Tierexperimentelle Studie zur Knocheneinheilung chemisch oberflächenmodifizierter Implantate im Typ- 2 diabetischen Schwein

An animal experimentation study to investigate the osseointegration of chemical modified implant surfaces in a type-2 diabetic pig

Please always quote using this URN: urn:nbn:de:bvb:29-opus-29069
  • Hintergrund: Diabetes Mellitus wird als relative Kontraindikation für Implantatbehandlungen klassifiziert. Ein Grund dafür liegt in der erhöhten Verlustrate, die bei diabetischen Patienten verglichen mit der gesunden Bevölkerung beobachtet werden kann. Ziel dieser Studie ist, die periimplantäre Knochenneubildung am diabetischen Tiermodell zu untersuchen und die Unterschiede der Osseointegration zwischen modifizierten (SLActive®) und konventionellen (SLA®) Titanimplantaten zu evaluieren. Methoden: In 15 Hausschweinen (4 gesunde Kontroll- und 11 diabetische Schweine) wurden Implantate in die Kalotte und den Unterkiefer inseriert, nachdem in den diabetischen Schweinen eine signifikanteHintergrund: Diabetes Mellitus wird als relative Kontraindikation für Implantatbehandlungen klassifiziert. Ein Grund dafür liegt in der erhöhten Verlustrate, die bei diabetischen Patienten verglichen mit der gesunden Bevölkerung beobachtet werden kann. Ziel dieser Studie ist, die periimplantäre Knochenneubildung am diabetischen Tiermodell zu untersuchen und die Unterschiede der Osseointegration zwischen modifizierten (SLActive®) und konventionellen (SLA®) Titanimplantaten zu evaluieren. Methoden: In 15 Hausschweinen (4 gesunde Kontroll- und 11 diabetische Schweine) wurden Implantate in die Kalotte und den Unterkiefer inseriert, nachdem in den diabetischen Schweinen eine signifikante Veränderung im Hart- und Weichgewebe verifiziert werden konnte. 30 und 90 Tage nach der Implantation wurde der Knochen-Implantat-Kontakt (KIK) anhand von 30 μm dicken, Toluidinblau-O gefärbten Schliffpräparaten ermittelt. Zusätzlich wurde mittels immunhistochemischer Färbemethode die Expression der Knochenmatrixproteine Collagen Typ-I und Osteocalcin zu beiden Opferungszeitpunkten evaluiert. Ergebnisse: Der KIK war in der diabetischen Gruppe sowohl in der Kalotte als auch im Unterkiefer nach 30 und 90 Tagen vermindert. SLActive® Implantate zeigten im Vergleich zu SLA® Implantaten einen höheren KIK in beiden Modellen. Die Expression des Knochenmatrixproteinsproteins Collagen Typ-I war in der Kalotte der diabetischen Versuchstiergruppe zu beiden Untersuchungszeitpunkten erhöht (30 Tage SLA®: 24,19 ± 9,94 vs. 28,26 ± 7,71 SLActive®: 23,75 ± 9,89 vs. 22,54 ± 6,06 90 Tage SLA®: 25,51 ± 2,77 vs. 25,80 ± 5,02 SLActive®: 21,15 ± 5,43 vs. 21,97 ± 8,47). Die Expression des Knochenmatrixproteins Osteocalcin war in der Kalotte der diabetischen Versuchstiergruppe an beiden Opferungszeitpunkten nach der Implantatinsertion verringert (30 Tage SLActive®19,94 ± 5,44 vs. 17,64 ± 6,23 90 Tage SLA® 25,36 ± 5,70 vs. 20,21 ± 4,73). Praktische Schlussfolgerungen: Dieser Studie kann entnommen werden, dass die unbehandelte Stoffwechselerkrankung Diabetes Mellitus einen negativen Einfluss auf die Osseointegration von dentalen Implantaten hat. Dieser pathologischen Nebenwirkung kann durch neu entwickelte Implantatoberflächen entgegengewirkt werden. Die modifizierte SLA®- Oberfläche bewirkt eine beschleunigte Osseointegration dentaler Implantate, so dass eine Diabeteserkrankung in unbehandelter Form keine Kontraindikation für eine Implantatinsertion darstellt.show moreshow less
