Rolul magnitudinii fortei in deplas dentare

Rolul magnitudinii fortei in deplas dentare

Dificultatile in interpretarea rezultatelor studiilor despre rata deplasarilor dentare sub actiunea fortelor ortodontice, provin din faptul ca majoritatea lor au studiat miscarea de tipping (Quinn RS, Yoshikawa K. A reassessment of force magnitude in orthodontics. Am J Orthod 1985;88:252-60.), (Hixon EH, Atikian H, et all. Optimal force, differential force, and anchorage. Am J Orthod 1969;55:437-457.), (.Buck D, Church D, A histologic study of human tooth movement. Am J Orthod 1972;62:507-16.), in care coroana dentara este luata ca punct de referinta pentru masurarea acestei deplasari. Relatia dintre rata deplasarii coronare si cea a deplasarii radiculare depinde de pozitia centrului de rotatie care este greu de determinat si care probabil se modifica pe parcursul deplasarii (Burston C, Pryputniewicz R. Holographic determination of rotation produced by orthodontic forces. Am J Orthod 1980;77, 396-409.).

Anne Marie Kuijpers-Jagtman,

Evidenced-Based Orthodontic Care: A Challenge!

www.cdabo.org/kuijpers

Relatia magnitudine deplasare

Quinn RS, Yosikawa, KA, reassessment of force magnitude in orthodontics.

Am J Orthod. 1985;88:252-260

In 2001 autoarea a cautat informatii si articole care sa sustina oricare dintre modelele matematice de mai sus pentru deplasarea dentara. Ea a inceput cercetarea de la site-ul Cochrane (www.cochrane.org) si a constatat ca nu exista nici o meta-analiza sau comentariu sistematic publicat cu aceasta tema. A cercetat articolele din PubMed, cu exceptia prezentarilor de caz si a gasit 333 studii umane si 93 studii pe animale privind deplasarea dentara, dar nici o recenzie sistematica. Ea si-a efectuat propria revizuire sistematica a acestor 426 articole:

Criteriile pentru includerea studiilor in revizuire sistematica s-au referit la gama de fortele aplicate, tipul de deplasare dentara masurata si pentru studiile pe animale speciile de animale testate.

A incercat sa depisteze daca aceste studii indeplinesc criteriile de a fi incluse intr-o meta-analiza.

Ea a gasit doar 17 studii pe animale si 12 studii umane care se potrivesc cu criteriile de includere si a constata ca nu pateu realiza o meta-analiza (Ren, Y, Maltha, JC, Kuijpers-Jagtman, AM, Optimum Force Magnitude for Orthodontic Tooth Movement: A Systematic Literature Review, Angle Orthod. 2003;73:86-92.). Astfel ea a stabilit ca un raspuns la aceasta relatie magnitudine forta-deplasare ar putea fi obtinut doar prin efectuarea unui studiu clinic controlat. Rezultatele experimentului ei au aratat ca:

Curba deplasarii dentare poate fi impartita in 4 faze: 1-faza initiala a deplasarii dentare; 2-faza de arestare (oprire) a deplasarii; 3-faza de accelerare; 4-faza de deplasare liniara constanta.

1. Faza 1 poate fi interpretata ca miscarea initiala a unui dinte in alveola proprie;

2. Faza 2 poate fi considerata ca o perioada de arestare a deplasarii dentare si este, probabil, asociate hialinizarii de la nivelul ligamentului parodontal.

3. Faza 3 se caracterizeaza printr-o miscare continua dentara cu o rata de crestere. Aceasta faza de accelerare poate fi interpretata ca o perioada in care procesele biologice implicate in remodelarea ligamentului parodontal si a osului alveolar ajung la capacitatea lor maxima. Acest lucru poate explica, de asemenea, de ce, ulterior, miscarea dentara constanta este observata si in faza 4.

4. Aceste rezultate sunt in contrast cu studiile umane, care arata un cuplaj al fazelor 3 si 4 intr-o faza unica (Pilon, JJ, Kuijpers-Jagtman, AM, Maltha, JC. The Magnitude of orthodontic force and rate of bodily tooth movement, an experimental study in beagle dogs. Am J Orthod Dentofacial Orthop. 1996;107:16-23. ).

Studii aditionale arata ca:

1.Rata de deplasare dentara este neschimbata ca raspuns la niveluri varietate de forta aplicata.

2. Diferite animale prezinta rate diferite ale miscarii dentare pentru aceeasi forta aplicata. Acest lucru sugereaza ca ar putea exista deplasari lente si deplasari rapide functie de metabolismul osos individual.

3. Rata maxima de deplasare dentara este in medie de 0,27 mm / saptamana. Extrapoland pentru oameni estimarea medie ar fi de 0,29 mm / saptamana, cu un minim de 0,1 mm / saptamana si un maxim de 0,4 mm / saptamana

4. Forta optima de deplasare dentara este cuprinsa intre 104-454 cN. Extrapoland pentru oameni estimarea ar fi de 132-462 cN

5. Modelul matematic cel mai apropiat pentru miscarea dentara este 'D' (vezi mai sus) (Ren, Y, Maltha, JC, Van't Hof, MA, Kuijpers-Jagtman, AM, Optimal Force Magnitude for Orthodontic Tooth Movement: A Mathematical Model, Am J Orthod Dentofacial Orthop. 2004;125:71-77.)

Partea a treia a prezentarii se axeaza pe contentie si recidiva in ortodontie. Concluziile studiului sau retrospectiv au fost realizate pentru pacientii care au purtat timp de un an o placa Hawley superior si un retainer 3-3 inferior. Inregistrari post-retentie au fost realizate si la 2, 5 si 10 ani pentru a aprecia recidiva ortodontica pe baza scorului PAR :

1. 67% din rezultatele ortodontice s-au mentinut la 10 ani post-retentie.

2. 50% din recidivele observate la 10 ani au avut loc la 2 ani post-retentie.

3. 28% din recidivele observate la 10 ani au avut loc intre 2 si 5 ani post-retentie.

4. 12% din recidivele observate la 10 ani au avut loc intre 5 si 10 ani post-retentie (Ren, Y, Kuijpers-Jagtman, AM, Van't Hof, MA, Stability of orthodontic treatment outcome: follow-up until 10 years postretention, Am J Orthod Dentofacial Orthop. 1999 Mar;115(3):300-4.).

Studiile in curs ale autoarei sugereaza ca:

1. 35-40% dintre recidivele miscarii dentare au loc in termen de 4 luni, daca nu este aplicata contentia.

2. Daca contentia este aplicata doar timp de 4 luni si apoi indepartata, 10% din recidive au loc in urmatoarele 4 luni.

3. Cantitatea totala de recidiva pentru un dinte deplasat pe o distanta scurta este similar celei care s-ar produce daca nu se aplica nici un mijloc de retentie.

4. Cantitatea totala de recidiva pentru un dinte deplasat pe o distanta lunga este mai mica daca este aplicat un mijloc de retentie pentru o perioada de timp, comparativ cu absenta acesteia.

Efectul piezoelectricitatii

Sursa Prezentare Michel J. Biology of Orthodontic Tooth Movement

https://www.slideshare.net/jeanmichael/biology-of-orthodontic-tooth-movement-4776905

Inspirat:

Aplicarea unei forte ortodontice pe o structura cristalina (precum osul suu fibrele de colagen) conduce la aparitia unui curent electric, care dispare rapid. Cand forta este eliberata (indepartata) apare un curent electric contrar. Efectul piezoelectric rezulta din migrarea elctronilor in aceasta retea cristalina.Piezoelectricitatea joaca un rol redus in deplasarea ortodontica.

