Hrvatska zaklada za znanost / Croatian Science Foundation

Istraživački projekt / Research Project

(IP-2014-09-7500)

Imunosne i regenerativne implikacije korozije dentalnih materijala u djece i adolescenata

IMUNODENT

Immunological and regenerative implications of corrosion of dental materials in children and adolescents

Trajanje / project duration: 48 mjeseci / months (1.12.2015.-30.12.2019.)

Voditelj /principle investigator: prof. dr. sc. Stjepan Špalj / associate professor

stjepan.spalj@medri.uniri.hr

Imunosni potencijal iona nikla i titanija (imunohistokemijske karakteristike gingive osoba s alergijskom senzitizacijom na nikal i titanij i proučavanje rezistencije bakterija na antibiotike)

Immune potential of nickel and titanium ions (immunohistochemical characterization of gingiva in nickel and titanium sensitization and bacterial resistance to antibiotics)

Pomicanje zubi napravama baziranim na niklu i titaniju ima veliki osteogeni potencijal te može remodelirati i regenerirati deficijentne dijelove alveolarne kosti i gingive te rehabilitirati narušene okluzijske odnose i žvačnu funkciju pacijenta. Zbog dugotrajnosti takve terapije paralelno se primjenjuju postupci i materijali za prevenciju te regeneraciju oštećene cakline i oralnih sluznica. Usna šupljina može se smatrati galvanskim člankom gdje su dentalne slitine elektrode, a elektrolit čine slina te oralni preventivni i regeneracijski agensi. Interakcija uzrokuje koroziju, smanjenje elastičnosti i povećanje krutosti naprava zbog čega se mogu producirati prevelike sile, poremeti regeneracija tkiva te nastanu nepopravljive štete na korijenu zuba, okolnoj alveolarnoj kosti, parodontnom ligamentu, gingivi i pulpi.

Tijekom dugotrajne eksponiranosti otpušteni korozivni produkti u okolnim tkvima te transportirani slinom i krvlju mogu izazvati cijeli niz nusefekata u rasponu od reakcija preosjetljivosti, proliferacije mekih tkiva do cito i genotoksičnosti. Alergijske senzitizacije su danas sve češće i javljaju se sve ranije, a posebna skupina su djeca i mladi adolescenti u periodu puberteskog rasta kada se razvija i imunološki sustav. Nikal je jedan od najjačih kontaktnih alergena, a prisutan je u brojnim dentalnim legurama. Alergija na nikal događaje su u do 28.5% populacije i ne može se više smatrati niskim potencijalnim rizikom. Nasuprot tome, za titanij se smatralo da je biokompatibilan i bez potencijala za alergije. Međutim, sve su češći prikazi različitih reakcija preosjetljivosti na titanij, poglavito u nosilaca srčanih stimulatora. Titaniju su izloženi brojni pacijenti s endoprotezama kuka, stentovima, dentalnim implantatima i ortodontskim napravama. Alergijska senzitizacija na titanij može biti odgovorna za neobjašnjene slučajeve neuspjeha i odbacivanja dentalnih implantata. Nikal i titanij mogu uzrokovati rezistenciju bakterija na antibiotike što može stvarati probleme u terapiji niza infekcija koje su češće u djece i adolescenata.

Propisi za sigurnost medicinskih proizvoda reguliraju pitanja sigurnosti materijala obveznim provođenjem laboratorijskih testova i ekspertiza. No testiranje interakcija tih materijala s novoformuliranim materijalima za prevenciju oštećenja i regeneraciju orodentalnih tkiva nije obvezna prije puštanja u komercijalnu uporabu. Takva testiranja trebaju provesti neovisne znanstvene institucije, a ne proizvođači s direktnim komercijalnim interesom.

Cilj je ovog projekta ispitati:

1. koroziju dentalnih materijala i naprava baziranih na niklu i titaniju (u slini i uslijed interakcije s probioticima, remineralizacijskim agensima i antisepticima)

2. imunosni potencijal iona nikla i titanija (alergijska senzitizacija, mijenjanje kariogenog potencijala zubnog plaka i pojave tvrdokornosti gingivitisa na terapiju te rezistencije bakterija na antibiotike)

3. učinak iona nikla i titanija na staničnom nivou na stanice probavnog sustava

4. promjene radnih svojstava dentalnih naprava s reperkusijama na regeneraciji koštanih i parodontnih tkiva.

Tooth movement with appliances based on nickel and titanium has got great osteogenic potential and can remodel and regenerate deficient parts of alveolar bone and gingiva and rehabilitate compromised occlusal relations and a patient's masticatory function. Due to the extended duration of this therapy, different procedures are carried out and materials are applied for prevention and regeneration of damaged enamel and oral mucosa. The oral cavity may be considered a galvanic cell in which dental alloys act as electrodes, while saliva and oral preventive and regenerative agents act as electrolites. The interaction causes corrosion, reduction of elasticity and increase of stiffness of appliances, which may in turn result in excessive forces, a disruption of tissue regeneration and irreparable damage of tooth roots, surrounding alveolar bone, periodontal ligament, gingiva and pulp.

During the extended exposion, released corrosive products in surrounding tissues and those transported in saliva and blood may cause a series of side effects from hypersensitivity reactions and soft tissue proliferation to cyto and genotoxicity. Today, allergic sensitizations are ever more frequent and arise earlier in life. A specific group are children and young adolescents in pubertal growth, a period in which the immune system develops. Nickel is one of the strongest contact allergens, present in numerous dental alloys. Nickel allergy is occurs in up to 28.5% of population and cannot be deemed as low potential risk anymore.

In contrast, titanium was considered a biocompatible material of no allergic potential. However, there is an increase in the frequency of presentations of different hypersensitivity reactions to titanium, especially in patients with pacemakers. Numerous patients with hip endoprostheses, stents, dental implans and orthodontic appliances are exposed to titanium. Allergic sensitization to titanium may be the cause of unexplained cases of failure and rejection of dental implants. Nickel and titanium could cause bacterial resistance to antibiotics which may complicate treatment of a series of infections that are more frequent in children and adolescents.

Regulations for safety of medical products regulate safety issues of materials through mandatory laboratory testing and expertise. However, the testing of interactions of these materials with newly formed materials for prevention of damage and regeneration of orodental tissues is not obligatory prior to the start of their commercial use. Such testing should be conducted by independent scientific insitutions and not by producers with direct commercial interest.

The aim of this project is to investigate:

1. the corrosion of dental materials and appliances based on nickel and titanium (in saliva and due to interaction with probiotics, remineralising agents and antiseptics)

2. the immune potential of nickel and titanium ions (allergic sensitization, changes in cariogenic potential of dental plaque, resistency of gingivitis to therapy, and bacterial resistance to antibiotics)

3. the effect of nickel and titanium ions on cells of gastrointestinal tract

4. changes in performance of dental appliances with repercussion on regeneration of bone and periodontal tissues.

Etičnost / Ethical issues

Protokol istraživanja u skladu je s nacionalnim i međunarodnim pravilima etike u istraživanjima. Odobila su ga etička povjerenstva Medicinskog fakulteta Sveučilišta u Rijeci i Kliničkog bolničkog centra Rijeka.

All experimental procedures are in concordance with relevant national and international acts on ethics in research. The approvals from ethical commitees of University of Rijeka, Faculty of Medicine and Clicial Hospital Centre Rijeka are obtained.

