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Enamel Matrix Proteins (enamel + matrix_protein)
Selected AbstractsTreatment of intrabony defects with guided tissue regeneration and enamel-matrix-proteinsJOURNAL OF CLINICAL PERIODONTOLOGY, Issue 7 2000An experimental study in monkeys Abstract Background: Enamel matrix proteins (EMD) have recently been introduced in regenerative periodontal treatment. However, no histological data are yet available concerning the effect of treating intrabony periodontal defects with EMD, and no histological comparisons have been made comparing the result of treatment of intrabony defects with EMD with that of the treatment with guided tissue regeneration (GTR). Aim: Therefore, the aim of the present study was to evaluate histologically in monkeys the effect of treating intrabony defects with EMD, GTR or combined EMD and GTR. Method: Intrabony periodontal defects were produced surgically at the distal aspect of teeth 14, 11, 21, 24, 34, 31, 41 and 44 in 3 monkeys (Macaca fascicularis). In order to prevent spontaneous healing and to enhance plaque accumulation metal strips were placed into the defects. After 6 weeks the defects were exposed using a full-thickness flap procedure. The granulation tissue was removed and the root surfaces were debrided by means of hand instruments. Subsequently, the defects were treated using one of the following therapies: (i) GTR, (ii) EMD, or (iii) combination of EMD and GTR. The control defects were treated with coronally repositioned flaps. After 5 months, the animals were sacrificed and perfused with 10% buffered formalin for fixation. Specimens containing the defects and surrounding tissues were dissected free, decalcified in EDTA and embedded in paraffin. 8 ,m thick histological sections were cut and stained and subsequently examined under the light microscope. Results: In the control specimens, the healing was characterized by a long junctional epithelium and limited periodontal regeneration (i.e., new periodontal ligament, new cementum with inserting connective tissue fibers and new bone) in the bottom of the defect. The GTR-treated defects consistently presented periodontal regeneration when the membranes were not exposed whereas the sites treated only with EMD presented regeneration to a varying extent. The combined therapy did not seem to improve the results. Conclusion: It can be concluded that all 3 treatment modalities favor periodontal regeneration. [source] Enamel matrix proteins; old molecules for new applicationsORTHODONTICS & CRANIOFACIAL RESEARCH, Issue 3 2009SP Lyngstadaas Structured Abstract Authors,,, Lyngstadaas SP, Wohlfahrt JC, Brookes SJ, Paine ML, Snead ML, Reseland JE Emdogain® (enamel matrix derivative, EMD) is well recognized in periodontology, where it is used as a local adjunct to periodontal surgery to stimulate regeneration of periodontal tissues lost to periodontal disease. The biological effect of EMD is through stimulation of local growth factor secretion and cytokine expression in the treated tissues, inducing a regenerative process that mimics odontogenesis. The major (>95%) component of EMD is Amelogenins (Amel). No other active components have so far been isolated from EMD, and several studies have shown that purified amelogenins can induce the same effect as the complete EMD. Amelogenins comprise a family of highly conserved extracellular matrix proteins derived from one gene. Amelogenin structure and function is evolutionary well conserved, suggesting a profound role in biomineralization and hard tissue formation. A special feature of amelogenins is that under physiological conditions the proteins self-assembles into nanospheres that constitute an extracellular matrix. In the body, this matrix is slowly digested by specific extracellular proteolytic enzymes (matrix metalloproteinase) in a controlled process, releasing bioactive peptides to the surrounding tissues for weeks after application. Based on clinical and experimental observations in periodontology indicating that amelogenins can have a significant positive influence on wound healing, bone formation and root resorption, several new applications for amelogenins have been suggested. New experiments now confirm that amelogenins have potential for being used also in the fields of endodontics, bone regeneration, implantology, traumatology, and wound care. [source] Efficacy of enamel matrix derivatives (Emdogain®) in treatment of replanted teeth , a systematic review based on animal studiesDENTAL TRAUMATOLOGY, Issue 5 2008Annette Wiegand A review of the published literature [search term: (Emdogain OR enamel matrix derivative OR enamel matrix protein] AND [avulsion OR replantation OR autotransplantation)] was conducted by two independent investigators according to defined selection criteria. For data extraction of the identified animal studies, the following histomorphometric findings were considered: (i) healed PDL, (ii) surface resorption, (iii) inflammatory resorption and (iv) replacement resorption. The heterogenity of data collection and the small amount of identified publications did not allow for statistical analysis. Four controlled trials (CT) conducted in animals, but no randomized controlled trials (RCT) or clinical controlled trials (CCT) could be received from the systematic search. From the selected studies, two CT gave evidence of EMD treatment to be effective in inducing healing of replanted teeth, while one CT found no differences between EMD treated teeth and controls. Finally, one CT compared EMD and sodium fluoride application, but revealed no differences between the treatments. The data of controlled trials available are limited and conflicting. No firm conclusion regarding the efficacy of EMD application on healing of replanted or autotransplanted