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Untersuchung der kieferorthopädischen Zahnbewegung bei Mäusen
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JoVE Journal Biology
Studying Orthodontic Tooth Movement in Mice

Untersuchung der kieferorthopädischen Zahnbewegung bei Mäusen

Full Text
1,602 Views
07:17 min
August 2, 2024

DOI: 10.3791/66884-v

José Alcides Almeida de Arruda1, João Pacheco Colares2, Mariana de Souza Santos3, Victor Zanetti Drumond4, Talita Martins5, Carolina Bosso André2, Flávio Almeida Amaral6, Ildeu Andrade Jr.7, Tarcília Aparecida Silva8, Soraia Macari2

1Department of Oral Diagnosis and Pathology, School of Dentistry,Universidade Federal do Rio de Janeiro, 2Department of Restorative Dentistry, School of Dentistry,Universidade Federal de Minas Gerais, 3Department of Physiology and Biophysics, Biological Science Institute,Universidade Federal de Minas Gerais, 4Private Clinic, 5Department of Metallurgical and Materials Engineering, School of Engineering,Universidade Federal de Minas Gerais, 6Laboratory of Immunopharmacology, Department of Biochemistry and Immunology, Biological Science Institute,Universidade Federal de Minas Gerais, 7Department of Orthodontics, School of Dental Medicine,University of Pittsburgh, 8Department of Oral Surgery, Pathology and Clinical Dentistry, School of Dentistry,Universidade Federal de Minas Gerais

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Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.

Overview

This research presents a protocol for studying orthodontic tooth movement (OTM) in a mouse model, focusing on maxillary bone remodeling and root resorption in response to mechanical stimuli. Key findings demonstrate the effectiveness of this model for analyzing tooth movement and evaluating potential therapeutic strategies to prevent bone loss.

Key Study Components

Research Area

  • Orthodontic tooth movement
  • Bone adaptation mechanisms
  • Bone resorption response

Background

  • Study of maxillary bone remodeling
  • Pharmacological and genetic influences on bone loss
  • Advancements in dental treatment technologies

Methods Used

  • Surgical application of orthodontic forces using springs on mice
  • Transgenic mouse models
  • Micro-computed tomography for image analysis

Main Results

  • Mean cement enamel junction distances were measured to quantify tooth movement
  • Root mineral density and volume assessments indicated orthodontic-induced inflammatory changes
  • The study enhances our understanding of mechanical stress effects on bone

Conclusions

  • The OTM mouse model provides useful insights into bone adaptation under mechanical stress
  • This research supports future studies aimed at improving orthodontic treatments and therapies for bone loss

Frequently Asked Questions

What is orthodontic tooth movement (OTM)?
OTM is the process by which teeth are moved through the bone in response to applied orthodontic forces.
How does maxillary bone remodeling occur?
Maxillary bone remodeling involves the dynamic processes of bone formation and resorption influenced by mechanical forces and biological factors.
What technologies are used in this study?
The study employs micro-computed tomography for imaging and analysis, along with surgical techniques to apply orthodontic forces.
Why is it important to study bone response to mechanical stimuli?
Understanding bone response helps develop effective treatments for conditions like osteoporosis and informs orthodontic practices.
What are potential therapeutic strategies discussed?
The study suggests targeting osteoclastic enzymes with molecules like phosphate kinase and dioxygenase 1 to enhance bone protection.
What challenges were faced in the experimental procedures?
One major challenge was the manual skills required to apply mechanical forces accurately to the mouse molars during the experiment.
What future research could be conducted following this study?
Future research may explore additional molecules or interventions that can protect against bone loss under mechanical stress.

In dieser Arbeit stellen wir ein Protokoll zur Untersuchung der kieferorthopädischen Zahnbewegung (OTM) vor, das als geeignetes Modell dient, um die Mechanismen der Knochenanpassung, der Wurzelresorption und der Reaktion von Knochenzellen auf mechanische Reize zu untersuchen. Dieser umfassende Leitfaden bietet detaillierte Informationen über das OTM-Modell, die Mikrocomputertomographie-Erfassung und die anschließende Analyse.

Das erste Ziel dieser Forschung ist es, den Umbau des Oberkieferknochens zu analysieren und dann auf die Resorption als Reaktion auf pharmakologische Stimuli oder die Verwendung von transgenen Reizen zu untersuchen. Diese Studie zielt darauf ab, den Weg für zukünftige therapeutische Strategien zur Modulation des Knochenverlusts im Zusammenhang mit dem Knochenumbau zu ebnen. Zu den jüngsten Fortschritten gehört die Analyse des molekularen Designs, um den Verlust der Knochenmassensterblichkeit zu verhindern oder zu behandeln. Diese Innovation hat dazu beigetragen, Zahnbehandlungen zu verbessern, die Strukturen wie Kieferorthopädie und Zahnimplantate betreffen.

Zu den Technologien, die derzeit eingesetzt werden, um die Forschung auf unserem Gebiet voranzutreiben, gehören die Verwendung genetisch veränderter Tiere, die computergestützte Makrotomographie-Analyse, Fortschritte in der Federtechnologie und die Entwicklung von Materialien für Zahndeskriptoren. Die primäre experimentelle Herausforderung besteht darin, die manuellen Fähigkeiten zu erwerben, die erforderlich sind, um Federn herzustellen, die präzise auf den oberen rechten ersten Backenzahn von Mäusen kleben. Dieses Verfahren wird in Anästhesie durchgeführt, wobei die Mäuse auf einem Operationstisch positioniert werden, und zwar mit Hilfe einer Mikroskopie, um die Genauigkeit zu gewährleisten. Östrogenmangel, wie er bei Osteoporose beobachtet wird, wurde mit einem verstärkten Umbau des Oberkieferknochens in Verbindung gebracht.

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