Članovi istraživačkog tima s Katedre za ortodonciju Medicinskog fakulteta Rijeka

Članovi istraživačkog tima / Team members

1. Prof. dr. sc. Stjepan Špalj, Medicinski fakultet Sveučilišta u Rijeci i Fakultet za dentalnu medicinu i zdravstvo Sveučilišta J. J. Strossmayera u Osijeku, Hrvatska

2. Prof. dr. sc. Helena Otmačić Ćurković, Fakultet kemijskog inženjerstva i tehnologije Sveučilišta u Zagrebu, Hrvatska

3. Prof. dr. sc. Miranda Muhvić Urek, Medicinski fakultet Sveučilišta u Rijeci, Hrvatska (član tima ožujak 2016.-ožujak 2017.)

4. Prof. dr. sc. Jasmina Primožič, Medicinski fakultet Sveučilišta u Ljubljani, Slovenija

5. Prof. dr. sc. Sandra Peternel, Medicinski fakultet Sveučilišta u Rijeci, Hrvatska

6. Prof. dr. sc. Elitza Petkova Markova – Car, Odjel za biotehnologiju Sveučilišta u Rijeci, Hrvatska

7. Prof. dr. sc. Aleksandar Bulog, Zavod za javno zdravstvo Rijeka i Medicinski fakultet Sveučilišta u Rijeci, Hrvatska

8. Doc. dr. sc. Koviljka Ilijaš Matušan, Medicinski fakultet Sveučilišta u Rijeci, Hrvatska

9. Doc. dr. sc. Jelena Prpić, Medicinski fakultet Sveučilišta u Rijeci, Hrvatska

10. Doc. dr. sc. Zorana Ivanković Buljan, Medicinski fakultet Sveučilišta u Mostaru, Bosna i Hercegovina i Medicinski fakultet Sveučilišta u Splitu, Hrvatska

11. Dr. sc. Darko Pop Acev, poslijedoktorand, Medicinski fakultet Sveučilišta u Rijeci, Hrvatska (član tima svibanj 2017.-svibanj 2018.)

12. Dr. sc. Višnja Katić, poslijedoktorand, Medicinski fakultet Sveučilišta u Rijeci, Hrvatska (obranila doktorat tijekom trajanja projekta, 1.9.2016. na Medicinskom fakultetu Sveučilišta u Rijeci)

13. Dr. sc. Magda Trinajstić Zrinski, poslijedoktorand, Medicinski fakultet Sveučilišta u Rijeci, Hrvatska (obranila doktorat tijekom trajanja projekta, 19.10.2018. na Medicinskom fakultetu Sveučilišta u Rijeci)

14. Dr. sc. Marijana Rinčić Mlinarić, poslijedoktorand (obranila doktorat tijekom trajanja projekta, 28.11.2018. na Stomatološkom fakultetu Sveučilišta u Zagrebu)

15. Dr. sc. Ines Musa Trolić, poslijedoktorand, Medicinski fakultet Sveučilišta u Mostaru, Bosna i Hercegovina (obranila doktorat tijekom trajanja projekta, 30.10.2019. na Stomatološkom fakultetu Sveučilišta u Zagrebu)

16. Dr. sc. Andrej Pavlić, poslijedoktorand, Medicinski fakultet Sveučilišta u Rijeci, Hrvatska (obranio doktorat tijekom trajanja projekta, 29.11.2019. na Medicinskom fakultetu Sveučilišta u Rijeci)

17. Martina Žigante, doktorand, Medicinski fakultet Sveučilišta u Rijeci, Hrvatska (član tima od srpnja 2018.)

Suradne ustanove na projektu

Poveznice:

· Hrvatska zaklada za znanost

· Medicinski fakultet Sveučilišta u Rijeci Katedra za ortodonciju

· Odjel za biotehnologiju Sveučilišta u Rijeci

· Zavod za javno zdravstvo Rijeka

· Fakultet kemijskog inženjerstva i tehnologije Sveučilišta u Zagrebu

· Stomatološki fakultet Sveučilišta u Zagrebu

· Fakultet za dentalnu medicinu i zdravstvo Sveučilišta J. J. Strossmayera u Osijeku

· Medicinski fakultet Sveučilišta u Splitu

· Medicinska fakulteta Univerza v Ljubljani, Slovenija

· Medicinski fakultet Sveučilišta u Mostaru, Bosna i Hercegovina

· Biobanka TransMedRi

AKTIVNOSTI NA PROJEKTU

2016. GODINE

U prvoj godini započela su ispitivanja korozije dentalnih materijala i naprava baziranih na niklu i titaniju u slini i uslijed interakcije s probioticima, remineralizacijskim agensima i antisepticima. Analizirani su materijali prije i nakon izlaganja, a mjerena je površinska hrapavost, trenje, brzina opće korozije, sklonost lokaliziranoj koroziji te iznos i dinamike otpuštanja iona nikla i titanija. Započela su alergološka ispitivanja pacijenata na spojeve nikla i titanija.

Za potrebe pohranjivanja biouzoraka koji se prikupljaju u sklopu ovog projekta osnovana je Banka dentooralnih i perioralnih biouzoraka. Za voditelja / koordinatora tima Banke dentooralnih i perioralnih biouzoraka imenovan je prof. dr. sc. Stjepan Špalj. Banka djeluje u sastavu Biobanke TransMedRi koja je okosnica translacijskih medicinskih istraživanja, a prikuplja, identificira i definira prirodu i porijeklo bioloških uzoraka za istraživanja u kliničkom kontekstu. Uključena je u Europsku mrežu biobanaka, a hrvatski uzorci su tako dostupni istraživačima diljem svijeta.

Elektrokemijska ispitivanja korozije

Ispitivanja mehaničkih svojstava dentalnih materijala

Javna promocija projekta i prezentacija rezultata istraživanja

1. Katić V, Otmačić Ćurković H, Ćurković L, Špalj S. Corrosion kinetics of the nickel-titanium archwires in prophylactic fluoridated agents 3^rd Congress of the Macedonian Orthodontic Society with international participation. Ohrid, Makedonija, 12.-15.05.2016. (posterska prezentacija)

2. Katić V, Zelenika S, Kamenar E, Marković K, Perčić M, Špalj S. Mechanical testing of orthodontic archwires. Proceedings of the 16^th European Society for Precision Engineering and Nanotechnology International Conference. 2016:339-40. Nottingham, Velika Britanija, 30. 05. - 03. 06. 2016. (posterska prezentacija)

3. Katić V, Blagović B, Ciganj Z, Pavlić A, Špalj S. Correlation between ion release, wire type and acidity values of artificial saliva of nickel-titanium wires with different coatings. 92^nd Congress of the European Orthodontic Society. Stockholm, Švedska, 11.-16.6.2016. (posterska prezentacija)

4. Špalj S, Musa Trolić I, Katić V, Turco G, Contardo L. Mechanical properties of orthodontic archwires: influence of type of alloy and surface coating. Abstract book of the 4^th International Conference on Biodental Engineering. Porto, Portugal, 21.-23.6.2016. (usmena prezentacija)

5. Katić V, Kamenar E, Zelenika S, Marković K, Špalj S. Effect of the pH of artificial saliva on mechanical properties of orthodontic archwires. Abstract book of the 4^th International Conference on Biodental Engineering. Porto, Portugal, 21.-23.6.2016. (usmena prezentacija)