Deplasarea ortodontica necesita actiunea unei forte sustinute, care nu produce curent piezoelectric continuu. Dar aceste semnale piezoelectrice,care apar in mod normal in cursul masticatiei sunt cerute de mentinerea arhitecturii osului alveolar.

Efectul piezoelectricitatii

Schema resorbtie-apozitie.

Fenomenele de resorbtie apozitie

Modificari biochimice:

Dupa 1 ora de la aplicarea presiunii:

cresterea secretiei de prostaglandine E si IL-1

cresterea secretiei de citokine si oxid nitric

Dupa 4 ore:

creste cAMP (chemical mediator for differentiation.(

Prostaglandinele stimuleaza formarea osteoblastilor si osteoclastilor.

Sunt necesare cel putin 4-6 ore de aplicare continua a fortei pentru a se produce deplasare ortodontica. Daca un aparat ortodontic mobil este purtat mai putin nu are nici un efect.Eficienta maxima apare daca este purtat 7 ore continuu.

Rezultatul aplicarii unei forte continue usoare:

osteoclastele initiaza resorbtialaminei dure dinspre zona ligamentului parodontal,

osteoclastele apar in doua moduri:

o      derivate chiar din ligamentul parodontal,

o      de la distanta pe cale sanguina.

Aceste fenomene poarta denumirea de resorbtie frontala (directa).

Rezultatul aplicarii unei forte continue puternice:

<1secunda:fluidele din ligamentul parodontal sunt comprimate, osul alveolar se curbeaza si sunt generate semnale piezoelectrice;

1-3secunde: fluidele din ligamentul parodontal sunt extravazate si dintele se deplaseaza in interiorul alveolei;

3-5 secunde in zona de presiune vasele sanguine sunt obstruate;

dupa cateva minute se intrerupe circulatia sanguina in zona comprimata;

cateva ore: celulele din aria de comprimare sunt distruse;

3-5zile se produce diferentierea celulara in spatiile medulare adiacente; incepe resorbtia subminanta,

7-14zile lamina dura adiacenta zonelor de compresie este indepartata prin resorbtie subminanta si incepe deplasarea dentara.

Relatia dintre resorbtia directa si subminanta

Modificari celulare:

absenta circulatiei sanguine conduce la o necroza sterila in ligamentul parodontal,

apar ariile de hialinizare,

apar osteoclaste din spatiile medulare adiacente si incep sa se ataseze inferior, osului alveolar imediat adiacent zonelor necrotice ligamentare,

apare o intarziere initiala in deplasarea dentara din doua motive:

o      o intarziere in stimularea diferentierii celulare din interiorul spatiilor medulare,

o      o grosime considerabila din os este indepartata din zona inferioara si deplasarea dentara poate incepe..

Resorbtie subminanta.

Scheme tipuri deplasare:

abc

Referat: Dieta - sugestii Document online: Determinarea clorurii de sodiu din produsele din carne

a tipping controlat, b tipping necontrolat, c deplasare corporeala

abcd

a rotatie, b inclinare mezio-distala, cintruzie, d extruzie

Forte:

Efectul medicatiei asupra deplasarii dentare:

Kılıç N, Oktay H, Ersöz M. Effects of force magnitude on tooth movement: an experimental study in rabbits. The European Journal of Orthodontics Advance Access September 9, 2009:1-5.

In zonele de tensiune, fibre ligamentului parodontal sunt intinse in functie de magnitudinea fortei si rezultatul  fortei ortodontice consta in lextensia (largirea) membranei periodontale (Thilander et al, 2000.) (Thilander B , Rygh P , Reitan K Tissue reactions in orthodontics . In: Graber TM (ed). Orthodontics: current principles and techniques . CV Mosby , St Louis 2000:117-156). Ca urmare a remodelarii ligamentului parodontal si osului alveolar, se produce deplasarea dentara (Henneman si colab., 2008.) (Henneman S, Von den Hoff JW, Maltha JC. Mechanobiology of tooth movement . European Journal of Orthodontics 2008;30:299-306. ).

Exista, un alt grup de autori care considera ca nu exista nici o asociere intre amplitudinea fortei si deplasarea dentara(Pilon si colab. 1996; Owman-Moll si colab. 1996a; Kyomen si Tanne, 1997; Melsen, 1999) (Pilon JJGM, Kuijpers-Jagtman AM, Maltha J. Magnitude of orthodontic forces and rate of bodily tooth movement. An experimental study. American Journal of Orthodontics and Dentofacial Orthopedics, 1996:110:16-23.), (Owman-Moll P, Kurol J, Lundgren D. Effects of a doubled orthodontic force magnitude on tooth movement and root resorptions. An inter-individual study in adolescents. European Journal of Orthodontics, 1996a;18:141-150.), (Kyomen S, Tanne K. Influences of aging changes in proliferative rate of PDL cells during experimental tooth movement in rats . Angle Orthodontist, 1997;67:67-72.), (Melsen B. Biological reaction of alveolar bone to orthodontic tooth movement. Angle Orthodontist 1999;69:151-158.).

Experimentul de fata realizat pe iepuri a aratat ca gradul deplasarii dentare este legat de magnitudinea fortei, dar cresterilele in miscare dentara totala nu sunt egale cu cresterile in magnitudinea fortei.

Henneman S, Von den Hoff JW, Maltha JC. Mechanobiology of tooth movement. European Journal of Orthodontics 2008;30: 299-306.

Una dintre legile ortodontiei este aceea ca un dinte poate fi deplasat prin osul alveolar atunci cand o forta ortodontica adecvata este aplicata asupra acestuia. Ea se bazeaza pe principiul ca o schimbare in incarcarea mecanica a unui sistem biologic are ca rezultat solicitarea acestuia, solicitare  care, ulterior, conduce la raspunsuri celulare care vizeaza adaptarea sistemului la conditiile modificate. Un rezultat al acestui principiu este reprezentat de remodelarea ligamentului parodontal si osului alveolar din jurul unui dinte ca urmare a aplicarii fortei ortodontice. Exista in literatura de specialitate descrieri detaliate ale proceselor care au loc in timpul miscarii dentare ortodontice (Krishnan si Davidovitch, 2006; Masella si Meister, 2006), dar o imagine concisa de ansamblu a proceselor de inductie inca lipseste. Prin urmare, scopul acestei analize este de a descrie procesele mecanice si biologice care au loc in timpul miscarii dentare ortodontice si de a oferi o actualizare a literaturii actuale. Pentru a elucida cascada complexa de evenimentele care au loc dupa aplicarea unei forte ortodontice pe un dinte, este introdus un nou model teoretic bazat pe cunostintele existente.

Terminologie:

In ortodontie, cele doua parti ale unui dinte deplasat sunt numite in mod normal, zona de presiune si de tensiune. Termenul 'presiune' sugereaza o incarcare a ligamentului parodontal si a osului de catre forta ortodontica. Acest lucru nu este ceea ce pare. Contradictie aparenta poate fi explicata prin doua fenomene. In primul rand sunt prezente fibre de colagen in ligamentul parodontal care conecteaza dintele la osul alveolar. In zona de presiune aceste fibre sunt orientate astfel incat sa se descarce la nivelul osului alveolar, conducand la resorbtia acestuia (Melsen, 2001). In al doilea rand, o redistribuire a lichidelor din ligamentul parodontal conduce la revenirea rapida la presiune normala a fluidului in spatiul parodontal. Pentru a evita confuzia in continuare se vor folosi termenii de zona de resorbtie pentru partea de presiune si zona de apozitie in loc de partea de tensiune.

