Forskning pågår VETENSKAP & KLINIK

Transkript

1 TEMA NY FORSKNING UMEÅ Forskning pågår THOMAS JACOBSEN Vetenskaplig redaktör BJÖRN KLINGE Vetenskaplig redaktör En viktig uppgift för Tandläkartidningen är att presentera och skapa uppmärksamhet kring svensk odontologisk forskning. Denna har under många år karaktäriserats av hög kvalitet och mångfald samt rönt en stor internationell uppmärksamhet. Det finns dock en risk för att ett negativt synsätt kan breda ut sig, inte minst mot bakgrund av Vetenskapsrådets rapport»allvarligt läge en rapport om svensk odontologisk forskning«. Tandläkarkollektivet är en viktig partner för forskande kolleger, dels för att yrkeskåren ska känna delaktighet och stolthet över den forskning som bedrivs, men också som kommunikatörer av pågående forskningsaktivitet. Det är vår övertygelse att information kan öka efterfrågan på kunskap och på längre sikt även påverka forskningens förutsättningar på ett positivt sätt. Tandläkartidningen har därför valt att under 2008/2009 publicera en serie temanummer i syfte att spegla aktuell svensk odontologisk forskning. I en första serie presenteras forskning vid universitetsinstitutionerna. Vi vill också erbjuda forskare verksamma vid andra forskande enheter möjligheten att bidra. I detta nummer inleds serien med ett urval från den odontologiska forskningsverksamheten vid universitetet i Umeå. Vi tycker att detta är en mycket lovande början och önskar våra läsare nöjsam läsning. NY FORSKNING UMEÅ Vid odontologiska institutionen och»tandläkarhögskolan«i Umeå bedrivs odontologisk forskning och forskarutbildning inom ett flertal områden. För närvarande är 26 doktorander inskrivna för forskarutbildning med en bakgrund som tandläkare, biomedicinare eller molekylärbiologer. En styrka är att institutionen förfogar över ett välutrustat gemensamt forskningslaboratorium för klinisk, mikrobiologisk och cell/ molekylärbiologisk forskning. Förutom de projekt som beskrivs i artiklarna i detta temanummer bedrivs också framgångsrik forskning inom käkleds- och muskelfunktion, snarkbehandling och system för virtuell radiologi utvecklas. Fem av våra forskningsprojekt stöds av ämnesrådet för medicin inom Vetenskapsrådet och ett flertal projekt har andra externa forskningsmedel samt så kallade TUA-medel. Forskning pågår: Umeå Hypotalamus Neuropeptider Hormoner Fettceller Osteobla eoblaster Osteoklast Gingivala fibroblaster Inflammation Tumörer TANDLÄKARTIDNINGEN ÅRG 100 NR

2 Lundgren et al Rekonstruktiv käkkirurgi 1. Behandling av den atrofiska posteriora maxillan hos partiellt betandade patienter Stefan Lundgren Lars Sennerby Giovanni Cricchio Luiz Salata Vinnie Palma Carina Lundqvist Maria Ransjö E-post: sammanfattat Det är väl dokumenterat att ben kan bildas enligt principen»guided tissue regeneration«. I Umeå har man nu visat att tekniken även kan användas för att regenerera ben i sinus maxillaris utan att använda transplantat. Godkänt för publicering 16 januari 2008 Titaniumimplantat används rutinmässigt vid rehabilitering av tandlösa och partiellt betandade patienter. Kliniska uppföljningsstudier har visat goda resultat där det funnits ben av tillräcklig mängd och densitet. När tandförlusterna lett till omfattande benförluster, till exempel vid grav parodontit eller efter mångårigt protesbärande, saknas dock förutsättningar för konventionell implantatbehandling. Hos betandade patienter med förlust av enbart premolarer och molarer och där benmängden är otillräcklig för att härbärgera implantat kan en rekonstruktion av sinus maxillaris golv utföras via en osteotomi i den laterala sinusväggen. Denna typ av rekonstruktion kräver antingen att ett bentransplantat tas från ett intraoralt tagställe, till exempel ramus mandibulae eller att någon typ av benersättningsmedel används. Nackdelarna med bentransplantat är att en extra operation krävs vid tagstället medan användningen av benersättningsmedel bland annat kräver längre inläkningstid och att dessa material är dyra. Efter exempelvis trauma har vi sett att ben kan bildas spontant i sinus maxillaris. Det är också väl dokumenterat att ben kan bildas enligt principen»guided tissue regeneration«, en teknik där ett avgränsat utrymme skapas med fysikaliska barriärer. Såväl experimentella som kliniska studier har visat goda resultat vid regeneration av peridontium och bendefekter runt tänder med den tekniken. Vår forskningsgrupp har visat att denna teknik även kan användas för att regenerera ben i sinus maxillaris utan att använda något transplantat. metoden går till på följande sätt: Genom laterala sinusväggen har ett fönster preparerats med en såg och sedan har sinusslemhinnan försiktigt lossats från fönstrets baksida och därefter från sinusgolvet. Därefter har mm långa titanimplantat opererats in med fäste i sinus maxillaris golv och tillåtits sticka in i det utrymme som bildats under sinusslemhinnan. Implantatens apikala del har på detta sätt fungerat som tältpinnar och sinusslemhinnan som tältduk och tillsammans med det återplacerade benfönstret fungerat som fysikalisk barriär och bildat ett slutet rum runt implantaten (figur 1 4). I kliniska studier har vi kunnat visa på benregeneration efter 6 månaders inläkningstid (figur 5, 6). Vi har kunnat verifiera resultaten i djurexperimentella studier. Figur 1: Schematisk bild av vänster sinus maxillaris i genomskärning. Benfönster i laterala väggen. Figur 2: Placering av implantat efter slemhinnelyft. Figur 3: Blodkoagel i utrymmet under slemhinnelyft omgivande implantatet. 70

3 TEMA NY FORSKNING UMEÅ En av studierna hade som syfte att histologiskt utreda sinuslyft och samtidig placering av titanimplantat, med respektive utan bentransplantat, och dessutom undersöka vilken betydelse implantatytan hade för osseointegration i denna situation. De implantatytor som jämfördes var Brånemarkimplantat, dels den klassiska maskinbearbetade ytan dels en ny titanyta som ytförstorats genom oxidation ( TiUnite). Försöket utfördes i samarbete med en grupp vid University of Sao Paulo, Brasilien. Resultaten visade ingen skillnad mellan sinuslyft respektive sinuslyft i kombination med bentransplantat med avseende på nybildat ben i kontakt med implantaten och nybildat ben i gängorna omkring implantaten. Den oxiderade TiUnite-ytan visade på en mer uttalad osseointegration jämfört med den maskinbearbetade ytan: TiUnite visade mer uttalad kontakt mellan implantat och ben och mer ben omkring implantaten. Vi fann histologiskt en skillnad i benbildningsmekanism mellan de olika implantatytorna. De maskinbearbetade ytorna visade på en så kallad appositionell bennybildning där fingerlika utskott av det nybildade benet växer från benväggarna i riktning mot implantatytan. Vid implantaten med den oxiderade ytan bildades nytt ben på två sätt, dels direkt på implantatytan genom så kallad distansosteogenes och dessutom genom appositionell benbildning. Med fluorescensanalysteknik kunde vi påvisa mineraliserat nybildat ben på den oxiderade implantatytan redan 50 dagar efter det operativa ingreppet medan den maskinbearbetade ytan visade sparsamt med nybildat ben vid motsvarande tid. Vid den histologiska analysen fann vi även nybildat ben i kontakt med sinusslemhinnan i de icke bentransplanterade fallen vilket konfirmerar sinusslemhinnans benbildande förmåga. Långtidsuppföljningen av metoden att tälta upp sinusslemhinnan med hjälp av implantat pågår för närvarande. En fråga som är viktig är förstås hur mycket ben som behövs i sinusgolvet/ alveolarutskottet för att få tillräcklig stabilitet för implantaten under inläkningen? Sinuslyftsmetoden har sin begränsning just där eftersom en viss benhöjd krävs för att kunna förankra implantaten som tältar upp slemhinnan. I de fall där benmängden är otillräcklig skulle någon form av distanshållare behövas i stället. Benregeneration under kupol studeras För att utreda den möjligheten har vi en pågående studie där vi undersöker förutsättningen för att få benregeneration under en kupol som placeras under den upplyfta sinusslemhinnan på sinus maxillaris golv. Hypotesen är att nytt ben ska bildas under den resorberbara kupol som används som ett slags stativ i stället för tältpinnar i form av implantat. Därefter ska implantat kunna opereras in på vanligt sätt. Hypotesen testas för närvarande på en djurexperimentell modell. Sinusslemhinnans benbildande förmåga intressant En annan fråga som för närvarande röner stort intresse i vår forskningsgrupp är mekanismen bakom sinusslemhinnans benbildande förmåga. Hur kan den jämföras med periostets benbildande förmåga? Är sinusslemhinnans benbildande förmåga av sådan art att det går att odla ben med hjälp av sinusslemhinneceller in vitro för att kunna användas på olika ställen i kroppen? Det är några frågeställningar som vi arbetar med för närvarande. referenser 1. Lundgren S, Andersson S, Gualini F, Sennerby L. Bonereformation with sinus membrane elevation: a new surgical technique for maxillary sinus floor augmentation. Clin Implant Dent Relat Res 2004; 6 (3): Palma VC, Magro-Filho O, de Oliveria JA, Lundgren S, Salata LA, Sennerby L. Bone reformation and implant integration following maxillary sinus membrane elevation: an experimental study in primates. Clin Implant Dent Relat Res 2006; 8 (1): Forskning pågår: Umeå Figur 4: Mineralisering av koaglet efter 6 månaders inläkning. Figur 5: Motsvarande ingrepp på patient. Vänster bild visar implantat under den lyfta slemhinnan. Högra bilden sedan benfönstret återplacerats. Figur 6 a, b. a) Direkt postoperativt. b)efter 6 månader med mineralisering av koaglet med ben runt implantatet. 71

