Medicina
Modificari tisulare survenite in cursul deplasarilor dentare provocate - aspecte generaleMODIFICARI TISULARE SURVENITE IN CURSUL DEPLASARILOR DENTARE PROVOCATE - ASPECTE GENERALE Modificarile tisulare ce insotesc deplasarile dentare produse de fortele ortodontice sunt diferite de cele observate in cursul migrarilor dentare fiziologice. Alegerea tipului si intensitatii fortei, controlul vitezei de deplasare dentara, marimea deplasarii dentare sunt factori importanti ce conditioneaza succesul unei terapii ortodontice, depasirea anumitor limite putand determina leziuni ireversibile la nivelul constituentilor dento-parodontali. Initial, ortodontii (printre care si IZARD) considerau ca deplasarea dentara se realizeaza prin " plicaturarea" tesutului de sustinere (Oppenheim A. Human tissue response to orthodontic intervention of short and long duration. Am J Orthod Oral Surg. 1942; 28: 263-301.) si ca tratamentul ortodontic provoaca o deplasare a dintilor dincolo de limitele alveolare, determinand o pierdere a insertiei epitelio-conjunctive si o fenestrare osoasa. Studii ulterioare ca cele ale lui Vanarsdall si Corn (1977) (Vanarsdall RL, Corn H.Soft tissue management of labially positional unerupted teeth. Amer. J. Orthodont 1977; 72: 53-64.), sau ale lui Fontenelle (1982) (Fontenelle A. Une conception parodontale du deplacement dentaire provoque: vers une application clinique raisonnee. J Parodontol 1982; 2: 131-55.) admit ca dintele nu se deplaseaza prin intermediul osului sau de sustinere (Boyd RL. Mucogingival considerations and their relationship to orthodontics. J Periodontol 1978; 49: 67-76.), ci ca el "antreneaza dupa sine osul de sustinere si limitele sale suturale, corticale si sinusale, precum si ansamblul parodontal, comprimand desmodontiul si tesutul gingival (Fontenelle A. Une conception parodontale du deplacement dentaire provoque: vers une application clinique raisonnee. J Parodontol 1982; 2: 131-55. )". Dinamica proceselor de remodelare din ligamentul parodontal depinde de reactia celulelor ligamentare la stimulul diferitelor forte ortodontice. Aceste reactii constau in principal in degradarea si sinteza tipurilor de colagen I, III, V, VI, XII si XIV (Bumann A, Carvalho RS, Schwarzer CL, Yen EHK. Collagen synthesis from human PDL cells following orthodontic tooth movement. European Journal of Orthodontics 1997;19:29-37.) si este diferita in zonele de presiune fata de cele de tensiune din ligamentul parodontal. Metabolismul colagenul ca raspuns la stimulii ortodontici pare sa fie mai intens in zonele de presiune si mai putin intens in zonele de tensiune, ceea ce dupa Bumann si colab. (1997) indica faptul ca, in zonele de presiune, in afara fenomenelor de resorbtie osoasa, dupa disparitia zonelor de hialinizare, si remodelarea tesuturilor este foarte activa (Bumann A, Carvalho RS, Schwarzer CL, Yen EHK. Collagen synthesis from human PDL cells following orthodontic tooth movement. European Journal of Orthodontics 1997;19:29-37.). Deplasarea ortodontica si mentinerea unei pozitii ideale a dintelui deplasat depind de remodelarea fibrelor gingivale supracrestale si a celorlaltor fibre ale ligamentului parodontal (Edwards,1988) (Edwards JG. A long-term prospective evaluation of the circumferential supracrestal fiberectomy in alleviating orthodontic relapse. American Journal of Orthodontics and Dentofacial Orthopedics 1988;93:380-387.). Actual se considera ca aplicarea unei forte asupra unuia sau mai multor dinti intretine la nivelul complexului dentoalveolar o serie de reactii in lant. Clasic ligamentul parodontal si osul alveolar sunt supuse unei presiuni pe partea opusa fortei si unei tensiuni de aceeasi parte cu ea . Se admite ca in zonele de presiune predomina fenomenele de resorbtie osoasa, in timp ce in zonele de tractiune predomina cele de apozitie. Luand exemplul unui incisiv asupra caruia se exercita o forta de vestibularizare, distributia zonelor mentionate va fii urmatoarea: - doua zone de presiune (resorbtie) situate in diagonala fata de centrul de rezistenta al dintelui, una vestibulo-incizal si una palatinal la nivelul treimii apicale; - doua zone de tractiune (apozitie) una la nivelui fetei palatinale, incizal fata de hipomoclion, cealalta vestibular in treimea apicala. Vezi fig. 1.