Modelul teoretic.

Modelul este prezentat in figura 1 si demonstreaza principalele procese care au loc dupa aplicarea unei forte ortodontice. In acest model se presupune ca forta este exercitata asupra unui singur dinte si conduce la deplasarea corporeala a acestuia. O perioada de arestare (oprire) a deplasarii are loc adesea dupa aplicarea unei forte, din cauza necrozei tesuturilor locale (Rygh, 1973; Brudvik si Rygh, 1994). Miscare dintelui prin os poate incepe doar dupa eliminarea acestui tesut necrotic sau hialinizat de catre celulele fagocitare, cum ar fi macrofagele, celulele gigant straine si eventual, osteoclaste (Okumura, 1982; Nakamura si colab, 2001).

Deoarece nu este esential pentru procesul de remodelare osoasa din timpul miscarii dentare si din motive de claritate, aceasta perioada de hialinizare si reactia ulterioara inflamatorie nu sunt incluse in model. Atasarea dintelui la nivelul osului este prezentata schematic in figura 2. O vizualizare a schimbarilor din sistem care au loc dupa aplicarea fortei externe este, de asemenea, indicata.

Modelul teoretic descrie patru etape ale inducerii deplasarii dentare. Aceste etape sunt: (1)Solicitarea matricii si fluxul de lichid (Figura 1a). Imediat dupa aplicarea unei forte exterioare solicitarea matricii ligamentului parodontal si osului alveolar are ca rezultat modificarea fluxul de lichide din cele doua structuri. (2) Solicitarea celulara (strain) (Figura 1b). Ca urmare a solicitarii matricii si fluxul de lichid celulele sunt deformate. (3) Activarea si diferentierea celulara (figura 1c). Ca raspuns la deformare, fibroblastii si osteoblastii ligamentului parodontal, precum si osteocitele osului alveolar sunt activate. (4) Remodelarea (Figura 1d). O combinatie a remodelarii ligamentului parodontal si apozitia localizata si resorbtia osului alveolar permit deplasarea dentara. Aceste etape vor fi descrise detaliat in urmatoarele sectiuni.

Solicitarea matricii si fluxul de lichid:

Imediat dupa aplicarea unei forte, dintele se misca in alveola proprie pe o anumita distanta. Gradul de deplasare depinde de proprietatile biomecanice si de dimensiunile ligamentului parodontal. Aceasta miscare duce la aparitia unei sarcini pozitive (deformare tensionala) in ligamentul parodontal de partea radacinii unde in viitor va apare apozitia (Reitan, 1951) si prin urmare, apare o intindere a fibrelor de colagen, care conecteaza dintele la os (Ryghsi colab, 1986;. Melsen, 1999). In ligamentul parodontal de partea radacinii unde in viitor va apare resorbtia se produce o sarcina negativa (deformare de compresie) (Reitan, 1951) si, in consecinta, fibrele sunt relaxate (Melsen, 1999; Binderman si colab, 2002.). Solicitarea depinde de proprietatile materiale ale ligamentului parodontal si fortei aplicate. Proprietatile materiale ale ligamentului parodontal au fost analizate masurand deplasarea dentara in relatie cu sarcina aplicata in experimente efectuate atat pe animale cat si pe oameni (Chiba si Komatsu, 1993; Van Driel si colab. , 2000; Yoshida si colab.2001; Komatsu si colab., 2004; Cronau si colab, 2006). Aceste studii au dat rezultate foarte variate. Datele au fost folosite pentru analiza distributiei stresului in ligamentului parodontal folosind analiza elementelor finite (FEM) (van Driel si colab, 2000;. Natali si colab, 2004; Cattaneo si colab , 2005). Exista dovezi pentru existenta unei relatii non-lineare si dependente de timp intre forta si deplasare, indicand faptul ca ligamentul parodontal este viscoelastic (Yoshida si colab.2001; Cronau si colab, 2006). Acest comportament poate fi descris ca avand proprietati viscoelastice doar pentru fibrele ligamentului parodontal (Sasano si colab, 1992.; van Driel si colab, 2000; Komatsu si colab, 2004; Natali si colab 2004), dar un model vascoelastic cu doua faze pentru fibre (fibre-reinforced ) pare a fi un model mai realist. Ultimul model prevede aparitia unui flux de fluid in ligamentul parodontal aproape imediat dupa aplicarea fortei in ambele tipuri de zone de apozitie si resorbtie, urmat de o crestere a presiunii matricei vascoelastice, care este determinata in principal de catre fibrele de colagen. Acest model poate foarte bine sa explice datele obtinute in vivo pentru comportamentul mecanic al ligamentului parodontal (date nepublicate).

In plus, forta externa conduce, de asemenea, la solicitarea osului alveolar de partea zonei de apozitie prin fasciculele de fibre de colagen care conecteaza dintele la osul alveolar (Cronau si colab, 2006;. Meikle, 2006). O teorie importanta care descrie reactia osului la solicitare implica efectul fluxului de fluide asupra  celulelor osoase (Weinbaum si colab, 1994.; Cowin si colab, 1995; Mak si colab, 1997). Acesta descarcare (shear) de fluid pe care o presupune teoria stresului se bazeaza pe prezenta osteocitelor prinse in lacunele osoase. Aceste celule sunt interconectate prin filamente care strabat micile canale osoase denumite canalicule. Solicitarea osului are ca rezultat un flux de fluid prin canaliculi care are ca rezultat descarcarea stresului osteocitelor, care sunt astfel activate. Acesta ipoteza a fost sugerata de faptul ca in zonele cu un flux de fluid redus la nivel canalicular se produce apoptoza osteocitelor, care atrage ulterior osteoclastele catre aceste site-uri (Burger si colab 2003; Tan si colab, 2006). Acest lucru s-ar putea produce pe partea de resorbtie a dintelui in cazul in care descarcarea osului ar conduce la o reducere a fluxului de fluid. Intr-adevar, a fost aratat in experimente pe soareci ca descarcarea osoasa conduce la cresterea apoptozei osteocitelor urmata de resorbtie osoasa (Aguirre si colab, 2006). Acest concept de senzor mecanic al osteocitelor pe care-l reprezinta solicitarea derivata din fluxul de fluid din canalicule este sustinut de datele in vitro ale unor studii precum (Klein-Nulend si colab, 1995c;. Ajubi si colab, 1996;. Owan si colab, 1997; Westbroek si colab, 2000; Tan si colab 2006). Studii pe modele animale sprijina, de asemenea, aceasta teorie (Pitsillides si colab, 1995;. Turner si colab, 1995.) si prezenta unui flux de fluid canalicular in tibia de soarece a fost demonstrata (Knothe Tate si colab, 2000.).

Au fost propuse doua alternative pentru teoriafluxului de fluide. Prima presupune actiunea unui stimul mecanic, o forta exterioara, direct asupra celulelor osului alveolar (Kimmel, 1993; Mullender si Huiskes, 1995). Efectul direct al incarcarii este sustinut de studii in vitro, dar in aceste experimente, tensiunile (solicitarile) utilizate au fost mult mai mari decat cele care se considera ca apar in os (Harter si colab, 1995;. Brand si colab, 2001). Incarcarea mecanica directa cu niveluri de stress (solicitare) similare cu cele masurate in vivo nu provoaca nici o reactie celulara la nivelul osteocitelor umane in vitro (Owan si colab, 1997; You si colab, 2000).