4 Lundgren et al Rekonstruktiv käkkirurgi 2. Behandling av den tandlösa atrofiska maxillan Stefan Lundgren Elisabeth Nyström Lars Sennerby Mats Sjöström Magnus Brechter Hans Nilson Sven Öberg Peter Lundqvist Måns Jungner Per Tidehag Johan Gunne E-post: sammanfattat Dokumenterat goda resultat hos en forskargrupp i Umeå ligger till grund för en ny klinisk modell för behandling av den tandlösa atrofiska maxillan. Godkänt för publicering 16 januari 2008 När tandförlust lett till omfattande benförlust, till exempel vid grav parodontit eller efter mångårigt protesbärande, saknas förutsättningar för konventionell implantatbehandling. Den atrofiska maxillan är ett exempel där olika strategier kan användas för att återskapa förutsättningar för en optimal protetisk implantatbehandling till exempel genom rekonstruktion av maxillan med bentransplantat från crista iliaca. Förutom att den skapar en tillräcklig benmängd för implantatens inläkning har behandlingen sin styrka i att maxillans ursprungliga morfologi återskapas vilket har betydelse för funktion, estetik och käkrelation. Denna rekonstruktionsmetod är förutsägbar och har undersökts i detalj av vår forskargrupp vid Umeå universitet (figur 7, 8). Resultaten visade att om bentransplantatet fick läka in 6 månader innan implantaten opererades in uppstod en mycket bättre inläkning av implantaten jämfört med om de opererades in samtidigt som bentransplantationen gjordes. Det gällde oavsett längden på implantatens inläkningstid. Under den totalt 12 månader långa inläkningstiden var patienterna tvungna att avstå från att använda sin löstagbara tandprotes under den primära fasen av inläkning; det vill säga 2 månader efter bentransplantationen, ytterligare 2 veckor efter implantatoperationen samt dessutom 1 2 veckor under broframställningen, sammanlagt 12 veckor. Detta har förstås en signifikant betydelse för patientens orala funktion och sociala liv under denna tid. En så lång sjukskrivningsperiod innebär för de patienter som inte är pensionärer dessutom ekonomiska avbräck samt avsevärda kostnader för arbetsgivare och samhället. Däremot har långtidsuppföljningen av dessa patienter visat på mycket stabila behandlingsresultat. Implantatöverlevnaden efter års uppföljning kan jämföras med resultaten vid behandling utan föregående bentransplantation. Rökare hade en större benförlust runt implantaten och kvinnor förlorade fler implantat än män, men i Figur 7. Schematisk bild av bentagningsstället lateralt på crista iliaca och hur det placeras på den atrofiska maxillan. Figur 8. Maxilla rekonstruerad med bentransplantat anteriort och posteriort för att förbättra alveolarutskottets bredd. Figur 9. Virtuell placering av implantat sex månader efter rekonstruktion. 72

5 TEMA NY FORSKNING UMEÅ hela patientgruppen hade samtliga sina implantatstödda broar i funktion efter 10-årskontrollen. Med hjälp av resultaten av våra kliniska och experimentella data kan vi ange för våra patienter vilka de förväntade behandlingsresultaten blir. De goda resultaten till trots är detta en behandlingsmetod som är resurskrävande såväl ur patientens synvinkel som ur ett vårdperspektiv. En ny typ av ytmodifierade titanimplantat med en oxiderad yta som innebär en väsentlig ytförstoring och därigenom ytterligare benaktiva egenskaper som innebär direkt benbildning på implantatytan och därför snabbare inläkning i ben introducerades vid sekelskiftet (TiUnite, Nobel Biocare). De preliminära resultaten från kliniska studier i de käkar som inte transplanterats har visat en bättre överlevnadsgrad jämfört med den maskinbearbetade ytan men även i den rekonstruerade käken har de preliminära resultaten varit lovande. Vi har kunnat visa både snabbare remodellering av benet och tydlig direkt bennybildning på implantatytan i en studie på primater som gjorts i samarbete med en forskargrupp i Brasilien. kan placeras utan att någon slemhinnelambå behöver fällas upp (figur 11). Implantatens primära stabilitet mäts med resonansfrekvensanalys och blir sedan avgörande för om avtryck kan tas direkt för att framställa en temporär bro som patienten i en optimal situation kan få redan efter ett par dagar. Den temporära bron ersätts med en permanent bro efter 12 veckor (figur 12). I vårdprogrammet ingår också en utvärdering av höftbenstagningen och vilken betydelse detta har för patientens slutbedömning av behandlingens påverkan på den orala och sociala hälsan. De ekonomiska konsekvenserna för patienter i arbetsför ålder utreds med tanke på den kortare behandlingstiden och tiden utan tandprotes. Ett tredje steg i vårdprogrammet är att utreda om och hur marginal bennivå i anslutning till implantaten påverkas av de olika implantatens ytegenskaper och hur tidigt insatt behandling av periimplantit påverkar bennivån runt implantaten. Benmassedensiteten (BMD) som ett mått på graden av osteoporos och dess inverkan på den marginala bennivån runt implantaten i ett långtidsperspektiv utreds också. Forskning pågår: Umeå ny KlinisK modell Med dessa dokumenterat goda resultat som underlag har vi utvecklat en ny klinisk modell som underlag till ett vårdprogram. I ett första steg behålls inläkningstiden på 6 månader för bentransplantatet medan tiden utan protes för patienten halveras från 8 till 4 veckor. Inläkningstiden för implantaten halveras från 6 till 3 månader. I ett andra steg belastas implantaten direkt utan föregående inläkning. För att möjliggöra detta optimeras placeringen av implantaten i det inläkta transplantatet med hjälp av en virtuell operation som först görs i dator i ett 3D-program (Nobel Guide) med en CT-röntgenundersökning som underlag (figur 9, 10). Med informationen som grund framställs en borrjigg så att implantaten referenser 1. Sjöström M, Sennerby L, Nilson H, Lundgren S. Reconstruction of the atrophic edentulous maxilla with free iliac crest grafts and implants: A 3-year report of a prospective clinical study. Clin Implant Dent Relat Res 2007; 9: Sjostrom M, Lundgren S, Sennerby L. A histomorphometric comparison of the bone graft-titanium interface between interpositional and onlay/inlay bone grafting techniques. Int J Oral Maxillofac Implants 2006 Jan-Feb; 21 (1): Brechter M, Nilson H, Lundgren S. Oxidized titanium implants in reconstructive jaw surgery. Clin Implant Dent Relat Res 2005; 7 Suppl 1: S Jungner M, Lundqvist P, Lundgren S. Oxidized titanium implants (Nobel Biocare TiUnite) compared with turned titanium implants (Nobel Biocare mark III) with respect to implant failure in a group of consecutive patients treated with early functional loading and two-stage protocol. Clin Oral Implants Res 2005 Jun; 16 (3): Figur D-modell av den rekonstruerade maxillan med sex implantat virtuellt placerade. Figur 11. Kirurgisk guide, borrjigg, för att kunna placera implantat i en benrekonstruerad maxilla utan öppning av slemhinnelambå. Tre metallstift (buckalt) håller guiden på plats under operationen. Figur 12. Den permanenta bron på plats. 73

6 van Dijken et al Orala biomaterialgruppen, Umeå Samarbete breddar forskning Jan van Dijken Berit Ardlin Anders Tillberg Ylva Britt Wahlin Anders Berglund Karin Sunnegårdh Anders Lindberg Margareta Molin Göran Sjögren Anna Karin Hulterström E-post: odont.umu.se sammanfattat Vid institutionen för odontologi vid Umeå universitet finns en lång tradition av biomaterialforskning. För drygt två år sedan samlades större delen av den forskningen i ett vetenskapligt nätverk. Här beskrivs ett axplock av det breda forskningsarbetet. Godkänt för publicering 16 januari 2008 Den orala biomaterialgruppen i Umeå är en plattform för forskare som ägnar sig åt forskning och forskarutbildning kring dentala biomaterial. Gruppen bygger upp och samordnar kompetens, bedriver grund-, laborativ- och klinisk forskning av dentala biomaterial och produktionstekniker, utvärderar kliniskt dentala biomaterial och metoder samt materialens biverkningar och biokompatibilitet. Under 2000-talet har gruppen hittills publicerat 85 publikationer i vetenskapliga tidskrifter och fem doktorsavhandlingar har försvarats. Medlemmarna i gruppen har ett intensivt samarbete men de samarbetar även med andra discipliner inom den medicinska fakulteten och andra fakulteter vid Umeå universitet. Samarbete sker även med grupper vid andra svenska och nordiska universitet och institut samt internationellt med flera olika typer av forskningsmiljöer. En del av de kliniska utvärderingarna görs i samarbete med folktandvårdens tandläkare. brett forskningsområde Användning av amalgam har drastiskt minskat de senaste åren, dels på grund av den allmänna debatten om amalgamets hälsorisker och dels på grund av de högre estetiska krav som ställs av patienterna. Nya metall-, komposit- och keramiska material samt nya metoder för att göra ersättningar har utvecklats och introduceras, oftast utan att ha granskats kliniskt. För tandfyllningsmaterial finns inte samma kliniska prövningskrav som för mediciner. Här redovisas olika projekt som pågår inom den orala biomaterialgruppen i Umeå. Projekten spänner över områden som förbättrat omhändertagande, diagnostik och behandling av patienter som relaterar sina besvär till tandfyllningsmaterial till dentala materials biokompatibilitet, utveckling och utvärdering av nya biomaterial samt klinisk forskning som ger svar på den praktiserande tandläkarens vardagsfrågor. För ytterligare information om gruppens arbete hänvisas till hemsidan ( se/oral_biomaterial/index.html tandfyllningsmaterial utredning av patienter med besvär Patienter som relaterar sina besvär till tandfyllningsmaterial omhändertas i Västerbotten enligt ett validerat vårdprogram som innebär att tand- och primärvård har möjlighet att remittera patienterna till utredningsenheten vid Tandläkarhögskolan. En odontologisk utredning kombineras med en medicinsk i samarbete med hud- och std-kliniken samt yrkes- och miljömedicinska kliniken. Besvär relaterade till amalgam har studerats intensivt men besvär relaterade till kompositmaterial, ett av de mest använda ersättningsmaterialen, är ofullständigt utrett. I Lena Mårells och Anders Tillbergs avhandlingsarbeten studeras om man kan förbättra omhändertagande och förståelse för patientgruppen. Tyngdpunkten ligger i utvärderingar av prognosen, det vill säga möjligheten att tillfriskna, för patienter med besvär relaterade till tandfyllningsmaterial. Hänsyn tas till behandlande åtgärder som utbyte av tandfyllningsmaterial men man försöker även bedöma betydelsen av faktorer som kroppsbyggnad, personlighet och förmåga att hantera stress och andra händelser i livet. Vid uppföljningen av patienter som utretts för 74

