Influence of risedronate on orthodontic tooth movement in rodents: a systematic review and case report

ABSTRACT Introduction: Bisphosphonates have an inhibitory impact on osteoclastic activity, reducing bone resorption. However, the influence of risedronate on tooth movement is not well-defined. Objective: This systematic review assessed the effect of risedronate intake on orthodontic tooth movement. A case report was also provided. Methods: Two independent reviewers searched six databases (PubMed, Web of Science, Ovid, Lilacs, Scopus, and Open Grey). The searches were carried out in April/2020, and an update was set in place in June/2023. Therefore, the searches considered a timeline from the databases' inception date until June/2023, with no publication date and/or language restrictions. The clinical question focused on evaluating the orthodontic tooth movement and relapse movement (Outcome) in animals (Population) exposed to risedronate (Exposure), compared to control groups (Comparison). The Preferred Reporting Items for Systematic Review and Meta-Analysis (PRISMA) guidelines were applied, and the protocol was registered in PROSPERO (CRD42020168581). The risk of bias was determined using the Systematic Review Centre for Laboratory Animal Experimentation protocol (SYRCLE). Results: Two studies in rats and one in guinea pigs were included in the systematic review. The studies reported a decrease in orthodontic tooth movement, a reduction in the relapse movement, and a reduced number of positive tartrate-resistant acid phosphatase (TRAP) cells, with a significantly reduced number of bone gaps after the administration of risedronate in rats. A case report illustrated the effects of risedronate administration in one patient. Conclusion: Based on the systematic review, risedronate seems to impair orthodontic tooth movement and relapse due to a decrease in bone resorption cells.

RESUMO Introdução: Os bifosfonatos têm um impacto inibitório na atividade osteoclástica, reduzindo a reabsorção óssea. No entanto, a influência do risedronato no movimento dentário não está bem definida. Objetivo: Esta revisão sistemática avaliou o efeito do uso de risedronato no movimento ortodôntico dos dentes. Um relato de caso também é apresentado. Métodos: Dois revisores independentes pesquisaram seis bases de dados (PubMed, Web of Science, Ovid, Lilacs, Scopus e Open Grey), considerando o período de abril de 2020 até junho de 2023, sem restrições de data e/ou idioma de publicação. A questão clínica focou em avaliar o movimento ortodôntico dos dentes e movimento de recidiva (resultado) em animais (população) expostos ao risedronato (exposição) em comparação com grupos de controle (comparação). Foram aplicadas as Diretrizes Preferenciais para Revisão Sistemática e Metanálise (PRISMA) e um protocolo foi registrado no PROSPERO (CRD42020168581). O risco de viés foi determinado utilizando o protocolo do Centro de Revisão Sistemática para Experimentação em Animais de Laboratório (SYRCLE). Resultados: Dois estudos em ratos e um em porquinhos-da-índia foram incluídos na revisão sistemática. Os estudos relataram uma diminuição no movimento ortodôntico dos dentes, uma redução no movimento de recidiva e um número reduzido de células positivas à fosfatase ácida tartarato-resistente (TRAP) com um número significativamente reduzido de falhas ósseas após a administração de risedronato em ratos. Um relato de caso ilustrou os efeitos da administração de risedronato em uma paciente. Conclusão: Com base na revisão sistemática, o risedronato parece interferir no movimento ortodôntico dos dentes e na recidiva devido a uma diminuição nas células de reabsorção óssea.

Effects of ergosteroside combined risedronate on fracture healing and BMP-2, BMP-7 and VEGF expression in rats

Purpose To evaluate the effect of ergosterol combined with risedronate on fracture healing. Methods Sixty male Sprague Dawley fracture model rats were assigned into group A (n=20), group B (n=20), and group C (n=20) at random. All rats were fed by gavage until their sacrifice as it follows: group A with ergosteroside and risedronate, group B with risedronate, and group C with saline solution. At weeks 2 and 4, 10 rats of each group were sacrificed. Healing effect and bone tissue changes in the fractures site were assessed by using hematoxylin and eosin stain histology. Enzyme-linked immunosorbent assay was used to detect the expression of serum bone morphogenetic protein-2 (BMP-2), bone morphogenetic protein-7 (BMP-7), and vascular endothelial growth factor (VEGF). Reverse transcriptase polymerase chain reaction was applied to detect the expression of osteoprotegerin (OPG) mRNA, osteocalcin (OCN) mRNA and core-binding factor subunit-?1 (CBF-?1) mRNA. Results In terms of serum BMP-2, BMP-7, and VEGF expression at weeks 2 and 4 after gavage, group A < group B < group C (P<0.05). At week 4 after gavage, serum VEGF expression in the three groups harbored positive relationship with serum BMP-2 and BMP-7 expression (P<0.05). Regarding serum OPG, OCN and CBF-?1 mRNA expression at weeks 2 and 4 after gavage, group A

Avaliação do reparo ósseo após a instalação de implantes funcionalizados com medicação anabólica associada à administração sistêmica de antireabsortivo em ratas com deficiência de estrógeno e síndrome metabólica / Evaluation of bone repair after installation of implants functionalized with anabolic medication associated with systemic administration of antiresorptive in rats with estrogen deficiency and metabolic syndrome