A doua teorie alternativa se bazeaza pe principiul ca microleziunile osoase determina un raspuns celular (Mori si Burr, 1993; Taylor si Lee, 2003). Aceasta teorie a microleziunilor s-a dezvoltat plecand de la ipoteza ca microfisurile care apar in os, sunt rezultatul fenomenului de oboseala a materialului. Acest lucru ar putea duce la apoptoza osteocitelor din jurul fisurilor care, dupa cum s-a mentionat anterior, atrag osteoclastele la nivelul acestor site-uri (Noble si colab, 1997; Noble 2005.). Studiile pe animale arata cantitati crescute de osteocite apoptoice in combinatie cu cresterea numarului de osteoclaste dupa incarcarea mecanica a osului (Noble si colab, 2003;. Clark si colab, 2005). In plus, un numar crescut de microfisuri a fost gasit langa side-urile de resorbtie, in timpul fazei initiale de miscare dentara ortodontica in experimente pe porci (Verna, si colab 2004.). Acest lucru sugereaza ca nu numai reducerea flzxului de fluid, ci si microfisurile ar putea provoca apoptoza osteocitelor Microfisurilor reflecta prejudiciul initial suportat de os care este ulterior remodelat.

In rezumat, aplicarea unei forte exterioare pe un dinte solicita (intinde) matricea ligamentului parodontal si provoaca un flux de fluid in tesut. Concomitent, in conformitate cu teoria fluxului de fluid, solicitarea osoasa induce aparitia fluxului de fluid canalicular, ceea ce conduce la un stres de forfecare la nivelul osteocitelor. In plus, microleziunile osoase care apar dupa aplicarea fortei ar putea fi si ele implicate.

Solicitarea (intinderea) celulara (figura 1b):

Deformare directa a celulelor ligamentului parodontal este posibila prin intermediul transductiei stresului prin legaturile (atasamentele) celulelor matricii (Beertsen si colab., 1997), iar deformarea indirecta ar putea fi indusa de fluxul de fluid (Davidovitch, 1991). Legaturile (atasamentele) celulelor matricii sunt formate prin legarea la site-urile (domeniile) extracelulare a integrinelor proteinelor matricei extracelulare (ECM). Integrinele sunt proteine transmembranare care prezinta site-uri (domenii) extra-si intracelulare. In interiorul celulei, site-urile (domeniile) citoplasmatice ale integrinelor sunt conectate la citoschelet prin intermediul unui complex multiproteinic (Goldmann, 2002). Acest complex de aderenta focal nu transduce numai solicitarea (intinderea) matricei citoscheletului, dar, de asemenea, activeaza proteinkinaze care initiaza o varietate de cai de semnalizare intracelulare (Hynes, 1992; Wang si Thampatty, 2006). Nu este stabilit clar modul cum are loc transductia semnalului dupa deformarea indirecta datorata fluxului de fluid, desi citoscheletul este, probabil, de asemenea, implicat. Alternativ, s-a emis ipoteza prezentei unor receptori specifici pentru fluid pe suprafata celulei (Cherian si colab, 2005;. Wall si Banes, 2005).

Indiferent de mecanismul exact, celulele ligamentului parodontal trebuie sa fie foarte sensibile la stimulii mecanici. Acest lucru este demonstrat intr-adevar de studiile in vitro, in care fibroblastele ligamentului parodontal reactioneaza direct la deformare prin producerea de citokine, a altor mediatori si metaloproteinazelor matricei (MMPs), care degradeaza colagenul (Von den Hoff, 2003;. Yamaguchi si colab 2004; Snoek-van den Beurden si Von Hoff, 2005). In sectiunea urmatoare se va discuta despre unii mediatori importanti.

Multe dintre studiile in vitro au asezat culturile pe fundul unor vase flexibile care sunt intinse, deformand astfel in mod direct celulele (Banes si colab, 1985). Deformarea Indirecta mecanica a fost efectuata in vitro prin aplicarea unui flux de fluid pulsatil. Datele obtinute arata ca nu numaideformarea directa celulara, ci si deformarea indusa de fluxul de fluid, conduc la raspunsuri celulare in fibroblastele ligamentului parodontal (van der Pauw si colab, 2000.). Stimularea mecanica de catre fortele ortodontice, in vivo, creste, de asemenea, nivelurile de mediatori, cum ar fi interleukinele in ligamentul parodontal (Davidovitch si colab, 1988.; Alhashimi si colab, 2001). In afara de fibroblasti, osteoblastii ligamentului parodontal sunt, de asemenea, sensibili la stimularea mecanica. S-a demonstrat ca senzorii mecanici ai osteoblastilor determina eliberarea de molecule de semnalizare, cum ar fi prostaglandinele umane, dupa deformarea directa si indirecta a osteoblastelor (Bakker si colab, 2003; Mullender si colab, 2004; Tang si colab, 2006).

S-a presupus ca apare un stres de forfecare al osteocitelor in os, ca urmare a fluxului de fluid canalicular datorat aplicarii unei forte ortodontice. Similar activarii celulelor ligamentului parodontal de catre fluxul de fluid, semnalul ar putea fi transdus osteocitelor prin intermediul receptorilor specifici sau prin intermediul deformarii citoscheletului (Duncan si Turner, 1995). Osteocitele raspund fluxului de fluid in vitro prin productia de mediatori, cum ar fi oxidul nitric (NO) si prostaglandinele (Klein-Nulend si colab, 1995b;. Westbroek si colab, 2000.).

In rezumat, dupa aplicarea fortei atat intinderea (solicitarea) matricei cat si fluxul de fluid din ligamentul parodontal si oasele alveolare determina deformarea celulelor. Prin functia de semnalizare a integrinei si a altor cai de transductie, mediatorii produc activarea mai multor tipuri de celule.

Activarea si diferentierea celulara (figura 1c):

Producerea de mediatori de catre celulele ligamentul parodontal si celulele osoase in timpul stimularii mecanice indica faptul ca aceste celule devin active. In cadrul sectiunii c, sagetile indica care procese celulare sunt induse de mediatori. Sageata 1 indica efectul osteocitelor activate asupra celulelor din ligamentul parodontal. Precursori din ligamentul parodontal, sunt stimulati sa se diferentieze in osteoblaste, de catre factorii produsi de osteocitele activate (Dereka si colab, 2006). Exemple de astfel de factori sunt proteinele osoase morfogenice (2, 6, si 9) si factorul de crestere derivat din trombocite care stimuleaza activitatea osteoblastilor (Cheng si colab, 2003;. Singhatanadgit si colab, 2006). Osteocitele raspund, de asemenea la stres (intindera) in vitro prin producerea de citokine, oxid nitric, prostaglandine si factorul de necroza tumorala-α (Klein-Nulend si colab, 1995b, a;. Ajubi si colab 1996; Westbroek si colab, 2000; Kurata si colab, 2006). In aceste studii in vitro in sprijinul teoriei ca anumite citokine produse de osteocitele  activeaza precursorii osteoclastelor din ligamentul parodontal in zonele de resorbtie, in timp ce oxidul nitric inhiba activitatea osteoclastelor din zonele de apozitie la soareci (Yoo si colab, 2004).