6. Peternel S, Saint-Georges V, Kaštelan M, Katić V, Pavlić A, Špalj S. Preosjetljivost na nikal – implikacije za ortodonta. 2. Međunarodni kongres Hrvatskog ortodontskog društva. Zagreb, Hrvatska, 23.9.2016. (posterska prezentacija)

7. Špalj S. Ortodontska terapija i alergija na nikal. 3. Međunarodni kongres Hrvatskog društva ortodonata Hrvatskog liječničkog zbora, Split, Hrvatska, 6.-9.10.2016. (pozvano predavanje)

8. Rincic Mlinaric M, Otmacic Curkovic H, Spalj S. Nitriding the surface of nickel-titanium orthodontic wires improves corrosion stability. 47^th Congress of the Italian Orthodontic Society, Firenca, Italija, 13.-15.10.2016. (posterska prezentacija)

9. Špalj S. Influence of orthodontic treatment on periodontal tissues. Predavanje za studente i djelatnike Stomatološkog fakulteta u Skoplju, Makedonija, 18.11.2016.

10. Špalj S. Periodontium and orthodontic treatment. Symposium "New aspects in periodontal and oral medicine" Macedonian dental society, Skoplje, Makedonija, 19.11.2016.

Na kongresu Europskog ortodontskog društva u Stockholmu, Švedskoj (lipanj 2016) prezentirani rezultati istraživanja

na projektu (odnos pH sline i dinamike otpuštanja iona nikla i titanija iz dentalnih materijala koji se koriste u ortodontskoj terapiji)

Poster prezentacija prevalencije preosjetljivosti na nikal na kongresu Hrvatskog ortodontskog društva u Zagrebu (rujan 2016) i

pozvano predavanje o odnosu ortodontske terapije i alergije na nikal na kongresu u Splitu (listopad 2016)

Doktorandica Marijana Rinčić Mlinarić prezentirala je rezulate istraživanja elektorkorozije nikal-titanijskih legura bez obloge i s nitriranom oblogom uslijed izlaganja slini i antisepticima baziranima na hijaluronskoj kiselini i kloheksidinu

na 47. Internacionalnom kongresu Talijanskog ortodontskog društva SIDO u Firenzi, Italiji (listopad 2016)

Radionica

Dana 19.2.2016. na Medicinskom fakultetu u Rijeci održana je radionica „Ispitivanja remodelacije i metabolizma kosti tijekom ortodontskog pomaka zubi“ koju je vodila prof. dr. sc. Martina Drevenšek s Medicinskog fakulteta u Ljubljani koja se već niz godina bavi istraživanjima u toj tematici.

Radionica koju je vodila prof. dr. sc. Martina Drevenšek iz Ljubljane

Studijski boravci članova tima na međunarodnim institucijama

· Sveučilište u Oslu, Institut za kliničku odontologiju, Norveška - Andrej Pavlić (1.-28.2. 2016.) i Stjepan Špalj (5.-14.2.2016.)

· Medicinsko sveučilište u Grazu, Austrija - Stjepan Špalj (31.3.-11.4.2016.)

· Sveučilište Federico II u Napulju, Zavod za neuroznanosti, reproduktivne znanosti i stomatologiju, Italija - Višnja Katić (2.-28.5.2016.) i Stjepan Špalj (20.-28.5.2016.)

· Sveučilište u Cardiffu, Zavod za primijenjena klinička istraživanja i javno zdravlje, Velika Britanija - Višnja Katić (5.-30.9.2016.)

Studijski boravci članova tima na sveučilištima u Italiji, Austriji i Velikoj Britaniji

Studijski posjeti timu na Katedri za ortodociju Medicinskog fakulteta u Rijeci

· Mr. sc. Iva Manevska sa Stomatološkog fakulteta Sveučilišta u Skoplju, Makedonija 16.8.-16.9.2016.

· Mr. sc. Marijana Rinčić Mlinarić, doktorand sa Stomatološkog fakulteta Sveučilita u Zagrebu 19.-23.9.2016.

· Dr. sc. Zorana Ivanković Buljan s Medicinskog fakulteta Sveučilišta u Mostaru, Bosna i Hercegovina i Medicinskog fakulteta Sveučilišta u Splitu 10.10.-11.11.2016.

Obranjen prvi doktorski rad izrađen u sklopu projekta

Višnja Katić obranila je 1.9.2016. na Medicinskom fakultetu Sveučilišta u Rijeci svoj doktorski rad „Utjecaj sredstava za remineralizaciju cakline na koroziju ortodontskih nikal-titanijskih žičanih lukova“ pred povjerenstvom u sastavu prof. dr. sc. Ivana Brekalo Pršo (predsjednica), prof. dr. sc. Robert Domitrović i prof. dr. sc. Stjepan Špalj (mentor) s Medicinskog fakulteta Sveučilišta u Rijeci te prof. dr. sc. Sanja Martinez i doc. dr. sc. Helena Otmačić Ćurković (komentor) s Fakulteta kemijskog inženjerstva i tehnologije Sveučilišta u Zagrebu.

Višnja Katić obranila je doktorski rad „Utjecaj sredstava za remineralizaciju cakline na koroziju ortodontskih nikal-titanijskih žičanih lukova“

Sumarno rezultati istraživanja provedenih 2016. godine

1. Analizirani su dentalni materijali prije i nakon izlaganja slini i oralnim agensima te ustanovljeno da je slitina nikal-titanija (NiTi) u formi ortodonskog žičanog luka manje tvrdoće, veće površinske hrapavosti i inducira veće trenje od čelične. Uslijed izlaganja slini donekle se mijenjaju mehanička svojstva NiTi žičanih lukova. Izlaganje sredstvima za održavanje oralne higijene te prevenciju karijesa i bolesti parodonta i oralne sluznice dovodi do sličnih promjena mehaničkih svojstava.

2. Elektrokemijska korozijska ispitivanja, provedena radi detektiranja tipa i iznosa korozije, ukazuju da oblaganje površine NiTi žičanog luka rodijem povećava sklonost koroziji, a nitiranje površine nešto smanjuje. No, generalno komercijalno dostupne prevlake na NiTi žičanim lukovima ne poboljšavaju otpornost na koroziju jer prevlake nisu homogene pa dolazi do pojave lokalizirane jamičaste korozije.

3. Analiza iznosa i stope otpuštanja korozivnih produkata upućuju da je otpuštanje iona nikla i titanija najveće u prvih tri dana te je ovisno o tipu prevlake NiTi žičanog luka i oralnom agensu. Koncentracija fluorovodične kiseline je bolja odrednica otpuštanja iona nego pH i koncentracija fluorida. Dnevno otpuštanje nikla ne doseže alergijski potencijal, no moguć je kumulativni učinak.

4. Prevalencija alergijske senzitizacije na nikal u populaciji suspektnoj na alergije je 29%, a 3x je češća u osoba ženskog nego muškog spola.