permanent teeth can be drawn because of lack of RCT and CCT. [source] Biological mediators and periodontal regeneration: a review of enamel matrix proteins at the cellular and molecular levelsJOURNAL OF CLINICAL PERIODONTOLOGY, Issue 2008Dieter D. Bosshardt Abstract Background: Despite a large body of clinical and histological data demonstrating beneficial effects of enamel matrix proteins (EMPs) for regenerative periodontal therapy, it is less clear how the available biological data can explain the mechanisms underlying the supportive effects of EMPs. Objective: To analyse all available biological data of EMPs at the cellular and molecular levels that are relevant in the context of periodontal wound healing and tissue formation. Methods: A stringent systematic approach was applied using the key words "enamel matrix proteins" OR "enamel matrix derivative" OR "emdogain" OR "amelogenin". The literature search was performed separately for epithelial cells, gingival fibroblasts, periodontal ligament cells, cementoblasts, osteogenic/chondrogenic/bone marrow cells, wound healing, and bacteria. Results: A total of 103 papers met the inclusion criteria. EMPs affect many different cell types. Overall, the available data show that EMPs have effects on: (1) cell attachment, spreading, and chemotaxis; (2) cell proliferation and survival; (3) expression of transcription factors; (4) expression of growth factors, cytokines, extracellular matrix constituents, and other macromolecules; and (5) expression of molecules involved in the regulation of bone remodelling. Conclusion: All together, the data analysis provides strong evidence for EMPs to support wound healing and new periodontal tissue formation. [source] Five-year results following treatment of intrabony defects with enamel matrix proteins and guided tissue regenerationJOURNAL OF CLINICAL PERIODONTOLOGY, Issue 7 2004Anton Sculean Abstract Background: Treatment with enamel matrix proteins (EMD) or guided tissue regeneration (GTR) has been shown to enhance periodontal regeneration. However, until now there are limited data on the long-term results following these treatment modalities. Aim: The aim of the present clinical study was to present the 5-year results following treatment of intrabony defects with EMD, GTR, combination of EMD and GTR, and open flap debridement (OFD). Material and Methods: Forty-two patients, each of whom displayed one intrabony defect of a probing depth of at least 6 mm, were randomly treated with one of the four treatment modalities. The following parameters were evaluated prior to surgery, at 1 year and at 5 years after: plaque index, gingival index, bleeding on probing, probing pocket depth (PPD), gingival recession, and clinical attachment level (CAL). No statistically significant differences in any of the parameters were observed at baseline between the four groups. Results: The sites treated with EMD demonstrated a mean CAL gain of 3.4±1.1 mm (p<0.001) and of 2.9±1.6 mm (p<0.001) at 1 and 5 years, respectively. The sites treated with GTR showed a mean CAL gain of 3.2±0.8 (p<0.001) at 1 year and of 2.7±0.9 mm (p<0.001) at 5 years. The mean CAL gain at sites treated with EMD+GTR was 3.0±1.0 mm (p<0.001) and 2.6±0.7 mm (p<0.001) at 1 and 5 years, respectively. The sites treated with OFD demonstrated a mean CAL gain of 1.6±1.0 mm (p<0.001) at 1 year and 1.3±1.2 mm (p<0.001) at 5 years. At 1 year, the only statistically significant difference between the four different treatments was found in terms of PPD reduction and CAL gain between EMD and OFD (p<0.05). However, at 5 years there were no statistically significant differences in any of the investigated parameters between the four different treatments. Conclusion: Within the limits of the present study, it may be concluded that the short-term clinical results following treatment with EMD, GTR, EMD+GTR, and OFD can be maintained over a period of 5 years. [source] Effect of enamel matrix proteins (Emdogain®) on healing after re-implantation of "periodontally compromised" rootsJOURNAL OF CLINICAL PERIODONTOLOGY, Issue 10 2003An experimental study in the dog Abstract Objective: The present experiment was performed to assess whether Emdogain® applied on the root surface of extracted teeth or teeth previously exposed to root planning can protect the tooth from ankylosis following re-implantation. Material and Methods: The experiment included two groups of dogs, including five animals each. The root canals of all mandibular third premolars (3 P 3) were reamed and filled with gutta-percha. A crestal incision was placed from the area of the second to the fourth premolar. Buccal and lingual full thickness flaps were elevated. With the use of a fissure bur, the crown and furcation area of 3 P 3 were severed in an apico-coronal cut. The distal and mesial tooth segments were luxated with an elevator and extracted with forceps. Group A: The mesial and distal segments of 3 P 3 were air dried on a glass surface for 60 min. The roots from the right side were conditioned and exposed to Emdogain® application. The roots from the left side received the same treatment with the exception of Emdogain® application. The mesial and distal tooth segments were re-implanted and the crown portions were severed with a horizontal cut and removed. The buccal and lingual flaps were mobilized and sutured to obtain complete coverage of the submerged roots. Group B: A notch was prepared in each root, 4,5 mm apical of the cemento-enamel junction. The area of the root that was located coronal to the notch was scaled and planned. The roots in the right side of the mandible were treated with Emdogain®, while the roots in the left side served as controls. After 6 months of healing, the dogs were killed and blocks containing one root with surrounding tissues were