Activarea precursorilor osteoclastelor de catre factorii produsi de ligamentul parodontal si diferentierea in osteoclaste sunt reprezentate de sageata 2. S-a demonstrat ca in zonele de resorbtie, factori solubili, cum ar fi factorul de stimulare a coloniilor, RANKL (receptor activator of nuclear factor kappa β ligand), osteoprotegerinul si proteine osoase morpfogenice regleaza diferentierea osteoclastelor in vitro (Nomura si Takano-Yamamoto, 2000; Zhao si colab, 2002; Kurata si colab, 2006) si in vivo, in timpul miscarii dentare ortodontice la soareci (Shiotani si colab, 2001). Acesti factori sunt produsi de osteocitele prezente in osul alveolar si de osteoblastele si fibroblastele prezenta in ligamentul parodontal (Oshiro si colab, 2002.). Factor de stimulare al coloniilor prezinta importanta in timpul primelor etape de diferentiere. RANKL, receptorul sau RANK, stimuleaza diferentierea in continuare a osteoclastelor. Osteoprotegerinul este un receptor capcana pentru RANKL care previne legarea sa la RANK si astfel stimuleaza si mai mult diferentierea (Theoleyre si colab, 2004.).

Inainte ca resorbtia osoasa efectiva sa poata avea loc, osteoblastele trebuie sa degradeze stratul nemineralizat de osteoid (sageata 3). Numai dupa degradare acestui strat prin activitatea MMP, pot osteoclastele diferentiate sa se ataseze la suprafata osoasa (Birkedal-Hansen si colab, 1993.). Aceasta atasare este mediata de integrine specifice (αvβ3) ( Gay si Weber, 2000) si este stimulata de osteopontinul (OPN) produs de osteoblaste si osteocite. In timpul miscarii dentare ortodontice au fost gasite niveluri crescute de osteopontin in zonele de resorbtie (Terai si colab , 1999.).

Formarea de tesut osos in zonele de tensiune (de apozitie) este o combinatie intre sinteza (matricei extracelulare (ECM) si mineralizare (sageata 4). Studiile in vitro arata ca incarcarea celulelor ligamentului parodontal conduce la cresterea productiei de fosfataza alcalina, osteocalcin si alte proteine noncolagenice ale matricei (Matsuda si colab,1998; Ozaki si colab, 2005; Yang si colab, 2006). Acesti factori ar putea stimula precursori din ligamentul parodontal sa se diferentieze in osteoblaste, care sa conduca la depunerea ulterioara de os. Dupa stimularea mecanica in vitro, osteoblastele produc oxid nitric care este, printre altele, un mediator pentru formarea osoasa (Owan si colab, 1997; You. si colab, 2000; Burger si colab, 2003.; Mullender si colab, 2004).

Productia de factori care regleata degradarea matricei extracelulare de catre celulele ligamentului parodontal este reprezentata de sageata 5. Fibroblastele si osteoblastele ligamentului parodontal reactioneaza in vitro la stresul mecanic prin productia de mediatori Inflammatori, cum ar fi prostaglandinele si de enzime, cum ar fi MMPs si cathepsina care stimuleaza degradarea matricei extracelulare in mod autocrin sau paracrin (Owan si colab, 1997;.. Howard si colab, 1998; You. si colab, 2000.; Yamaguchi si colab, 2004). Studii in vitro au demonstrat, de asemenea ca nu numai descarcarile de la nivelul fibroblastelor din ligamentul parodontal, dar si cele de natura dermica, conduc la reducerea sintezei de colagen si la cresterea secretiei de MMP cu rol de degradare a matricei extracelulare (Langholz si colab, 1995.; Xu si Clark, 1996; Von den Hoff, 2003). Este clar ca degradarea matricei extracelulare a tesuturilor parodontale dupa aplicarea fortei ortodontic are loc atat dupa incarcarea cat si dupa descarcarea celulara. Acest lucru este sustinut de prezenta de niveluri crescute ale MMP atat in zonele de resorbtie cat si in cele de apozitie in timpul miscarii dentare ortodontice (Apajalahti si colab 2003; Takahashi si colab, 2003,2006; Ingman si colab, 2005).

Pe langa degradarea matricei extracelulare este sintetizata una noua in timpul remodelarii structurilor parodontale din jurul dintelui (sageata 6). Nivelurile crescute in sinteza de colagen au fost descoperite in ambele tipuri de zone de resorbtie si apozitie dupa aplicarea fortei ortodontic la om (Bumann si colab, 1997). Mai multi mediatori produsi prin activarea celulelor ligamentul parodontal si osoase stimuleaza sinteza matricei extracelulare si reducerea degradarii acesteia. Exemple sunt membri ai familiei TGF-β (transforming growth factor- β) (Nahm si colab, 2004.). Au fost, de asemenea, gasite niveluri crescute de TGF-β, cathepsina B si L si IL1β in fluidul crevicular al dintilor deplasati ortodontic la om si in zonele de apozitia ale dintilor de soarece dupa aplicarea fortei ortodontice (Uematsu si colab,1996a, b;. Wang si colab, 2000.; Iwasaki si colab, 2001; Yamaguchi si colab, 2004). In plus degradarea matricei extracelulare , este inhibata de inhibitorii de tesut ai MMPs produsi de celulele ligamentului parodontal (Nahm si colab, 2004.; Verstappen si Von den Hoff, 2006).

In rezumat, fibroblastele, osteoblastele, osteocitele si osteoclastele sunt parte dintr-o retea complexa de reglare care induce remodelarea ligamentului parodontal si osoasa in timpul deplasarii dentare ortodontice.

Remodelarea (figura 1d):

In conditii fiziologice, sinteza si degradarea structurilor parodontale este mentinuta la un nivel scazut de homeostazia tesutului (Figura 2a). Dupa aplicarea unei forte exterioare, acest echilibru este perturbat si creste remodelarea atat a ligamentului parodontal cat si cea osoasa ceea ce duce la deplasarea dentara (Figura 2b, c). In zonele de resorbtie, ligamentul parodontal si osul alveolar sunt degradate pentru a crea spatiu pentru miscarea dentara, in timp ce un nou tesut ligamentar este format simultan pentru a mentine atasamentul. Remodelarea extensiva a matricei ligamentului parodontal are loc dupa activarea fibroblastelor din ligamentul parodontal. Intre timp, precursorii osteoclastelor migreaza pe suprafata osoasa si se diferentiaza  in osteoclaste. Dupa diferentiere, osteoclastele activate se ataseaza la suprafata osoasa cu ajutorul de integrinelor specificatii (Gay si Weber, 2000). Osteoclastele atasate sunt supuse unor schimbari morfologice si isi dezvolta caracteristici functionale specifice. Zona clara de pe suprafata osoasa il izoleaza de mediul inconjurator, corpul osteoclastelor contine un vast sistem lizozomal si in zona marginilor neregulate (ruffled border) are loc resorbtia (Hill, 1998). Osteoclastele elibereaza ioni de hidrogen lanivelul acestor margini neregulate (ruffled border), care dizolva matricea anorganica si, dupa ce matrice organica este resorbita de catre enzime, precum cathepsina si MMPs (Teitelbaum si colab, 1997; Phan si colab, 2004), atasamentul principalelor fibre ale ligamentului parodontal la os este pierdut. Fibrele nefunctionale care contin in principal colagen de tip I sunt degradate si inlocuite cu un tesut conjunctiv constituit in principal din colagen de tip III (Pilon, 1996).

