On the causes of persistent apical periodontitis



Yüklə 337,83 Kb.
Pdf görüntüsü
səhifə3/5
tarix19.03.2017
ölçüsü337,83 Kb.
#12059
1   2   3   4   5

22

59

19



150

Baumann &

Rossman (1956)

26

74



121


Mortensen et al. (1970)

41

59



396


Bhaskar (1966)

42

48



10

2308


Spatafore et al. (1990)

42

52



6

1659


Lalonde & Luebke (1968)

44

45



11

800


Seltzer et al. (1967)

51

45



4

87

Priebe et al. (1954)



55

45



101

Nair Persistent apical periodontitis

ª 2006 International Endodontic Journal

International Endodontic Journal, 39, 249–281, 2006

261


media and the ‘pearly tumour’ of the cranium (Ander-

son 1996). Accumulation of cholesterol crystals occurs

in apical periodontitis lesions (Shear 1963, Bhaskar

1966, Browne 1971, Trott et al. 1973, Nair et al.

1993) with clinical significance in endodontics (Nair

et al. 1993, Nair 1998). In histopathological sections,

Figure 7

Structure of an apical pocket cyst. (a, b) Axial sections passing peripheral to the root canal give the false impression of a

cystic lumen (LU) completely enclosed in epithelium. Sequential section (c) passing through the axial plane of the root canal clearly

reveals the continuity of the cystic lumen (LU) with the root canal (RC in d). The apical foramen and the cystic lumen (LU) of the

section (c) are magnified in (d). Note the pouch-like lumen (LU) of the pocket cyst, with the epithelium (EP) forming a collar at the

root apex. D, Dentin (a–c

·15; d ·50). From Nair (2003a).

Persistent apical periodontitis Nair

International Endodontic Journal, 39, 249–281, 2006

ª 2006 International Endodontic Journal

262


such deposits of cholesterol appear as narrow elongated

clefts because the crystals dissolve in fat solvents used

for the tissue processing and leave behind the spaces

they occupied as clefts (Fig. 10). The incidence of

cholesterol clefts in apical periodontitis varies from 18%

to 44% of such lesions (Shear 1963, Browne 1971,

Figure 8

Structure of an apical true cyst. (a) Photomicrograph of an axial section passing through the apical foramen (AF). The

lower half of the lesion and the epithelium (EP in b) are magnified in (b) and (c), respectively. Note the cystic lumen (LU) with

cholesterol clefts (CC) completely enclosed in epithelium (EP), with no communication to the root canal. (a,

·15; b, ·30; c, ·180).

From Nair (2003a). Reprinted with permission from Elsevier

ª

.

Nair Persistent apical periodontitis



ª 2006 International Endodontic Journal

International Endodontic Journal, 39, 249–281, 2006

263


Figure 9

Longitudinal radiographs (a–d) of a periapically affected central maxillary incisor of a 37-year-old woman for a period of

4 years and 9 months. Note the large radiolucent asymptomatic lesion before (a), 44 months after root-filling (b), and immediately

after periapical surgery (c). The periapical area shows distinct bone healing (d) after 1 year postoperatively. Histopathological

examination of the surgical specimen by modern tissue processing and step-serial sectioning technique confirmed that the lesion

was a true radicular cyst that also contained cholesterol clefts. Selected radiographs from Nair et al. (1993).

Persistent apical periodontitis Nair

International Endodontic Journal, 39, 249–281, 2006

ª 2006 International Endodontic Journal

264


Figure 10

Cholesterol crystals and cystic condition of apical periodontitis as potential causes persistent apical periodontitis.

Overview of a histological section (upper inset) of an asymptomatic apical radiolucent (Fig. 9) lesion that persisted after non-

surgical root canal treatment. Note the vast number of cholesterol clefts (CC) surrounded by giant cells (GC) of which a selected one

with several nuclei (arrowheads) is magnified in the lower inset. D

¼ dentine, CT ¼ connective tissue, NT ¼ necrotic tissue.

Original magnifications:

·68; upper inset ·11; lower inset ·412. From Nair (1999). Printed with permission from Australian

Endodontic Journal.