  • Background Diabetes mellitus is currently classified as a relative contraindication for implant treatment. One reason is the higher failure rate, which can be observed in diabetic patients compared to the general population. Aim of this study was to investigate peri-implant bone formation in a diabetic animal model and to evaluate the differences between modified (SLActive®) and conventional (SLA®) titanium implants on the osseointegration. Methods In 15 domestic pigs (4 healthy controls and 11 diabetic) implants were inserted in the calvaria and lower jaw after significant histopathological changes in the hard and soft tissue could be verified in the diabetic animals. 30 and 90 days afterBackground Diabetes mellitus is currently classified as a relative contraindication for implant treatment. One reason is the higher failure rate, which can be observed in diabetic patients compared to the general population. Aim of this study was to investigate peri-implant bone formation in a diabetic animal model and to evaluate the differences between modified (SLActive®) and conventional (SLA®) titanium implants on the osseointegration. Methods In 15 domestic pigs (4 healthy controls and 11 diabetic) implants were inserted in the calvaria and lower jaw after significant histopathological changes in the hard and soft tissue could be verified in the diabetic animals. 30 and 90 days after implant placement the bone-implant-contact (BIC) was appraised by 30μm thick, toluidinblue-O stained grinded supplements. Additionally the expression of bone-matrix-proteins collagen type-I and osteocalcin were evaluated at both times of devotement by using immunohistochemical-staining methods. Results BIC in the calvaria and lower jaw was reduced in the diabetic group after 30 days and after 90 days. SLActive®-implants showed a higher BIC in the calvaria as well as in the lower jaw compared to the SLA® implants. Collagen type-I protein expression was higher in the diabetic group at both time points of sacrifice (30 days SLA®: 24,19 ± 9,94 vs. 28,26 ± 7,71 SLActive®: 23,75 ± 9,89 vs. 22,54 ± 6,06 90 days SLA®: 25,51 ± 2,77 vs. 25,80 ± 5,02 SLActive®: 21,15 ± 5,43 vs. 21,97 ± 8,47). After the insertion of the implants the expression of the bone-matrix-protein osteocalcin was reduced in the diabetic group at both times of sacrifice. (30 days SLA®: 16,48 ± 5,24 vs. 22,10 ± 3,44 SLActive®: 19,94 ± 5,44 vs. 17,64 ± 6,23 90 days SLA®: 25,36 ± 5,70 vs. 20,21 ± 4,73 SLActive®: 20,80 ± 5,81 vs. 20,80 ± 5,14) . Practical Conclusions The negative impact of untreated diabetes mellitus on osseointegration of dental implants is revealed in this study. This pathologic adverse reaction could be prevented by new developed implant surfaces. The modified SLA® surface provokes an accelerated osseointegration of dental implants. This is why untreated diabetes is no longer a contraindication for implant insertion.show moreshow less

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Metadaten
Author:Tobias Möst
URN:urn:nbn:de:bvb:29-opus-29069
Advisor:Karl Andreas Schlegel
Document Type:Doctoral Thesis
Language:German
Year of Completion:2011
Publishing Institution:Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU)
Granting Institution:Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU), Medizinische Fakultät
Date of final exam:2011/10/19
Release Date:2011/11/16
Tag:Collagen Typ-I; Knochen-Implantat-Kontakt; Osseointegration; Osteocalcin
bone-to-implant-contact; collagen type-I; osseointegration; osteocalcin
SWD-Keyword:Zahnimplantat; Diabetes
Institutes:Medizinische Fakultät / Medizinische Fakultät -ohne weitere Spezifikation-
Dewey Decimal Classification:6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 61 Medizin und Gesundheit / 610 Medizin und Gesundheit
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