In zonele de apozitie, fibrele sunt intinse si are loc remodelarea ligamentului parodontal. Osul de neoformatie este format de osteoblastele activate care mai intai produc o noua matrice extracelulara care este apoi mineralizata intr-o maniera unidirectionala. Intr-o etapa ulterioara, atunci cand noul strat de os devine mai gros, unele osteoblaste vor fi prinse in os si se transforma in osteocite. Fibrele principale ale ligamentului parodontal vor fi, de asemenea prinse in osului nou format ca fibre Sharpey. In acelasi timp, o noua matrice a ligamentului parodontal este formata pentru a mentine latimea ligamentului parodontal si pentru a fixa dintele la nivelul osului alveolar. Acest nou ligamentul parodontal contine fibre principale dense, in principal reprezentate de colagen de tip I, necesare fixarii corecte a dintelui la nivelul osului alveolar. Ambele tipuri de zone, de resorbtie si de apozitie arata o reglare in plus a sintezei de colagen dupa aplicarea fortei ortodontic (Bumann si colab., 1997) dar tipul de colagen este diferit. O mai mare crestere a colagenului de tip I a fost gasita in zonele de apozitia comparativ cu zonele de resorbtie dupa aplicarea fortei ortodontice , in experimente pe soareci (Nakagawa si colab, 1994.).

Concluzii:

Modelul teoretic introdus (figura 1) este o imagine schematica de ansamblu a proceselor care au loc dupa aplicarea unei forte ortodontice. Solicitarea (intinderea) matricei la nivelul ligamentului parodontal si osului alveolar imediat dupa aplicarea fortei, are ca rezultat aparitia unui flux de fluid in ambele tesuturi reprezentat de (a). Ca urmare a intinderii matricei si a fluxului de fluid, celulele sunt deformate (b). Ca raspuns la deformare, fibroblastele si osteoblastele din ligamentul parodontal, precum si osteocitele din os sunt activate (c). In d, combinatia intre remodelarea ligamentului parodontal si apozitia si resorbtia localizata a osului alveolar permite dintelui sa se deplaseze. Acest model ar putea oferi clinicianului o mai buna intelegere a proceselor care au loc in timpul deplasarii dentare ortodontice si o mai buna intelegere a consecintelor biologice ale tratamentului ortodontic.

Bibliografie:

Aguirre JI. Osteocyte apoptosis is induced by weightlessness in mice and precedes osteoclast recruitment and bone loss. Journal of Bone and Mineral Research 2006;21:605-615.

Ajubi NE, Klein-Nulend J, Nijweide PJ, Vrijheid-Lammers T, Alblas MJ, Burger EH. Pulsating fl uid fl ow increases prostaglandin production by cultured chicken osteocytes-a cytoskeleton-dependent process. Biochemical and Biophysical Research Communications 1996;225:62-68.

Alhashimi N, Frithiof L, Brudvik P, Bakhiet M. Orthodontic tooth movement and de novo synthesis of proinfl ammatory cytokines. American Journal of Orthodontics and Dentofacial Orthopedics 2001;119:307-312.

Angle EH, Treatment of malocclusion of the teeth and fractures of the maxillae. Angle's system. 6th edn . S S White Dental Manufacturing Co. , Philadelphia 1900.

Apajalahti S, Sorsa T, Railavo S, Ingman T. The i n vivo levels of matrix metalloproteinase-1 and -8 in gingival crevicular fl uid during initial orthodontic tooth movement. Journal of Dental Research .

Bakker AD, Joldersma M, Klein-Nulend J, Burger EH. Interactive effects of PTH and mechanical stress on nitric oxide and PGE 2 production by primary mouse osteoblastic cells. American Journal of Physiology. Endocrinology and Metabolism 2003;285:E608-E613.

Banes AJ, Gilbert J, Taylor D, Monbureau O. A new vacuum-operated stress-providing instrument that applies static or variable duration cyclic tension or compression to cells in vitro. Journal of Cell Science 1985;75:35-42.

Beertsen W, McCulloch CA, Sodek J. The periodontal ligament: a unique, multifunctional connective tissue. Periodontology 2000, 1997;13:20-40.

Binderman I, Bahar H, Yaffe A. Strain relaxation of fi broblasts in the marginal periodontium is the common trigger for alveolar bone resorption: a novel hypothesis. Journal of Periodontology 2002;73:1210-1215.

Birkedal-Hansen H et al. Matrix metalloproteinases: a review. Critical Reviews in Oral Biology and Medicine 1993;4:197-250.

Brand RA, Stanford CM, Nicolella DP. Primary adult human bone cells do not respond to tissue (continuum) level strains. Journal of Orthopaedic Science 2001;6:295-301.

Brudvik P, Rygh P. Multi-nucleated cells remove the main hyalinized tissue and start resorption of adjacent root surfaces . European Journal of Orthodontics 1994;16:265-273.

Bumann A, Carvalho RS, Schwarzer CL, Yen EH. Collagen synthesis from human PDL cells following orthodontic tooth movement . European Journal of Orthodontics 1997;19:29-37.

Burger EH, Klein-Nulend J, Smit TH. Strain-derived canalicular fluid flow regulates osteoclast activity in a remodelling osteon-a proposal. Journal of Biomechanics 2003;36:1453-1459.

Cattaneo PM, Dalstra M, Melsen B. The fi nite element method: a tool to study orthodontic tooth movement. Journal of Dental Research 2005;84:428-433.

Cheng H et al. Osteogenic activity of the fourteen types of human bone morphogenetic proteins (BMPs). Journal of Bone and Joint Surgery 2003;85A:1544-1552.

Cherian PP et al. Mechanical strain opens connexin 43 hemichannels in osteocytes: a novel mechanism for the release of prostaglandin. Molecular Biology of the Cell 2005;16:3100-3106.

Chiba M, Komatsu K. Mechanical responses of the periodontal ligament in the transverse section of the rat mandibular incisor at various velocities of loading in vitro. Journal of Biomechanics 1993;26:561-570.

Clark WD, Smith EL, Linn KA, Paul-Murphy JR, Muir P, Cook ME. Osteocyte apoptosis and osteoclast presence in chicken radii 0-4 days following osteotomy. Calcifi ed Tissue International 2005;77:327-336.

Cowin SC, Weinbaum S, Zeng Y. A case for bone canaliculi as the anatomical site of strain generated potentials. Journal of Biomechanics 1995;28:1281-1297.

Cronau M, Ihlow D, Kubein-Meesenburg D, Fanghanel J, Dathe H, Nagerl H. Biomechanical features of the periodontium: an experimental pilot study in vivo. American Journal of Orthodontics and Dentofacial Orthopedics 2006;129:599.e513-599.e521.

Davidovitch Z. Tooth movement. Critical Reviews in Oral Biology and Medicine 1991,2:411-450.

Davidovitch Z, Nicolay OF, Ngan PW, Shanfeld JL. Neurotransmitters, cytokines, and the control of alveolar bone remodeling in orthodontics. Dental Clinics of North America 1988;32:411-435.

Dereka XE, Markopoulou CE, Vrotsos IA. Role of growth factors on periodontal repair. Growth Factors 2006;24:260-267.

Duncan RL, Turner CH. Mechanotransduction and the functional response of bone to mechanical strain. Calcifi ed Tissue International 1995,57:344- 358.

Gay CV, Weber JA. Regulation of differentiated osteoclasts. Critical Reviews in Eukaryotic Gene Expression 2000;10:213-230.

Goldmann WH. Mechanical aspects of cell shape regulation and signaling. Cell Biology International 2002;26:313-317.

Harter LV, Hruska KA, Duncan RL. Human osteoblast-like cells respond to mechanical strain with increased bone matrix protein production independent of hormonal regulation. Endocrinology 1995;136:528-535.

Hill PA. Bone remodelling. British Journal of Orthodontics 1998,25:101-107.

