Dental and Medical Problems

Dent Med Probl
Impact Factor (IF 2023) – 2.7
Journal Citation Indicator (JCI 2023) - 1.06
Scopus CiteScore (2023) – 4.0 (CiteScore Tracker – 4.9)
Index Copernicus (ICV 2023) – 181.00
MNiSW – 70 pts
ISSN 1644-387X (print)
ISSN 2300-9020 (online)
Periodicity – bimonthly


 

Download original text (EN)

Dental and Medical Problems

2012, vol. 49, nr 3, July-September, p. 329–335

Publication type: editorial

Language: English

License: Creative Commons Attribution 3.0 Unported (CC BY 3.0)

Genetic and Molecular Mechanisms of Root Resorption – a Literature-Based Study

Genetyczne i molekularne mechanizmy resorpcji korzeni zębów – na podstawie piśmiennictwa

Sylwia Majewska-Beśka1,D,E,F, Joanna Szczepańska2,A,D

1 Postgraduate studies, Department of Pediatric Dentistry, Medical University of Lodz, Poland

2 Department of Pediatric Dentistry, Medical University of Lodz, Poland

Abstract

Resorption is a common condition in dentistry. The etiology of this process is multifactorial, and not completely examined. It is known that factors such as inflammatory conditions, individual predispositions, such as root morphology and external conditions, the forces used during orthodontic treatment, influence the origin of this process. Current research puts particular emphasis on cellular and molecular mechanisms and the role of genetic factors in the evaluation of resorption. The aim of the study was to review the literature concerning the molecular and genetic factors underlying the resorption process of bone and mineralized tissues of teeth, in the context of physiological deciduous teeth resorption, and pathological resorption as a consequence of orthodontic treatment. Based on current knowledge, although it is not possible to precisely predict whether mineralized dental tissue influenced by pathological conditions is prone to resorption, it is possible to assume that such an eventuality is a risk factor to be taken into consideration. The mechanism of dental hard tissue resorption is similar to that which occurs in bone tissue. Research into molecular and genetic resorption mechanisms may be useful in the future prevention or treatment of the ongoing resorption process.

Streszczenie

Resorpcja jest zjawiskiem powszechnie spotykanym w stomatologii. Etiologia tego procesu jest wieloczynnikowa i nie do końca poznana. Wiadomo, że wpływ na jej powstawanie mają czynniki zapalne, predyspozycje osobnicze, takie jak np. morfologia korzeni i czynniki zewnętrzne, np. siły użyte podczas leczenia ortodontycznego. Obecnie coraz częściej zwraca się uwagę na komórkowe i molekularne mechanizmy oraz rolę czynników genetycznych w procesie rozwoju resorpcji. Celem pracy było omówienie mechanizmów molekularnych i genetycznych leżących u podstaw procesów resorpcji tkanki kostnej i tkanek zmineralizowanych zębów w aspekcie fizjologicznej resorpcji zębów mlecznych oraz resorpcji patologicznej będącej wynikiem leczenia ortodontycznego – na podstawie piśmiennictwa. Opierając się na obecnej wiedzy, nie można dokładnie przewidzieć, czy tkanki zmineralizowane zębów pod wpływem procesów niefizjologicznych zostaną dotknięte resorpcją. Biorąc jednak pod uwagę czynniki ryzyka, można określić takie prawdopodobieństwo. Mechanizm resorpcji twardych tkanek zęba jest podobny do procesu występującego w tkance kostnej. Badania nad molekularnymi i genetycznymi mechanizmami resorpcji mogą pomóc w przyszłości w jej zapobieganiu lub ustaleniu skutecznej terapii już istniejącego procesu patologicznego.

Key words

root resorption, bone resorption, genetic factors, osteoclasts, odontoclasts

Słowa kluczowe

resorpcja korzenia, resorpcja kości, czynniki genetyczne, osteoklasty, odontoklasty

References (24)