harvested, and prepared for histological examination, which also included morphometric assessments. Thus, the proportions of the roots that exhibited signs of (i) replacement (ii) inflammatory and (iii) surface resorption were calculated. Results and Conclusion: It was demonstrated that healing of a re-implanted root that had been extracted and deprived of vital cementoblasts was characterized by processes that included root resorption, ankylosis and new attachment formation. It was also demonstrated that Emdogain® treatment, i.e. conditioning with EDTA and placement of enamel matrix proteins on the detached root surface, failed to interfere with the healing process. Zusammenfassung Zielsetzung: Untersuchung, ob Emdogain®, wenn es auf die Wurzeloberfläche extrahierter Zähne oder von Zähnen, die zuvor eine Wurzelglättung bekommen haben, appliziert wird, die Zähne nach Reimplantation vor Ankylose schützen kann. Material und Methoden: Die Studie wurde bei 2 Gruppen von Hunden durchgeführt, die je 5 Tiere umfasste. Die Wurzelkanäle aller 3. Prämolaren des Unterkiefers (3 P 3) wurden aufbereitet und mit Guttapercha gefüllt. Ein Schnitt auf dem Limbus alveolaris wurde vom 2. zum 4 Prämolaren geführt. Bukkal und lingual wurde ein Vollschichtlappen mobilisiert. Mit einem Fissurenbohrer wurden die 3 P 3 mit einem Schnitt in koronoapikaler Richtung im Bereich der Krone und der Furkation geteilt. Die distalen und mesialen Zahnsegmente wurden mit einem Elevator luxiert und mit einer Zange extrahiert. Gruppe A: Die mesialen und distalen Segmente von 3 P 3 wurden auf einer Glasoberfläche 60 min lang luftgetrocknet. Die Wurzeln der rechten Seite wurden konditioniert und mit Emdogain® beschickt. Die Wurzeln der linken Seite erhielten die gleiche Behandlung mit der Ausnahme, dass keine Applikation von Emdogain® erfolgte. Die mesialen und distalen Wurzeln wurden reimplantiert und die Kronenanteile durch einen horizontalen Schnitt getrennt und entfernt. Die bukkalen und lingualen Lappen wurden mobilisiert und durch Naht ein vollständiger Verschluss der reimplantierten Wurzeln erreicht. Gruppe B: In jede Wurzel wurde 4,5 mm apikal der Schmelz-Zement-Grenze eine Kerbe präpariert. Der Bereich der Wurzel, der koronal dieser Kerbe lag, wurde gescalt und wurzelgeglättet. Die Wurzeln der rechten Unterkieferseite wurden mit Emdogain® behandelt, während die Wurzeln der linken Seite als Kontrolle dienten. Nach einer Heilung von 6 Monaten wurden die Hunde getötet und Blöcke, die eine Wurzel und das umgebende Gewebe enthielten, gewonnen und für die histologische Untersuchung präpariert, die auch morphometrische Befunde einschloss. Es wurden also die Anteile der Wurzeln berechnet, die Zeichen von (i) Ersatz- (ii) entzündlicher und (iii) Oberflächenresorption zeigten. Ergebnisse und Schlussfolgerungen: Es wurde gezeigt, dass die Heilung von reimplantierten Wurzeln, die extrahiert und von vitalen Zementoblasten befreit worden waren, durch Prozesse charakterisiert war, die Wurzelresorption, Ankylose und die Bildung neuen Attachments umfassten. Es wurde gezeigt, dass die Behandlung mit Emdogain®, d.h. Konditionierung mit EDTA und Applikation des Schmelz-Matrix-Proteins auf die freie Wurzeloberfläche diesen Heilungsprozess nicht beeinflussen konnte. Résumé Objectif: Cette expérimentation fut réalisée pour déterminer si Emdogain® appliqué sur la surface radiculaire de dents extraites ou de dents préalablement soumises à un surfaçage radiculaire pouvait protéger la dent de l'ankylose après réimplantation. Matériel et Méthodes: L'expérience comprenait 2 groupes de 5 chiens. Les canaux radiculaires de toutes les troisièmes premolaires mandibulaires (3 P 3) furent alésés et bouchés à la gutta-percha. Une incision crestale de la deuxième à la quatrième prémolaire permit de soulever un lambeau de pleine épaisseur vestibulaire et lingual. La couronne et la zone de furcation de 3 P 3 furent découpées à l'aide d'une fraise fissure d'apical en coronaire. Les segments distaux et mésiaux furent luxés avec un élévateur et extraits avec un davier. Groupe A: Les segments mésiaux et distaux de 3 P 3 furent séchés à l'air sur une plaque de verre pendant 60 min. Les racines du coté droit furent préparées et imprégnées d' Emdogain®. Les racines gauches reçurent le même traitement sans application d'Emdogain ®. Les segments mésiaux et distaux furent alors réimplantés et les couronnes découpées par un trait horizontal et éliminées. Les lambeaux vestibulaires et linguaux furent déplacés et suturés pour obtenir un recouvrement complet des racines enfouies. Groupe B: Une entaille a été préparée sur chaque racine, à 4,5 mm en apical de la jonction amélo-cémentaire. La surface de racine située coronairement à cette entaille fut alors détartrée et surfacée. Les racines du coté droit furent traitées par Emdogain® alors que les racines du coté gauche firent office de contrôle. Après 6 mois de cicatrisation, les chiens furent sacrifiés et des blocs contenant une racine et les tissus environnant furent prélevés pour un examen histologique et morphométrique. Ainsi, les proportions de racine présentant des signes de (i) remplacement (ii) d'inflammation et (iii) de résorption furent calculées. Résultats et conclusion: Nous avons démontré que la cicatrisation de racine réimplantées après extraction et élimination des cémentoblastes se caractérisait par un processus qui comprenait résorption radiculaire, ankylose et formation d'une nouvelle attache. Nous avons aussi démontré que le traitement par Emdogain®, c'est à dire conditionnement à l'EDTA et mise en place de protéines de la matrice améllaire sur la surface radiculaire, ne pouvait pas interférer avec le processus de cicatrisation. [source] Some effects of enamel matrix proteins on wound healing in the dento-gingival regionJOURNAL OF CLINICAL