Howard PS, Kucich U, Taliwal R, Korostoff JM. Mechanical forces alter extracellular matrix synthesis by human periodontal ligament fibroblasts. Journal of Periodontal Research 1998;33:500-508.

Hynes RO. Integrins: versatility, modulation, and signaling in cell adhesion. Cell 1992;69:11-25.

Ingman T, Apajalahti S, Mantyla P, Savolainen P, Sorsa T. Matrix metalloproteinase-1 and -8 in gingival crevicular fl uid during orthodontic tooth movement: a pilot study during 1 month of follow-up after fixed appliance activation. European Journal of Orthodontics 2005 ;27:202-207.

Iwasaki LR, Haack JE, Nickel JC, Reinhardt RA, Petro TM. Human interleukin-1 beta and interleukin-1 receptor antagonist secretion and velocity of tooth movement. Archives of Oral Biology 2001,46:185-189.

Kimmel DB. A paradigm for skeletal strength homeostasis. Journal ofBone and Mineral Research 1993;8(supplement 2):S515-S522.

Kingsley NW. Treatise on oral deformities as a branch of mechanicalsurgery. Appleton, New York, 1880.

Klein-Nulend J, Roelofsen J, Sterck JG, Semeins CM, Burger EH. Mechanical loading stimulates the release of transforming growth factor-beta activity by cultured mouse calvariae and periosteal cells.Journal of Cellular Physiology 1995a;163:115-119.

Klein-Nulend J, Semeins CM, Ajubi NE, Nijweide PJ, Burger EH. Pulsating fluid flow increases nitric oxide (NO) synthesis by osteocytes but not periosteal fi broblasts-correlation with prostaglandin upregulation. Biochemical and Biophysical Research Communications1995b;217:640-648.

Klein-Nulend J et al. Sensitivity of osteocytes to biomechanical stress in vitro. The FASEB Journal 1995c;9:441-445.

Knothe Tate ML, Steck R, Forwood MR, Niederer P. In vivo demonstration of load-induced fl uid fl ow in the rat tibia and its potential implications for processes associated with functional adaptation . Journal of Experimental Biology2000;203:2737-2745.

Komatsu K, Kanazashi M, Shimada A, Shibata T, Viidik A, Chiba M. Effects of age on the stress-strain and stress-relaxation properties of the rat molar periodontal ligament. Archives of Oral Biology 2004;49:817-824.

Krishnan V, Davidovitch Z. Cellular, molecular, and tissue-level reactions to orthodontic force. American Journal of Orthodontics and Dentofacial Orthopedics 2006;129:469.e1-469.e32.

Kurata K, Heino TJ, Higaki H, Vaananen HK. Bone marrow cell differentiation induced by mechanically damaged osteocytes in 3D gelembedded culture. Journal of Bone and Mineral Research 2006;21:616-625.

Langholz O et al. Collagen and collagenase gene expression in threedimensional collagen lattices are differentially regulated by alpha 1 beta 1 and alpha 2 beta 1 integrins. Journal of Cell Biology 1995;131:1903-1915.

Mak F, Huang DT, Zhang JD, Tong P. Deformation-induced hierarchical flows and drag forces in bone canaliculi and matrix microporosity. Journal of Biomechanics 1997;30:11-18.

Masella RS, Meister M. Current concepts in the biology of orthodontic tooth movement. American Journal of Orthodontics and Dentofacial Orthopedics 2006;129:458-468.

Matsuda N, Morita N, Matsuda K, Watanabe M. Proliferation and differentiation of human osteoblastic cells associated with differential activation of MAP kinases in response to epidermal growth factor, hypoxia, and mechanical stress in vitro. Biochemical and Biophysical Research Communications 1998;249:350-354.

Meikle MC. The tissue, cellular, and molecular regulation of orthodontic tooth movement: 100 years after Carl Sandstedt. European Journal of Orthodontics 2006;28:221-240.

Melsen B. Biological reaction of alveolar bone to orthodontic tooth movement. Angle Orthodontist 1999;69:151-158.

Melsen B. Tissue reaction to orthodontic tooth movement-a new paradigm. European Journal of Orthodontics 2001;23:671-681.

Mori S, Burr DB. Increased intracortical remodeling following fatigue damage. Bone 1993;1:103-109.

Mullender MG, Huiskes R. Proposal for the regulatory mechanism of Wolff's law. Journal of Orthopaedic Research 1995;13:503-512.

Mullender M, El Haj AJ, Yang Y, van Duin MA, Burger EH, Klein- Nulend J Mechanotransduction of bone cells in vitro: mechanobiology of bone tissue. Medical & Biological Engineering & Computing 2004;42:14-21.

Nahm DS, Kim HJ, Mah J, Baek SH. In vitro expression of matrix metalloproteinase-1, tissue inhibitor of metalloproteinase-1 and transforming growth factor-beta1 in human periodontal ligament fibroblasts. European Journal of Orthodontics 2004;26:129-135.

Nakagawa M, Kukita T, Nakasima A, Kurisu K. Expression of the type I collagen gene in rat periodontal ligament during tooth movement as revealed by in situ hybridization. Archives of Oral Biology 1994;39:289-294.

Nakamura K, Sahara N, Deguchi T. Temporal changes in the distribution and number of macrophage-lineage cells in the periodontal membrane of the rat molar in response to experimental tooth movement. Archives of Oral Biology 2001;46:593-607.

Natali AN, Pavan PG, Scarpa C. Numerical analysis of tooth mobility: formulation of a non-linear constitutive law for the periodontal ligament. Dental Materials 2004;20:623-629.

Noble B. Microdamage and apoptosis. European Journal of Morphology 2005;42:91-98.

Noble BS, Stevens H, Loveridge N, Reeve J. Identifi cation of apoptotic changes in osteocytes in normal and pathological human bone. Bone 1997;20:273-282.

Noble BS, et al. Mechanical loading: biphasic osteocyte survival and targeting of osteoclasts for bone destruction in rat cortical bone. American Journal of Physiology. Cell Physiology 2003;284:C934-C943.

Nomura S, Takano-Yamamoto T. Molecular events caused by mechanical stress in bone. Matrix Biology 2000;19:91-96.

Okumura E. Light and electron microscopic study of multinucleated giant cells related with the resorption of hyalinized tissues. Nippon Kyosei Shika Gakkai Zasshi 1982;41:531-555.

Oshiro T, Shiotani A, Shibasaki Y, Sasaki T. Osteoclast induction in periodontal tissue during experimental movement of incisors in osteoprotegerin-defi cient mice. The Anatomical Record 2002;266:218-225.

Owan I, et al. Mechanotransduction in bone: osteoblasts are more responsive to fluid forces than mechanical strain. American Journal of Physiology 1997;273:C810-C815.

Ozaki S, Kaneko S, Podyma-Inoue KA, Yanagishita M, Soma K. Modulation of extracellular matrix synthesis and alkaline phosphatase activity of periodontal ligament cells by mechanical stress. Journal of Periodontal Research 2005;40:110-117.

Phan TC, Xu J, Zheng MH. Interaction between osteoblast and osteoclast: impact in bone disease. Histology and Histopathology 2004;19:1325-1344.

Pilon JJ. Orthodontic forces and tooth movement, an experimental study in beagle dogs. Thesis, University of Nijmegen 1996.

Pitsillides AA, Rawlinson SC, Suswillo RF, Bourrin S, Zaman G, Lanyon LE. Mechanical strain-induced NO production by bone cells: a possible role in adaptive bone (re)modeling?. The FASEB Journal 1995;9:1614-1622.

