Expression of cytokines in gingival crevicular fluid associated with tooth movement induced by aligners: a pilot study

ABSTRACT

ABSTRACT Introduction: The search for more aesthetic and comfortable orthodontic devices has led to an increase in the use of clear aligners. Objective: To increase knowledge on biological mechanisms of orthodontic tooth movement using Invisalign aligners. Methods: This study included 11 patients with a mean age of 23.6 ± 4.8 years. Cases planning included alignment and leveling of lower incisors using Invisalign aligners. Gingival crevicular fluid samples were collected from the lower incisors on the day of delivery of aligner number 1 (T0) and after 1 (T24h), 7 (T7d), and 21 (T21d) days. During the observation period of the study, the patients used only the aligner number 1. Levels of nine cytokines were quantified using Luminex's multi-analysis technology. Non-parametric tests were used for comparisons between cytokine expression levels over time. Results: Cytokine expression levels remained constant after 21 days of orthodontic activation, except those of MIP-1β, which presented a statistical difference between T24h and T21d with a decrease in the concentration levels. IL-8, GM-CSF, IL-1β, MIP-1β, and TNF-α showed the highest concentrations over time. Conclusions: The different behavior in the levels of the investigated cytokines indicates a role of these biomarkers in the tissue remodeling induced by Invisalign.

RESUMO

RESUMO Introdução: a busca por dispositivos ortodônticos mais estéticos e confortáveis gerou um aumento no uso de alinhadores transparentes. Objetivo: ampliar o conhecimento sobre os mecanismos biológicos associados ao movimento dentário ortodôntico promovido por alinhadores Invisalign®. Métodos: a amostra foi constituída por 11 pacientes, com idade média de 23,6 ± 4,8 anos. O planejamento dos casos incluiu alinhamento e nivelamento de incisivos inferiores usando os alinhadores. O fluido gengival crevicular foi coletado na superfície vestibular de incisivos inferiores no dia da entrega do alinhador número 1 (T0) e após 1 (T24h), 7 (T7d) e 21 (T21d) dias. Durante o período de observação do estudo, os pacientes utilizaram apenas o alinhador número 1. Os níveis de nove citocinas foram quantificados por meio do sistema Luminex de multianálise. Testes não paramétricos foram realizados para comparações entre os níveis de expressão de citocinas ao longo do tempo. Resultados: a concentração das citocinas manteve-se constante após 21 dias de ativação ortodôntica, exceto a MIP-1β, que apresentou uma redução estatisticamente significativa entre os tempos T24h e T21d. As IL-8, GM-CSF, IL-1β, MIP-1β e TNF-α apresentaram as maiores concentrações ao longo do tempo. Conclusão: a constância na expressão dos níveis das citocinas parece estar compatível com o estímulo mecânico induzido por alinhadores.