O objetivo do presente estudo foi investigar a ação da associação de medicação sistêmica (bifosfonato oral) e teriparatida como medicação local funcionalizando as superfícies dos implantes. Para a realização deste projeto, o mesmo foi divido em 2 etapas. A primeira etapa consistiu na determinação do melhor protocolo para a funcionalização de implantes com teriparatida, a partir da técnica layer by layer. Ainda nesta etapa, foram realizados testes físicos e in vitro (culturas de células) a fim de avaliar as propriedades da superfície funcionalizada, quanto à melhora nas respostas osteogênicas. A segunda etapa consistiu na realização de experimentos in vivo para avaliar o efeito desta superfície funcionalizada durante o reparo periimplantar. Para isso, 96 ratas Wistar, adultas jovens foram divididas em seis grandes grupos: 1. Grupo SHAM (n=16), no qual os animais foram submetidos à ovariectomia fictícia e dieta balanceada. 2. Grupo SHAM/SM (n=16), no qual os animais receberam dieta de cafeteria. 3. Grupo OVX (n=16), no qual os animais foram submetidos a cirurgia de ovariectomia e não receberam tratamento medicamentoso. 4. Grupo OVX/SM (n=16), no qual os animais foram submetidos à cirurgia ovariectomia e receberam dieta de cafeteria. 5. Grupo OVX/RIS (n=16), no qual os animais foram submetidos à cirurgia de ovariectomia e tratados com risedronato de sódio. 6. Grupo OVX/SM/RIS (n=16), no qual os animais foram submetidos à cirurgia de ovariectomia e à dieta de cafeteria associada ao tratamento medicamentoso com risedronato de sódio. Em cada grande grupo há dois subgrupos: A- implantes convencionais e B- implantes funcionalizados com teriparatida. No dia 0 foi realizada a ovariectomia ou cirurgia fictícia. Passados 30 dias foi iniciado o tratamento medicamentoso com risedronato de sódio. Após 30 dias do início do tratamento medicamentoso, os animais foram submetidos à exodontia do primeiro molar superior direito, em seguida receberam os implantes na região onde foi realizada a exodontia. Aos 28 dias após a instalação dos implantes, os animais foram submetidos à eutanásia para mensuração do torque de remoção. Os dados foram submetidos ao teste de homocedasticidade (Shapiro Wilk). Houve a confirmação de distribuição normal dos dados amostrais e na sequência, foi realizado o teste paramétrico ANOVA One Way, seguido do pós teste de Tukey, com o nível de significância de 5% (p< 0,05). Os implantes funcionalizados apresentaram os maiores valores de torque de remoção em todos os grupos experimentais. A associação sistêmica entre o risedronato de sódio e teriparatida de forma tópica fez com que o grupo OVX/SM/RIS teriparatida obtivesse o maior torque de remoção quando comparado aos demais grupos. Com isso, conclui-se que o desempenho clínico dos implantes funcionalizados com teriparatida foi favorável, no entanto, quando associado à administração sistêmica de risedronato de sódio, os resultados se tornam mais promissores(AU)

The objective of this study was to investigate the action of the association of systemic medication (oral biphosphonate) and teriparatide as local medication functionalized to the surfaces of implants. For the execution of this project, it was divided in 2 stages. The first stage consisted in determining the best protocol for the functionalization of implants with teriparatide, based on the layer by layer technique. Still in this stage, physical and in vitro tests (cell cultures) were performed in order to evaluate the properties of the functionalized surface, regarding the improvement in osteogenic responses. The second stage consisted in conducting in vivo experiments to evaluate the effect of this surface functionalized during the peri-implant repair. For this, 96 Wistar rats, young adults were divided into six large groups: 1. SHAM Group (n=16), where the animals underwent sham surgery and balanced diet. 2. SHAM/SM Group (n=16), in which the animals received a cafeteria diet. 3) Group OVX (n=16), in which the animals underwent ovariectomy without drug treatment. 4. Group OVX/SM (n=16), in which the animals underwent ovariectomy and received a cafeteria diet. 5. Group OVX/SM/RIS (n=16), in which the animals underwent ovariectomy surgery and cafeteria diet associated with drug treatment with sodium risedronate. 6. Group OVX/RIS (n=16), in which the animals underwent ovariectomy and were treated with sodium risedronate. In each large group there are two subgroups: A- conventional implants and B- implants functionalized with teriparatide. After 30 days of beginning the drug treatment, the animals were submitted to bilateral first molar exodontia, then received the implants in the region where the exodontia was performed. At 28 days after installation of the implants, the animals were euthanized to measure the removal torque. The data were submitted to the homoscedasticity test (Shapiro Wilk). There was confirmation of normal distribution of the sample data and in the sequence, the parametric test ANOVA One Way was performed, followed by Tukey's post-test, with the significance level of 5% (p< 0.05). The functionalized implants had the highest removal torque values in all experimental groups. The systemic association between sodium risedronate and teriparatide topically resulted in the OVX/SM/RIS teriparatide group obtaining the highest removal torque when compared to the other groups. Thus, it is concluded that the clinical performance of implants functionalized with teriparatida was favorable, however, when associated with systemic administration of sodium risedronate, the results become more promising(AU)