7 TEMA NY FORSKNING UMEÅ Figur 1. Lichenoid förändring i anslutning till stora amalgamfyllningar. symtom som de relaterat till tandfyllningsmaterial fann vi att patienter med komplex sjukdomsbild med extraorala symtom hade en sämre prognos än patienter med enbart lokala symtom i munnen. Patienterna upplevde förbättring av symtom när tandfyllningsmaterialen avlägsnats men orsaken till förbättringen är oklar. Totalt sett hade förekomsten av de flesta symtom dock ökat under uppföljningsperioden. Patienter som relaterade sina symtom till tandfyllningsmaterial hade liknande personlighetsprofil som patienter som relaterade sina symtom till elektromagnetiska fält. Här fann man en ökad uttröttbarhet kombinerat med hög grad av självaccepterande vilket bedömdes vara en sårbar personlighetsprofil. patienter med slemhinneproblematik Ett annat teamarbete som pågått i Umeå i mer än tio år är det nära samarbetet kring patienter med inflammatoriska sjukdomar i slemhinnan. Samtliga patienter undersöks av både tandläkare och läkare oavsett lokalisationen av förändringen. Patienterna erbjuds, och accepterar vanligen, kontakt med teamets kurator. Behovet av kurator har stärkts eftersom tidigare studier visat en påverkan på patienternas psykosociala hälsa; till exempel att de är mer stressade, mer ångestfyllda och mer nedstämda jämfört med friska kontrollpersoner med samma ålder och kön. Majoriteten av patienterna är kvinnor. Teamet med Ylva Britt Wahlin och Anders Berglund har inlett en studie med patienter som har lichenoida förändringar, lichen planus oralt (figur 1) för att se om de som uppvisar en överkänslighetsreaktion med epicutantest med den så kallade dentaltesten också har kroniska inflammatoriska förändringar genitalt och på huden. Studien görs för att ge förbättrad diagnostik och omhändertagande av denna patientgrupp. omgörning av fyllningar orsaker Trots en stor minskning av karies i de flesta industriländer är operativ tandvård fortfarande kärnan i den odontologiska behandlingen. Omgörning av olika ersättningar svarar för cirka 60 procent av tandläkarens arbete. För se om det har skett en förändring i omgörningsorsaker och hållbarhet av dagens fyllnadsmaterial genomfördes hösten 2007 en omgörningsstudie i Västerbotten med Karin Sunnegårdh som projektledare. Under två veckor noterade samtliga tandläkare vid folktandvårdsklinikerna i Västerbotten fakta om alla fyllningar som gjordes om och alla nya fyllningar som utfördes. Mer än 90 procent av alla fyllningar som utfördes i länet registrerades. Preliminära slutsatser av studien är att sekundär karies fortfarande är den dominerande orsaken till omgörning av fyllningar och att det profylaktiska arbetet måste förbättras ytterligare om livslängden hos fyllningar ska öka. kliniska utvärderingar av adhesiva tekniker Flera sätt att binda fyllningar eller keramer till de olika delarna av tanden finns i dag tillgängliga inom tandvården. Det går att uppnå en relativt bra bindning och tätning av spalten mellan plastmaterial och tanden. Den minskar/upphäver bakterieläckage mellan fyllning och tandvävnader. Teknikerna som anses ha störst vetenskaplig evidens är de så kallade tre-stegs»etch & rinse«- bindningssystemen. Nackdelen med dessa bindningssystem är att de tar lång tid att utföra, att de består av många arbetssteg och att de är teknikkänsliga. Kvalitetsgraden mellan fyllningar utförda av olika tandläkare med ett och samma system varierar därför mycket. Klinisk utvärdering av bindningsförmåga av adhesiva system görs på ett bra och enkelt sätt genom att kliniskt följa upp klass v-fyllningar i så kallade cervikala tandborstskador (figur 2). I kilformade defekter finns inte, som i en preparerad kavitet, någon makromekanisk retention. De är därför mycket lämpliga för att testa klinisk retention. Antalet lossnade fyllningar över tiden Figur 2. Kompositfyllningar i kilformade defekter som används för utvärdering av klinisk retention av adhesiva system. Forskning pågår: Umeå 75

8 van Dijken et al n Allbond2 n ART n Clearfil LB n Denthesive n Denthesive2 n Gluma2000 n PUB3 n Optibond n Permagen n PSA n Scotchbond MP n Syntac Classic n Vitremer Lossnade fyllningar (%) Lossnade fyllningar (%) m 0 anger bindningssystemets kliniska bindningsförmåga. Under många år har van Dijken och medarbetare testat och publicerat bindningsförmåga hos både experimentella och kommersiella adhesiva system (den orala biomaterialgruppens hemsida). Två av de tidsmässigt längsta publicerade uppföljningarna visade att det finns en stor skillnad i bindningsförmåga mellan olika kommersiella system men även stora skillnader inom varje grupp adhesiver (2- eller 3-stegs etch & rinse samt 2- eller 1-stegs självetssystem) (figur 3a, b). Förbättringar i monomerer och utvecklingen av självetsande bindningssystem under 1990-talet har inneburit en förenkling av den adhesiva bindningstekniken. Självetsande primer behöver inget separat etssteg med fosforsyra eftersom de innehåller syramonomerer som samtidigt både etsar och penetrerar emalj och dentin. För några år sedan introducerades så kallade»all-in-one«-adhesiver som kombinerar ets-, penetrations- och bindningssteget i en enda lösning. De första kommersiella produkterna visade inte acceptabel klinisk retention och dessutom O mån O mån 12 mån 12m 12 mån 2 år 2 år 2y 4y 6y 8y 4 år 4 år 6 år 6 år 8 år 0m 12m 2y 4y 6y 8y 8 år 10 år 10y 10 år 10y 12 år 12y 12 år 12y 13 år 13 år Figur 3 a (överst), b. Klinisk uppföljning av buckala kompositfyllningar i kilformade defekter för testning av klinisk retention av adhesiva system (2007). en undermålig etsning av emaljen. Nyare varianter med aggressivare syramonomer visade i några nyligen publicerade samt pågående uppföljningar mer lovande kliniska resultat. Kompositfyllningar binder till emalj och dentin med varierande resultat som troligen även beror på vilken typ av härdningsmetod som används. I en pågående studie utvärderas därför effekten av tre härdningstekniker på klinisk retention av en av de nyare självetsande systemen. Preliminära resultat pekar på ett bättre resultat med den så kallade pulstekniken. kompositer, packbara, flow och nanofiller Adhesiv tandvård utvecklas inte enbart genom introduktion av nya adhesiva bindningssystem; även kompositfyllningsmaterialen och cementerna utvecklas. I några kliniska undersökningar visades att introduktion av så kallad packbar komposit och komposit fylld med små fiberpartiklar för posteriora kaviteter innebar inte någon direkt förbättring. Användning av så kallad flowkomposit har rekommenderats i posteriora fyllningar för att åstadkomma en bättre tätning och indirekt en bättre klinisk hållbarhet. I en sem-utvärdering av interfacial anslutning av dessa fyllningar visades en bra men inte signifikant bättre anslutning Allbond2 än med ART tidigare material (figur 4). Pågående ClearfilLB kliniska långtidsuppföljningar av tekniken Denthesive genom jämförelse med fyllningar med enbart Denthesive2 hybridkomposit Gluma2000 har inte pekat på en bättre hållbarhet. PUB3 Båda teknikerna gav jämförbar hållbarhet. I många av dagens kompositer har fabrikanterna tillsatt en viss procent nanofillpartiklar och marknadsför produkterna som nanofillerkomposit. Några av dessa material utvärderas för närvarande kliniskt, i flera fall i kombination med självetsande bindningssystem. polymerisationskrympning, genererad spänning Optibond Polymerisationskrympning hos dentala kompositer Permagen skapar dragspänningar i materialet som överförs PSAtill kavitetsväggarna och kan leda till dålig kantanslutning Scotchbond MP eller emaljfrakturer. Storleken på spänningarna Syntac Classic avgör om bindningen består eller misslyckas Vitremer eller om tandvävnaden fraktureras. Beroende på kavitetstyp rekommenderas att använda komposit med låg polymerisationskrympning och/eller låg genererad spänning. År 2007 publicerades i Tandläkartidningen en studie av 30 kompositer där man utvärderat just polymerisationskrympning och genererad spänning. Majoriteten av de studerade kompositerna följde det förväntade mönstret att låg polymerisationskrympning skapade en hög spänning och 76

