Cambiamenti dinamici nello spostamento dei denti e nella morfometria ossea indotti dalla forza ortodontica

Scientific Reports volume 12, numero articolo: 13672 (2022) Citare questo articolo

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Questo studio ha utilizzato una nuova analisi 3D per valutare longitudinalmente il movimento dei denti ortodontici (OTM) e la morfometria ossea. Ratti Wistar maschi di dodici settimane sono stati sottoposti a OTM applicando una forza ortodontica costante (OF) di 25 cN tra uno dei primi molari superiori e una mini-vite. Micro-CT in vivo sono state effettuate prima e dopo 10, 17, 24 e 31 giorni di applicazione della forza e sovrapposte con un nuovo e rigido metodo di registrazione basato su voxel. Quindi il segmento del dente e dell’osso alveolare in momenti diversi è diventato comparabile nello stesso sistema di coordinate, il che ha facilitato l’analisi dei loro cambiamenti dinamici in 3D. Confrontando i punti temporali e tra i lati OF e senza OF, questo studio ha dimostrato che il tasso di OTM non era costante nel tempo, ma si conformava a un modello di cambiamento della forma a "V". Inoltre, l'OF induceva lo spostamento sia dei denti caricati che di quelli non caricati, e questi ultimi rispecchiavano i primi in modo ritardato. Inoltre, i cambiamenti morfometrici ossei erano sincronizzati con i cambiamenti del tasso di OTM, il che implica che un tasso di OTM più elevato era concomitante con una maggiore perdita di osso alveolare. Le aree di pressione e tensione potrebbero non trovarsi su due lati opposti, ma in realtà adiacenti e collegate. Questi risultati potrebbero fornire prove istruttive per la ricerca clinica, traslazionale e di base in ortodonzia.

La riduzione della durata del trattamento ortodontico è interessante sia per i medici che per i pazienti1. Di conseguenza, negli ultimi anni sono stati commercializzati numerose tecniche e prodotti volti ad accelerare il movimento ortodontico dei denti (OTM)2,3. Tuttavia, a causa dell’elevata eterogeneità metodologica della valutazione OTM, mancano ancora conoscenze riguardanti la fisiologia del movimento dentale4,5. La ricerca di base in ortodonzia si concentra spesso a livello microscopico, ad esempio sul ruolo di molecole specifiche, vie di segnalazione o modelli di espressione genetica coinvolti nell'OTM6,7,8,9,10. Tuttavia, i cambiamenti macroscopici indotti dalla forza ortodontica sono meno studiati, nonostante siano altamente rilevanti dal punto di vista clinico. Ciò può essere in parte dovuto alle difficoltà inerenti a questo modello di ricerca: gli studi sull’uomo comporterebbero biopsie o una maggiore esposizione radiologica solo a fini di ricerca, il che non può essere giustificato. I modelli animali ortodontici, sviluppati principalmente nei roditori, offrono importanti opportunità. Tuttavia, la ricerca che ne deriva presenta spesso risultati contraddittori, probabilmente a causa dell’elevata eterogeneità metodologica, come l’uso di ancoraggi, forze e apparecchi ortodontici diversi.

Classicamente, l’OTM è stato suddiviso in diverse fasi a seconda della velocità di spostamento dei denti. La fase iniziale sarebbe seguita da un periodo di arresto (fase di latenza), dopo il quale si verificherebbe un'accelerazione dell'OTM, seguita da un aumento lineare dello spostamento dei denti11,12,13. Tuttavia, gli studi solitamente misurano questo spostamento come una distanza, che non può riflettere la reale situazione 3D, poiché lo spostamento è in realtà un vettore. In secondo luogo, il cambiamento dinamico nell’osso alveolare quando si applica una forza ortodontica costante rimane in gran parte sconosciuto. Sebbene precedenti ricerche sugli animali abbiano mostrato cambiamenti nella densità minerale ossea (BMD) dell'osso alveolare sottoposto a forza ortodontica14,15, pochi studi hanno eseguito una valutazione morfometrica ossea longitudinale completa16,17. Deve ancora essere chiarito se esista una correlazione tra i cambiamenti dinamici nel tasso di OTM e i cambiamenti nei parametri morfometrici ossei.

Lo scopo di questo studio è quello di indagare i cambiamenti dinamici indotti dalla forza ortodontica nello spostamento dei denti e nella morfometria ossea in un modello OTM di ratto per 31 giorni utilizzando una nuova analisi 3D e l'ancoraggio osseo. Questi cambiamenti dinamici possono fornire prove importanti riguardo ai periodi finestra ottimali per studiare i cambiamenti molecolari microscopici. Inoltre, la potenziale correlazione tra il tasso di OTM e la morfometria ossea in diversi momenti dopo l’applicazione della forza ortodontica potrebbe fornire direttamente linee guida istruttive non solo per la ricerca di base, ma anche per i medici.