % (25/114) überrepräsen-tiert. Der Zahntyp (p = ,07) und die Ausgangsdiagnose (p = ,22) stellten keine relevanten Einflussfaktoren des endodontischen Erfolgs dar.
Die COVID-19-Pandemie stellte die Gesundheitssysteme weltweit vor große Herausforderungen. Um die weitere Verbreitung von SARS-CoV-2 zu verhindern, verhängten zahlreiche Staatsregierungen einen Lockdown mit Kontakt- und Ausgangsbeschränkungen. Auch in Bayern wurde das öffentliche Leben zwischen 16. März und 26. April 2020 reguliert. Krankenhäuser und Kliniken sollten sich auf eine Notfallversorgung beschränken, um ihre Kapazitäten für SARS-CoV-2-Infizierten freizuhalten. Das ZMK reduzierte im Zuge dessen ebenfalls seinen Klinikbetrieb und setzte für sechs Wochen alle planbaren Behandlungen aus. Ziel dieser retrospektiven Studie war es, den Einfluss der COVID-19-Pandemie auf die Inanspruchnahme des Notdienstes des ZMK zu untersuchen. Hierzu wurden die Behandlungsdokumente der 1299 NotfallpatientInnen, die sich zwischen 3. Februar und 7. Juni 2020 vorstellten, analysiert. Besonderes Augenmerk lag auf PatientInnen höheren Alters und/oder mit Grunderkrankung, die anfällig für einen schweren COVID-19-Verlauf sind.
Während des Lockdowns halbierte sich die Anzahl der NotfallpatientInnen des ZMK. Der Anteil der COVID-19-RisikopatientInnen änderte sich jedoch nicht signifikant. Auch hinsichtlich des Geschlechtes und der Vorerkrankungen konnten keine signifikanten Änderungen festgestellt werden. Die häufigste Diagnose im Notdienst waren unkontrollierbare Schmerzen, meist endodontischen oder parodontologischen Ursprungs, gefolgt vom Abszess und vom dentalen Trauma. Zudem stieg während des Lockdowns der Anteil der NotfallpatientInnen, die stationär aufgenommen werden mussten, um 4% an.
Das pandemiebedingt ohnehin stark ausgelastete Gesundheitssystem sollte nicht zusätzlich belastet werden, insbesondere wenn im Pandemieverlauf mit einem Anstieg des zahnmedizinischen Behandlungsbedarfes zu rechnen ist. Notfälle sind frühzeitig zu behandeln, Routineuntersuchungen aufrecht zu erhalten und PatientInnen über die etablierten Hygiene- und Infektionsschutzmaßnahmen und das geringe Infektionsrisiko in zahnmedizinischen Einrichtungen aufzuklären. Ziel ist, die Mundgesundheit der PatientInnen während der Pandemie aufrecht zu erhalten und einer Verschlimmerung bestehender Erkrankungen vorzubeugen.
Die frühe Phase der Pandemie und der ersten Lockdown bedeuteten keine übermäßige Mehrbelastung für das ZMK. Nach meiner Einschätzung kann eine Notfallversorgung aller PatientInnen im Pandemieverlauf oder während einer zukünftigen Pandemie mit konsequentem Hygienekonzept neben dem regulären Klinikbetrieb ermöglicht werden.
Bei einer Füllungsreparatur können Kavitätenwände aus Schmelz, Dentin oder dem Komposit der alten Füllung bestehen. Für jedes dieser Substrate werden unterschiedliche Konditionierungsschritte empfohlen, z.B. Phosphorsäureätzung für den Schmelz, Applikation eines Dentinhaftvermittlers fürs Dentin, sowie Strahlen mit Aluminiumoxid oder Silikatstrahlmittel, ggf. zzgl. Applikation eines Silans für das Komposit. Deren Wirkung lässt sich in einer Kavität jedoch nicht selektiv auf das jeweilige Substrat beschränken, sondern „kontaminiert“ zumindest teilweise auch die jeweils „falschen“ Substrate. Die vorliegende In-vitro-Studie überprüft die Auswirkung unterschiedlicher Reihenfolgen dieser Konditionierungsschritte auf den Verbund zwischen dem Dentin der "Reparaturkavität" und dem neu zugefügten Komposit.