9 TEMA NY FORSKNING UMEÅ Figur 4. SEM-utvärdering av interfacial anslutning visar en perfekt anslutning i dentinet. Översikt 200x och 1 000x. vice versa. Några kompositer hade både liten krympning och låga genererade spänningar och förväntas ge minst problem med kantförsegling och emaljfrakturer. Polymerisationskrympning och genererad spänning ska givetvis vägas mot andra mekaniska, fysikaliska och kliniska egenskaper i det slutliga materialvalet av dental komposit. Detta visades i en nyligen avslutad 5-årsstudie av ett lågkrympande komposit i posteriora kaviteter där vi inte såg någon signifikant skillnad i omgörningsfrekvens jämfört med en högkrympande komposit, (omgörning 10 respektive 14 %). vävnadsreaktioner Utöver rena kliniska uppföljningar där hållbarhet och omgörningsorsaker värderas, studerar biomaterialgruppen även flera andra egenskaper som dentala material ska uppfylla, exempelvis effekten på omgivande vävnader, plackbildning och förekomst av kariogena bakterier i placket. Ett bra sådant exempel är en studie av keramiska ersättningar. Stora limmade Empresskronor visade lika mycket plack approximalt och inflammationsgraden var ungefär densamma både kliniskt och subkliniskt, som hos komposit- och emaljytor. Det innebär att patienter bör ha lika bra munhygien runt dessa kronor som i övriga delar av munnen. I samma avhandling visade Katarina Konradsson att ett cement, Doxadent, marknadsfört som ett keramiskt material, inte var mer biokompatibelt sett till vävnadsreaktioner eller plackbildning än kontrollytor, vilket var ett av tillverkarens marknadsföringsargument. marknadsfördes för tidigt Kalciumaluminatcementet Doxadent visades redan tidigt av Karin Sunnegårdh och medarbetare ha allt för dåliga mekaniska och fysikaliska egenskaper för att fungera kliniskt men marknadsfördes ändå. Kliniska uppföljningar bekräftade snart, med höga omgörningssiffror i alla kavitetstyper, materialets undermåliga egenskaper (figur 5). Sunnegårdhs avhandling visar tydligt att en ce-märkning av ett material inte garanterar bra kliniskt beteende. För att visa det behövs kliniska utvärderingar. Ett annat exempel på för tidig marknadsföring presenterades nyligen i Anitha Perssons avhandling. Hon visade att tre år gamla fyllningar med en jonläckande komposit fortfarande kan buffra placksyror efter kolhydratbelastning. Tyvärr står de goda karieshämmande egenskaperna i rak motsats till materialets övriga egenskaper. Ett kontinuerligt vattenupptag av fyllningsmaterial under perioden resulterade i en 30-procentig misslyckandegrad efter tre år i huvudsak på grund av kuspfrakturer. härdljuslampor Härdljuslampor kan delas in i olika grupper beroende på vilken ljuskälla som används. Den ursprungliga ljuskällan var en kvicksilverlampa som gav ifrån sig uv-ljus. Dessa ersattes under början av 1980-talet med halogenlampan. Ljuset från halogenlampan filtreras till det blå området ( nm). Detta matchar känsligheten hos fotoinitiatorn i ljushärdande komposit. Under drygt 15 år var halogenlampan i stort sett allenarådande och den avgivna effekten cirka 500 mw/cm 2. Försök gjordes med laser och Xenonlampor men inga av dessa blev några större kommersiella framgångar framför allt på grund av en hög investeringskostnad. Under sent 1990-tal lanserades de första led-lamporna (led=light emitting diode). Initialt hade de en låg effekt vilket ledde till diskussioner om de var lämpliga att härda komposit med. Den låga effekten skulle till viss del kunna kompenseras av ett ljusspektra som var väl anpassat till kamferkinons (den vanligast använda fotoinitiatorn) ljuskänslighet. Kamferkinon är som känsligast för en våglängd på 468 nm. De ursprungliga Figur 5. Frakturerad sex månader gammal Doxadentfyllning. 77

10 van Dijken et al a Figur 6 a, b. Adhesivt fastsatt Empresskrona vid a) cementering och b) efter 10 år. b led-lamporna har fått efterföljare med betydligt högre effekt. I ett avhandlingsarbete av tandläkare Anders Lindberg visas att de första led-lamporna gav en undermålig härdningsgrad. Senare generationers lampor, med en ljuseffekt på mw/ cm 2, härdar däremot komposit väl så bra som halogenlamporna. En stor fördel med led-lampan är dess långa livslängd. För tidiga ljusdioder spekulerades det en livslängd på timmar jämfört med halogenlampans timmar. När man använder led-lampor är det viktigt att säkerställa att den avgivna våglängden från lampan överensstämmer med fotoinitiatorn för den komposit som används. Kamferkinon som är den vanligaste fotoinitiatorn har ett ljuskänslighetsstopp vid 468 nm. Det förekommer initiatorer som inte passar till en del led-lampors våglängdsområde. Några led-lampor har i dag anpassat sitt våglängdspektrum. keramer Årligen förses cirka 110 miljoner tänder med kronor och broar. Hela 80 procent tillverkas av metaller och 20 procent av keramer. Keramernas tillväxt väntas dock komma att vida överstiga metallerna. Under och 2000-talen publicerade van Dijken, Molin, Sjögren et al flera kliniska uppföljningar av adhesivt fastsatta dentala keramer (figur 6). För närvarande pågår långtidsuppföljning av flera av dessa studier. I ett annat projekt har Margareta Molin et al målsättningen att från kliniska observationer studera hur keramer beter sig i såväl experimentella som kliniska studier. I en randomiserad kontrollerad studie (rct-studie) av keramiska inlägg av sintrat porslin, pressgjuten glaskeram samt cad/cam-framställd keram har man bland annat konstaterat att misslyckandefrekvensen efter 14 år är 28 procent för keramer och 15 procent för metaller. Den övervägande delen av keramerna havererade efter fem år. Orsaken till misslyckanden med keramer är framför allt att brister i design/teknik orsakat katastrofbrott, medan misslyckande med metalliska ersättningar enbart kan relateras till biologiska reaktioner. I en prospektiv klinisk studie av helkeramiska 3-ledsbroar i hipad stabiliserad zirkoniumdioxid kan man däremot konstatera att överlevnaden efter fem år är 100 procent. Det faktum att det i dag görs allt mer avancerade helkeramiska konstruktioner gör det angeläget att studera hur dessa från materialsynpunkt avancerade konstruktioner ska designas. Med hjälp av en matematisk modell (fenita element analys, fem) kan olika designmässiga scenarion studeras och resultaten visar att en krökning av tandstödda broar ger en 50-procentig ökning av spänningen i dragzonen, speciellt i närhet av böjningen. Likaså kunde man konstatera att den rörlighet som finns i tandstödda konstruktioner ger en nästan 75-procentig ökning av spänningen på undersidan av brospannet. En mycket aktuell fråga är hur konstruktioner med oxidförstärkta kärnor ska kunna cementeras adhesivt? Studier av innerytans behandling visar att plasmasprayade ytor och framför allt ytor som belagts med ett tunt lager porslin ger en signifikant starkare bindning till kompositcement. tättsintrade keramer, spännings- och frakturmönster Utvecklingen av helkeramiska restaurationer och cad/cam-teknik har medfört att både materialens sammansättning och framställningstekniker snabbt förändras. I ett såväl nationellt som internationellt samarbete med näringsliv och andra universitet pågår inom biomaterialgruppen i Umeå forsknings- och utvecklingsarbete av cad/cam-teknik samt nya helkeramiska material för dentalt bruk samt implantatstödda kronor och broar (se vidare på hemsidan). Figur 7. Exempel på spänningsmönster vid simulerad belastning av en 3-ledsbro i zirkoniumdioxid. 78

11 TEMA NY FORSKNING UMEÅ Både in vitro-studier och klinisk forskning av framför allt keramiska restaurationer av stabiliserad zirkoniumdioxid ingår. I samarbete med bland annat Luleå tekniska universitet och Northeastern University i Shenyang, Kina, analyserar Wen Kou i sitt avhandlingsarbete även fördelning och generering av spännings- och frakturmönster vid belastning av keramiska dentala rekonstruktioner med speciellt utvecklad och specialdesignad datasimulering (figur 7). korrosion Det stora utbudet av dentala material och den snabba utvecklingen på materialfronten kräver att studier utförs för att snabbt kunna utvärdera egenskaper och eventuella biologiska risker innan produkterna kommer ut i kliniskt bruk. Detta är av stor betydelse både för patientens och tandvårdspersonalens hälsa. Arbetet kräver kunskap om vilka ämnen och hur mycket av dessa ämnen som frigörs från materialen i munhålan, kunskaper som krävs för att utföra biologiska tester dels på laboratoriet men även i kliniken. Materialen ska vara biokompatibla, det vill säga de ska fungera i den aktuella miljön utan att ge oönskade biologiska effekter, och deras fysikaliska egenskaper ska vara anpassande till funktionen. Korrosionstester av en koppar-aluminiumlegering, olegerat titan och mk-legeringar av guld, kobolt och järn har utförts av Berit Ardlin et al. Av resultaten framgår att den guldlika kopparlegeringen frigjorde i särklass störst mängd korrosionsprodukter av de studerade metallerna samt att det passiverande ytskiktet på titan förstördes vid närvaro av fluoridlösningar med lågt ph. het-cam och mtt-tester Guldlika kopparlegeringar används till dentala kronor i olika länder i världen och är certifierade för eu-marknaden. Effekterna av de utlösta komponenterna från en koppar-aluminiumlegering, olegerat titan och mk-legeringar av guld, kobolt och järn har testas med het-cam (hen s egg testchorio-allantoic membrane). Komponenter som extraherats från koppar-aluminiumlegeringen med en sur salt/mjölksyrelösning och en 1 mmol/l kopparlösning var de lösningar där en irritation kunde registreras med het-cam (figur 8). De extraherade komponenterna från kopparlegeringen reducerade även cellernas livskraft i ett så kallat mtt-test. Figur 8. Irritationstest utfört med hjälp av äggmembran. ansiktsproteser i silikon Silikoner är en grupp material som har börjat användas mer och mer inom medicinen, bland annat i ansiktsproteser, som implantat och i katetrar. De används också för att försluta nässeptumperforationer som drabbar cirka en procent av befolkningen. Många av dessa patienter har få eller inga besvär, men en liten del får svåra besvär, bland annat blödningar, smärta och luktförändringar. Det är en patientgrupp som tidigare tagit upp mycket vårdtid. En kirurgisk slutning av perforationer av nässeptum har tveksam prognos på grund av den dåliga blodförsörjningen i detta område, och kirurgi är den vanligaste kända orsaken till perforation av septum. Ett behandlingsalternativ som utvärderas i ett avhandlingsarbete av Anna Karin Hulterström är att sätta in en knapp av silikon i perforationen. Hon undersöker hur en sådan silikonknapp kan påverka bakteriefloran i näsan, samt hur silikonet påverkas av näsans miljö. För att få jämförelsematerial har en undersökning av normalfloran gjorts. Den utfördes på frivilliga studenter och personal vid polishögskolan våren De silikonknappar som använts i patientstudien ska analyseras i en senare studie. I tidigare studier har silikoners åldersbeständighet, fria ytenergi, absorption och löslighet undersökts. Tack till Västerbottens läns landsting, Svenska Tandläkare- Sällskapet, Patentmedelsfonden för odontologisk profylaxforskning, Socialstyrelsen och medicinska fakulteten, Umeå. Vetenskap fritt på nätet: tandlakartidningen.se 79