Fig .1. Miscarea de inclinare. Reactii histologice. (Dupa LANGLADE M [83]) Deplasarea dentara vestibulo-linguala induce si o
apozitie periostala la nivelul corticalelor osoase din zona spre care se face
deplasarea si o resorbtie periostala posterior deplasarii provocand la distanta
"modelajul si remodelajul" osos, dupa terminologia lui RASMUSSEN si BORDER Rasmussen
H, Bordier P. The physiological and cellular basis of metabolic bone disease. Schematic modificarile produse in cursul deplasarilor dentare sunt reprezentate de: I.1.In zonele de presiune: - comprimarea fibrelor ligamentare si diminuarea latimii spatiului desmodontal; - formarea de zone acelulare la nivelul ligamentului parodontal (hialinizarea); - resorbtia osoasa directa si indirecta. I.2. Iar in zonele de tensiune de: - intinderea fibrelor ligamentare si cresterea largimii spatiului desmodontal; - apozitia de os de neoformatie. REITAN [123] a masurat experimental deplasare dentara din perioada initiala de aplicare a fortei (vezi fig. 2):
Fig. 2. Reprezentare grafica a fenomenelor histologice ce se produc in timpul deplasarilor dentare (Dupa REITAN K. . Reitan K. Clinical and histologic observations on tooth movement during and after orthodontic treatment. Am J Orthod 1967; oct . 53(10): 721-745. [123]). Conform acestui autor fenomenele histologice din timpul deplasarilor dentare sunt: - mai intai o compresie graduala a ligamentului parodontal care poate dura de la 4 la 7 zile; o perioada de hialinizare care incepe din a patra, a cincea zi si dureaza pana la doua luni sau chiar mai mult (concluzie rezultata in urma experimentelor efectuate pe animale cu densitate osoasa mare, cu tesuturi osoase foarte compacte); - o perioada secundara, in timpul careia se observa in principal o resorbtie osoasa, in timp ce dintele continua sa se deplaseze. Dupa REITAN Reitan K. Effects of force magnitude and direction of tooth movement on different alveolar bone types. Angle Orthod 1964; 34: 244. [124] este dificil de evitat perioada initiala de hialinizare, dar controland nivelul fortelor aplicate se poate evita o noua hialinizare dupa perioada initiala.
In momentul aplicarii unei forte asupra unui dinte, se produce o prima deplasare a acestuia, deplasarea dentara initiala. Este o deplasare intraalveolara prin intermediul ligamentului parodontal, observabila in cursul masticatiei si in repaus, sincrona pulsatiilor arteriale, survenita dupa un timp de latenta scurt. Reprezinta deci, o miscare de natura hidraulica legata de compresia elementelor vasculare intraligamentare. Ea apare in momentul in care presiunea atinge valori de 20-30g/cmp dupa SCHWARTZ 140. Schwartz AM. Tissue changes incident to orthodontic tooth movement. Int J Orthod. 1932; 18: 331-52.[140] si PARFITT 113. Parffit G, Mjor I. A clinical evaluation of local gingival recession in children. J Dent Child 1964; 31:257-63.[113], suficiente pentru a produce ocluzia vaselor. In cursul deplasarii initiale a dintelui, fibrele desmodontale sunt egal comprimate in zona de presiune, ceea ce modifica structura fasciculelor de fibre pentru ca se formeaza noi legaturi chimice intermoleculare, legaturi incrucisate. In zonele de tensiune, cresterea latimii spatiului desmodontal este limitata prin extensia la maximum a fibrelor ligamentare. Fibrilele de colagen nu sunt elastice, dar aranjamentul acestora in smocuri si apoi in fascicule de fibre in interiorul carora au un traiect ondulat, le confera o elasticitate aparenta. Ele pot aluneca unele in lungul celorlalte, determinand extensia ligamentului parodontal. Importanta deplasarii intraalveolare imediate depinde deci de structura ligamentara: - o deplasare de mica amplitudine este obtinuta