Effect of periimplantitis treatment on the chemiluminescent activity of neutrophilic granulocytes in vitro

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细

BACKGROUND: Periimplantitis causes implant loss, which reduces the quality of dental treatment. The effect of periimplantitis treatment on the immune response, particularly the chemiluminescent activity of neutrophilic granulocytes, is unclear. The paper addresses this issue, as well as improvements in periimplantitis treatment approaches.

AIM: To assess the biocompatibility of implants removed from the inflammation site and treated with Air Flow and laser.

MATERIALS AND METHODS: Three types of implant surface were assessed: anodized titanium dioxide (TiO2); sand-blasted, large grit, acid-etched (SLA); and resorbable blast media (RBM). Implants were removed in patients with confirmed periimplantitis, followed by an air-powder abrasive surface treatment with Air Flow and chlorhexidine, using a YSGG laser with a wave length of 2,780 nm. New (out of the box) implants were used as a control. Biocompatibility was assessed by the synthesis of primary and secondary reactive oxygen species (ROS) by neutrophils; the intensity and kinetics of synthesis were examined using chemiluminescence analysis.

RESULTS: Lucigenin- and luminol-dependent chemiluminescence of neutrophils was assessed following in vitro incubation with SLA, RMB, and TiO2 implants removed in patients with confirmed periimplantitis and treated with Air Flow and chlorhexidine. The study found a decrease in the time to maximum and an increase in the maximum intensity and area under the curve of spontaneous and zymosan-induced chemiluminescence of neutrophils, regardless of the studied implant type. Changes in the zymosan-induced chemiluminescence of neutrophils following incubation with implants were greater than changes in spontaneous chemiluminescence, resulting in a higher activation index. No significant changes in neutrophil chemiluminescence were observed after in vitro incubation with laser-treated SLA, RMB, and TiO2 implants.

CONCLUSION: SLA, RMB, and TiO2 implants removed in periimplantitis patients and treated with Air Flow and chlorhexidine have low biocompatibility. However, Air Flow-treated RBM implants show relatively superior biocompatibility than SLA and TiO2 implants, which is attributed to the decreased synthesis of primary and secondary ROS by neutrophils during in vitro incubation. The degree of ROS synthesis by neutrophils during incubation with laser-treated implants corresponds to that of the control, indicating increased biocompatibility of laser-treated implants. Laser-treated TiO2 implants had the lowest neutrophil activation during incubation, determining their maximum biocompatibility among the studied implants.

作者简介

Taras Furtsev

Professor V.F. Voino-Yasenetsky Krasnoyarsk State Medical University

编辑信件的主要联系方式.
Email: taras.furtsev@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-5300-9274
SPIN 代码: 7108-0928

MD, Dr. Sci. (Medicine), Professor

俄罗斯联邦, 1a Partizana Zheleznyaka street, 660022 Krasnoyarsk

Andrei Savchenko

Professor V.F. Voino-Yasenetsky Krasnoyarsk State Medical University; Krasnoyarsk Science Centre of the Siberian Branch of Russian Academy of Science

Email: aasavchenko@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-5829-672X
SPIN 代码: 3132-8260

MD, Dr. Sci. (Medicine), Professor

俄罗斯联邦, 1a Partizana Zheleznyaka street, 660022 Krasnoyarsk; Krasnoyarsk

Maxim Sokolov

Professor V.F. Voino-Yasenetsky Krasnoyarsk State Medical University

Email: maks_sokoloff@mail.ru
ORCID iD: 0009-0006-1457-105X
SPIN 代码: 6431-7845

MD

俄罗斯联邦, 1a Partizana Zheleznyaka street, 660022 Krasnoyarsk

Ivan Gvozdev

Krasnoyarsk Science Centre of the Siberian Branch of Russian Academy of Science

Email: leshman-mult@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-1041-9871
SPIN 代码: 6203-4651