Pozitivna reakcija preosjetljivosti na nikal na kožnom testiranju ispitanika uključenih u studiju (polje gore lijevo) i negativne na spojeve titanija te vazelin kao negativnu kontrolu (ostala polja)

NATJEČAJ ZA POSLIJEDOKTORANDA NA PROJEKTU (21.12.2016)

2017. godine

U drugoj godini nastavljena su ispitivanja korozije dentalnih biomaterijala in vitro te započela in vivo. Započeto je ispitivanje učinka iona nikla i titanija na staničnom nivou te rezistencija bakterija na antibiotike zbog izlaganja korozivnim produktima. Nastavljena su ispitivanja imunosnog potencijala iona nikla i titanija alergološkim testiranjima pacijenata epikutanim testovima, pohranjivanjem uzoraka gingive te dentalnog biofilma.

Novi član tima

Dr. sc. Darko Pop Acev izabran je na javnom natječaju za poslijedoktoranda na projektu i zaposlen na godinu dana.

Studijski boravci članova tima na međunarodnim institucijama

• Sveučilište u Ljubljani, Katedra za ortodonciju Medicinskog fakulteta, Ljubljana, Slovenija - Andrej Pavlić (30.1.-10.2. 2017.); Višnja Katić, Darko Pop Acev i Andrej Pavlić (17. i 25.5.2017.)

• Sveučilište Johannes Gutenberg u Mainzu, Odjeli za ortodonciju, parodontologiju i maksilofacijalnu kirurgiju, Mainz, Njemačka - Stjepan Špalj (30.1.-24.2.2017.)

• Sveučilište Južna Kalifornija u Los Angelesu, Stomatološki fakultet Herman Ostrow, Los Angeles, Sjedinjene Američke Države – Stjepan Špalj (26. i 27.4.2017.)

• Sveučilište u Trstu, Odjel za medicinske, kirurške i zdravstvene znanosti, Katedra za ortodonciju i Laboratorij za dentalne biomaterijale, Trst, Italija – Darko Pop Acev, Višnja Katić, Magda Trinajstić Zrinski i Andrej Pavlić (20.-23.6.2017.); Magda Trinajstić Zrinski (4.-29.9.2017.).

• Sveučilište u Bolonji, Odjel za biomedicinske i neuromotorne znanosti, Katedra za ortodonciju, Bolonja, Italija - Stjepan Špalj (4.-15.9.2017.)

Studijski boravci članova tima na sveučilištima u Sloveniji, Njemačkoj, Sjedinjenim Američkim Državama i Italiji

Javna promocija projekta i prezentacija rezultata istraživanja

1. Musa Trolić I, Turco G, Contardo L, Katić V, Ivanković Buljan Z, Špalj S. Microbiologically induced corrosion: influence of the probiotics on microhardness and surface microgeometry of the orthodontic appliance 3^rd International Congress of the School of Dental Medicine Universtiy of Zagreb. Zagreb, Hrvatska, 3.-4.3.2017. (posterska prezentacija)

2. Pavlic A, Katic V, Spalj S. Testing of working properties of orthodontic archwires by three-point bend test and changes induced by corrosion. 2nd International Dental Student Congress. Rijeka, Hrvatska, 30.3.-2.4.2017. (oralna prezentacija)

3. Peternel S, St-Georges V, Kastelan M, Pavlic A, Spalj S. High prevalence of hypersensitivity to nickel; should orthodontists worry? 117th Annual Session of American Association of Orthodontists. San Diego, Sjedinjene Američke Države, 21.-25.4.2017. (posterska prezentacija)

4. Spalj S. Regenerative implications and detrimental effects of orthodontic treatment. 4th International Symposium of Kosovo Orthodontic Society, Pristina, Kosovo, 13.5.2017. (pozvano predavanje)

5. Katic V, Blagovic B, Ciganj Z, Markovic K, Kamenar E. Mechanical properties and ion release from nickel-titanium wires with various surface compositions in artificial saliva. 93rd Congress of the European Orthodontic Society, Montreux, Švicarska, 5-10.6.2017. (posterska prezentacija)

6. Spalj S. Corrosion of dental biomaterials – mechanism and implications. 10th International Dental Symposium, Mostar, Bosnia-Hercegovina, 22-23.9.2017. (pozvano predavanje)

7. Katic V. Analysis of chemical composition of the surface and elasticity of nickel-titanium alloy after exposure to fluoridated re-mineralizing agents. 48th International Congress of Italian Orthodontic Socity SIDO. Rim, Italija, 19-21.10.2017. (posterska prezentacija)

Doktorandica Ines Musa Trolić prezentirala je rezulate istraživanja mikrobiološki inducirane korozije na ortodontske naprave na 3. Međunarodnom kongresu Stomatološkog fakulteta u Zagrebu (ožujak 2017.). Poster prezentacija na 2. Međunarodnom kongresu studenata dentalne medicine u Rijeci (travanj 2017), na 117. godišnjem susretu Američke udruge ortodonata u San Diegu, SAD (travanj 2017), 93. Kongresu Europskog ortodontskog društva u Montreuxu, Švicarska (lipanj 2017) te 48. Internacionalnom kongresu Talijanskog ortodontskog društva SIDO u Rimu (listopad 2017).

Pozvana predavanja prof. dr. sc. Stjepana Špalja o regenerativnim implikacijama i štetnim efektima ortodontske terapije na 4. Međunarodnom simpoziju Kosovskog ortodotnskog društva u Prištini (svibanj 2017) te mehanizmima i implikacijama korozije dentalnih biomaterijala na 10. Internacionalnom simpoziju stomatologije u Mostaru, Bosna i Hercegovina

Izvorni znanstveni radovi u časopisima

· Katic V, Curkovic L, Ujevic Bosnjak M, Peros K, Mandic V, Spalj S. Effect of pH, fluoride and hydrofluoric acid concentration on ion release from NiTi wires with various coatings. Dent Mater J. 2017;36:149-156. (CC; IF 1.205; Q2)

· Musa Trolic I, Turco G, Contardo L, Serdarevic NL, Otmacic Curkovic H, Spalj S. Corrosion of nickel-titanium orthodontic archwires in saliva and oral probiotic supplements. Acta Stomatol Croat. 2017;51:316-5. (Scopus; Q4)

Javna obrana teme doktorata

Doktorandica Ines Musa Trolić uspješno je javno obranila temu svog doktorskog rada pod nazivom "Mikrobiološki poticana korozija: probiotici i ortodontske naprave", 12. travnja 2017. godine na Stomatološkom fakultetu Sveučilišta u Zagrebu. Povjerenstvo su činili prof. dr. sc. Sandra Anić Milošević, prof. dr. sc. Marina Lapter Varga, prof. dr. sc. Senka Meštrović, prof. dr. sc. Ana Budimir i prof. dr. sc. Ivan Alajbeg. Za mentore su imenovani prof. dr. sc. Stjepan Špalj s Medicinskog fakulteta Sveučilišta u Rijeci i doc. dr. sc. Helena Otmačić Ćurković s Fakulteta kemijskog inženjerstva i tehnologije Sveučilišta u Zagrebu.

Sumarno rezultati istraživanja provedenih 2017. godine

1. Obloga ima veći utjecaj na površinsku hrapavost, trenje i mikrotvrdoću nikal-titanijske legure nego kiselost medija. Rodiranje površine čini leguru tvrđom i hrapavijom te povećava trenje. Niža kiselost ne utječe na svojstva legure, a visoki pH od 4.8 povećava trenje no samo u legure rodijem obložene površine. Probiotici za održavanje oralnog zdravlja donekle povećavaju hrapavost neobložene i rodirane legure, no to ne utječe u značajnoj mjeri na trenje. Nitriranje površine smanjuje utjecaj probiotika.