PERIODONTOLOGY, Issue 1 2002Jan L. Wennström Abstract Objective: The aim of the present study was to evaluate by clinical means the effect of enamel matrix proteins on the healing of a soft tissue wound produced by periodontal pocket instrumentation. Material and methods: The study was performed as an intra-individual, longitudinal trial of 3 weeks duration with a double-masked, split-mouth, placebo-controlled and randomized design. The patient material was comprised of 28 subjects with moderately advanced, chronic periodontitis. Each patient presented with 3 sites in each of 2 jaw quadrants with a probing pocket depth (PPD) of 5 mm and bleeding following pocket probing (BoP). Baseline examination, including assessments of plaque, gingival inflammation, PPD, BoP and root dentin sensitivity, was carried out one week after oral hygiene instruction and careful self-performed plaque control. All experimental sites were scaled and root planed, and the soft tissue wall of the pocket was curetted to remove the pocket epithelium and adjacent granulation tissue. The site was carefully irrigated with saline. When the bleeding from the pocket had ceased, a 24% EDTA gel was applied in the site and retained for 2 min. This was followed by careful irrigation with saline. Left and right jaw quadrants were then randomized to subgingival application of enamel matrix derivative (Emdogain®) or vehicle-control. All sites were re-examined after 1, 2 and 3 weeks. In addition, a visual analogue scale (VAS) was used to score the degree of post-treatment discomfort. The primary endpoints of treatment success were defined as (i) pocket closure (PPD 4 mm), (ii) no bleeding following pocket probing, (iii) no sign of gingival inflammation (GI score =0) and (iv) low degree of post-treatment discomfort (VAS 20). Statistical analyzes of intra-individual differences between the test and control treatments were performed by the use of Wilcoxon signed rank test. For comparison of the proportions of sites reaching the defined endpoints of treatment success, a site-based analysis was performed using 2×2 tables and the Fisher exact test. Results: The endpoint "GI score =0" was reached at 16% of the sites subjected to application of Emdogain® at 1 week and at 2% of the control sites (p=0.001). At 2 weeks, the corresponding figures were 25% versus 12% (p=0.028). Absence of BoP was at 1 week 57% for the Emdogain® treated sites compared to 35% for the control sites (p=0.003). At 2 weeks, this endpoint was reached in 73% and 59% of the test and control sites, respectively (p=0.051). In terms of the endpoint defined for probing pocket depth, PPD 4 mm, no differences between test and control sites were found. At 1 week, the proportion of patients reporting a VAS score 20 was significantly higher for the Emdogain® treated quadrants than for controls (p=0.002). Conclusion: The results indicated that Emdogain® topically applied in instrumented pockets enhance the early healing of periodontal soft tissue wounds. Zusammenfassung Zielsetzung: Klinische Untersuchung der Wirkung von Schmelzmatrixprotein (SMP) auf die Heilung der durch subgingivale Instrumentierung verursachten Wunde. Material und Methoden: Das Studiendesign entsprach einer randomisierten longitudinalen plazebokontrollierten doppelt verblindeten Halbseitenstudie, an der 28 Patienten mit mäßig fortgeschrittener chronischer Parodontitis teilnahmen. Jeder Patient wies an 3 Stellen zweier Quadranten Sondierungstiefen (ST) 5 mm und Bluten auf Sondieren (BOP) auf. Eine Woche nach Durchführung von Mundhygieneinstruktionen und gründlicher individueller Mundhygiene erfolgte die Basisuntersuchung: Plaque, gingivale Entzündung, ST, BOP und Zahnhalsüberempfindlichkeit. Alle Testzähne wurden subgingival instrumentiert (Scaling und Wurzelglättung), es wurde eine Weichgewebskürettage durchgeführt und mit Kochsalzlösung (NaCl) gespült. Nach dem Stillstand der Taschenblutung wurde ein 24%iges EDTA-Gel subgingival appliziert und für 2 min belassen. Nach gründlicher NaCl-Spülung erfolgte eine randomisierte Zuweisung der subgingivalen Instillation von SMP-Gel (Test) oder nur Trägergel (Plazebokontrolle) zum rechten bzw. linken Quadranten. Nachuntersuchungen erfolgten nach 1, 2 und 3 Wochen. Dabei wurden zusätzlich die postoperativen Beschwerden mit einer visuellen Analogskala (VAS) erfasst. Als Hauptzielkriterien des Behandlungserfolges wurden definiert: (1) Verschluß der parodontalen Tasche (ST 4 mm), (2) kein BOP, (3) keine Zeichen gingivaler Entzündung (GI=0) und (4) nur geringgradige postoperative Beschwerden (VAS 20). Der Vergleich zwischen Test und Kontrolle erfolgte mit dem Wilcoxon-Test bzw. mit 4-Felder-Tafeln und dem Fisher-Exakt-Test. Ergebnisse: Das Erfolgskriterium "GI=0" war nach 1 Woche bei 16% der Test- und und bei 2% der Kontrollstellen erfüllt (p=0.001). Nach 2 Wochen lagen die Proportionen für Test und Kontrolle bei 25% bzw. 12% (p=0.028). Kein BOP war nach 1 Woche bei 57% der Test- und bei 35% der Kontrollstellen zu beobachten (p=0.003), nach 2 Wochen lagen die Werte bei 73% bzw. 59% (p=0.051). Hinsichtlich des Kriteriums ST 4 mm konnten keine Unterschiede zwischen Test und Kontrolle gefunden werden. 1 Woche nach Instrumentierung war der Anteil der Patienten in der Testgruppe, die eine VAS 20 angaben, höher als in der Kontrollgruppe (p=0.002). 3 Wochen nach Therapie wiesen beide Gruppen hinsichtlich keines der Erfolgskriterien mehr statistisch signifikante Unterschiede auf. Schlussfolgerungen: Die topische subgingivale Applikation von SMP in instrumentierte parodontale Taschen könnte die frühe Wundheilung des Weichgewebes begünstigen. Résumé But: Le but de l'étude présente a été d'évaluer cliniquement l'effet des protéines de la matrice amélaire (Emdogain®) sur la guérison des tissus mous produits par l'instrumentation de la poche parodontale. Matériaux et méthodes: Cette étude a été effectuée en tant qu'essai longitudinal intra-individuel de 3 semaines avec un modèle en double aveugle, par bouche divisée, au hasard et contrôlé par placebo. 