MD

俄罗斯联邦, Krasnoyarsk

参考

  1. Garunov MM, Grigoriyants LA, Stepanov AG, et al. Clinical efficacy of hydroxyapatite and tricalcium phosphate modified with hyaluronic acid in the treatment of patients with periimplantitis. Stomatologiia (Mosk). 2022;101(2):42–46. doi: 10.17116/stomat202210102142
  2. D’Ambrosio F. Periodontal and peri-implant diagnosis: current evidence and future directions. Diagnostics (Basel). 2024;14(3):256. doi: 10.3390/diagnostics14030256
  3. Barão VA, Mathew MT, Assunção WG, et al. The role of lipopolysaccharide on the electrochemical behavior of titanium. J Dent Res. 2011;90(5):613–618. doi: 10.1177/0022034510396880
  4. Furtsev TV, Zeer GM. Comparative research of implants with three types of surface processing (TiUnite, SLA, RBM), control, with periimplantitis and processed by 2780 nm Er;Cr;YSGG laser. Stomatologiia (Mosk). 2019;98(3):52–55. doi: 10.17116/stomat20199803152
  5. Jung S, Bohner L, Hanisch M, et al. Influence of implant material and surface on mode and strength of cell/matrix attachment of human adipose derived stromal cell. Int J Mol Sci. 2020;21(11):4110. doi: 10.3390/ijms21114110
  6. Singhal A., Kumar S. Neutrophil and remnant clearance in immunity and inflammation. Immunology. 2022;165(1):22–43. doi: 10.1111/imm.13423
  7. Xiao Y, Cheng Y, Liu WJ, et al. Effects of neutrophil fate on inflammation. Inflamm Res. 2023;72(12):2237–2248. doi: 10.1007/s00011-023-01811-2
  8. Savchenko AA, Borisov AG, Zdzitovetskiy DE, et al. Dependence of neutrophil respiratory burst on their metabolic state in the patients with acute destructive pancreatitis of different severity. Medical Immunology (Russia). 2019;21(1):77–88. EDN: YXRXVR doi: 10.15789/1563-0625-2019-1-77-88
  9. Othman A, Sekheri M, Filep JG. Roles of neutrophil granule proteins in orchestrating inflammation and immunity. FEBS J. 2022;289(14):3932–3953. doi: 10.1111/febs.15803
  10. Savchenko AA, Kudryavtsev IV, Borisov AG. Methods of estimation and the role of respiratory burst in the pathogenesis of infectious and inflammatory diseases. Russian Journal of Infection and Immunity. 2018;7(4):327–340. EDN: YNSRGI doi: 10.15789/2220-7619-2017-4-327-340
  11. El-Benna J, Hurtado-Nedelec M, Gougerot-Pocidalo MA, Dang PM. Effects of venoms on neutrophil respiratory burst: a major inflammatory function. J Venom Anim Toxins Incl Trop Dis. 2021;27:e20200179. doi: 10.1590/1678-9199-JVATITD-2020-0179
  12. Biller JD, Takahashi LS. Oxidative stress and fish immune system: phagocytosis and leukocyte respiratory burst activity. An Acad Bras Cienc. 2018;90(4):3403–3414. doi: 10.1590/0001-3765201820170730
  13. Rodrigues LC, Cerri DG, Marzocchi-Machado CM, et al. Detection of reactive oxygen species in human neutrophils under various conditions of exposure to galectin. Methods Mol Biol. 2022;2442:549–564. doi: 10.1007/978-1-0716-2055-7_29
  14. García JG, Ansorena E, Izal I, et al. Structure, regulation, and physiological functions of NADPH oxidase 5 (NOX5). J Physiol Biochem. 2023;79(2):383–395. doi: 10.1007/s13105-023-00955-3
  15. Paclet MH, Laurans S, Dupré-Crochet S. Regulation of neutrophil NADPH oxidase, NOX2: a crucial effector in neutrophil phenotype and function. Front Cell Dev Biol. 2022;10:945749. doi: 10.3389/fcell.2022.945749