2. Prema podacima obrađenima 2017. godine prevalencija alergijske senzitizacije na nikal u pacijenata u ortodontskoj terapiji je 11%, manja nego u populaciji suspektnoj na alergije, a senzitizacije na titanij 3%.

2018. godine

U trećoj godini nastavljena su ispitivanja korozije dentalnih biomaterijala in vitro i in vivo. Nastavljeno je ispitivanje učinka iona nikla i titanija na staničnom nivou te rezistencija bakterija na antibiotike zbog izlaganja korozivnim produktima. Nastavljena su alergološka testiranja i pohranjivanje biouzoraka u biobanku.

Na natječaju „Projekt razvoja karijera mladih istraživača – izobrazba novih doktora znanosti“ pozitivno je ocijenjena prijava mentorskog kapaciteta prof. dr. sc. Stjepana Špalja te je Hrvatska zaklada za znanost odobrila financiranje jednog doktoranda koji će biti zaposlen na period od četiri godine i izraditi svoj doktorat u sklopu projekta IMUNODENT.

NATJEČAJ ZA DOKTORANDA NA PROJEKTU

(18.4.2018)

Novi član tima

Martina Žigante, dr. med. dent. izabrana je na javnom natječaju za doktoranda na projektu i zaposlena na četiri godine.

Gostovanje inozemnih stručnjaka

· Dana 17.5.2018. na Medicinskom fakultetu u Rijeci održana su predavanja o regenerativnim mogućnostima ortodontske terapije koje su održali gostujuće kolege sa Sveučilišta u Gothenburgu, Švedska pod vodstvom profesora Kena Hansena.

· Prof. dr. sc. Gabriela Kjurčieva Čučkova s Katedre za ortodonciju Stomatološkog fakulteta Sveučilišta Sv. Ćirila i Metoda u Skoplju, Makedonija boravila je u studijskom posjetu timu na Katedri za ortodociju Medicinskog fakulteta u Rijeci 3.-7.9.2018.

Studijski posjet kolega kolege sa Sveučilišta u Gothenburgu, Švedska pod vodstvom prof. dr. sc. Kena Hansena, prof. dr. sc. Gabriele Kjurčieve Čučkove sa Sveučilišta Sv. Ćirila i Metoda u Skoplju, Makedonija.

Studijski boravci članova tima na međunarodnim institucijama

• Jagelonsko sveučilište u Krakovu, Katedra za ortodonciju Medicinskog fakulteta, Krakov, Poljska – Stjepan Špalj (16.-27.4.2018.)

• Medicinski fakultet Sveučilišta u Ljubljani, Katedra za ortodonciju, Ljubljana, Slovenija – Martina Žigante (17.-28.9.2018.), Višnja Katić (8.-31.10.2018.)

• Sveučilište u Trstu, Odjel za medicinske, kirurške i zdravstvene znanosti, Katedra za ortodonciju i Laboratorij za dentalne biomaterijale, Trst, Italija - Višnja Katić (10.9.-5.10.2018.)

• Medicinski fakultet Sveučilišta u Nišu, Katedra za ortodonciju, Niš, Srbija – Stjepan Špalj (13.-14.9.2018.)

• Sveučilište Federico II u Napulju, Zavod za neuroznanosti, reproduktivne znanosti i stomatologiju, Italija - Stjepan Špalj (25.-26.10.2018. i 15.-16.11.2018.)

• Medicinsko sveučilište u Plovdivu, Bugarska - Stjepan Špalj (29.10.-2.11.2018.)

Javna promocija projekta i prezentacija rezultata istraživanja

1. Špalj S. Corrosion of nickel-titanium alloys – findings of the research group at University of Rijeka. Predavanje o rezultatima istraživanja provedenima na projektu HRZZ za studente i djelatnike na Medicinskom fakultetu Jagelonskog sveučilišta u Krakovu, Poljska, 23.4.2018.

2. Špalj S. Regenerativne implikacije ortodontske terapije. Međunarodni simpozij stomatologa. Novi Sad, Srbija, 7.-8.6.2018.

3. Katic V, Mlinaric Rincic M, Trinajstic Zrinski M, Pavlic A, Spalj S. Working properties of nickel-titanium archwires after corrosion in oral antiseptics and saliva. 94th European Orthodontic Society Congress. Edinburgh, Velika Britanija, 17.-21.6.2018.

4. Otmacic Curkovic H, Serdarevic NL, Musa Trolic I, Spalj S, Todoric Z, Budimir A. Corrosion of orthodontic archwires in artificial saliva in the presence of Lactobacillus reuteri. Eurocorrosion – Congress of European Federation of Corrosion. Krakov, Poljska, 9-13.9.2018.

5. Pavlic A, Katic V. Nickel ions released from orthodontic appliances could diminish the susceptibility of Staphilococcus aureus to antibiotic ciprofloxacin. 49. Congress of Italian Orthodontic Society SIDO, Firenca, Italija, 11.-13.10.2018.

6. Špalj S. Research on corrosion of nickel-titanium alloys in Rijeka – changes of working properties and prevalence of nickel and titanium allergies in orthodontics. Predavanje o rezultatima istraživanja provedenima na projektu HRZZ za studente i djelatnike na Stomatološkom fakultetu Medicinskog sveučilišta u Plovdivu, Bugarska, 2.11.2018.

7. Špalj S. Prezentacija javnosti rezultata istraživanja tima Katedre za ortodonciju provedenih na projektu HRZZ na proslavi 45. obljetnice osnivanja Studija dentalne medicine na Medicinskom fakultetu u Rijeci (30.11.2018.)

Predavanje prof. Špalja o rezultatima istraživanja korozije nikal-titanijskih legura na Jagelonskom sveučilištu u Krakovu, Poljska (travanj 2018), pozvano predavanje o regenerativnim implikacijama ortodontske terapije na Međunarodnom simpoziju stomatologa u Novom Sadu (lipanj 2018), predavanje o koroziji, radnim svojstvima ortodontskh naprava i prevalenciji alergijske senzitizacije na nikal i titanij na Stomatološkom fakultetu Medicinskog sveučilišta u Plovdivu, Bugarska, (studeni 2018) te prezentacija javnosti rezultata istraživanja tima Katedre za ortodonciju na projektu HRZZ na proslavi 45. obljetnice osnivanja Studija dentalne medicine na Medicinskom fakultetu u Rijeci (studeni 2018)

Poster prezentacije na 94. Kongresu Europskog ortodontskog društva u Edinburgu, Velika Britanija (lipanj 2018) i 49. Kongresu Talijanskog ortodontskog društva SIDO u Firenci, Italija (listopad 2018).

Izvorni znanstveni radovi u časopisima

· Rincic Mlinaric M, Kanizaj L, Zuljevic D, Katic V, Spalj S, Otmacic Curkovic H. Effect of oral antiseptics on the corrosion stability of nickel-titanium orthodontic alloys. Mater Corros. 2018;69:510-8. (CC; IF 1.458; Q2)

· Katic V, Ivankovic Buljan Z, Spalj S, Otmacic Curkovic H. Corrosion behavior of coated and uncoated nickel-titanium orthodontic wires in artificial saliva with short-term prophylactic fluoride treatment. Int J Electrochem Sci. 2018;13;4160-70. (CC; IF 1.369; Q3)

· Pop Acev D, Katic V, Turco G, Contardo L, Spalj S. Coating of NiTi alloy has bigger impact on mechanical properties than acidity of saliva. Mater Technol. 2018;52:469-73. (SCIE; IF 0.590; Q3)

· Spalj S, Katic V, Rincic Mlinaric M, Musa Trolić I, Zurga P, Bulog A. Corrosion of orthodontic biomaterials - effect of pH, fluoride and hydrofluoric acid concentration from remineralization agents on elastic properties of orthodontic nickel-titanium archwires. Stomatol Vjesn. 2018;7:6-12.