12 Strömberg et al Translationell kariesforskning Kunskapshjul som börjar och slutar hos patienten SAMMANFATTAT Translationell forskning avslöjar kariessjukdomens polygena natur och kan leda till nya principer för förebyggande och behandling. Godkänt för publicering 16 januari 2008 Nicklas Strömberg Christina Stecksén-Blicks Karina Persson Carina Källestål Ingegerd Johansson E-post: Forskning pågår: Umeå Translationell forskning överför kunskap från vården till laboratoriet och åter till patienterna (figur 1). Molekylärbiologins snabba utveckling utnyttjas här för att förnya såväl sjukdomsmodeller som terapi och diagnostik. I det globala forskningssamhället vaskar således stora och små kunskapshjul fram molekylära lösningar på kliniska problem. I artikeln beskrivs det kunskapshjul för kariesforskning som utvecklats vid odontologiska institutionen i Umeå. kariessjukdom ett nutida samhällsproblem Vår kartläggning av karies hos svenska barn och ungdomar understryker sjukdomens skeva fördelning [1, 2]. Medan flertalet är relativt friska uppvisar cirka 10 procent av ungdomarna mycket karies trots små skillnader när det gäller kost, fluor, munhygien med mera [3, 4] (figur 2 a). Dessutom förebygger traditionell prevention baserad på samma faktorer kariesutvecklingen dåligt hos de sjuka (högriskindivider) [4]). Vi är inte heller så duktiga på att hitta högriskindivider innan synliga kariesangrepp utvecklats. Resan från talens sjuka till dagens relativt friska population har skapat en ny utmaning: att förstå och bemästra högriskindividerna, de verkligt kariesbenägna (figur 2b). Karies och andra polygena sjukdomar Kartläggningen av människans arvsmassa (genomik) och proteiner (proteomik) gör det möjligt att vaska fram benägenhetsgener för karies och andra polygena sjukdomar som drabbar relativt många: till exempel tandlossning, fetma, hjärtkärlsjukdom och psykiska sjukdomar. Figur 1. Translationell kariesforskning överför kunskap från vården till laboratoriet och åter till patienterna. Benägenhetsgener kodar för proteiner med små inbyggda»fel«som därför»haltar«i funktion. Benägenhetsgener leder inte villkorslöst till sjukdom, de samverkar snarare med negativa miljöfaktorer vid sjukdomsutveckling; som exempel krävs stress för hjärt-kärlsjukdom, kaloriintag för fetma och sockerintag för kariessjukdom (figur 2b). Monogena sjukdomar, som till exempel amelogenesis imperfecta och cystisk fibros, drabbar få individer men leder villkorslöst till sjukdom som en konsekvens av omfattande gen- och proteindefekter. Benägenhetsgener eller proteiner beror på små naturliga skillnader i olika personers gensekvenser (dna>rna>protein) eller i deras dekorering av sina proteiner med kolhydrater. De»blombuketter«av saliv- och mjölkproteiner som spolar över våra tänder och slemhinnor skiljer sig på så 80

13 TEMA NY FORSKNING UMEÅ sätt i färgsättning mellan individer. Kvaliteten på salivens och modersmjölkens försvarsfunktioner kan således skilja sig mellan individer med påföljd att såväl tandens kolonisationsmönster som reparationsförmåga varierar. a B Antal individer Figur 3 a, b. Modeller för bakterieadhesion och benägenhetsproteiner hos kariessjuka. a) Sjuk person med jämförelsevis god adhesion av S. mutans och proteinformerna Db och gp-340 I. Frisk person med god adhesion av A. naeslundii och proteinformerna PRP-1 och gp-340 II/III. Hos den sjuke är gp-340 I-typen en kolonisationsfaktor, medan gp-340 II/III-typerna är aggregeringsfaktorer hos den friske. Normalfloran spjälkar PRP-1-polypeptiden till en RGRPQ-peptid med skyddande egenskaper. b) Enkel modell för hur Db och PRP-1 (alleliska genvariationer av PRP) och gp-340 I-III (komplexa DNA och kolhydratvariationer) korrelerar med karies och bakterieadhesion. a b Antal hål högriskindivider a) Små skillnader för kost, munhygien, fluor med mera jämfört med friska b) Hål efter 4 år Fluor- Intensiv tandkräm behandling Livsstilsbelastning Benägenhet Miljö Arv Bakterieadhesion och benägenhetsproteiner Våra studier har fokuserat på salivens prolinrika proteiner, prp, och agglutinin/gp-340, som båda skiljer sig i utseende mellan personer [5 7]. Dessa proteinfamiljer avläser mikroorganismernas natur och kopplar samtidigt in lämpliga försvarsprocesser för medfödd och förvärvad immunitet. Kariesbenägna personer har särskilda utseendetyper av prp och gp-340 som avviker i adhesionsegenskaper [5 7] (figur 3). Kariesbenägna har god adhesion av kariesbakterier som en konsekvens av db- och gp-340 i-typerna. Kariesobenägna personer har i stället god adhesion av normalflora samt prp-1- och gp-340 ii/iii-typerna. Dessa kvalitetsskillnader kan betinga ytterligare skillnader i medfödd och förvärvad immunitet mellan friska och kariessjuka. Resistensproteiner och läkemedelsutveckling I ytterligare försök att koppla prp-1-proteinet till motståndskraftiga individer har vi funnit att normalfloran spjälkar prp-1-polypeptiden till en rgrpq-peptid med intressanta egenskaper [8, 9] (figur 4a). Den stimulerar normalflorans tillväxt och hämmar dels ph-fall från sackaros, dels bakterieadhesion. Peptidens många effekter kan bero på att den liknar de signalpeptider som streptokockfloran använder för att kommunicera sinsemellan vid biofilmbildning. Andra exempel på målmolekyler för framtida terapi och prevention är fästeproteiner hos S. mutans och andra streptokocker. Kristallstrukturen för en domän av fästeproteinet Agi/ii hos S. mutans och hypotetiska segment för adhesionshämning eller immunstimulering ses i figur 4b. Frisk Sjuk Figur 2 a, b. a) Dagens skeva kariesfördelning med högriskindividerna ersätter 1950 och 60-talens sjuka population (röd strecklinje). b) Sjukdomsmodell som förklarar hur en individuellt ökande (höger) sjukdomsbenägenhet och livsstilsbelastning kan förklara den skeva kariesfördelningen. Amning och mjölkpeptider vid kariessjukdom Hos nyfödda och barn som ammas spelar mjölken en lika viktig roll som saliven för att reglera mikroflorans kvalitet. Mjölkens kaseiner och glykoproteiner liknar salivens funktioner för medfödd och förvärvad immunitet och påverkar bakteriekolonisationen på ett individuellt sätt 81