Nair Persistent apical periodontitis

ª 2006 International Endodontic Journal

International Endodontic Journal, 39, 249–281, 2006

265


Trott et al. 1973). The crystals are believed to be

formed from cholesterol released by: (i) disintegrating

erythrocytes of stagnant blood vessels within the lesion

(Browne 1971), (ii) lymphocytes, plasma cells and

macrophages

which


die

in

great



numbers

and


disintegrate in chronic periapical lesions, and (iii) the

circulating plasma lipids (Shear 1963). All these

sources may contribute to the concentration and

crystallization of cholesterol in periapical area. Never-

theless, locally dying inflammatory cells may be the

major source of cholesterol as a result of its release from

disintegrating membranes of such cells in long-stand-

ing lesions (Seltzer 1988, Nair et al. 1993).

Cholesterol crystals are intensely sclerogenic (Abdul-

la et al. 1967, Bayliss 1976). They induce granuloma-

tous lesions in dogs (Christianson 1939), mice (Spain

et al. 1959, Adams et al. 1963, Abdulla et al. 1967,

Adams & Morgan 1967, Bayliss 1976) and rabbits

(Hirsch 1938, Spain et al. 1959, Spain & Aristizabal

1962). In an experimental study that specifically

investigated the potential association of cholesterol

crystals and non-resolving apical periodontitis lesions

(Nair et al. 1998), pure cholesterol crystals were placed

in Teflon cages that were implanted subcutaneous in

guinea-pigs. The cage contents were retrieved after 2, 4

and 32 weeks of implantation and processed for light

and electron microscopy. The cages revealed (Fig. 11)

delicate soft connective tissue that grew in through

perforations on the cage wall. The crystals were densely

surrounded by numerous macrophages and multinu-

cleate giant cells forming a well circumscribed area of

tissue reaction. The cells, however, were unable to

eliminate the crystals during an observation period of

8 months. The accumulation of macrophages and

giant cells around cholesterol crystals suggests that

the crystals induced a typical foreign-body reaction

(Coleman et al. 1974, Nair et al. 1990b, Sjo¨gren et al.

1995).

The macrophages and giant cells that surround



cholesterol crystals are not only unable to degrade the

crystalline cholesterol but are major sources of apical

inflammatory and bone resorptive mediators. Bone

resorbing activity of cholesterol-exposed macrophages

due to enhanced expression of IL-1

a

has been experi-



mentally shown (Sjo¨gren et al. 2002). Accumulation of

cholesterol crystals in apical periodontitis lesions

(Fig. 10) can adversely affect post-treatment healing

of the periapical tissues as has been shown in a long-

term longitudinal follow-up of a case in which it was

concluded that ‘the presence of vast numbers of

cholesterol crystals

… would be sufficient to sustain

the lesion indefinitely’ (Nair et al. 1993). The evidence

from the general literature reviewed (Nair 1999) is

clearly in support of that assumption. Therefore,

accumulation of cholesterol crystals in apical perio-

dontitis lesions can prevent healing of periapical tissues

after non-surgical root canal treatment, as such

retreatment cannot remove the tissue irritating choles-

terol crystals that exist outside the root canal system.

Foreign bodies

Foreign materials trapped in periapical tissue during

and after endodontic treatment (Nair et al. 1990b,

Koppang et al. 1992) can perpetuate apical periodon-

titis persisting after root canal treatment. Materials

used in non-surgical root canal treatment (Nair et al.

1990b, Koppang et al. 1992) and certain food particles

(Simon et al. 1982) can reach the periapex, induce a

foreign body reaction that appears radiolucent and

remain asymptomatic for several years (Nair et al.

1990b).