Obranjen drugi doktorski rad izrađen u sklopu projekta

Marijana Rinčić Mlinarić obranila je 28.11.2018. na Stomatološkom fakultetu Sveučilišta u Zagrebu svoj doktorski rad „Nikal-titanijske ortodontske žice u interakciji s oralnim antisepticima: kemijski, mehanički i biološki učinak“ pred povjerenstvom u sastavu izv. prof. dr. sc. Sandra Anić Milošević (predsjednica), prof. dr. sc. Marina Lapter Varga, izv. prof. dr. sc. Martina Šlaj i prof. dr. sc. Hrvoje Jurić sa Stomatološkog fakulteta Sveučilišta u Zagrebu te prof. dr. sc. Jasna Lovrić s Medicinskog fakulteta Sveučilišta u Zagrebu.

Marijana Rinčić Mlinarić obranila je doktorski rad „Nikal-titanijske ortodontske žice u interakciji s oralnim antisepticima: kemijski, mehanički i biološki učinak“

Sumarno rezultati istraživanja provedenih 2018. godine

1. Analizirana su mehanička i radna svojstva dentalnih slitina prije i nakon izlaganja slini i oralnim agensima. Slitina nikal-titanija je manje tvrdoće, veće površinske hrapavosti i inducira veće trenje od čelične. Uslijed izlaganja slini u manjoj mjeri se mijenjaju mehanička i radna svojstva slitina. Kemijska i biološka sredstva za prevenciju karijesa te bolesti parodonta i oralne sluznice ne izazivaju puno veće promjene legura povrh utjecaja sline. Same probiotske bakterije manje utječu na koroziju nego dodatne tvari iz komercijalnog probiotskog preparata. Promjene površine legura ne utječu u većoj mjeri na radna svojstva ortodontskih naprava te ne bi imale značajni klinički efekt.

2. Analiziran je učinak iona nikla i titanija na stanice gastrointestinalnog sustava (jezik, jetra, crijevo) – citotoksičnost, genotoksičnost i oksidacijski stres. Koncentracije iona nikla i titanija otpuštene iz ortodonskih naprava tijekom mjesec dana ne izazivaju veća oštećenja stanica. Samostalni učinak nikla te samostalni titanija je puno manji nego njihova kombinacija. Indukcija radikala i citotoksičnost značajno raste nakon izloženosti koncentraciji od 75,5 µg/L nikla i 44,9 µg/L titanija. Potreban je sinergistički učinak od 162 µg/L oba metala zajedno, koji čini kombinacija od 75,5 µg/L nikla i 86,5 µg/L titanija ili 128 µg/L nikla i 44,9 µg/L titanija. Citotoksičnost je uglavnom posljedica indukcije slobodnih radikala. Prisutan je veći efekt zajedničkog djelovanja nikla i titanija iz sline na stanice jezika nego na stanice ostatka probavnog trakta. Duža ekspozicija aktivira reparatorne antioksidacijske mehanizme stanice.

3. Imunosni potencijal iona titanija i nikla nije visok. Prema podacima analiziranima 2017. i 2018. godine u pacijenata u ortodontskoj terapiji prevalencija alergijske senzitizacije na titanij je 4%, a na nikal 12%. Senzitizaciju na oba metala ima 2% pacijenata. Senzitizacije na titanij i nikal češće su u osoba ženskog nego muškog spola. Znakovi i simptomi često su blagi i nisu specifični. Senzitizirane osobe nemaju češće suhoću usta, pečenje, otok, bolove, promjene usnica, obrazne sluznice, gingive, jezika, kihanje, curenje iz nosa niti suzenje očiju. Gingiva senzitiziranih osoba patohistološki ima nešto veći intenzitet upale i fibroze, češće promjene epitela (blaža hiperplazija, ali i spongioza te kolikvacija bazalnog sloja), fokalne upalne infiltrate te lokalizaciju upale u blizini bazalne membrane. Izražena egzocitoza i upalni trakasti infiltrati su značajno češće prisutni u gingivi senzitiziranih pacijenata nego nesenzitiziranih.

4. Koncentracije iona nikla i titanija akumulirane korozijom ortodontskih naprava su niske i imaju antagonistički efekt na antibiotsku terapiju. Za indukciju rezistencija bakterija na antibiotike potrebne su višestuko veće koncentracije metalnih iona.

2019. godine

U četvrtoj godini analiziran je in vivo utjecaja korozije legura na promjene radnih svojstava dentalnih naprava te učinak na regeneraciji koštanih i parodontnih tkiva putem analize promjena oblika zubnih lukova tijekom ortodontske terapije. Završeno je ispitivanje učinka iona nikla i titanija na staničnom nivou te rezistencije bakterija na antibiotike zbog izlaganja korozivnim produktima. Završena su alergološka testiranja, analizirani su uzorci gingive senzitiziranih i nesenzitiziranih osoba. Analizirane su bakterije dentalnog biofilma uslijed izlaganja korozivnim produktima te u interakciji s klorheksidinom i fluordima.

Gostovanje inozemskih stručnjaka

· Prof. dr. Vaska Vandevska Radunovic sa Sveučilišta u Oslu, u Norveškoj – održala je predavanje i radionicu „Orthodontic treatment and periodontal tissues – immunohistochemistry and clinics“ 26.8.2019. na Medicinskom fakultetu u Rijeci

· Prof. dr. sc. Abbas Zaher sa Sveučilišta u Aleksandriji, u Egiptu – održao je predavanje i radionicu „Enamel care during orthodontic treatment“ 5.9.2019. na Medicinskom fakultetu u Rijeci

Studijski boravci članova tima na međunarodnim institucijama

· Sveučilište Luigi Vanvitelli Campania, Zavod za multidisciplinarne kirurške i stomatološke specijalizacije, Italija - Stjepan Špalj (14.-17.1.2019.)

· Sveučilište Federico II u Napulju, Zavod za neuroznanosti, reproduktivne znanosti i stomatologiju, Italija - Andrej Pavlić (14.-18.1.2019.).

· Sveučilište u Malti, Medicinski fakultet, Malta – Martina Žigante, Višnja Katić, Stjepan Špalj (25-27.3.2019.)

· Sveučilište Semmelweis u Budimpešti, Zavod za pedodonciju i ortodonciju, Stomatološki fakultet, Mađarska – Stjepan Špalj (29.4.-4.5.2019.)

· Sveučilište u Prištini, Zavod za ortodonciju, Medicinski fakultet, Kosovo – Stjepan Špalj (3.-7.6.2019.)

· Sveučilište u Trstu, Odjel za medicinske, kirurške i zdravstvene znanosti, Katedra za ortodonciju i Laboratorij za dentalne biomaterijale, Trst, Italija – Martina Žigante (23.9.-18.10.2019.).

