Published August 27, 2021 | Version v1
Publication Metadata-only

Effect of metal ions released from orthodontic mini-implants on osteoclastogenesis

Creators

  • 1. Rangsit University
  • 2. Chulalongkorn University

Description

Background.Orthodontic mini-implants can undergo corrosion and the release of metal ions can affect cellular behavior.Osteoclasts are involved in orthodontic tooth movement and implant stability.Osteoclasts and their precursors can be exposed to metal ions released from orthodontic mini-implants.Objectives.This study aimed to investigate the effect of metal ions released from orthodontic miniimplants on human osteoclastogenesis. Material and methods.Stainless steel and titanium alloy mini-implants were separately immersed in culture media for 14 days (days 1-14), and then moved to new media for a further 14 days (days 15-28).The concentration of the released metal ions was measured.Osteoclast precursors derived from human CD14 + monocytes were cultured in these media and in a control medium without mini-implant immersion.Cell viability, the number of osteoclasts and the area of resorption were investigated.Results.A higher concentration of metal ions was detected during the first 14 days as compared to the control.The concentration of these metal ions then declined after this period.The viability of osteoclast precursors was not affected by the released metal ions.There was a significant reduction in the number of osteoclasts when cultured in the medium with the titanium alloy mini-implants immersed for days 1-14.The area of resorption was also significantly reduced in this group.The media with the titanium alloy mini-implants immersed for days 15-28 and with the stainless steel mini-implants immersed for both study periods did not show statistically significant changes in the number of osteoclasts.Conclusions.Metal ions were released from orthodontic mini-implants in the early period and declined thereafter.Metal ions released from titanium mini-implants in the early period inhibited osteoclastogenesis, while metal ions from stainless steel mini-implants had no effect on osteoclast differentiation.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

خلفية. يمكن أن تخضع الغرسات المصغرة لتقويم الأسنان للتآكل ويمكن أن يؤثر إطلاق الأيونات المعدنية على السلوك الخلوي. وتشارك الخلايا الناقضة للعظم في حركة الأسنان التقويمية واستقرار الغرس. يمكن أن تتعرض الخلايا الناقضة للعظم وسلائفها لأيونات معدنية يتم إطلاقها من الغرسات المصغرة لتقويم الأسنان. الأهداف. تهدف هذه الدراسة إلى التحقيق في تأثير الأيونات المعدنية المنبعثة من الغرسات المصغرة لتقويم الأسنان على تكوين الخلايا الناقضة للعظم البشري. المواد والأساليب. تم غمر الغرسات الصغيرة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ وسبائك التيتانيوم بشكل منفصل في وسائط الاستزراع لمدة 14 يومًا (الأيام 1-14)، ثم تم نقلها إلى وسائط جديدة لمدة 14 يومًا أخرى (الأيام 15-28). تم قياس تركيز الأيونات المعدنية المنبعثة. تم استزراع سلائف ناقضة العظم المستمدة من الخلايا الوحيدة البشرية CD14 + في هذه الوسائط وفي وسط تحكم دون غمر بالغرس المصغر. تم التحقيق في عدد الخلايا الناقضة للعظم ومنطقة الارتشاف. النتائج. تم الكشف عن تركيز أعلى من أيونات المعادن خلال الأيام الأربعة عشر الأولى مقارنة بالتحكم. ثم انخفض تركيز هذه الأيونات المعدنية بعد هذه الفترة. لم تتأثر صلاحية سلائف الخلايا الناقضة للعظم بالأيونات المعدنية المنبعثة. كان هناك انخفاض كبير في عدد الخلايا الناقضة للعظم عند استزراعها في الوسط مع غرس سبائك التيتانيوم الصغيرة للأيام 1-14. كما انخفضت مساحة الارتشاف بشكل كبير في هذه المجموعة. لم تظهر الوسائط مع غرس سبائك التيتانيوم الصغيرة للأيام 15-28 ومع غمر الغرسات الصغيرة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ لكلتا فترتي الدراسة أهمية إحصائية التغيرات في عدد الخلايا الناقضة للعظم. الاستنتاجات. تم إطلاق الأيونات المعدنية من غرسات تقويم الأسنان المصغرة في الفترة المبكرة وانخفضت بعد ذلك. الأيونات المعدنية المنبعثة من غرسات التيتانيوم المصغرة في الفترة المبكرة منعت تكون الخلايا الناقضة للعظم، في حين أن الأيونات المعدنية من غرسات الفولاذ المقاوم للصدأ المصغرة لم يكن لها أي تأثير على تمايز الخلايا الناقضة للعظم.

Translated Description (French)