daca ligamentul parodontal este bine structurat; - o deplasare mai ampla este obtinuta daca ligamentul este lax, mai putin rezistent, asa cum se observa in cazul dintilor nefunctionali, mobili sau in eruptie. De fapt forta care deplaseaza dintele este generata de proprietatea contractila a fibroblastelor ligamentare conectate intre ele prin jonctiuni intercelulare de tip aderent, forta rezultata transmitandu-se benzilor de fibre de colagen cu care sunt in legatura prin intermediul unor structuri speciale numite fibronexus Luca Rodica. Pedodontie. Vol. I. Ed. Cerma 2003; 51.[85].Daca forta este aplicata un timp prea scurt se observa doar aceasta deplasare dentara initiala, urmata de revenirea aproape imediata la statusul primar, de dinaintea aplicarii fortei. Daca forta este mentinuta se produc modificari structurale la nivelul parodontiului inconjurator, care vor permite deplasarea dintelui - deplasare secundara dentara.Fibrele supraalveolare (supracrestale) cemento-gingivale si transseptale nu se remaniaza in acest mod . Edwards JG. A study of the periodontium during orthodontic rotation of teeth. Am J Orthod 1968 ; 54: 441-61. Reitan K. Tissue rearrangement during retention of orthodontically rotated teeth. Angle Orthod 1958; 29: 105-13 Thompson He, Myers HI et al. Preliminary macroscopic observations concerning the potentiality of supra-alveolar collagenous fibers in orthodontics. Am J Orthod 1958; 44: 485-97. [37,126,154]. Activitatea cementogenetica este foarte redusa in comparatie cu activitatea osteogenica desmodontala. Recidiva se datoreaza in parte intinderii fibrelor, iar pe de alta parte prezentei fibrelor elastice Cambell PM, Moore JW, Matthews JL. Orthodontically corrected midline diastemas. A histologic study and surgical procedure. Am J orthod 1975; 67: 139=58.[22]. EDWARDS . Edwards JG. A study of the periodontium during orthodontic rotation of teeth. Am J Orthod 1968 ; 54: 441-61.[37] subliniaza existenta crescuta de fibre oxytalamice precursoare ale fibrelor elastice Bonnaure- Mallet M. Structuration des elements elastiques. Le parodonte du rat et de l'homme: un modele d' etude. These de Doctorat d' Etat en odontologie, Rennes, 1987.[15] atunci cand exista corectii ortodontice. REITAN in 1958 Reitan K. Tissue rearrangement during retention of orthodontically rotated teeth. Angle Orthod 1958; 29: 105-13 [126] a demonstrat printr-un studiu histologic efectuat pe dinti canini, ca remanierile se produc rapid la nivelul fibrelor SHARPEY inserate pe osul alveolar. Activitatea osteogenica, importanta, joaca un rol activ in reatasarea fibrelor de colagen si in noua lor orientare. Fibroblastele, care "bordeaza" fasciculele de fibre, asigura uneori sinteza si degradarea colagenului cu un turnover foarte ridicat Ten Cate AR, Deporter DA, Freeman E. The rol of fibroblasts in the remodeling of periodontal ligament during physiologic tooth movement. Am J Orthod 1976; 69: !55. [153].Remodelajul fibrelor desmodontale nu se produce singur intr-o zona intermediara "plexux intermediar al lui SICHER" (1962) Sicher HM.Orban's oral histology and embryology, 5 th ed.Saint-Louis. The CV Mosby Compagny, 1962: 406. [142] a carui existenta este astazi contestata, ci pe toata lungimea fibrelor. Pentru KOUMAS (1969) . Koumas H, MatthewsJL. Effect of pressure on the formation of collagen in periodontal ligament. Am J Orthod 1969; 56: 604-12.