· Sveučilište u Padovi, Odjel za neuroznanosti, Katedra za ortodonciju, Padova, Italija – Stjepan Špalj (18.-29.11.2019.).

Javna promocija projekta i prezentacija rezultata istraživanja

· Žigante M, Peternel S, Rinčić Mlinarić M, Pavlić A, Pop Acev D, Špalj S. Prevalence of titanium and nickel allergies in patients undergoing orthodontic treatment. Conference Proceedings 4th International Congress of Croatian Society of Orthodontics. Zagreb, 6.-8.12.2018.

· Rinčić Mlinarić M, Durgo K, Komes D, Katić V, Špalj S. Biological effect of corrosion of nickel-titanium orthodontic archwires – cytotoxicity on cells of the gastrointestinal tract. Conference Proceedings 4th International Congress of Croatian Society of Orthodontics. Zagreb, 6.-8.12.2018

· Predstavljanje istraživačkog tima i rezultata istraživanja na Sveučilištu Campanije Luigi Vanvitelli u Italiji 13.1.2019. – prof. dr. sc. Stjepan Špalj

· „Oralna korozija i neželjene posljedice u ortodontskoj terapiji“ – predavanje prof. dr. sc. Stjepana Špalja 8.2.2019. za djelatnike i postdiplomske studente Sveučilišta Sv. Ćirila i Metoda u Skoplju, Sjeverna Makedonija.

· Predstavljanje istraživačkog tima i rezultata istraživanja na Sveučilištu u Malti, 27.3.2019. – dr. sc. Višnja Katić

· „Corrosion of dental materials in oral cavity: local and systemic effects“ – predavanje prof. dr. sc. Stjepana Špalja 10.4.2019. za međunarodne studente u sklopu European Visiting Program u Rijeci

· Predstavljanje istraživačkog tima i rezultata ispitivanja korozije na Sveučilištu Semmelweis u Budimpešti, Mađarska, 30.4.2019. – prof. dr. sc .Stjepan Špalj

· „Bad effects of orthodontic treatment“ – predavanje prof. dr. sc. Stjepana Špalja 3.6.2019. za studente Sveučilišta u Prištini, Kosovo.

· „Oral corrosion of dental materials and bad effects of orthodontic treatment“ – predavanje uz predstavljenje rezultata istraživanja na Koledžu medicinskih znanosti Rezonanca u Prištini, Kosovo 6.9.2019. – prof. dr. sc. Stjepan Špalj

· „Destrukcija i regeneracija parodonta – ortodontske implikacije“ – pozvano predavanje prof. dr. sc. Stjepana Špalja na simpoziju u Kumanovu, Sjeverna Makedonija, 9.6.2019.

· Zigante M, Matusan Ilijas K, Peternel S, Rincic Mlinaric M, Spalj S. Pathohistological characteristics of gingival tissue in orthodontic patients with nickel and titanium allergies. 95th European Orthodontic Society Congress. Nica, Francuska, 17.-22.6.2019.

· Rincic Mlinaric M, Durgo K, Komes D, Zigante M, Spalj S. Free radical production in gastrointestinal tract cells induced by titanium and nickel ions from orthodontic alloys. 95th European Orthodontic Society Congress. Nica, Francuska, 17.-22.6.2019.

· Musa Trolic I, Todoric Z, Ivankovic Buljan Z, Makreski P, Pejova B. Probiotic bacteria Lactobacillus reuteri prodentis can induce corrosion degradation of the surface of nickel titanium alloy above the influence of saliva. 95th European Orthodontic Society Congress. Nica, Francuska, 17.-22.6.2019.

· Primozic J, Poljsak B. Oxidative stress during orthodontic treatment with fixed appliances – a pilot study. 95th European Orthodontic Society Congress. Nica, Francuska, 17.-22.6.2019.

· Pavlic A, Gobin I, Zigante M, Spalj S. Nickel released during orthodontic treatment induces different effects on antimicrobial susceptibility of various commensal bacteria. 4th Congress of Macedonian Orthodontic Society. Ohrid, Sjeverna Makedonija, 12.-14.9.2019.

· Zigante M, Matusan Ilijas K, Prpic J, Spalj S. Immunohistochemical lymphocytic profile in gingival tissue in orthodontic patients with allergy on titanium and/or nickel. 4th Congress of Macedonian Orthodontic Society. Ohrid, Sjeverna Makedonija, 12.-14.9.2019.

· Katic V. Surface roughness and mechanical properties of the archwires after intraoral aging and additional fluoridation. 50th International Congress of the Italian Orthodontic Society. Rim, 10.-12.10.2019.

Predavanje na Sveučilištu Campanije Luigi Vanvitelli u Italiji u siječnju 2019., Sveučilištu Sv. Ćirila i Metoda u Skoplju, Sjeverna Makedonija u veljači 2019., na Sveučilištu u Malti u ožujku 2019., za međunarodne studente u sklopu European Visiting Program u Rijeci u travnju 2019., Sveučilištu Semmelweis u Budimpešti u Mađarskoj u travnju 2019. te u lipnju na Sveučilištu u Prištini na Kosovi, Koledžu medicinskih znanosti Rezonanca u Prištini, Kosovo i Tetovu, Sjeverna Makedonija.

Posterske i oralne prezentacije na 4. Kongresu Hrvatskog društva ortodonata u prosincu 2018. u Zagrebu, Europskog ortodontskog društva u Nici, Francuska (lipanj 2019), Makedonskog ortodontskog društva u Ohridu (rujan 2019) te Talijanskog ortodontskog društva u Rimu (listopad 2019)

Izvorni znanstveni radovi u časopisima

• Rincic Mlinaric M, Durgo K, Katic V, Spalj S. Cytotoxicity and oxidative stress induced by nickel and titanium ions from dental alloys on cells of gastrointestinal tract. Toxicol Appl Pharmacol. 2019. 383:114784. (CC, Q1, IF 3.585)

• Musa Trolic I, Serdarevic NL, Todoric Z, Budimir A, Spalj S, Otmacic Curkovic H. Corrosion of orthodontic archwires in artificial saliva in the presence of Lactobacillus reuteri. Surf Coat Technol. 2019;370:44-52. (CC, Q1, IF 3.192)

• Kovac V, Poljsak B, Perinetti G, Primozic J. Systemic level of oxidative stress during orthodontic treatment with fixed appliances. Biomed Res Int. 2019;5063565. (SCIE, Q2, IF 2.583)

• Rincic Mlinaric M, Karlovic S, Ciganj Z, Pop Acev D, Pavlic A, Spalj S. Oral antiseptics and nickel-titanium alloys: mechanical and chemical effect of interaction. Odontology. 2019;107:150-7. (SCIE; IF 1.813; Q2)

• Musa Trolic I, Todoric Z, Pop Acev D, Makreski P, Pejova B, Spalj S. Effects of the presence of probiotic bacteria in the aging medium on the surface roughness and chemical composition of two dental alloys. Microsc Res Techniq. 2019;82:1384-91. (CC, Q2, IF 1.327)

• Musa Trolic I, Turco G, Contardo L, Perissinotto F, Katic V, Spalj S. Changes in mechanical properties of dental alloys induced by oral probiotic supplements in saliva. Materialwis Werkst. 2019. doi: 10.1002/mawe.201800155 (CC, Q3, IF 0.556)

• Pavlic A, Perissinotto F, Turco G, Contardo L, Spalj S. Do chlorhexidine and probiotics solutions provoke corrosion of orthodontic mini-implants? An in-vitro study. Int J Oral Maxillofac Implants. 2019. (accepted for publication) (CC, Q1, IF 1.734)

Javna obrana teme doktorata

· Doktorand Andrej Pavlić prezentirao je temu svog doktorskog rada pod nazivom "Utjecaj nikla kao produkta korozije nikal-titanijske legure dentalnih materijala na komenzalne bakterije ljudskog organizma", 17. travnja 2019. godine na Medicinskom fakultetu Sveučilišta u Rijeci. Tema je dobila pozitivnu ocjenu povjerenstva u sastavu prof. dr. sc. Marina Šantić i doc. dr. sc. Damir Klepac s Medicinskog fakutleta u Rijeci i prof. dr. sc. Marina Lapter Varga sa Stomatološkog fakulteta u Zagrebu. Za mentore su imenovani prof. dr. sc. Stjepan Špalj i prof. dr. sc. Ivana Gobin s Medicinskog fakulteta Sveučilišta u Rijeci.