28 sujets avec parodontite chronique modérement avancée ont participéà cette étude. Chaque patient présentait 3 sites dans 2 quadrants avec une profondeur au sondage (PPD) 5 mm et un saignement au sondage (BoP). L'examen initial comprenant la prise des indices de plaque, d'inflammation gingivale, de PPD, de BoP et de la sensibilité dentinaire a été effectué une semaine après l'instruction en hygiène buccale et le contrôle de plaque dentaire réalisé par la personne elle-même. Tous les sites expérimentaux ont été détartrés et surfacés, et la paroi de tissu mou de la poche a été curetée pour enlever l'épithélium de la poche et le tissu de granulation adjacent. Ce site a été irrigué avec du sérum physiologique. Lorsque le saignement de la poche avait cessé, un gel d'EDTA 24% a été appliqué dans le site et est resté in situ pendant 2 min. Ensuite une nouvelle irrigation avec du sérum physiologique a été prodiguée. Les quadrants gauches et droits étaient ensuite distribués au hasard pour l'application sous-gingivale du dérivé de la matrice amélaire (Emdogain®) ou en tant que véhicule contrôle. Tous les sites ont été ré-éxaminés aprés 1, 2 et 3 semaines. De plus une échelle analogue de vision (VAS) a été utilisée pour mesurer le degré d'inconfort post-traitement. Les points principaux du succès du traitement étaient définis comme suit (1) fermeture de la poche (PPD 4 mm), (2) absence de saignement au sondage, (3) aucun signe d'inflammation gingivale (GI=0) et (4) un faible degré d'inconfort post-traitement (VS20). Les analyses statistiques des différences intra-individuelles entre les traitements tests et contrôles ont été effectuées à l'aide du test par Wilcoxon Signed Rank. Pour la comparaison des proportions de sites atteignant le succès souhaité, une analyse basée sur les sites a été effectuée en utilisant des tables 2×2 et le test exact de Fisher. Résultats: Le but GI=0 a été atteint dans 16% des sites avec Emdogain® après 1 semaine seulement et dans 2% des sites contrôles (p=0.001). A 2 semaines, les figures correspondantes étaient 25% versus 12% (p=0.028). L'absence de BoP a 1 semaine atteignait 57% des sites traités par Emdogain® contre 35% pour les contrôles (p=0.003). A 2 semaines, ce but était atteint dans respectivement 73% et 59% des sites tests et contrôles (p=0.051). En terme de PPD4 mm, aucune différence n'a été trouvée entre les sites. A 1 semaine, la proportion de patients qui avaient un VAS 20 était significativement plus importante dans le groupe traité par Emdogain® que chez les contrôle (p=0.002). Conclusions: Les résultats ont indiqué que l'Emdogain® placé localement dans des poches nettoyées peut augmenter la guérison précoce des tissus mous parodontaux. [source] The effect of Emdogain® on the growth and differentiation of rat bone marrow cellsJOURNAL OF PERIODONTAL RESEARCH, Issue 5 2006J. Van Den Dolder Background and Objective:, The major extracellular matrix (ECM) proteins in developing enamel can induce and maintain the formation and mineralization of other skeletal hard tissue, such as bone. Therefore, dental matrix proteins are ideal therapeutic agents when direct formation of functional bone is required for a successful clinical outcome. Emdogain® (EMD) consists of enamel matrix proteins which are known to stimulate bone formation. However, only a few studies in the literature have reported the effect of EMD on osteoblast-like cells in vitro. Material and Methods:, In this study, rat bone marrow cells, obtained from the femora of Wistar rats, were precultured for 7 d in osteogenic medium. Then, the cells were harvested and seeded in 24-well plates at a concentration of 20,000 cells/well. The wells were either precoated with 100 µg/ml EMD, or left uncoated. The seeded cells were cultured in osteogenic medium for 32 d and analysed for cell attachment (by using the Live and Dead assay), cell growth (by determining DNA content) and cell differentiation (by measuring alkaline phosphatase activity and calcium content, and by using scanning electron microscopy and the reverse transcription,polymerase chain reaction). Results:, The results showed that at the 4-h time point of the experiment, more cells were attached to EMD-negative wells, but this effect was no longer apparent at 24 h. DNA analysis revealed that both groups showed a similar linear trend of cell growth. No differences in alkaline phosphatase activity or calcium content were observed, and no differences in gene expression (osteocalcin, alkaline phosphatase and collagen type I) were found between the groups. Conclusion:, Based on our results, we conclude that EMD had no significant effect on the cell growth and differentiation of rat bone marrow cells. [source] The effect of enamel matrix proteins and deproteinized bovine bone mineral on heterotopic bone formationCLINICAL ORAL IMPLANTS RESEARCH, Issue 4 2006Nikolaos Donos Abstract Aim: To evaluate the osteoinductive potential of deproteinized bovine bone mineral (DBBM) and an enamel matrix derivative (EMD) in the muscle of rats. Material and methods: Sixteen rats were used in this study. The animals were divided in three groups. Group A: a pouch was created in one of the pectoralis profundis muscles of the thorax of the rats and DBBM particles (Bio-Oss®) were placed into the pouch. Healing: 60 days. Group B: a small pouch was created on both pectoralis profundis muscles at each side of the thorax midline. In one side, a mixture of EMD (Emdogain®) mixed with DBBM was placed into one of the pouches, whereas in the contralateral side of the thorax the pouch was implanted with DBBM mixed