Gutta-percha



The most frequently used root canal filling material is

gutta-percha in the form of cones. The widely held view

that it is biocompatible and well tolerated by human

tissues is inconsistent with the clinical observation that

extruded gutta-percha is associated with delayed heal-

ing of the periapex (Strindberg 1956, Seltzer et al. 1963,

Kerekes & Tronstad 1979, Nair et al. 1990b, Sjo¨gren

et al. 1990). Large pieces of gutta-percha are well

encapsulated in collagenous capsules (Fig. 12), but fine

particles of gutta-percha induce an intense, localized

tissue response (Fig. 13), characterized by the presence

of macrophages and giant cells (Sjo¨gren et al. 1995).

The congregation of macrophages around the fine

particles of gutta-percha is important for the clinically

observed impairment in the healing of apical periodon-

titis when teeth are root filled with excess material.

Gutta-percha cones contaminated with tissue irritating

materials can induce a foreign body reaction at the

periapex. In an investigation on nine asymptomatic

apical periodontitis lesions that were removed as

surgical block biopsies and analysed by correlative light

and electron microscopy, one biopsy revealed the

involvement of contaminated gutta-percha (Nair et al.

1990b). The radiolucency grew in size but remained

asymptomatic for a decade of post-treatment follow-up

(Fig. 14). The lesion was characterized by the presence

of vast numbers of multinucleate giant cells with

Persistent apical periodontitis Nair

International Endodontic Journal, 39, 249–281, 2006

ª 2006 International Endodontic Journal

266


Figure 11

Photomicrograph (a) of guinea-pig tissue reaction to aggregates of cholesterol crystals after an observation period of

32 weeks. The rectangular demarcated areas in (a), (b) and (c) are magnified in (b), (c) and (d), respectively. Note that rhomboid

clefts left by cholesterol crystals (CC) surrounded by giant cells (GC) and numerous mononuclear cells (arrowheads in d).

AT

¼ adipose tissue, CT ¼ connective tissue. Original magnifications: (a) ·10, (b) ·21, (c) ·82 and (d) ·220. From Nair (1999).



Printed with permission from Australian Endodontic Journal.

Nair Persistent apical periodontitis

ª 2006 International Endodontic Journal

International Endodontic Journal, 39, 249–281, 2006

267


birefringent inclusion bodies (Fig. 15). In transmission

electron microscope the birefringent bodies were highly

electron dense (Fig. 16). An X-ray microanalysis of the

inclusion bodies using scanning transmission electron

microscope (STEM) revealed the presence of magnesium

and silicon (Fig. 17). These elements are presumably

the remnants of a talc-contaminated gutta-percha that

protruded into the periapex and had been resorbed

during the follow-up period.

Other plant materials

Vegetable food particles, particularly leguminous seeds

(pulses), and materials of plant origin that are used in

endodontics can get lodged in the periapical tissue

before and/or during the treatment procedures and

prevent healing of the lesion. Oral pulse granuloma is a

distinct histopathological entity (King 1978). The

lesions are also referred to as the giant cell hyaline

angiopathy (Dunlap & Barker 1977, King 1978),

vegetable granuloma (Harrison & Martin 1986) and

food-induced granuloma (Brown & Theaker 1987).

Pulse granuloma has been reported in lungs (Head

1956), stomach walls and peritoneal cavities (Sherman

& Moran 1954). Experimental lesions have been

induced in animals by intratracheal, intraperitonial

and submucous introduction of leguminous seeds

(Knoblich 1969, Talacko & Radden 1988b). Periapical

pulse granuloma are associated with teeth damaged by

caries and with the antecedence of endodontic treat-

ment (Simon et al. 1982, Talacko & Radden 1988a).

Pulse granuloma are characterized by the presence of

intensely iodine and PAS positive hyaline rings or

bodies surrounded by giant cells and inflammatory cells

(Mincer et al. 1979, Simon et al. 1982, Talacko &

Radden 1988a,b). Leguminous seeds are the most

frequently involved vegetable food material in such

granulomatous lesions. This indicates that certain

components in pulses such as antigenic proteins and

mitogenic phytohaemagglutinins may be involved in

the pathological tissue response (Knoblich 1969). The

pulse granuloma are clinically significant because

particles of vegetable food materials can reach the

periapical tissue via root canals of teeth exposed to the

oral cavity by trauma, carious damage or by endodon-

tic procedures (Simon et al. 1982).