Es zeigte sich keine Kompromittierung des Komposit-Dentin-Verbunds in Abhängigkeit des Strahlgutes bzw. einer Silanisierung. Die Reihenfolge der Konditionierungsschritte ist maßgeblich für den Komposit-Dentin-Verbund. Bei Einsatz eines Partikelstrahlgerätes ist eine darauffolgende Ätzung obligat.
Influence of matrix type on marginal gap formation of deep class II bulk-fill composite restorations
(2022)
Background: To test the hypothesis that transparent matrices result in more continuous margins of bulk-fill composite (BFC) restorations than metal matrices. Methods: Forty standardized MOD cavities in human molars with cervical margins in enamel and dentin were created and randomly assigned to four restorative treatment protocols: conventional nanohybrid composite (NANO) restoration (Tetric EvoCeram, Ivoclar Vivadent, Schaan, Liechtenstein) with a metal matrix (NANO-METAL) versus transparent matrix (NANO-TRANS), and bulk-fill composite restoration (Tetric EvoCeram Bulk Fill, Ivoclar Vivadent, Schaan, Liechtenstein) with a metal matrix (BFC-METAL) versus transparent matrix (BFC-TRANS). After artificial aging (2500 thermal cycles), marginal quality was evaluated by scanning electron microscopy using the replica technique. Statistical analyses were performed using the Mann–Whitney U-test and Wilcoxon test. The level of significance was p < 0.05. Results: Metal matrices yielded significantly (p = 0.0011) more continuous margins (46.211%) than transparent matrices (27.073%). Differences in continuous margins between NANO (34.482%) and BFC (38.802%) were not significant (p = 0.56). Matrix type did not influence marginal gap formation in BFC (p = 0.27) but did in NANO restorations (p = 0.001). Conclusion: Metal matrices positively influence the marginal quality of class II composite restorations, especially in deep cavity areas. The bulk-fill composite seems to be less sensitive to the influence of factors such as light polymerization and matrix type.
Distinguishing composite remnants from tooth structure after trauma splint removal can be challenging. This study aimed to compare the Fluorescence-aided Identification Technique (FIT) with conventional light illumination (CONV) in terms of accuracy and time required for the detection of composite remnants after trauma splint removal. Ten bovine tooth models containing anterior teeth from 12 to 22 with composite remnants after trauma splint removal were used. These models were examined by 10 students and 10 general dentists. Each examiner assessed the 10 models using CONV or FIT three times with an interval of 2 weeks each using a prototype fluorescence-inducing headlamp with a spectral bandwidth of (405 ± 7) nm for FIT and a dental unit lamp for CONV. The examiners charted the location of identified composite remnants, and the procedure time needed for each method was recorded. Statistical analysis was performed with R 3.2.2 software with a significance level of α = 5%. FIT was more accurate and less time-consuming than CONV (p < 0.001). There were no significant differences between dentists and students concerning accuracy (CONV: p = 0.26; FIT: p = 0.73). Students performed FIT significantly faster than the dentists (p < 0.001). FIT is a quick and reliable method of identifying composite remnants after trauma splint removal.
Einleitung: Ziel dieser ex-vivo-Studie war der Vergleich von zweier Techniken zur Entfernung von Glasfaserstiften aus Wurzelkanälen im Hinblick auf Dentinverlust, verbliebenes Befestigungsmaterial, Komplikationen und Behandlungsdauer. Die Entfernung des Stiftes erfolgte sowohl mit einer konventionellen als auch mit einer schablonengeführten Methode.