with the propylene glycol alginate (PGA , carrier for enamel matrix proteins of EMD). Healing: 60 days. Group C: the same procedure as group B, but with a healing period of 120 days. Qualitative histological analysis of the results was performed. Results: At 60 days, the histological appearance of the DBBM particles implanted alone was similar to that of the particles implanted together with EMD or PGA at both 60 and 120 days. The DBBM particles were encapsulated into a connective tissue stroma and an inflammatory infiltrate. At 120 days, the DBBM particles implanted together with EMD or PGA exhibited the presence of resorption lacunae in some cases. Intramuscular bone formation was not encountered in any group. Conclusion: The implantation of DBBM particles alone, combined with EMD or its carrier (PGA) failed to exhibit extraskeletal, bone-inductive properties. [source] Bone formation by enamel matrix proteins and xenografts: an experimental study in the rat ramusCLINICAL ORAL IMPLANTS RESEARCH, Issue 2 2005Nikolaos Donos Abstract: The aim of this study was to evaluate whether the use of enamel matrix proteins with or without the use of deproteinized bovine bone influences bone formation when used as an adjunct to guided bone regeneration (GBR). Twenty rats, divided into four groups of five animals each, were used in this study. Group A1: A hemispherical PTFE capsule was placed empty on the lateral aspect of the mandibular ramus (GBR). At the contralateral side of the jaw, the capsule was filled with an enamel matrix derivative (EMD) before its placement. The healing period was 60 days. Group A2: The animals were treated in the same manner as in Group A1 but with a healing period of 120 days. Group B1: The animals were treated in the same manner as in Group A1 with the difference that deproteinized bovine bone mineral (DBBM) particles were packed in the capsule. At the contralateral side of the jaw, the capsule was filled with a mixture of EMD and DBBM. The healing period was 60 days. Group B2: The same treatment as in B1 but with a healing period of 120 days. The histological analysis revealed that in Groups A1 and A2 newly formed bone was covering a significant part of the empty capsules (GBR). The use of EMD in the capsule did not offer any added benefit to the use of the capsule alone in terms of new bone formation. At Groups B1 and B2, the presence of DBBM and/or EMD did not positively affect the amount of new bone formation. It can be suggested that neither the application of EMD nor the use of DBBM or the combination of EMD and DBBM results in enhanced amounts of bone formation in comparison with the GBR procedure alone. Résumé Le but de cette étude a été d'évaluer si l'utilisation des protéines de la matrice amélaire avec ou sans l'utilisation d'os bovin déprotéiné influençait la formation osseuse lorsqu'il était utilisé comme complément à la régénération osseuse guidée (GBR). Vingt rats divisés en groupe de cinq ont servi lors de cette étude. Le groupe A1 : une caspule hémisphérique en téflon a été placée vide sur la face latérale de la branche montante mandibulaire (GBR). Du côté contralatéral de la mandibule, une capsule remplie de dérivés de la matrice amélaire (EMD) a été saturée avant son placement. La période de guérison a été de 60 J. Le groupe A2 : les animaux ont été traités de la même manière que dans le groupe A1 mais avec une période de guérison de 120 J. Le groupe B1 : les animaux ont été traités de la même manière que dans le groupe A1 avec la différence que les particules d'os déprotéiné (DBBM) ont été placées dans la capsule. Dans le côté contralatéral de la mandibule, les capsules ont été remplies avec un mélange d'EMD-DBBM. La période de guérison était de 60 J. Le groupe B2 : le même traitement que B1 mais avec une période de guérison de 120 J. L'analyse histologique a révélé que dans les groupes A1 et A2 de l'os néoformé recouvrait une partie significative des capsules (GBR). L'utilisation de EMD dans la capsule n'ajoutait aucune amélioration à l'utilisation de la capsule seule en tant que néoformation osseuse. Dans les groupes B1 et B2, la présence de DBBM et de EMD ou des deux ne changeait pas de manière positive la quantité de nouvel os formé. Ni l'application de EMD ni l'utilisation de DBBM ou d'une combinaison EMD-DBBM ne résulte en une augmentation des quantités de formation osseuse comparée au processus de GBR utilisé seul. Zusammenfassung Das Ziel dieser Studie war, auszuwerten, ob Schmelzmatrixproteine mit oder ohne Verwendung von deproteiniertem bovinem Knochen die Knochenbildung beeinflussen, wenn sie als Zusatz bei der gesteuerten Knochenregeneration (GBR) verwendet werden. Zwanzig Ratten, aufgeteilt in 4 Gruppen mit je 5 Tieren, wurden für die Studie verwendet. Gruppe A1: Eine halbkugelförmige PTFE-Kapsel wurde leer auf die laterale Fläche des Unterkiefer Ramus platziert. Auf der gegenüberliegenden Seite wurde die Kapsel vor der Platzierung mit Schmelzmatrixproteinderivat (EMD) gefüllt. Die Heilungszeit betrug 60 Tage. Gruppe A2: Die Tiere wurden auf die gleiche Art behandelt wie in Gruppe A1, aber die Heilungszeit betrug 120 Tage. Gruppe B1: Die Tiere wurden behandelt wie in Gruppe A1 mit dem Unterschied, dass deproteinierte bovine Knochenpartikel (DBBM) in die Kapsel gepackt wurden. Auf der gegenüberliegenden Seite des Kiefers wurde die Kapsel mit einem Gemisch aus EMD und DBBM gefüllt. Die Heilungszeit betrug 60 Tage. Gruppe B2: Es wurden die selben Behandlungen wie in Gruppe B1 durchgeführt, aber die Heilungszeit betrug 120 Tage. Die histologische Analyse zeigte, dass in den Gruppe A1 und A2 neugebildeter Knochen einen signifikanten Anteil der leeren Kapseln bedeckte (GBR). Der Einsatz von EMD in der Kapsel ergab gegenüber der leeren Kapsel keinen zusätzlichen Nutzen bezüglich Bildung von