  1. Hartsfield J.K. Jr, Everett E.T., Al-Qawasmi R.A.: Genetic Factors In External Apical Root Resorption And Orthodontic Treatment. Crit. Rev. Oral Biol. Med. 2004, 15, 115–122.
  2. Abuabara A.: Biomechanical aspects of external root resorption in orthodontic therapy. Med. Oral Pathol. Oral Cir. Bucal. 2007, 12, 8, 610–613.
  3. Linsuwanont B., Takagi Y., Ohya K., Shimokawa H.: Expression of Matrix Metalloproteinase-9 mRNA and Protein During Deciduous Tooth Resorption in Bovine Odontoclasts. Bone 2002, 31, 472–478.
  4. Talic N., Evans C.A., Daniel J.C., George A., Zaki A.M.: Immunohistochemical localization of αvβ3 integrin receptor during experimental tooth movement. Am. J. Orthod. Dentofac. Orthop. 2004, 125, 178–184.
  5. Harokopakis-Hajishengallis E.: Physiologic root resorption in primary teeth: molecular and histological events. J. Oral Sci. 2007, 49, 1–12.
  6. Lee A., Schneider G., Finkelstein M., Southard T.: Root resorption: The possible role of extracellular matrix proteins. Am. J. Orthod. Dentofac. Orthop. 2004, 126: 173–177.
  7. Yildirim S., Yapar M., Sermet U., Sener K., Kubar A.: The role of dental pulp cells in resorption of deciduous teeth. Oral Surg. Oral Med. Oral Pathol. Oral Radiol. Endod. 2008, 105, 113–120.
  8. Roberts-Harry D., Sandy J.: Orthodontics. Part 11: Orthodontic tooth movement. Br. Dent. J. 2004, 196, 391–394.
  9. Abass S.K., Hartsfield J.K. Jr: Investigation of Genetic Factors Affecting Complex Traits Using External Apical Root Resorption as a Model. Semin. Orthod. 2008, 14, 115–124.
  10. Włodarski K.: Budowa i czynność tkanki kostnej. J. Stomatol. 2009, 62, 282–292.
  11. Low E., Zoellner H., Kharbanda O.P., Darendelilerd M.A.: Expression of mRNA for osteoprotegerin and receptor activator of nuclear factor kappa ligand-β (RANKL) during root resorption induced by the application of heavy orthodontic forces on rat molars. Am. J. Orthod. Dentofac. Orthop. 2005, 128, 497–503.
  12. Abass S.K., Hartsfield J.K.: Orthodontics and External Apical Root Resorption. Semin. Orthod. 2007, 13: 246–256.
  13. Wise G.E., Yao S., Zhang Q., Ren Y.: Inhibition of osteoclastogenesis by the secretion of osteoprotegerin in vitro by rat dental follicle cells and its implications for tooth eruption. Arch. Oral Biol. 2002, 47, 247–254.
  14. R ani C.S.S., MacDougall M.: Dental Cells Express Factors That Regulate Bone Resorption. Mol. Cell Biol. Res. Commun. 2000, 3, 145–152.
  15. Shiraishi C., Hara Y., Abe Y., Ukai T., Kato I.: A histopathological study of the role of periodontal ligament tissue in root resorption in the rat. Arch. Oral Biol. 2001, 46, 99–107.
  16. Domon S., Shimokawa H., Matsumoto Y., Yamaguchi S., Soma K.: In situ hybridization for matrix metalloproteinase1 and cathepsin K in rat root-resorbing tissue induced by tooth movement. Arch. Oral Biol. 1999, 44, 907–915.
  17. Domon T., Osanai M., Yawaka Y., Suzuki R., Takahashi S., Yamamoto T., Wakita M.: Ultrastructural study of the root dentine surface resuming resorption on human deciduous teeth. Ann. Anat. 2000, 182, 175–184.
  18. Lopatiene K., Dumbravaite A.: Risk factors of root resorption after orthodontic treatment. Stomatologija. Baltic. Dent. Maxillofac. J. 2008, 10, 89–95.
  19. Bastos Lages E.M., Drummond A.F., Pretti H., Costa F.O., Pereira Lages E.J., Gontijo A.I., Cota LOM., Brito R.B. Jr: Association of functional gene polymorphism IL-1 β in patients with external apical root resorption. Am. J. Orthod. Dentofac. Orthop. 2009, 136, 542–546.
  20. Harris E.F., Kineret S.E., Tolley E.A.: A heritable component for external apical root resorption in patients treated orthodontically. Am. J. Orthod. Dentofac. Orthop. 1997, 111, 301–309.
  21. Al-Qawasmi R.A., Hartsfield J.K. Jr, Everett E.T., Flury L., Liu L., Foroud T.M., Macri J.V., Roberts W.E.: Genetic predispositions to External Apical Root Resorption in Orthodontic Patients: Linkage of Chromosome-18 Marker. J. Dent. Res. 2003, 82, 356–360.
  22. Beertsen W., VandenBos T., Everts V.: Root Development in Mice Lacking Functional Tissue Non-Specific Alkaline Phosphatase Gene: Inhibition of Acellular Cementum Formation. J. Dent. Res. 1999, 78, 6, 1221–1229
  23. Al-Qawasmi R.A., Hartsfield J.K. Jr, Everett E.T., Flury L., Liu L., Foroud T.M., Macri J.V., Roberts W.E.: Genetic predisposition to external apical root resorption. Am. J. Orthod. Dentofac. Orthop. 2003, 123, 242–252.
  24. Tomoyasu Y., Yamaguchi T., Tajima A., Inoue I., Maki K.: External apical root resorption and the interleukin1B gene polymorphism in the Japanese population. Orthod. Waves 2009, 68, 152–157.