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载
2. Fig. 1. Indicators of lucigenin-dependent chemiluminescence activity of neutrophils during in vitro incubation with implants of the 1st experimental group: a — time to reach the maximum of spontaneous chemiluminescence, b — maximum intensity of spontaneous chemiluminescence, c — area under the curve of spontaneous chemiluminescence, d — time to reach the maximum of zymosan-induced chemiluminescence, e — maximum intensity of zymosan-induced chemiluminescence, f — area under the curve of zymosan-induced chemiluminescence. 1 — control (new, taken from the package) SLA implant; 2 — control (new, taken from the package) RBM implant; 3 — control (new, taken from the package) TiO2 implant; 4 — SLA implant treated with Air Flow air-abrasive mixture and 0.2% chlorhexidine; 5 — RBM implant treated with Air Flow air-abrasive mixture and 0.2% chlorhexidine; 6 — TiO2 implant treated with Air Flow air-abrasive mixture and 0.2% chlorhexidine. ХЛ — chemiluminescence.

下载 (283KB)
索引源数据
3. Fig. 2. Indicators of luminol-dependent chemiluminescence activity of neutrophils during in vitro incubation with implants of the 1st experimental group: a — time to reach the maximum of spontaneous chemiluminescence, b — maximum intensity of spontaneous chemiluminescence, c — area under the curve of spontaneous chemiluminescence, d — time to reach the maximum of zymosan-induced chemiluminescence, e — maximum intensity of zymosan-induced chemiluminescence, f — area under the curve of zymosan-induced chemiluminescence. 1 — control (new, taken from the package) SLA implant; 2 — control (new, taken from the package) RBM implant; 3 — control (new, taken from the package) TiO2 implant; 4 — SLA implant treated with Air Flow air-abrasive mixture and 0.2% chlorhexidine; 5 — RBM implant treated with Air Flow air-abrasive mixture and 0.2% chlorhexidine; 6 — TiO2 implant treated with Air Flow air-abrasive mixture and 0.2% chlorhexidine. ХЛ — chemiluminescence.

下载 (268KB)
索引源数据
4. Fig. 3. Indicators of lucigenin-dependent chemiluminescence activity of neutrophils during in vitro incubation with laser-treated implants (2nd experimental group): a — time to reach the maximum of spontaneous chemiluminescence, b — maximum intensity of spontaneous chemiluminescence, c — area under the curve of spontaneous chemiluminescence, d — time to reach the maximum of zymosan-induced chemiluminescence, e — maximum intensity of zymosan-induced chemiluminescence, f — area under the curve of zymosan-induced chemiluminescence. 1 — control (new, taken from the package) SLA implant; 2 — control (new, taken from the package) RBM implant; 3 — control (new, taken from the package) TiO2 implant; 4 — SLA implant treated with YSGG laser with a wavelength of 2780 nm; 5 — RBM implant treated with YSGG laser with a wavelength of 2780 nm; 6 — TiO2 implant treated with YSGG laser with a wavelength of 2780 nm. ХЛ — chemiluminescence.

下载 (269KB)
索引源数据
5. Fig. 4. Indicators of luminol-dependent chemiluminescence activity of neutrophils during in vitro incubation with laser-treated implants (2nd experimental group): a — time to reach the maximum of spontaneous chemiluminescence, b — maximum intensity of spontaneous chemiluminescence, c — area under the curve of spontaneous chemiluminescence, d — time to reach the maximum of zymosan-induced chemiluminescence, e — maximum intensity of zymosan-induced chemiluminescence, f — area under the curve of zymosan-induced chemiluminescence. 1 — control (new, taken from the package) SLA implant; 2 — control (new, taken from the package) RBM implant; 3 — control (new, taken from the package) TiO2 implant; 4 — SLA implant treated with YSGG laser with a wavelength of 2780 nm; 5 — RBM implant treated with YSGG laser with a wavelength of 2780 nm; 6 — TiO2 implant treated with YSGG laser with a wavelength of 2780 nm. ХЛ — chemiluminescence.

下载 (267KB)
索引源数据

版权所有 © Eco-Vector, 2024

Creative Commons License
此作品已接受知识共享署名-非商业性使用-禁止演绎 4.0国际许可协议的许可。
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».