Apical periodontitis developing against particles of

predominantly cellulose-containing materials that are

used in endodontic practice (White 1968, Koppang

et al. 1987, 1989, Sedgley & Messer 1993) has been

denoted as cellulose granuloma. The cellulose in plant

materials is a granuloma-inducing agent (Knoblich

Figure 12

Guinea-pig tissue reaction to gutta-percha (GP) by 1 month after subcutaneous implantation (a). Large pieces of gutta-

percha are well encapsulated by collagen fibres that run parallel to the surface of the gutta-percha particle. The interface of the

gutta-percha particle and the host tissue (arrow) is magnified in stages in (b) and (c). The gap between the implant and the

collagen capsule is artefactual. Note the non-inflamed, healthy soft delicate connective tissue. Original magnifications: (a)

·42, (b)


·80, (c) ·200. From Nair (2003b).

Persistent apical periodontitis Nair

International Endodontic Journal, 39, 249–281, 2006

ª 2006 International Endodontic Journal

268


Figure 13

Disintegrated gutta-percha as potential cause of persistent apical periodontitis. As clusters of fine particles (a) they

induce intense circumscribed tissue reaction (TR) around. Note that the fine particles of gutta-percha (*in c, GP in d) are

surrounded by numerous mononuclear cells (MNC). Original magnifications: (a)

·20, (b) ·80, (c) ·200, (d) ·750. From Nair

(2003b).


Nair Persistent apical periodontitis

ª 2006 International Endodontic Journal

International Endodontic Journal, 39, 249–281, 2006

269


1969). Endodontic paper points (Fig. 18) are utilized for

microbial sampling and drying of root canals. Sterile

and medicated cotton wool has been used as an apical

seal. Particles of these materials can dislodge or get

pushed into the periapical tissue (White 1968) so as to

induce a foreign body reaction at the periapex. The

resultant clinical situation may be a ‘prolonged,

extremely troublesome and disconcerted course of

events’ (White 1968). Presence of cellulose fibres in

periapical biopsies with a history of previous endodon-

tic treatment has been reported (Koppang et al. 1987,

1989, Sedgley & Messer 1993). The endodontic paper

points and cotton wool consists of cellulose that cannot

be degraded by human body cells. They remain in

tissues for long periods of time (Sedgley & Messer 1993)

and induce a foreign body reaction around them. The

particles, in polarized light, are birefringent due to the

regular structural arrangement of the molecules within

cellulose (Koppang et al. 1989). Infected paper points

can protrude through the apical foramen (Fig. 18) and

allow a biofilm to grow around it. This will sustain and

even intensify the apical periodontitis after root canal

treatment eventually leading to a failure of treatment.

Other foreign materials

They include amalgam, endodontic sealants and cal-

cium salts derived from periapically extruded Ca(OH)

2

.

In a histological and X-ray microanalytical investigation



of 29 apical biopsies 31% of the specimens were found to

contain materials compatible with amalgam and endo-

dontic sealer components (Koppang et al. 1992).

Scar tissue healing

There is evidence (Penick 1961, Bhaskar 1966, Seltzer

et al. 1967, Nair et al. 1999) that unresolved periapical

radiolucencies may occasionally be due to healing of

Figure 14

Two longitudinal radiographs (inset and a) of a root filled and periapically affected left central maxillary incisor of a

54-year-old man. The first radiograph (inset) taken immediately after root filling in 1977 shows a small excess filling that

protrudes into the periapex (arrowhead in inset). Note the excess filling has disappeared in the radiograph taken 10 years later

(arrowhead in a) and shortly before surgery was performed. The apical block-biopsy removed by surgery does not show any excess

filling as is evident from the macrophotograph of the decalcified and axially subdivided piece of the biopsy (b). RF, root filling, D,

dentine, GR, granuloma. Original magnification (b)

·10. From Nair et al. (1990b). Printed with permission from Lippincott

Williams & Wilkins

ª

.