[81], activitatea fibroblastelor este mai intensa de partea peretilor alveolari.Reorganizarea echipamentului fibrelor, in armonie cu activitatea osteoblastica, este acompaniata de formarea de noi fibre. Dupa o contentie de 50-80 de zile, remodelajul osos este cel ce asigura un nou ancoraj al fibrelor, in care orientarea este din nou perpendiculara pe peretele osos si dentar. Experimental s-a constatat ca din punct de vedere histologic in zonele de presiune, aplicarea unei forte duce la scaderea tipului I de colagen Col 1 A1RNA si cresterea in proteina totala, in MMP-2 (metaloproteinaza 2 latenta si activa) si MMP-2 RNA. TIMP-2RNA ramane nemodificat. Din contra in zona de tensiune creste proteina totala, tipul I de colagen, Col 1 A1RNA, MMP-2 si TIMP-2 RNA. Celulele pot deci percepe doua forme diferite de stimuli mecanici si sa raspunda diferit, fie prin sinteza, fie prin degradare la nivelul matricii extracelulare . He Y, Macarak EJ et al. Compression and tension: differential effects on matrix accumulation by periodontal ligament fibroblasts in vitro; Connect. Tissue Res. 2004; 45(1):28-39.[57]. In urma studiului efectuat pe premolari ce urmau sa fie extrasi, BUMENN, CARVALHO si colab. (1997) . Bumann A, Carvalho RS et al. Collagen syntesis from human PDL cells following orthodontic tooth movement. Eur J Orthod 1997; feb. 19(1): 29-37.[21] deplasandu-i cu ajutorul unei "box-loop" timp de 14 zile si recoltand prin raclaj , dupa extractie, fibroblasti din ligamentul parodontal al treimii cervicale radiculare, ce corespunde zonelor de tensiune, respectiv de presiune, cultivate in vitro la 37 s C intr-un incubator umidificat, au constatat ca metabolismul colagenului, ca raspuns la stimulul ortodontic pare sa fie mai mare in zona de presiune ca in cea de tensiune, aplicarea fortei ortodontice ducand la cresterea semnificativa ( p<0,05) a sintezei tipurilor I, III, V, VI de colagen in zonele de compresie, comparativ cu zonele de tensiune. I.1 Modificarile structurale din zonele de presiune: Depind de actiunea fortelor asupra presiunii sanguine capilare. La forte mici resorbtia osoasa va fi uniforma, iar la forte mari va fi nesistematizata . Cocarla Elvira. Aparate ortodontice fixe- Tehnici moderne. Ed. Med. Univ. "Iuliu Hatieganu" Cluj 2002; 124-30.[24]. Comprimarea ligamentului parodontal intre dinte si peretele alveolar determina colapsul vaselor sanguine parodontale, zdrobirea elementelor celulare parodontale si iesirea lichidelor interstitiale din parodontiu, in ritm mai lent decat sangele, datorita vascozitatii crescute a acestora. Suprimarea intregului aport metabolic si compresia mecanica intretin degenerescenta si disparitia celulelor conjunctive, absenta sau existenta in numar foarte mic a osteoclastelor51. Grivu O. Ortodontie. Ed. Miron Timisoara 1998: 111-21. [51], cu formarea unei zone constituite doar din fibre de colagen, tasate una intr-alta, cu aspect sticlos ce si-au pierdut arhitectura tisulara normala si proprietatile tinctoriale, denumita "zona hialinizata a lui REITAN". Cu cat fortele sunt mai puternice, zonele de hialinizare sunt mai extinse. Hialinizarea are o intindere variabila functie si de tipul miscarii dentare, fiind mai importanta in miscarea de versiune, decat in cea de translatie si contrar a ceea ce se intampla la nivelul altor organe, la nivel parodontal este un fenomen reversibil. In ceea ce priveste modificarile de la nivel ultrastructural RYGN 135. Rygn P, Reitan K. Ultrastructural Changes in the periodontal ligament incident to orthodontic tooth movement. Eu Orthod Soc. 1972: 393-405. [135] a adus precizari importante si anume: timpul de aparitie al hialinizarii este in raport cu timpul necesar celulelor pentru a reanlocui colagenul alterat din zonele de presiune. Hialinizarea debuteaza la 30-40 ore de la initierea fortelor ortodontice, iar punctul limita de unde nu ne mai putem intoarce este atins dupa doua zile. La nivelul reticulului endoplasmatic al celulelor ligamentare se observa o vacuolizare si o