Material und Methoden: Neunzig humane mittlere Schneidezähne wurden endodontisch behandelt, wurzelgefüllt und mittels Mikro-Computertomographie Aufnahmen angefertigt. Die Zähne wurden mit Glasfaserstiften und Komposit restauriert und anschließend in Oberkiefermodelle eingebettet. Alle Zähne wurden homogen auf drei Gruppen verteilt. Unter simulierten klinischen Bedingungen wurde die konventionelle Methode von zwei Behandlern mit unterschiedlichem Erfahrungsstand und die schablonengeführte Methode von nur einem Behandler durchgeführt (30 Zähne pro Behandler und Technik). Postoperativ wurden erneute Mikro-CT-Aufnahmen angefertigt und ausgewertet. Die statistische Signifikanz wurde durch eine einfaktorielle Varianzanalyse und anschließende Post-hoc-Vergleiche mit Tukey's HSD-Test und dem Pearson-Chi-Quadrat-Test auf Unabhängigkeit geprüft.
Ergebnisse: Beide Techniken führten zu Dentinverlust und verbliebenen Befestigungsmaterial. Der erfahrene Behandler entfernte mit der konventionellen Technik mehr Dentin und hinterließ weniger Befestigungsmaterial als die anderen Gruppen. Viae falsae traten in allen Gruppen auf. Bei der schablonengeführten Methode gab es keine Perforation und die Arbeitszeit war am geringsten.
Schlussfolgerung: Die schablonengeführte Methode ermöglicht eine zeitsparende und sichere Entfernung des Glasfaserstifts. Es kam zu deutlich geringerem radikulärem Dentinverlust als bei der konventionellen Methode. Darüber hinaus wurden keine Perforation und nur wenige Viae falsae verzeichnet.
Background: The clinical management of teeth with complex dens invaginatus (DI) malformations and apical periodontitis may be challenging due to the lack of routine. The aim of this case report is to describe the endodontic treatment of an immature tooth with DI and to discuss strategies for preclinical training for teeth with such malformations. Case report: A 9-year-old male presented with an immature maxillary incisor with DI (Oehlers Type II) and apical periodontitis which was diagnosed by cone beam computed tomography (CBCT). Revitalization was initially attempted but then abandoned after failure to generate a stable blood clot. Nevertheless, considerable increase in both root length and thickness could be detected after medication with calcium hydroxide followed by root canal filling with MTA as an apical plug. Conclusions: The endodontic management of teeth with DI requires thorough treatment planning. In immature teeth, under certain conditions, root maturation may occur even with conventional apexification procedures. From an educational perspective, different strategies including CBCT and 3D-printed transparent tooth models for visualization of the complex internal morphology and redesigned 3D-printed replica with various degrees of difficulty for endodontic training, can be used to overcome the challenges associated with endodontic treatment of such teeth.
Ziel der vorliegenden Studie war es, durch Nachuntersuchung von Patienten, die nach erfolgter ARP oder spontaner Abheilung ein Implantat erhielten, einen Unterschied beider Techniken zu eruieren. Dabei sollte geprüft werden, inwieweit sich anfänglich gemessene Volumina im Lauf der Jahre unterschieden.
Zu diesem Zweck wurden 30 Implantate von 23 Patienten aufgeteilt in eine Test- (ARP) und eine Kontrollgruppe (spontane Ausheilung), nachuntersucht und volumetrisch vermessen.
Es zeigte sich, dass keine Gruppe der anderen im Knochenerhalt zur Ausgangssituation überlegen war. Einzelne positive oder negative Ergebnisse konnten nie ausschließlich der Test- oder Kontrollgruppe zugeschrieben werden. Einzig beim bukkalen Volumen schnitt die Testgruppe durchweg, wenn auch nur minimal, besser ab als die Kontrollgruppe.
