The Effect of Subgingival Antimicrobial Therapy on the Levels of Stromelysin and Tissue Inhibitor of Metalloproteinases in Gingival Crevicular Fluid

Abstract

Recent investigations imply that a key mechanism in the pathogenesis of periodontal disease may be the ability of oral microorganisms to induce production and/or activation of matrix metalloproteinases (MMPs) in the host tissues. It has been suggested that the pharmacologic inhibition of MMP activity could play an important role in achieving a desirable outcome in periodontal therapy. The efficacy of locally delivered antibiotics on the level of gingival crevicular fluid (GCF) stromelysin (SL) and tissue inhibitor of metalloproteinases (TIMP) on sites with a history of a poor response to mechanical treatment was studied. Fifty-two patients with 4 periodontal pockets > or = 5 mm and bleeding on probing were randomized into four groups of 13 patients. One group received scaling and root planing alone and the other three groups received scaling and root planing plus a locally delivered antimicrobial system. These included 25% tetracycline fiber, 2% minocycline gel, and 25% metronidazole gel. The GCF samples taken at baseline and 6 weeks after treatments were analyzed using an enzyme linked immunosorbent assay (ELISA). GCF SL levels significantly decreased after adjunctive tetracycline fiber (paired t-test, P = 0.020) and minocycline gel (paired t-test, P = 0.023) treatments whereas it remained almost unchanged in the other two groups. While the GCF TIMP level did not change significantly in the scaling and root planing alone group, it significantly increased for all three adjunctive antimicrobial treatments (for tetracycline fiber P < 0.001, minocycline gel P = 0.005, metronidazole gel P < 0.001). The use of adjunctive locally delivered antimicrobial systems, particularly the tetracycline family, may offer an advantage in changing the metalloproteinase profile of the GCF to one more compatible with periodontal health.

Inactivation of tissue inhibitor of metalloproteinases-1 (TIMP-1) by Porphyromonas gingivalis

“…It has been shown that the concentration of TIMP-1 in saliva of periodontitis patients is much lower than that from healthy and edentulous patients [5]. Interestingly, subgingival antimicrobial therapy signi¢cantly increased the level of TIMPs in gingival crevicular £uid [15]. Our study reveals that P. gingivalis can, through the action of cysteine proteinases, inactivate TIMP-1.…”

Potential Factors Which Affect Gingival Crevicular Fluid Sampling Procedures

“…Kalibrasyon; Periotron için, sıvıların bilinen hacimlerinin (hassas bir şırınga ile kağıt şeritlere uygulanmasıyla) alete okutulup tanıtılması, bu işlem sonucunda bir kalibrasyon eğrisinin oluş-turulması ve bu kalibrasyon eğrisi yardımıyla da DOS hacminin (Periotron ünitesi (PÜ) veya mikrolitre (μl) cinsinden) belirlenmesidir. 73,74 Kalibrasyon DOS hacmi ölçümlerinde kritik bir aşamadır. Bu aşamadaki eksikler veya hatalar küçük hacimlerde yüzde olarak ciddi ölçüm farklılıklarına ve hatalara neden olur.…”

“…30 DOS örnek alımını kolaylaştırmak amacıyla bukkal, mezyal ve anterior alanların lingual, distal ve posterior alanlara üstün tutulduğu görülmektedir. 74 Değerlendirmeleri etkileyecek bir kontaminasyon türü de, Periotron cihazında DOS örnekleri-nin okutulması sonrasında cihaz kutuplarında meydana gelen kontaminasyondur. Tözüm ve ark.…”

“…Literatürde kutuplar bölgesinden kaynaklanacak olası bir bulaşının olmaması için bazı çalışmalarda bu hususa dikkat edildiği ve kutupların her ölçüm sonrasında kurulandığı görülmektedir. 72,74,100 Bu amaçla kurulama öncesinde kutupların temizlenmesi için saf etanolün kullanıldığı izlenmektedir. 74 DOS hacmini etkileyebilen diğer bir durumda, örnekleme sürecinde kâğıt şeritlerde meydana gelen buharlaşmadır.…”

“…72,74,100 Bu amaçla kurulama öncesinde kutupların temizlenmesi için saf etanolün kullanıldığı izlenmektedir. 74 DOS hacmini etkileyebilen diğer bir durumda, örnekleme sürecinde kâğıt şeritlerde meydana gelen buharlaşmadır. Buharlaşmaya bağlı olarak meydana gelen sıvı kaybı elde edilen örnekteki DOS'nın hacminin azalmasına neden olmaktadır.…”