14 Strömberg et al a b Prebiotika är molekyler som generellt eller specifikt stimulerar skyddsbakterier i normalfloran så att sjukdomsalstrande bakterier trängs undan (till exempel rgrpq-peptiden). Probiotika avser tillförsel av levande bakterier (till exempel laktobaciller) som verkar skyddande mot karies. Mekanismer för kariesskyddet kan vara att kariesbakterier trängs bort, antingen genom platsbrist eller bildning av toxiska produkter, eller att immunsystemet stimuleras på generell eller lokal nivå. Idéerna med pre- och probiotika utvärderas för närvarande och kan antagligen utvecklas på många olika sätt i en framtida kariesprevention. Dels i form av mervärdesmat, dels i form av tillförda bakterier som bär en arsenal av ur kariessynvinkel gynnsamma egenskaper. kunskapshjulets framtida utmaning Nästa språng för svensk odontologisk forskning och tandvård bör vara att förstå och bemästra högriskindividerna. Baserat på molekylärbiologins snabba utveckling kan man skissa olika scenarier för risktyp- Figur 4 a, b. Läkemedel från målmolekyler. a) RGRPQpeptidens effekt på adhesion, proliferation och ph samt hur olika delar av peptiden är involverade. Peptiden spjälkas från PRP-1 av normalfloran. b) Kristallstruktur för en domän av AgI/II, det fästeprotein hos S. mutans som varit föremål för vaccinering mot karies. Hypotetiska regioner för adhesionshämning eller immunstimulering har markerats. (Proteindatabankkod 1JMM/J Mol Biol 318: ) [10, 11]. Mjölkproteinernas individuella utseende kan på så sätt användas för att dels typbestämma individers kolonisations- och sjukdomsbenägenhet, dels för att utveckla mervärdesmat med kariespreventiv potential (till exempel ost med hög halt av skyddande peptider) (figur 5). I preventivt syfte kan man tänka sig att frikänna personer som är obenägna att koloniseras med kariesbakterier medan kolonisationsbenägna individer ges riktad prevention i form av pre- eller probiotika. Pre- och probiotika vid kariessjukdom Pre- och probiotiska principer erbjuder nya möjligheter till framtida kariesprevention (figur 5). immunceller i tarm och slemhinna ArgGlyArgProGln Figur 5. Levande bakterier, probiotika, tillförs för att stimulera immunsystemet i tarm eller slemhinna eller för att ockupera utrymmet för de sjukdomsalstrande bakterierna. Kolhydrater eller peptider, prebiotika, kan tillföras för att stimulera skyddsbakterier i normalfloran. Pre- och probiotika kan nyttjas som mervärdesmat eller framtida specialprodukter. Kolhydrater och peptider kan också tänkas hämma biofilmens adhesion och tillväxt respektive gripa in i bakteriernas signalsystem. H + 82

15 TEMA NY FORSKNING UMEÅ ning utifrån benägenhetsgener och livsstilsmarkörer innan kariesskador utvecklats (figur 6). Man kan också skissa scenarier där de gener och proteiner som involveras tjänar som plattformar för utveckling av läkemedel, samt för hur pre- och probiotika används för att tidigt i livet styra bakteriekolonisationen. I dagsläget vet vi inte vilka, eller hur många, gener vi behöver söka igenom för att åstadkomma sådana tillämpningar, inte heller i vilken grad det kommer att vara möjligt. Ett viktigt led i sådana ambitioner är emellertid samhällets och politikers önskan att förstå och bemästra kariessjukdomen på samma nivå som andra polygena sjukdomar i samhället. Figur 6. Kariesprevention i ett framtida scenario. Via typning av livsstil och benägenhetsgener involverande nanoteknologi skattas individens kariesrisk för skräddarsydd prevention i relation till individuell sjukdomsmekanism. Preventionen nyttjar dels läkemedelsliknande preparat som utvecklats från involverade gener, dels pre- och probiotiska principer för styrd kolonisering. referenser 1. Stecksén-Blicks C, Stenlund H, Twetman S. Oral Health Prev Dent 2006; 4: Källestål C, Fjelddahl A. Swed Dent J 2007; 31: Stecksén-Blicks C, Lif Holgerson P, Twetman S. Oral Health Prev Dent 2007; 5: Källestål C. Caries Res 2005; 39: Stenudd C, Nordlund Å, Ryberg M, Johansson I, Källestål C, Strömberg N. J Dent Res 2001; 80: Loimaranta V, Jakubovics NS, Hytönen J, Finne J, Jenkinson HF, Strömberg N. Infect Immun 2005; 73: Jonasson A, Eriksson C, Jenkinson HF, Källestål C, Johansson I, Strömberg N. BMC Inf Dis 2007; 7: Drobni M, Olsson IM, Eriksson C, Almqvist F, Strömberg N. J Biol Chem 2006; 281: Drobni M, Li T, Krüger C, Loimaranta V, Kilian M, Hammarström L, Jörnvall H, Bergman T, Strömberg N. Infect Immun 2006; 74: Wernersson J, Danielson Niemi L, Einarson S, Hernell O, Johansson I. Caries Res 2006; 40: Öhlund I, Lif Holgerson P, Bäckman B, Lind T, Hernell O, Johansson I. Caries Res 2007; 41: Tack Tack till Vetenskapsrådet, Västerbottens läns landsting, GLIBS/SSF, Svenska Tandläkare-Sällskapet och Patentmedelsfonden för odontologisk profylaxforskning. i kongo-kinshasa slöts äntligen ett fredsavtal år Tamba och hennes mamma märker ingen större skillnad. Tack till alla som gjort kampanjen möjlig. Foto: Petterik Wiggers. Vi på Läkare Utan Gränser skickar frivilliga läkare, sjuksköterskor och logistiker för att rädda liv och lindra nöd där den är som störst. Oavsett var i världen det är och vad än makthavarna säger. Du är mycket välkommen att hjälpa oss på eller via där du även kan läsa mer om vårt arbete. PG

16 Lerner et al Skelettet vid hälsa och sjukdom Ulf H Lerner Pernilla Lundberg Anna Brechter Py Palmqvist Emma Persson E-post: ulf.lerner@ odont.umu.se sammanfattat Hur ombyggnaden av benvävnaden i käkar och skelett fungerar och hur processen påverkas vid sjukdomstillstånd som parodontit, benskörhet, tumörer med mera är föremål för omfattande forskning i Umeå. Godkänt för publicering 16 januari 2008 Ombyggnad av benvävnaden i käkar och skelettet i övrigt, så kallad remodellering, är en aktiv och dynamisk process som innefattar väl kontrollerade och integrerade aktiviteter av benbildande osteoblaster och bennedbrytande osteoklaster. Gammalt ben avlägsnas av osteoklaster genom benresorption och ersätts med nytt ben av benbildande osteoblaster. Remodelleringen är nödvändig för att bevara ett starkt skelett och är en viktig mekanism för att kontrollera nivåerna av kalcium och fosfat i blodet, men också en integrerad del vid till exempel tandframbrott och tandreglering. Patologisk remodellering är en del av patogenesen vid parodontit, periimplantit i käkar, reumatisk artrit och osteoartrit i leder, lossnande ledproteser, intraosseösa cystor och tumörer i käkarna, liksom vid skelettmetastaser av maligna tumörer. Vid dessa tillstånd leder den patologiska remodelleringen oftast till förlust av benmassa, osteolys. Ibland blir dock resultatet det omvända, osteoskleros, det vill säga en ökad mängd benmassa lokalt. Den vanligaste sjukdomen med patologisk remodellering är osteoporos. Osteoporos är vanligast hos postmenopausala kvinnor, men förekommer även hos män samt som sekundär osteoporos vid sjukdomar eller som följd av medicinering. En sällsynt och allvarlig sjukdom är osteopetros. Osteopetros leder till att patienten får en abnorm mängd ökad benmassa, så kallat marmorben. Vid fysiologisk remodellering och vid sjukliga tillstånd i skelettet regleras osteoblaster och osteoklaster av en mängd olika signalsubstanser som cirkulerande hormoner och lokalt bildade inflammationsmediatorer samt tumörsubstanser (figur 1). Spännande forskning har visat att centrala och perifera nervsystemet har betydelse för skelettets remodellering. De senaste fynden visar att fettceller bildar ett hormon som påverkar benbildningen via hypotalamus. De benbildande osteoblasterna kan även fungera som en hormonbildande körtelcell med effekter på insulinproducerande β-celler i bukspottkörteln och på fettceller i buken (figur 1). experimentella system I tidigare och pågående forskning har vi fokuserat på cellbiologiska och molekylära studier av hur olika signalsubstanser kan påverka benets celler och hur osteoklaster bär sig åt för att resorbera ben. Denna forskning har framför allt baserats på experimentella system med benceller i organeller cellkulturer där cellerna isoleras från normala eller genetiskt modifierade möss. Vi har utvecklat system där vi med biokemiska och morfologiska tekniker kan studera benresorption i intakt benvävnad in vitro. I andra system isolerar vi stamceller från benmärg och mjälte (hematopoetiska myeloida stamceller) för att sedan kunna studera hur dessa celler differentieras från enkärniga prekursorceller till flerkärniga benresorberande osteoklaster. Vi isolerar de färdiga osteoklasterna och använder dem för att studera hur den resorberande aktiviteten kan regleras. Vi kan nu studera hur olika hormoner och signalsubstanser påverkar bildning och aktivitet av osteoklaster men även hur receptorerna för dessa substanser regleras och vilka intracellulära signalsystem som är betydelsefulla i processen samt, inte minst, vilka gener dessa signalsystem reglerar under olika faser av cellernas aktivering och aktivitet. Dessa studier har gjorts med celler från möss, men vi förbereder tekniker där vi kan göra motsvarande studier med celler från människa. Vi 84