transformare a mitocondriilor in "cochilii goale". Doar nucleii mai raman vizibili la microscopul electronic, deoarece disolutia componentelor nucleare este mai lenta, ea aparand dupa 21 zile. La nivelul vaselor sanguine se poate vorbi de autoliza si distructie capilara, iar in ceea ce priveste fibrilele de colagen ele se dezintegreaza longitudinal in filamente fara periodicitate . Formarea zonei hialine se traduce clinic printr-o perioada de stopare a miscarii dentare; este o perioada de latenta necesara diferentierii si multiplicarii celulelor ce intervin in procesul de resorbtie osoasa (osteoclastii), ce tinde sa restabileasca grosimea initiala a spatiului parodontal si permite deplasarea dentara sub actiunea fortei ortodontice. Resorbtia osoasa se produce pe arii limitate, astfel ca in timp ce unele fibre parodontale sunt detasate, altele raman intacte. Pe masura ce osteoclastii migreaza sau sunt inlocuiti, fibrele se reataseaza mentinand integritatea ligamentului parodontal. . Enlow DH. Facial growth. WB Saunders Company 1990.[41]. Zona de hialinizare este progresiv resorbita si recolonizata cu celule si vase sanguine Houston WJB, Tulley WJ. A textbook of Orthodontics-second edition, Butterworth-Heinemann Ltd 1992.[58]. Resorbtia osoasa poate fi directa sau indirecta functie de intensitatea fortei ortodontice. Resorbtia directa incepe la aprox. 5 zile de la aplicarea aparatului ortodontic sub actiunea fortelor lejere, distribuite uniform de-a lungul suprafetei radiculare. In zonele de presiune se produce o crestere rapida a numarului de celule conjunctive parodontale (fibroblastii) si aparitia a numeroase celule mari multinucleate (osteoclastii) in zonele lacunare HOWSHIP, care prin activitatea lor enzimatica distrug osul in contact cu care s-au format. Fenomenul nu se produce de-a lungul intregii zone de presiune ci pe portiuni limitate in mod centripet. Resorbtia osoasa este stimulata de factorul de activare al osteoclastelor, o cytokina rezultata in cadrul raspunsului imun, probabil si de alte cytokine si prostaglandine Dumitiu H. Parodontologie. Ed. Viata Med. Rom. Bucuresti 1998; 52.[34]. Exista studii care sugereaza ca si orientarea
fibrelor de colagen poate avea o profunda influenta asupra formei resorbtiei
lacunare, cavitatile fiind mai mici si mai profunde in cazul fibrelor
perpendiculare, comparativ cu cele paralele cu suprafata osului alveolar
(valoare medie 402µ² fata de 572µ²) [72]. Este de mentionat si faptul ca
cementul si osul alveolar prezinta rezistenta diferita la resorbtie Ten Cate
AR. Oral
histology, development, structure and function, 4 th ed. Resorbtia indirecta se produce cand se utilizeaza forte prea mari ce determina o hialinizare mai mult sau mai putin importanta a ligamentului parodontal. Ca urmare nu se mai instaleaza resorbtia osoasa pe lamina dura, ci zonele de resorbtie apar in interiorul osului spongios in spatiile medulare " resorbtie sapanta". Tot peretele osos este erodat progresiv de aceasta resorbtie indirecta. PARFITT (1962) Parffit G, Mjor I. A clinical evaluation of local gingival recession in children. J Dent Child 1964; 31:257-63. [113] demonstreaza ca la om miscarea meziala sau distala determina o resorbtie indirecta mult mai rapida in interiorul tesutului spongios decat cea observabila in miscarile vestibulo-linguale. In concluzie, resorbtia directa si indirecta permit recreerea unui nou spatiu desmodontal. Ancorajul ligamentar este progresiv reformat plecand din zonele laterale. Histologic faza de resorbtie este caracterizata printr-o hiperactivitate celulara, constand din multiplicarea celulelor nediferentiate si diferentiere celulara, cu cresterea numarului de osteoclaste. Aceasta prima faza corespunde dupa BARON si MARKOSTAMOU Markostamou K. Baron R.Quantitative study of osteoclasia of the alveolar ridge in experimental orthodontics in rats. Orthod Fr. 1973; 44(1): 247-58.[92] fazei de hiperactivitate celulara. Ea este urmata de o faza de stabilizare, cu repetarea remanierilor tisulare normale si se intinde pe toata durata deplasarilor dentare ortodontice. I.2. Modificarile structurale din zona de tractiune: In contrast cu zona de presiune, in zona de tensiune nu exista diferente