Die Hypophosphatasie (HPP) ist eine seltene Erberkrankung, welche durch compound-heterozygote oder dominant negative heterozygote Mutationen des ALPL Gens zu einem Funktionsverlust der gewebeunspezifischen Alkalischen Phosphatase (TNAP) führt. Die daraus resultierenden Mineralisierungsstörungen betreffen sowohl den Knochen als auch in milderen Ausprägungsformen die Zähne und den Zahnhalteapparat. Das zahnmedizinische Leitsymptom und in vielen Fällen das erste Anzeichen der HPP ist dabei der vorzeitige Verlust der Milchzähne ohne physiologische Wurzelresorption. Im Rahmen dieser Arbeit wurden verschiedene TNAP defiziente immortalisierte Zellen des parodontalen Ligaments (PDL) mittels der CRISPR/Cas9 Methode generiert und anschließend fünf Zelllinien charakterisiert. Die dabei entstandenen Mutationen variierten von einer moderaten heterozygoten Punktmutation zu einer schwerwiegenden homozygoten Deletion eines einzelnen Nukleotids, welche in einem vorzeitigen Stopcodon resultierte. Analysen der ALPL Expression (qPCR), TNAP Aktivitätsmessungen (CSPD Assay) und TNAP Färbungen zeigten einen signifikanten Rückgang in allen TNAP-defizienten Zelllinien mit einer starken Korrelation zwischen der Restaktivität und dem Ausmaß der Mutation, welche in Einklang mit der komplexen Genotyp-Phänotyp Korrelation bei HPP zu bringen ist. Das Potential der osteogenen Differenzierung der hTERT PDL Zellen wurde in der homozygot mutierten Zelllinie komplett unterdrückt. Mögliche Mechanismen des vorzeitigen Zahnverlustes bei HPP Patienten ist die geminderte Formation und Mineralisation des Wurzelzements und die fehlerhafte Insertion der parodontalen Fasern. Die hier erstmalig etablierten Zellkulturmodelle liefern ein valides spenderunabhängiges in vitro Modell der HPP, welches dazu beitragen kann, die molekularbiologischen Zusammenhänge der dentalen Aspekte der Hypophosphatasie zu ergründen und daraus gegebenenfalls neue Therapieansätze abzuleiten.
Gegenstand dieser Arbeit war die Ermittlung der Scherfestigkeit von Kompositreparaturen auf unterschiedlichen Materialien und der Einfluss künstlicher Probenalterung auf den Haftverbund. Ziel war es hierüber ein möglichst einfaches Reparaturprotokoll für die klinische Anwendung zu prüfen. In der Versuchsreihe wurden neun verschiedene Materialien (SR Nexco®, Gradia® Plus, Estenia™ C&B®, Grandio Blocs®, Tetric® CAD, Brilliant Crios®, VITA Enamic®, VITABLOCS® Mark II, IPS e.max® CAD) nach einem festgelegten Konditionierungsprotokoll (Sandstrahlen vs. Flusssäureätzung und Monobond® Plus-Applikation, anschließend 3M™ Scotchbond™ Universal Plus Adhäsiv) mit Kompositzylindern (3M™ Filtek™ Supreme XTE Universal Komposit) verklebt. In einem Scherversuch wurden die Haftwerte des Klebeverbundes ermittelt sowie die vorkommenden Versagensmuster untersucht. Werden alle 216 untersuchten Prüfkörper betrachtet, so ist hervorzuheben, dass alle Prüfzylinder Scherkräften von über 21 MPa standhielten. Dennoch zeigten sich Unterschiede unter den Materialgruppen. In den Kontrollgruppen zeigte Estenia™ C&B® mit ±34,5 MPa die höchste Scherfestigkeit. Die modellierbaren Verblend-komposite erreichten mit ±29,6 MPa höhere Haftwerte als die CAD/CAM Komposite (±24,1 MPa) und die keramischen Werkstoffe (±26,7 MPa). Eine künstliche Probenalterung wirkte sich signifikant auf die Verbundfestigkeit aus. Im gesamten Probenkorpus war zwischen den Kontrollgruppen und den Gruppen mit Temperaturwechselbehandlung vor und nach Verklebung eine Reduktion der Scherkraft um ±10,6 MPa zu beobachten. Insgesamt hatte eine Temperaturwechselbehandlung einzig vor Verklebung der Proben zumeist eine geringere Auswirkung auf den Haftverbund verglichen mit Alterung vor und nach Verklebung. Mit einer Inzidenz von 74,5 % war ein kohäsiver Bruch im Ausgangsmaterial das dominierende Versagensmuster. Daraus lässt sich ableiten, dass ein adäquates Konditionierungsprotokoll gewählt wurde. Auch auf das Versagensmuster hatte die Temperaturwechselbehandlung einen signifikanten Einfluss, wobei kohäsive Brüche zunahmen. Die vorliegende Arbeit konnte zeigen, dass Reparaturen in vitro auch zwischen unterschiedlichen Materialklassen suffiziente Haftverbunde erzielen können, obgleich der Verbund bei Kompositen verlässlicher erscheint. Die ermittelten hohen Scherkräfte verdeutlichen, dass die Möglichkeit einer Reparatur am Patienten in jedem Fall in Erwägung gezogen werden sollte, bevor eine Restauration vollständig ausgetauscht wird.