neuem Knochen. Bei den Gruppen B1 und B2 hatte der Einsatz von DBBM und/oder EMD keinen positiven Effekt auf die Menge an neu gebildetem Knochen. Es kann angenommen werden, dass weder die Applikation von EMD noch die Verwendung von DBBM oder einer Kombination EMD und DBBM im Vergleich zum GBR Verfahren allein zu einer geseigerten Knochenbildung führt. Resumen La intención de este estudio fue evaluar si el uso de proteína de la matriz del esmalte con o sin el uso de hueso bovino desproteinizado influye en la formación de hueso cuando se usa junto a regeneración ósea guiada (GBR). En este estudio se usaron veinte Ratas divididas en 4 grupos de 5 animales cada uno. Grupo A1: Se colocó una capsula hemiesférica vacía en el aspecto lateral de la rama mandibular (GBR). En el lado contralateral de la mandíbula, la capsula se rellenó con un derivado de la matriz del esmalte (EMD) antes de su colocación. El periodo de cicatrización fue de 60 días. Grupo A2: Los animales se trataron de la misma manera que en el grupo A1 pero con un periodo de cicatrización de 120 días. Grupo B1: Los animales se trataron en el mismo modo que en el grupo A1 con la diferencia que las cápsulas se rellenaron de partículas de hueso bovino desproteinizado (DBBM). En el lado contralateral de la mandíbula, la cápsula se rellenó con una mezcla de EMD y DBBM. El periodo de cicatrización fue de 60 días. Grupo B2: El mismo tratamiento que en B1 pero con 120 días de cicatrización. El análisis histológico reveló que en los grupos A1 y A2 un hueso neoformado cubría una parte significativa de las cápsulas vacías (GBR). El uso de EMD en la cápsula no ofreció ningún beneficio adicional al uso de la cápsula por si sola en términos de formación de nuevo hueso. En los grupos B1 y B2, la presencia de DBBM y/o EDM no afectó positivamente a la cantidad de hueso neoformado. Se puede sugerir que ni la aplicación de EMD o el uso de DBBM o la combinación de EMD y DBBM resultaron en cantidades mejoradas de formación de hueso en comparación con el procedimiento de GBR por si solo. [source] Effect of GBR in combination with deproteinized bovine bone mineral and/or enamel matrix proteins on the healing of critical-size defectsCLINICAL ORAL IMPLANTS RESEARCH, Issue 1 2004Nikolaos Donos Abstract Objectives: To evaluate the effect of guided bone regeneration (GBR) in combination with or without deproteinized bovine bone mineral (DBBM) and/or an enamel matrix derivative (EMD) on the healing of critical-size calvarial defects. Material and methods: Forty rats were used. In all animals, a standardized critical-size calvarial defect was created surgically. The animals were randomly allocated into 4 groups of 10 animals each. Group A: One calvarial defect was left untreated, while the galeal and the cerebral aspect of the contralateral defect were covered with a bioresorbable membrane (GBR). Group B: One calvarial defect was filled with EMD, while the contralateral defect was treated with GBR and EMD. Group C: One defect was filled with DBBM, while the contralateral defect was treated with combination of GBR and DBBM. Group D: One defect was filled with DBBM combined with EMD, while the contralateral defect was treated with combination of GBR, DBBM and EMD. The healing period was 4 months. Five specimens from each group were macerated and the length, the width and the vertical dimension (thickness) of the remaining defect were evaluated by a stereomicroscope. The remaining specimens in each group were analyzed histologically. Results: The defects of the macerated specimens that were left untreated or were treated only by EMD, DBBM and combination of EMD and DBBM did not present predictably complete healing of the defects. All the defects where GBR was applied alone or combined with DBBM and/or EMD presented always complete healing (P<0.05). The combined use of GBR with EMD and/or DBBM did not offer any significant advantage above GBR alone in terms of healing of the length and the width of the defect. However, the vertical dimension of the defect was significantly higher (P<0.05) in the GBR-treated specimens of Groups C and D. The histological analysis supported these findings. Conclusion: The predictability of bone formation in critical-size defects depends mainly on the presence or absence of barrier membranes (GBR). The combined use with deproteinized bovine bone mineral and/or enamel matrix proteins did not significantly enhance the potential for complete healing provided by the GBR procedure. Résumé Le but de cette étude a été d'évaluer l'effet de l'association de la ROG avec ou sans minéral osseux bovin déprotéiné (DBBM) et/ou un dérivé de la matrice amélaire (EMD) sur la guérison de lésions crâniennes. Cette étude a eu recours à quarante rats. Chez tous les animaux, une lésion crânienne standardisée de grandeur critique a été créée chirurgicalement. Les animaux ont été répartis au hasard en quatre groupes de dix. Groupe A : une lésion crânienne fût laissée sans traitement, tandis que les deux côtés de la lésion latérale étaient recouvertes par une membrane biorésorbable (ROG), groupe B : une lésion crânienne remplie avec EMD tandis que la lésion contralatérale était traitée avec GBR et EMD, groupe C : une lésion remplie avec DBBM et la lésion contralatérale traitée par GBR et DBBM, Groupe D : une lésion remplie avec DBBM combinée avec EMD tandis que la lésion contralatérale a été traitée par une combinaison de ROG, DBBM et EMD. La période de guérison était de quatre mois. Cinq spécimens de chaque groupe ont été macérés et la longueur, la largeur et l'épaisseur de la lésion restante ont étéévaluées au stéréomicroscope. Les autres spécimens de chaque groupe ont été analysés histologiquement. Les lésions des spécimens macérés laissées sans traitement ou qui avaient été traitées seulement par