Persistent apical periodontitis Nair



International Endodontic Journal, 39, 249–281, 2006

ª 2006 International Endodontic Journal

270


Figure 15

Talc-contaminated gutta-percha as a potential cause of non-healing apical periodontitis. Note the apical periodontitis

(AP) characterized by foreign-body giant cell reaction to gutta-percha cones contaminated with talc (a). The same field when

viewed in polarized lights (b). Note the birefringent bodies distributed throughout the lesion (b). The apical foramen is magnified in

(c) and the dark arrow-headed cells in (c) are further enlarged in (d). Note the birefringence (BB) emerging from slit-like inclusion

bodies in multinucleated (N) giant cells. B, bone; D, dentine. Magnifications: (a, b)

·25; (c) ·66; (d) ·370. From P.N.R. Nair,

Pathology of apical periodontitis. In: Ørstavik D, Pitt Ford TR, eds. Essential Endodontology. Oxford, 1998.

Nair Persistent apical periodontitis

ª 2006 International Endodontic Journal

International Endodontic Journal, 39, 249–281, 2006

271


the lesion by scar tissue (Fig. 19) that may be misdi-

agnosed as a radiographic sign of failed endodontic

treatment. Little is known about the tissue dynamics of

periapical healing after non-surgical root canal treat-

ment and periapical surgery. However, certain deduc-

tions can be made from the data available on normal

healing and guided regeneration of the marginal

periodontium. Various tissue cells participate in the

healing process. The pattern of healing depends on

several factors, two of which are decisive. They are the

regeneration potential and the speed with which the

tissue cells bordering the defect react (Karring et al.

1980, 1993, Nyman et al. 1982, Schroeder 1986). A

periapical scar probably develops because precursors of

soft connective tissue colonize both the root tip and

periapical tissue; this may occur before the appropriate

cells, which have the potential to restore various

structural components of the apical periodontium are

able to do so (Nair et al. 1999).

Conclusions

This review of the literature leads to the conclusion that

there are six biological factors that contribute to the

Figure 16

Low magnification transmission electron micrograph showing the profiles of several giant cells within the apical

periodontitis shown in Figs. 14 & 15. Note the presence of many slit-like inclusion bodies (BB

1

to BB



6

), which contain a highly

electron-dense material. This material may remain intact within the inclusion body, may be pushed away from its original site

(BB


2

) or may appear disintegrated (BB

3

and BB


4

) by the tissue processing. Note the lines of artefacts AL, which are created by

portions of the electron dense material having been carried away by the knife-edge, leaving tracts behind. Original magnification

·1880. From Nair et al. (1990b). Printed with permission from Lippincott Williams & Wilkins

ª

.

Persistent apical periodontitis Nair



International Endodontic Journal, 39, 249–281, 2006

ª 2006 International Endodontic Journal

272


Figure 17

High magnification transmission electron micrograph (c) of the intact birefringent body labelled BB1 in Fig. 3. Note the

distinct delimiting membrane around the birefringent body (BB). Energy-dispersive X-ray microanalysis of the electron dense

material done in scanning-transmission electron microscope (STEM: done at the point where the two hairlines perpendicular to

each other cross in the left inset) revealed the presence of silicon (Si), magnesium (Mg) and lead (Pb) in (a) whereas another site in

the neighbouring cytoplasm of the same giant cell (right inset) does not show the presence of Si and Mg (b). Lead and uranium (U)

are used for section contrasting and emission in copper (Cu) is from the section-supporting grid made of copper. Original

magnification

·11 000; insets ·3300. From Nair et al. (1990b). Printed with permission from Lippincott Williams & Wilkins

ª

.



Nair Persistent apical periodontitis

ª 2006 International Endodontic Journal

International Endodontic Journal, 39, 249–281, 2006

273


Figure 18

A massive paper-point granuloma affecting a root-canal-treated human tooth (a). The demarcated area in (b) is


Yüklə 337,83 Kb.

Dostları ilə paylaş:
1   2   3   4   5




Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©azkurs.org 2024
rəhbərliyinə müraciət

gir | qeydiyyatdan keç
    Ana səhifə


yükləyin