· Doktorandica Martina Žigante je javno obranila temu doktorskog rada "Alergijska senzitizacija na nikal i titanij u ortodontskoj terapiji: prevalencija i karakteristike", 9. listopada 2019. godine na Medicinskom fakultetu Sveučilišta u Rijeci pred povjerenstvom u sastavu: prof. dr. sc. Srđan Banac i prof. dr. sc. Sanja Zoričić-Cvek s Medicinskog fakulteta u Rijeci te prof. dr. sc. Darko Božić sa Stomatološkog fakulteta u Zagrebu. Za mentore su imenovani prof. dr. sc. Stjepan Špalj i doc. dr. sc. Koviljka Matušan Ilijaš s Medicinskog fakulteta Sveučilišta u Rijeci.

Obranjeni treći i četvrti doktorski rad izrađeni u sklopu projekta

· Ines Musa Trolić obranila je svoj doktorski rad "Mikrobiološki poticana korozija: probiotici i ortodontske naprave", 30. listopada 2019. godine na Stomatološkom fakultetu Sveučilišta u Zagrebu. Izrađen je pod mentorstvom prof. dr. sc. Stjepana Špalja s Medicinskog fakulteta Sveučilišta u Rijeci i prof. dr. sc. Helene Otmačić Ćurković s Fakulteta kemijskog inženjerstva i tehnologije Sveučilišta u Zagrebu. Povjerenstvo su činili prof. dr. sc. Sandra Anić Milošević, prof. dr. sc. Marina Lapter Varga, prof. dr. sc. Senka Meštrović, prof. dr. sc. Ana Budimir i prof. dr. sc. Martina Šlaj.

· Andrej Pavlić obranio je doktorski rada "Utjecaj nikla kao produkta korozije nikal-titanijske legure dentalnih materijala na komenzalne bakterije ljudskog organizma", 29. studenog 2019. godine na Medicinskom fakultetu Sveučilišta u Rijeci izrađen pod mentorstvom prof. dr. sc. Stjepana Špalja i prof. dr. sc. Ivane Gobin. Pored mentora povjerenstvo su činili prof. dr. sc. Marina Šantić i doc. dr. sc. Damir Klepac s Medicinskog fakutleta u Rijeci te prof. dr. sc. Marina Lapter Varga sa Stomatološkog fakulteta u Zagrebu.

Sumarno rezultati istraživanja provedenih 2019. godine

1. Ortodontska terapija fiksnim napravama inducira sustavni oksidacijski stres, no samo kratkoročno. Iako nakon 24 sata raste oksidacijski stres, tijekom sedam dana dolazi do normalizacije zbog adaptivnog endogenog antioksidacijskog odgovora. Međutim, to ne isključuje povremene promjene razine reaktivnih kisikovih vrsta i antioksidacijskog odgovora tijekom ortodontske terapije pri svakoj reaktivaciji ortodontske naprave.

2. Imunosni potencijal iona titanija i nikla u pacijenata u ortodontskoj terapiji nije visok. Na uzorku od 245 pacijenata zabilježena je prevalencija alergijske senzitizacije na titanij i/ili nikal od 15.5% (95% interval pouzdanosti (CI) 11.5-20.6%). Prevalencija senzitizacije na nikal je 13.5% (95% CI 9.8-18.3%), a komponente titanija 4.5% (95% CI 2.5-7.9%). Sezitizacija na čisti titanij je 0.4%, titanij dioksid 0.8%, titanij nitrid 1.2%, a titanij oksalat 2.9%. Izolirana senzitizacija na nikal (bez kompenenti titanija) detektirana je u 11% osoba (95% CI 7.7-15.6%), a izolirana na titanij (bez nikla) u 2% osoba (95% CI 0.9-4.7%). Preosjetljivost na oba metala zajedno je u 2.5% osoba (95% CI 1.1-5.2%). Senzitizacije na titanij i nikal češće su u osoba ženskog nego muškog spola, a na nikal češće u odraslih nego adolescenata. Znakovi i simptomi preosjetljivosti često su blagi i nisu specifični. Senzitizirane osobe češće imaju smanjenje osjeta mirisa i okusa, više mirisa nego okusa. Najviše je smanjen osjet okusa za kiselo, a najmanje za slatko. Gingiva senzitiziranih osoba imunohistokemijski uključuje više T nego B limfocita te više pomagačkih nego citotoksičnih limfocita.

4. Koncentracije nikla otpuštene iz nikal-titanijskih legura tijekom dugotrajne ortodontske terapije mogu inducirati promjene svojstva komenzalnih bakterija ljudskog organizma uslijed sposobnosti bakterija da akumuliraju nikal. Bakterije izložene nižim subinhibitornim koncentracijama nikla mogu povećati rezistenciju na antibiotike, bolje adherirati na podloge te donekle bolje formirati biofilm.

5. Produkti korozije ortodontske naprave povećavaju kariogenost dentalnog biofilma vidljivo kroz povećanje Streptococcus mutansa i pH plaka, no ne utječu na gingivitis. Fluoridi nisu djelotvorni u smanjenju akumulacije plaka, no djelotvorni su u mijenjanju kariogenog potencijala, povećavajući udio bakterije S. salivarius koji je antagonist kariogenih S. mutans i S. sorbinus, a smanjujući S. mutans. Antiseptik klorheksidin povećava udio S. salivarius, no ne uspjeva reducirati S. mutans i S. sorbinus. Mehaničko uklanjanje plaka je djelotvornije u redukciji gingivitisa od dodatka antispetika.

6. Dodatak fluorida ili antiseptika klorheksidina tijekom ortodontske terapije za prevenciju karijesa i gingivitisa u maloj mjeri utječe na elastičnost NiTi legure u usporedbi sa samim utjecajem sline. Kako se oblik zubnog luka najmanje mijenja nakon eksponiranja žičanog luka fluoridima, izgleda da fluorid donekle smanjuje elastičnost NiTi legure. No iznos promjena, iako statistički značajan, je vrlo malen i vjerojatno ne bi imao kliničke implikacije u promjeni biomehanike. Stoga se može preporučiti uporaba fluorida u prevenciji demineralizacija cakline tijekom ortodontske terapije bez opasnosti od štetnih utjecaja na regeneraciju koštanih i parodontnih tkiva.