17 tema NY FORSKNINg UMeÅ isolerar också osteoblaster från periost och benmärg för att kunna studera hur de bildar ben in vitro och framför allt hur de parakrint reglerar bildning och aktivitet av osteoklaster. I andra system använder vi oss av fibroblaster som vi isolerat från human gingiva, periodontala ligamentceller från human rothinna eller humana pulpaceller. Exempel på olika tekniker ges i faktaruta 1. BasBiologisk forskning Hormoner Kalcitonin är ett sköldkörtelhormon som påverkar, hämmar, kalciumhalten i blodet beroende på akut hämning av osteoklasters benresorberande effekt. Vi har visat att hormonet även hämmar bildning av osteoklaster och vår jämförelse med effekter av andra peptider i den så kallade kalcitoninsuperfamiljen visar att två andra nyupptäckta peptider i denna familj, intermedin och calcitonin receptor-stimulating peptide, också hämmar mogna osteoklaster och osteoklastbildning. Endast en av familjemedlemmarna, adrenomedullin, har ingen sådan effekt. Vi kartlägger förekomst och reglering av receptorer och receptorassocierade modifierande proteiner (receptor-associated modifying protiens) som är involverade i signalering av de olika peptiderna i denna familj samt försöker förstå hur signalering kan leda till minskad osteoklastbildning. Ett mycket intressant fynd är att cykliskt ampinducerad signalering i mogna osteoklaster verkar vara beroende av både proteinkinas a och Epac, medan signalering i prekursorcellerna endast är beroende av proteinkinas a. Molekylärbiologen Susanne Granholm kommer att disputera på dessa studier våren I ett mångårigt samarbete med fysiologen Herschel Conaway (Arkansas University Medical School, Little Rock) studerar vi hur olika steroidhormoner kan påverka osteoklastbildning och benresorption. Dessa studier fokuseras för närvarande på effekter av glukokortikoider (kortison) och retinoider (a-vitamin). Båda dessa steroider kan påverka osteoklastbildning och vi försöker nu förstå hur detta går till molekylärt. När det gäller retinoiderna studerar vi vilken av de olika retinoidreceptorerna som är betydelsefull. Med så kallad sirna-teknik kan vi specifikt slå ut den ena efter den andra receptorn. Vi försöker förstå hur signalering via dessa receptorer kan hämma signalering via rank, den viktigaste receptorn som reglerar att de hematopoetiska stamcellerna differentieras till osteoklaster (figur 2). Tillsammans med Jan Tuckerman (Leibniz Institute of Age Research i Jena, Tyskland) studerar vi hur mutationer i den region av glukokortikoidreceptorn som är involverad i dimerisering (sammanslagning) av receptorn påverkar effekterna Fettceller gingivala fibroblaster Hypotalamus Neuropeptider Osteoblaster Inflammation Hormoner Figur 1. Processen där skelettet kontinuerligt byggs om genom att osteoklaster bryter ner gammalt ben som ersätts av nytt ben bildat av osteoblaster kontrolleras av belastning och hormoner. Även hypotalamus i centrala nervsystemet och lokala neuropeptider är involverade. Under sjukliga förhållanden förändras ombyggnaden av signalsubstanser från till exempel inflammations- eller tumörceller. Detta kan leda till förlust eller nybildning av ben. Vid marginal parodontit tror vi att signalsubstanser från gingivala fibroblaster kan ha en roll vid den lokala remodelleringen. på osteoklaster. I samarbete med Jan Tuckerman studerar vi vilken betydelse glukokortikoidreceptorn i osteoblaster har för kortisons effekter på benresorption. För detta används möss där receptorn i osteoblaster specifikt slagits ut. Dessa projekt är av stort kliniskt intresse; kortison kan orsaka snabbt förlöpande sekundär osteoporos och det finns studier som visar på samband mellan a-vitamin och osteoporos. Osteoklast tumörer FAKTA 1. experimentella tekniker SOM ANVÄNDS I UMeÅ Cell- och organkulturer Benresorption i organodlade skalltak från nyfödda möss. Differentiering av osteoklaster från hematopoetiska stamceller i benmärg och mjälte. Benresorberande aktivitet i mogna osteoklaster isolerade från odlade stamceller. Benbildning och osteoklaststimulerande aktivitet i osteoblaster från periost i skalltak från möss eller i stromaceller från benmärg. Cytokin och prostaglandinbildning i humana gingivala fibroblaster. Odling av prostatacancerceller. Biokemiska och molekylärbiologiska tekniker Semikvantitativ och kvantitativ realtidspcr för genuttrycksanalys. Western blots, ELISA och FACS för proteinanalys. Immuncytokemi, Western blots, EMSA och Chip-assay för genaktivitetsanalys. Transfektion av sirna in vitro och celler isolerade från genmodifierade möss för studier av specifika proteiners betydelse. Kloning av gener och transfektion med hjälp av vektorer för överuttryck av gener. RFLP och PCR för analys av SNP. 85

18 Lerner et al Osteoklastprogenitorer m csf rankl M CSF c Fms rank proliferation överlevnad osteoklastdifferentiering 3 4 dagar nfat 2 ap 1 nf kb dna Mogna osteoklaster M CSF+RANKL Osteoklastgener TRAP, katepsin K, MMP-9 Integrin αvβ3 Protonpump, kloridkanal Många andra gener Figur 2. Myeloida stamceller kan under inverkan av cytokinen M-CSF stimuleras att växa till. Om dessa celler stimuleras med cytokinen RANKL drivs det genetiska programmet på så sätt att cellerna efter några dagar kan slå sig samman till enorma, flerkärniga osteoklaster. Stimulering av receptorn för M-CSF, c-fms, leder till att cellerna växer till och att de överlever bättre medan stimulering av RANK, receptorn för RANKL, driver differentieringen till osteoklaster. Processen startas inne i cellen av transkriptionsfaktorer (NFAT2, AP-1 och NF-kB) som vandrar in i kärnan och aktiverar olika gener som behövs för att cellerna ska utvecklas till bennedbrytande osteoklaster. Inflammationsmediatorer Inflammatoriskt framkallad benremodellering förmedlas av signalsubstanser i de inflammatoriska processerna. Vi fokuserar våra studier på hur cytokiner i interleukin-6-familjen kan påverka benresorption och osteoklastbildning, samt på hur il-4, il-13 och interferoner kan påverka dessa effekter. Vi har bland annat funnit att oncostatin m (osm) är särskilt aktiv och försöker nu förstå hur osm-receptorn kan signalera annorlunda än receptorerna för il-6, il-11 och leukemia inhibitory factor (lif) samt vilken betydelse detta har för resorptionsprocessen. il-4 och il-13 är potenta hämmare av benresorption framkallad inte bara av il-6 familjens peptider, utan också av andra cytokiner och hormoner och vi har visat att detta är beroende av transkriptionsfaktorn stat-6. Vi försöker nu förstå hur denna signalering hämmar osteoklastbildning. I ett mångårigt intresse för inflammation via klassiska signalvägar studerar vi hur bradykinin och relaterade kininer som bildats via kallikreinmedierad utklyvning av dessa peptider från kininogen, kan påverka benresorption. Osteoblaster och humana gingivala fibroblaster har två specifika receptorer för kininer: b1 och b2. Vi har kunnat visa att signalering via kininernas b1- och b2-receptorer synergistiskt förstärker il-1 och tnfa-inducerat uttryck av cyclooxygenas-2 och att detta leder till en synnerligen kraftig bildning av prostaglandiner samt till bildning av rankl i osteoblaster. rankl är den cytokin som aktiverar rank i myeloida stamceller och dessa cellers specifika differentiering till osteoklaster. I ett samarbete med Pedro Souza och Claudio Costa Neto (Universidade de São Paolo, Ribeirão Preto, Brasilien) studerar vi hur olika så kallade Toll-liknande receptorer (tlrs) i gingivala fibroblaster reglerar uttrycken för kininreceptorer. Inom dessa projekt har tandläkarna Py Palmqvist och Anna Brechter disputerat under 2007 och tidigare har en avhandling lagts fram av Östen Ljunggren, för närvarande professor i endokrinologi, Akademiska sjukhuset i Uppsala. I samarbete med professor Larry Raisz och medarbetare (Musculoskeletal Institute, University of Connecticut Health Center, Farmington, usa) har vi studerat hur prostaglandiner kan påverka differentiering av en osteoklastprekursorcellslinje till mogna osteoklaster och vilka receptorer som är involverade. Cysteinproteaser Det är ännu inte helt kartlagt vilka proteolytiska enzymer osteoklaster uttnyttjar för att degradera de olika benmatrixproteinerna. Katepsin k är ett cysteinproteas som uttrycks i stor mängd i osteoklaster. Syntetiska hämmare, inhibitorer, av enzymet har tagits fram och testas för närvarande i kliniska studier på patienter med osteoporos. Cystatiner är en stor familj av proteiner som fungerar som hämmare av cysteinproteaser. I samarbete med professorerna Anders Grubb och Magnus Abrahamson (klinisk kemi, Lunds universitet) samt professor Zbigniew Grzonka och Franciszek Kasprzykowski (Institute of Chemistry, University of Gdansk) har vi visat att cystatin c kan hämma osteoklasters bennedbrytande förmåga och att detta inte enbart beror på hämning av katepsin k. Genom så kallad site-directed mutagenesis (som utförs in vitro och innebär att man, som regel på en klonad kopia av genen, tar bort eller byter ut enskilda baspar i en gen, varefter den åter sätts in i en cell) har vi kartlagt den region av cystatin c som är aktiv och med hjälp av informationen syntetiserat små peptidylderivat som är aktiva. Vi har visat att cystatin c och peptidylderivaten också hämmar differentiering av myeloida stamceller till osteoklaster. Det är första gången någon funnit att denna differentieringsprocess kräver enzymatisk aktivitet. Som en farmakologisk del i projektet testar vi ett stort antal peptidylderivat 86