Contexte. Les mini-implants orthodontiques peuvent subir de la corrosion et la libération d'ions métalliques peut affecter le comportement cellulaire. Les ostéoclastes sont impliqués dans le mouvement des dents orthodontiques et la stabilité des implants. Les ostéoclastes et leurs précurseurs peuvent être exposés aux ions métalliques libérés par les mini-implants orthodontiques. Objectifs. Cette étude visait à étudier l'effet des ions métalliques libérés par les mini-implants orthodontiques sur l'ostéoclastogenèse humaine. Matériel et méthodes. Les mini-implants en acier inoxydable et en alliage de titane ont été immergés séparément dans des milieux de culture pendant 14 jours (jours 1 à 14), puis déplacés vers de nouveaux milieux pendant 14 jours supplémentaires (jours 15 à 28). La concentration des ions métalliques libérés a été mesurée. Les précurseurs d'ostéoclastes dérivés de monocytes CD14 + humains ont été cultivés dans ces milieux et dans un milieu témoin sans immersion dans les mini-implants. Viabilité cellulaire, le nombre d'ostéoclastes et la zone de résorption ont été étudiés.Résultats.Une concentration plus élevée d'ions métalliques a été détectée au cours des 14 premiers jours par rapport au témoin.La concentration de ces ions métalliques a ensuite diminué après cette période.La viabilité des précurseurs d'ostéoclastes n'a pas été affectée par les ions métalliques libérés.Il y a eu une réduction significative du nombre d'ostéoclastes lorsqu'ils ont été cultivés dans le milieu avec les mini-implants en alliage de titane immergés pendant les jours 1 à 14.La zone de résorption a également été significativement réduite dans ce groupe.Les milieux avec les mini-implants en alliage de titane immergés pendant les jours 15 à 28 et avec les mini-implants en acier inoxydable immergés pendant les deux périodes d'étude n'ont pas montré de résultats statistiquement significatifs changements dans le nombre d'ostéoclastes.Conclusions.Les ions métalliques ont été libérés par les mini-implants orthodontiques au début de la période et ont diminué par la suite. Les ions métalliques libérés par les mini-implants en titane au début de la période ont inhibé l'ostéoclastogenèse, tandis que les ions métalliques des mini-implants en acier inoxydable n'ont eu aucun effet sur la différenciation des ostéoclastes.

Translated Description (Spanish)

Antecedentes. Los mini-implantes ortodónticos pueden sufrir corrosión y la liberación de iones metálicos puede afectar el comportamiento celular. Los osteoclastos están involucrados en el movimiento dental ortodóntico y la estabilidad del implante. Los osteoclastos y sus precursores pueden estar expuestos a iones metálicos liberados por los mini-implantes ortodónticos. Objetivos. Este estudio tuvo como objetivo investigar el efecto de los iones metálicos liberados por los miniimplantes ortodónticos en la osteoclastogénesis humana. Material y métodos. Los mini-implantes de acero inoxidable y aleación de titanio se sumergieron por separado en medios de cultivo durante 14 días (días 1-14), y luego se trasladaron a nuevos medios durante otros 14 días (días 15-28). Se midió la concentración de los iones metálicos liberados. Los precursores de osteoclastos derivados de monocitos CD14 + humanos se cultivaron en estos medios y en un medio de control sin inmersión en el mini-implante. Viabilidad celular, se investigó el número de osteoclastos y el área de reabsorción.Resultados.Se detectó una mayor concentración de iones metálicos durante los primeros 14 días en comparación con el control.La concentración de estos iones metálicos disminuyó después de este período.La viabilidad de los precursores de osteoclastos no se vio afectada por los iones metálicos liberados.Hubo una reducción significativa en el número de osteoclastos cuando se cultivaron en el medio con los mini-implantes de aleación de titanio sumergidos durante los días 1-14.El área de reabsorción también se redujo significativamente en este grupo.Los medios con los mini-implantes de aleación de titanio sumergidos durante los días 15-28 y con los mini-implantes de acero inoxidable sumergidos durante ambos períodos de estudio no mostraron significación estadística cambios en el número de osteoclastos.Conclusiones. Los iones metálicos se liberaron de los mini-implantes de ortodoncia en el período inicial y disminuyeron a partir de entonces. Los iones metálicos liberados de los mini-implantes de titanio en el período inicial inhibieron la osteoclastogénesis, mientras que los iones metálicos de los mini-implantes de acero inoxidable no tuvieron ningún efecto sobre la diferenciación de los osteoclastos.

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تأثير الأيونات المعدنية المنبعثة من غرسات تقويم الأسنان المصغرة على تكوين الخلايا البدائية العظمية
Translated title (French)
Effet des ions métalliques libérés par les mini-implants orthodontiques sur l'ostéoclastogenèse
Translated title (Spanish)
Efecto de los iones metálicos liberados por los mini-implantes de ortodoncia sobre la osteoclastogénesis

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3194502483
DOI
10.17219/dmp/133891

Is supplement to
https://openalex.org/W4387081159 (Other)
https://openalex.org/W4327920756 (Other)
https://openalex.org/W273082714 (Other)
https://openalex.org/W2472844726 (Other)
https://openalex.org/W2368895981 (Other)
https://openalex.org/W230796625 (Other)
https://openalex.org/W2058409293 (Other)
https://openalex.org/W2018587054 (Other)
https://openalex.org/W2010089799 (Other)
https://openalex.org/W1981042923 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Thailand

References

  • https://openalex.org/W1561479601
  • https://openalex.org/W1966014773
  • https://openalex.org/W1984269369
  • https://openalex.org/W1999321565
  • https://openalex.org/W2000364707
  • https://openalex.org/W2039407261
  • https://openalex.org/W2050936456
  • https://openalex.org/W2055071732
  • https://openalex.org/W2055639088
  • https://openalex.org/W2058298927
  • https://openalex.org/W2065507731
  • https://openalex.org/W2077786458
  • https://openalex.org/W2091202007
  • https://openalex.org/W2114552825
  • https://openalex.org/W2115357640
  • https://openalex.org/W2119752448
  • https://openalex.org/W2137650241
  • https://openalex.org/W2140129846
  • https://openalex.org/W2160864752
  • https://openalex.org/W2184792148
  • https://openalex.org/W2258366560
  • https://openalex.org/W2555383851
  • https://openalex.org/W2740008957
  • https://openalex.org/W2913840193
  • https://openalex.org/W2963476255
  • https://openalex.org/W2972281438
  • https://openalex.org/W4252899140