Hypophosphatasie (HPP) beschreibt eine seltene Erbkrankheit, die hauptsächlich durch heterozygote Mutationen im ALPL-Gen verursacht wird. Diese führen zu einer verminderten Aktivität der gewebeunspezifischen alkalischen Phosphatase (TNAP). Neben skelettalen Symptomen sind Zahnanomalien wie der vorzeitige Verlust von Milchzähnen ohne resorbierte Wurzel sowie eine gestörte Mineralisierung der Zahnhart-substanzen ein typisches Merkmal der HPP. Die zugrunde liegenden molekularen Mechanismen sind bisher noch nicht vollständig verstanden.
In der vorliegenden Arbeit wurden Zelllinien des parodontalen Ligaments mit Mutationen im ALPL-Gen charakterisiert, um anschließend mögliche Therapiestrategien für die HPP auf molekularer Ebene zu untersuchen.
Im Rahmen der basalen Charakterisierung wurden die Zelllinien hinsichtlich der TNAP-Expression (Immunhistochemie, Western Blot), des Stoffwechselprofils (ATP-Assay) und des osteogenen Differenzierungspotenzials (Alizarin-Färbung) analysiert. Von Interesse war auch, ob durch CRISPR/Cas9-basiertes Genediting Off-Target Mutationen entstanden sind. Zur Untersuchung der molekularen Auswirkungen von PTH, welches die ALPL-Expression steigern kann, wurden zwei Protokolle etabliert, die eine kontinuier-liche, kurzzeitige bzw. intermittierende Präsenz von PTH in-vitro imitieren. Anschließend wurde die ALPL-Expression (qPCR) sowie TNAP-Aktivität (CSPD-Assay) ermittelt.
Die basale TNAP-Expression war variabel und reichte vom völligen Fehlen in den Zell-linien mit Deletionen bis hin zu einer starken TNAP-Expression in der Zelllinie mit einer heterogenen Punktmutation. Eine niedrige Expression ging mit einer verringerten Zell-proliferation sowie extrazellulären ATP einher. Es zeigte sich ein unterschiedliches Mineralisierungspotenzial, das hauptsächlich das TNAP-Expressionsniveau in den verschiedenen Zelllinien widerspiegelt, während die PTH-Stimulation keine Wirkung auf die Differenzierung hatte. Im Gegensatz zu klinischen Beobachtungen deuten die Ergebnisse auf eine hohe Korrelation zwischen Genotyp und Phänotyp in-vitro hin, die in-vivo noch bestätigt werden müssen. Die Sequenzierung bestätigte, dass durch die Geneditierung keine Off-Target Mutationen aufgetreten sind, welche somit keinen limitierenden Faktor hinsichtlich der Differenzierungskapazität darstellen können.
Die Stimulation mit PTH führte zwar nicht zu einer gesteigerten ALPL-Expression, doch konnte die TNAP-Aktivität in den ALPL-defizienten Zelllinien punktuell gesteigert werden und bildet somit eine solide Basis für weitere Experimente, die zur Therapieentwicklung für die Odonto-HPP beitragen können.