Proffit WR. Contemporary orthodontics . Mosby, St Louis 2000.

Reitan K. The initial tissue reaction incident to orthodontic tooth movement as related to the influence of function; an experimental histologic study on animal and human material. Acta Odontologica Scandinavica. Supplementum 1951;6:1-240.

Rygh P. Ultrastructural changes in pressure zones of human periodontium incident to orthodontic tooth movement. Acta Odont ologica Scandinavica 1973;31:109-122.

Rygh P, Bowling K, Hovlandsdal L, Williams S. Activation of the vascular system: a main mediator of periodontal fi ber remodeling in orthodontic tooth movement. American Journal of Orthodontics 1986;89:453-468.

Sasano T, Kuriwada S, Sanjo D, Izumi H, Tabata T, Karita K. Acute response of periodontal ligament blood fl ow to external force application. Journal of Periodontal Research 1992;27:301-304.

Shiotani A, Shibasaki Y, Sasaki T. Localization of receptor activator of NFkappaB ligand, RANKL, in periodontal tissues during experimental movement of rat molars. Journal of Electron Microscopy 2001;50:365-369.

Singhatanadgit W, Salih V, Olsen I. Up-regulation of bone morphogenetic protein receptor IB by growth factors enhances BMP-2-induced human bone cell functions. Journal of Cellular Physiology 2006;209:912-922.

Snoek-van Beurden PA, Von den Hoff JW. Zymographic techniques for the analysis of matrix metalloproteinases and their inhibitors. BioTechniques 2005;38:73-83.

Takahashi I, Onodera K, Nishimura M, Mitnai H, Sasano Y, Mitani H. Expression of genes for gelatinases and tissue inhibitors of metalloproteinases in periodontal tissues during orthodontic tooth movement. Journal of Molecular Histology 2006;37:333-342.

Takahashi I, et al. Expression of MMP-8 and MMP-13 genes in the periodontal ligament during tooth movement in rats. Journal of Dental Research 2003;82:646-651.

Tan S D, et al. Fluid shear stress inhibits TNFalpha-induced osteocyte apoptosis. Journal of Dental Research 2006;85:905-909.

Tang L, Lin Z, Li YM. Effects of different magnitudes of mechanical strain on osteoblasts in vitro. Biochemical and Biophysical Research Communications 2006;344:122-128.

Taylor D, Lee TC. Microdamage and mechanical behaviour: predicting failure and remodelling in compact bone. Journal of Anatomy

Teitelbaum SL, Tondravi MM, Ross FP. Osteoclasts, macrophages, and the molecular mechanisms of bone resorption. Journal of Leukocyte Biology

Terai K, et al. Role of osteopontin in bone remodeling caused by mechanical stress. Journal of Bone and Mineral Research 1999;14:839-849.

Theoleyre S, W ittrant Y, Tat SK, Fortun Y, Redini F, H eymann D. The molecular triad OPG/RANK/RANKL: involvement in the orchestration of pathophysiological bone remodeling. Cytokine and Growth Factor Reviews 2004;15:457-475.

Turner RT, Evans GL, Wakley GK. Spacefl ight results in depressed cancellous bone formation in rat humeri. Aviation, Space, and Environmental Medicine 1995;66:770-774.

Uematsu S, Mogi M, Deguchi T. Increase of transforming growth factor-beta 1 in gingival crevicular fl uid during human orthodontic tooth movement. Archives of Oral Biology 1996a;41:1091-1095..

Uematsu S, Mogi M, Deguchi T. Interleukin (IL)-1 beta, IL-6, tumor necrosis factor-alpha, epidermal growth factor, and beta 2-microglobulin levels are elevated in gingival crevicular fluid during human orthodontic tooth movement. Journal of Dental Research 1996b;75:562-567.

van der Pauw MT, Klein-Nulend J, van den Bos T, Burger EH, Everts V, Beertsen W. Response of periodontal ligament fi broblasts and gingival fi broblasts to pulsating fluid flow: nitric oxide and prostaglandin E 2 release and expression of tissue non-specifi c alkaline phosphatase activity. Journal of Periodontal Research 2000;35:335-343.

van Driel WD, van Leeuwen EJ, Von den Hoff JW, Maltha JC, Kuijpers-Jagtman AM. Time-dependent mechanical behaviour of the periodontal ligament. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers. Part H, Journal of Engineering in Medicine 2000;214:497-504.

Verna C, Dalstra M, Lee TC, Cattaneo PM, Melsen B. Microcracks in the alveolar bone following orthodontic tooth movement: a morphological and morphometric study. European Journal of Orthodontics 2004;26:459-467.

Verstappen J, Von den Hoff JW. Tissue inhibitors of metalloproteinases (TIMPs): their biological functions and involvement in oral disease. Journal of Dental Research 2006;85:1074-1084.

Von den Hoff JW. Effects of mechanical tension on matrix degradation by human periodontal ligament cells cultured in collagen gels. Journal of Periodontal Research 2003;38:449-457.

Wall ME, Banes AJ. Early responses to mechanical load in tendon: role for calcium signaling, gap junctions and intercellular communication. Journal of Musculoskeletal and Neuronal Interactions 2005;5:70-84.

Wang JH, Thampatty BP. An introductory review of cell mechanobiology. Biomechanics and Modeling in Mechanobiology 2006;5:1-16.

Wang LL, Zhu H, Liang T. Changes of transforming growth factor beta 1 in rat periodontal tissue during orthodontic tooth movement. Chinese Journal of Dental Research 2000;3:19-22.

Weinbaum S, Cowin SC, Zeng Y. A model for the excitation of osteocytes by mechanical loading-induced bone fl uid shear stresses. Journal of Biomechanics 1994;27:339-360.

Westbroek I et al. Differential stimulation of prostaglandin G/H synthase-2 in osteocytes and other osteogenic cells by pulsating fluid flow. Biochemical and Biophysical Research Communications 2000;268:414-419.

Xu J, Clark RAF. Extracellular matrix alters PDGF regulation of fibroblast integrins. Journal of Cell Biology 1996;132:239-249.

Yamaguchi M, et al. Cathepsins B and L increased during response of periodontal ligament cells to mechanical stress in vitro. Connective Tissue Research 2004;45:181-189.

Yang YQ, Li XT, Rabie AB, Fu MK, Zhang D. Human periodontal ligament cells express osteoblastic phenotypes under intermittent force loading in vitro. Frontiers in Bioscience 2006;11:776-781.

Yoo SK, Warita H, Soma K. Duration of orthodontic force affecting initial response of nitric oxide synthase in rat periodontal ligaments. Journal of Medical and Dental Sciences 2004;51:83-88.

Yoshida N, Jost-Brinkmann PG, Koga Y, Mimaki N, Kobayashi K. Experimental evaluation of initial tooth displacement, center of resistance, and center of rotation under the infl uence of an orthodontic force. American Journal of Orthodontics and Dentofacial Orthopedics 2001;120:190-197.

You J, Yellowley CE, Donahue HJ, Zhang Y, Chen Q, Jacobs CR. Substrate deformation levels associated with routine physical activity are less stimulatory to bone cells relative to loading-induced oscillatory fluid flow. Journal of Biomechanical Engineering 2000;122:387-393.

Zhao S, Zhang YK, Harris S, Ahuja SS, Bonewald LF. MLO-Y4 osteocyte-like cells support osteoclast formation and activation. Journal of Bone and Mineral Research 2002;17:2068-2079.