fundamentale in natura raspunsului la forte usoare sau forte puternice . Ca urmare a tractiunii, pe langa "extensia" fibrelor parodontale cu largirea spatiului desmodontal, se intensifica si activitatea mitotica a fibroblastilor din zona de tractiune, fenomen demonstrat inca din anii '50 , cand in urma experimentelor efectuate pe animale MACAPANPAN si colab. Macapanpan LC, Weinmann JP, Brodie AG> Early tissue changes following tooth movements in rats. Angle Orth. 1954; 24: 79. [86] concluzionau ca aceasta activitate se intensifica la 24-36 ore de la aplicarea fortei ortodontice. Practic din primele 24 de ore apar spiculi ososi de neoformatie de-a lungul fibrelor supuse tractiunii. Acest tesut de tranzitie sau osteoid reprezinta trama organica, pe care se va depune ulterior substanta minerala necesara formarii osului matur. Osteoidul constituit din preoseina este neresorbabil si se opune tuturor miscarilor dentare efectuare in directia sa, putand duce chiar la resorbtii cementare si dentinare radiculare, daca fortele sunt necorespunzatoare. Trama organica a osteoidului incepe sa se calcifice la 10-15 zile de la aplicarea fortei ortodontice, el devenind matur dupa 3-4 saptamani. Se produce si o alterare semnificativa in directia de orientare a sistemului haversian din zonele puternic solicitate si mai tinere osoase, in timp ce la nivelul zonei bazale osoase nu se produc schimbari semnificative . Maeda H, Suzuki H. An experimental study of the orthodontic force effect on internal remodeling of mandibular bone.Nippon Kyosei Shika Gakkai Zasshi 1990; apr. 49(2): 100-17.[87]. Devine evidenta necesitatea evitarii de catre ortodonti a miscarii de du-te vino osteoidul opunandu-se miscarii de reintoarcere a dintelui deplasat, calitate vizibila mai ales in cursul aplicarii fortelor extraorale. Osteoidul format noaptea, ca urmare a actiunii fortelor extraorale, se opune revenirii molarilor in pozitia initiala ziua cand pacientul nu poarta extraoralul . Grivu O. Ortodontie. Ed. Miron Timisoara 1998: 111-21. [51]. Deplasarea dentara induce si o apozitie periostala la nivelul corticalelor situate inaintea deplasarii si o resorbtie periostala postdeplasare aspecte demonstrate de numerosi autori [139]. De exemplu REITAN a semnalat prezenta apozitiei osose, responsabila de remodelarea concavitatii punctului cefalometric A a lui DOWNS Reitan K. Clinical and histologic observations on tooth movement during and after orthodontic treatment. Am J Orthod 1967; oct . 53(10): 721-745. Reitan K. Effects of force magnitude and direction of tooth movement on different alveolar bone types. Angle Orthod 1964; 34: 244. [124,123]; iar. Dellinger EL. A histologic and cephalometric investigation of premolar intrusion in the Macaca speciosa monkey. AJO 1967; mai 53(5): 325-355. DELLINGER [30], realizand experiente de distalizare a molarilor la maimute a relevat prezenta apozitiei osoase de-a lungul crestei oblice externe. La nivelul suturilor presiunile vor opri sau incetini activitatea osteogenetica, in timp ce tractiunile vor accelera proliferarea celulara Cocarla Elvira. Aparate ortodontice fixe- Tehnici moderne. Ed. Med. Univ. "Iuliu Hatieganu" Cluj 2002; 124-30. [24].
|