19 TEMA NY FORSKNING UMEÅ för att hitta en specifik och stabil hämmare. I samarbete med Paul Saftig (Biochemical Institute, Christian-Albrechts-University, Kiel) har vi visat att den hämmande effekten kvarstår även i celler från möss där katepsin k slagits ut med så kallad genetisk knockout. Vi försöker nu förstå hur cystatin c hämmar differentieringen av osteoklastprekursorer, vilket enzym som är involverat, vilket protein som är målet för detta enzym samt detta proteins betydelse i differentieringsprocessen. Tandläkare Lena Johansson har lagt fram en licentiatavhandling inom projektet och biomedicinaren Fredrik Strålberg är för närvarande doktorand. Neuropeptider Immunhistokemiska fynd har visat att skelettet innehåller ett mycket större antal nervfibrer än man tidigare anat och att dessa nervfibrer uttrycker vissa neuropeptider. Vi har studerat om benceller kan uttrycka receptorer för neuropeptider och vilken effekt dessa kan ha för bencellernas aktivitet. Vi har visat att osteoblaster och osteoklaster har receptorer för vasoaktivt intestinalt protein (vip), calcitonin gene-related peptide (cgrp) och neuropeptid y (npy) och till viss del karaktäriserat vilka subreceptorer bencellerna uttrycker samt hur dessa regleras under osteoblasters och osteoklasters differentiering. Aktivering av de vip-receptorer som finns i periosteala osteoblaster (vpac 2) stimulerar alkaliskt fosfatas och skyndar på mineralisering av benöar i cellodlingar. De reglerar också upp den osteoklaststimulerande cytokinen rankl samt proinflammatoriska cytokinen il-6. vpac 2-medierad reglering av il-6-promotorn involverar transkriptionsfaktorerna creb, c/ebp och ap-1, men inte nf-κb. Aktivering av vpac 1-receptorer i mogna osteoklaster leder till en snabb men övergående hämning av cellernas aktivitet i likhet med vad som händer när kalcitoninreceptorn aktiveras. Aktivering av vip-receptorer i stamceller förhindrar cellernas aktivering till mogna osteoklaster. I samarbete med Hitoshi Mukohyama (Department of Maxillofacial Prosthetics, Tokyo Medical and Dental University, Tokyo) studerar vi vilka vip-receptorer som uttrycks i osteoklastprekursorer, hur dessa regleras under differentiering och med vilken molekylär mekanism aktivering av dessa receptorer förhindrar osteoklastbildning. Aktivering av receptorer för cgrp i mogna osteoklaster leder till en akut hämning av osteoklasternas aktivitet. Det sker med en mekanism som försvinner efter några timmar. Receptorer för cgrp finns även i de hematopoetiska stamceller som ger upphov till osteoklaster. Aktivering av dessa receptorer leder till hämning av osteoklastdifferentiering (en mekanism som vi för närvarande inte har lyckats kartlägga molekylärt). I samarbete med Herbert Herzog och Paul Baldock har vi som en del i Pernilla Lundbergs postdocvistelse vid Garvan Institute of Medical Research i Sydney visat att om npys y2-receptorer i hypotalamus utplånas leder det till ökad benmassa. Det sker genom en mekanism som är associerad med ökad mängd mesenkymala progenitorceller i benmärg och en ökad mängd y1- receptorer i dessa celler. Generell knockout av y1-receptorer i alla celler, men inte specifik utplåning i hypotalamus, ger upphov till ökad benmassa. y1-receptorer uttrycks till skillnad mot y2-receptorer i osteoblaster och den hämmande effekten av npy på stromala mesenkymala celler i benmärg försvinner när det saknas y1-receptorer. Samarbetet mellan Pernilla Lundberg och gruppen i Sydney drivs vidare inom npy-projektet. Inom projektet har ortoped Anders Bjurholm, för närvarande docent vid Akademiska sjukhuset i Stockholm, tandläkare Pernilla Lundberg och molekylärbiolog Emma Persson disputerat. CD47/SIRPa För att osteoklaster ska differentieras krävs aktivering av receptorerna rank och c-fms samt aktivering av immunglobulinliknande receptorer kopplade till signalproteinerna dap12 och FcRγ. cd47 är ett cellmembranprotein i immunglobulinsuperfamiljen som kan associera med sirpa, en annan medlem i familjen. I projekt som drivs av Pernilla Lundberg tillsammans med Per-Arne Oldenborg (avdelningen för integrativ medicinsk biologi vid Umeå universitet) har vi visat att om dessa proteiner inaktiveras med neutraliserande antikroppar hämmas bildning in vitro av osteoklaster från hematopoetiska stamceller samt att antalet osteoklaster som kan genereras från benmärg tagen från möss med genetisk utslagning av cd47 är klart färre jämfört med antalet celler från normala kontrollmöss. I pågående studier karaktäriseras den skelettala fenotypen hos cd47 knockoutmöss, dessutom kartläggs den molekylära mekanism med vilken cd47/sirpa interagerar i osteoklastogenes. I detta projekt deltar tandläkare Cecilia Koskinen som doktorand. translationell forskning Inflammation Med hjälp av de in vitro-tekniker som beskrivits har vi och andra kunnat kartlägga ett antal inflammationsmediatorer som kan stimulera eller hämma osteoklastdifferentiering och benresorption. För att undersöka vilka molekyler som kan vara 87

20 Lerner et al betydelsefulla kliniskt bedriver vi flera parallella projekt. I ett studerar vi förekomsten av benmetabolt aktiva substanser i inflammatorisk vätska, exsudat, från patienter med parodontit, lossnande ledproteser, osteoartrit eller reumatoid artrit. I andra projekt, som vi nu har fått etiska tillstånd till att bedriva, studerar vi geners betydelse för parodontit, genuttryck i inflammerad gingiva och proteinuttryck i gingiva och fickexsudat. I samarbete med bland annat Anders Holmlund, parodontologiavdelningen i Gävle, har vi visat att gingivalvätska från patienter med parodontit innehåller substanser som stimulerar benresorption i organodlade skalltak från möss. I gingivalvätska från friska patienter kan ingen sådan aktivitet påvisas. Aktiviteten är oerhört koncentrerad i det inflammatoriska exsudatet. Vi kan späda ut de få mikroliter som kan samlas in upp till gånger och ändå påvisa aktiviteten. I vätska från fickor som behandlats kirurgiskt kunde benresorptionsaktivitet fortfarande påvisas i många fickor 12 månader efter behandling. Cytokinerna il-1a och il-1b var kraftigt förhöjda i de inflammatoriska exsudaten. De minskade också betydligt mer i exsudaten än den benresorberade aktiviteten efter behandling. Korrelationsanalyser visade att den resorptionsstimulerande aktiviteten inte kunde förklaras av förekomsten av il-1a eller il-1b. Med hjälp av antikroppar som specifikt neutraliserat antingen den ena eller andra cytokinen och med hjälp av en antagonist till il-1-receptorn har vi i pågående försök kunnat bekräfta resultatet. Vi studerar för närvarande med vilken molekylär mekanism den inflammatoriska vätskan stimulerar resorption och med hjälp av antikroppar mot andra cytokiner som är kända för att stimulera benresorption försöker vi kartlägga vilken eller vilka molekyler i exsudatet som är benresorptionsstimulerande. I detta projekt är Anders Holmlund doktorand och han ska försvara sin avhandling i maj I samarbete med ortopeder vid Malmö allmänna sjukhus, Karolinska institutet samt Mark Perry vid Departments of Anatomy and Clinical Sciences North Bristol, University of Bristol har vi påvisat benresorptionsstimulerande aktivitet i ledvätska från patienter med lossnande ledproteser. Ingen sådan aktivitet finns i ledvätska från friska individer men förvånande nog också i exsudat från patienter med osteoartrit. Den resorptionsstimulerande aktiviteten från båda typerna av exsudat beror på stimulering av den osteoklastdifferentierande cytokinen rankl i osteoblaster. Aktiviteten kunde hämmas med hjälp av den rankl-neutraliserande decoyreceptorn opg. Effekten berodde inte på förekomst av de resorptionsstimulerande cytokinerna il-1a, il- 1b, tnf-a, il-6 eller il-17 men inte heller på förekomst av pge 2 eller rankl i exsudatet. Ledvätska från patienter med osteoartrit var mer benägen att stimulera uttryck av gener för benbildning jämfört med exsudat från lossnande ledproteser. Fyndet är förenligt med att osteoartros ofta ger upphov till osteosklerotiska lesioner nära en led. Vi planerar att studera betydelsen av de substanser och mekanismer som är betydelsefulla i in vitro-systemen genom att undersöka vilken roll de har i ett experimentellt parodontitsystem in vivo. Vi har etiskt tillstånd att starta försök med bakteriellt orsakad parodontit hos möss för att studera de patogenetiska mekanismer som ligger bakom att gingival inflammation kan framkalla lokal osteoklastbildning och alveolär benförlust. Med hjälp av möss som saknar genen för de misstänkt aktiva mekanismerna kan vi se vilken betydelse olika substanser har i ett intakt djur. Den vanligaste uppfattningen är att det är inflammatoriska celler som producerar de inflammationsmediatorer som påverkar remodellering av intilliggande ben. Vi testar hypotesen att gingivala fibroblaster kan bilda osteotropa cytokiner och att detta kan regleras av proinflammatoriska och antiinflammatoriska cytokiner (figur 1). Vi har visat att gingivala fibroblaster från human frisk gingiva kan bilda flera cytokiner i il-6 familjen (som il-6, il-11 och lif men inte osm), att detta stimuleras av il-1 och tnf-a men hämmas av il-4 och il-13. Fibroblasterna uttrycker stora mängder m-csf och opg men inget rankl. Gingivala fibroblaster kan också stimuleras att bilda stora mängder benresorptionsstimulerande pge 2. I samarbete med Pedro Souza och Claudio Costa Neto i Brasilien kartlägger vi förekomsten och reglering av olika Toll-liknande receptorer i gingivala fibroblaster och hur aktivering av vissa av dessa reglerar uttrycket för osteotropa cytokiner. Vi har isolerat gingivala fibroblaster från patienter med parodontit och kommer att jämföra bildning av osteotropa cytokiner och förekomst av Tollliknande receptorer i fibroblaster från frisk och sjuk gingiva. Ortoped Acke Ohlin, för närvarande docent vid Lunds universitet, Martin Andersson, för närvarande at-läkare Enköping, tandläkare Py Palmqvist och grekiske tandläkaren Georgios Belibasakis har disputerat inom projektet. Tumörer Maligna tumörer som metastaserar till skelettet leder lokalt till en förändrad ombyggnad av benvävnaden som innebär att både benresorption och bennybildning stimuleras, i likhet med inflammatoriska processer i närheten av benet. 88