EMD, DBBM et une combinaison de EMD et DBBM ne produisaient pas de manière prévisible une guérison complète des lésions. Toutes les lésions où la ROG était appliquée seule ou en association avec DBBM et /ou EMD présentaient toujours une guérison complète (p<0,05). L'utilisation conjointe de la ROG avec EMD et/ou DBBM n'offrait aucun avantage significatif sur la ROG seule en termes de guérison de la longueur et de la largeur de la lésion. Cependant la dimension verticale était significativement plus importante (p<0,05) dans les spécimens traités ROG des groupes C et D. L'analyse histologique a étayé ces découvertes. La prévision d'une formation osseuse dans les lésions de taille critique dépend essentiellement de la présence ou de l'absence de membranes barrières (ROG). L'utilisation combinée du minéral osseux bovin déprotéiné et /ou des protéínes de la matrice amélaire n'augmentait pas de manière significative le potentiel d'une guérison complète apportée par le processus ROG. Zusammenfassung Ziele: Die Untersuchung des Effekts der GBR in Kombination mit oder ohne deproteiniertem bovinem Knochenmineral (DBBM) und/oder einem Schmelzmatrix Derivat (EMD) auf die Heilung von Defekten mit kritischer Grösse. Material & Methoden: Es wurden 40 Ratten verwendet. Bei allen Tieren wurde auf der Calvaria chirurgisch ein standardisierter Defekt mit einer kritischen Grösse kreiert. Die Ratten wurden zufällig in 4 Gruppen mit je 10 Tieren aufgeteilt. Gruppe A: Ein Calvariadefekt wurde unbehandelt belassen, während der kontralaterale Defekt sowohl auf der cerebralen als auch auf der galealen Seite mit einer bioresorbierbaren Membran abgedeckt wurde (GBR). Gruppe B: Ein Calvariadefekt wurde mit EMD gefüllt, während der kontralaterale Defekt mit GBR und EMD behandelt wurde. Gruppe C: Ein Defekt wurde mit DBBM gefüllt, während der kontralaterale Defekt mit einer Kombination von GBR und DBBM behandelt wurde. Gruppe D: Ein Defekt wurde mit einer Kombination aus DBBM und EMD gefüllt, während der kontralaterale Defekt mit einer Kombination von GBR, DBBM und EMD behandelt wurde. Die Heilungszeit betrug 4 Monate. Fünf Präparate von jeder Gruppe wurden mazeriert und es wurden die Länge, die Breite und vertikale Dimension (Dicke) des verbleibenden Defekts unter dem Stereomikroskop ausgewertet. Die übrigen Präparate jeder Gruppe wurden histologisch analysiert. Resultate: Die Defekte der mazerierten Präparate, welche unbehandelt belassen oder nur mit EMD,DBBM und einer Kombination von EMD und DBBM behandelt worden waren, zeigten keine voraussagbare komplette Heilung der Defekte. Alle Defekte, bei denen GBR allein oder in Kombination mit DBBM und/oder EMD appliziert worden war, zeigten immer eine komplette Heilung (P>0.05). Die Kombination von GBR mit EMD und/oder DBBM bot gegenüber der GBR allein keine signifikanten Vorteile bezüglich Ausheilung der Länge und Breite der Defekte. Jedoch war die vertikale Dimension der Defekte bei den GBR behandelten Präparaten der Gruppen C und D signifikant grösser (P>0.05). Die histologische Analyse unterstützte diese Befunde. Schlussfolgerung: Die Voraussagbarkeit der Knochenbildung in Defekten mit kritischer Grösse hängt hauptsächlich von der Präsenz oder Absenz von Barrieremembranen (GBR) ab. Die kombinierte Verwendung von deproteiniertem bovinem Knochenmineral und/oder Schmelzmatrix Proteinen verbesserte das Potential für eine komplette Defektausheilung durch das GBR Verfahren nicht signifikant. Resumen Objetivos: Evaluar el efecto de GBR en combinación con o sin mineral óseo bovino desproteinizado (DBBM) y/o derivado de la matriz del esmalte (EMD) en la cicatrización de defectos de tamaño crítico en el calvario. Material y Métodos: Se usaron cuarenta ratas. En todos los animales se creó quirúrgicamente un defecto estándar de tamaño crítico en el calvario. Los animales se alojaron aleatoriamente en 4 grupos de 10 animales. Grupo A: Un defecto del calvario se dejó sin tratar, mientras que los aspectos galeales y cerebrales del defecto contralateral se cubrieron con una membrana biorreabsorbible (GBR). Grupo B: Un defecto del calvario se rellenó con EMD, mientras que el defecto contralateral se trató con GBR y EMD. Grupo C: Un defecto se rellenó con DBBM, mientras el defecto contralateral se trató con una combinación de GBR y DBBM. Grupo D: UN defecto se rellenó con DBBM combinado con EMD, mientras que el defecto contralateral se trató con una combinación de GBR, DBBM y EMD. El periodo de cicatrización fue de 4 meses. Cinco especímenes de cada grupo se maceraron, y se evaluó la longitud, la anchura y la dimensión vertical (grosor) del defecto remanente por estereomicroscopía. Los especímenes restantes de cada grupo se analizaron histológicamente. Resultados: Los defectos de los especímenes macerados que se dejaron sin tratar o se trataron solo con EMD, DBBM y una combinación de EMD y DBBM no presentaron una cicatrización completa predecible de los defectos. Todos los defectos en los que se aplicó GBR sola o combinada con DBBM y/o EMD siempre presentó cicatrización completa (p<0.05). El uso combinado de GBR con EMD y/o DBBM no ofreció ninguna ventaja significativa sobre GBR solo en términos de cicatrización de la longitud y la anchura del defecto. De todos modos, la dimensión vertical del defecto fue significativamente mayor (p<0.05) in los grupos tratados con GBR de los grupos C y D. Los análisis histológicos apoyaron estos hallazgos. Conclusión: La predictibilidad de la formación de hueso en defectos de tamaño crítico depende principalmente de la presencia o ausencia de membranas de barrera (GBR). El uso combinado con mineral óseo bovino desproteinizado y/o proteínas de la matriz del esmalte no realzaron significativamente el potencial para la cicatrización completa suministrado por el procedimiento de GBR. [source] | ||||||||||