Allergiske reaktioner og nikkelfri tandbøjle: en systematisk gennemgang

ORTHODONTICS

Allergiske reaktioner og nikkelfri tandbøjle: a systematic review

Camila Alessandra PazziniI; Leandro Silva MarquesII; Luciano José PereiraIII; Patrícia Corrêa-FariaIV; Saul Martins PaivaI

IDepartment of Pediatric Dentistry and Orthodontics, Faculty of Dentistry, Federal University of Minas Gerais, Belo Horizonte, MG, Brasilien
IIDepartment of Orthodontics, School of Dentistry, Vale do Rio Verde University – UNINCOR, Três Corações, MG, Brasilien
IIIDepartment of Physiology and Pharmacology, Federal University of Lavras – UFLA, Lavras, MG, Brasilien
IVDentiskolen, Federal University of Vales do Jequitinhonha e Mucuri, Diamantina, MG, Brasilien

Korresponderende forfatter

ABSTRACT

Nikkelfrie tandbøjler har vundet popularitet som et levedygtigt alternativ for patienter, der er allergiske over for nikkel. Formålet med denne systematiske gennemgang var at fastslå, om der findes evidens for at retfærdiggøre brugen af nikkelfri bøjler hos ortodontiske patienter, der er allergiske over for nikkel. Der blev foretaget en elektronisk søgning i 7 databaser (MEDLINE, BBO, LILACS, Web of Science, EMBASE, BIREME og Cochrane Library) uden begrænsning med hensyn til årstal eller sprog og med supplerende manuel søgning i referencerne til de fundne artikler. Søgestrategien resulterede i 89 artikler. Dataudtræk og kvalitetsscore for hver artikel blev vurderet uafhængigt af to reviewere, én gang hver. Efter udvælgelse på grundlag af kriterierne for støtteberettigelse blev fire artikler, herunder 2 kontrollerede kliniske forsøg og 2 kliniske forsøg, kvalificeret til den endelige analyse. Der blev også foretaget en kvalitetsvurdering af de inkluderede artikler. Nikkelfri tandbøjle (Ni-indhold – max. 2 %) synes at udgøre et levedygtigt alternativ for ortodontiske patienter, der er allergiske over for nikkel. Der er dog behov for yderligere in vivo-undersøgelser, der tager hensyn til patienternes immunologiske karakteristika, for at bestemme de kliniske konsekvenser af resultaterne af denne undersøgelse.

Deskriptorer: Orthodontiske bøjler; Overfølsomhed; Nikkel; Ortodonti.

Indledning

Austenitisk rustfrit stål, der anvendes i ortodontiske bøjler, indeholder 18% krom, 0,15% kulstof og 8% nikkel.1 Litteraturen viser, at nikkel er potentielt allergifremkaldende og i stand til at forårsage en overfølsomhedsreaktion i sen fase, type IV. En sådan reaktion vil være karakteriseret ved tegn såsom gingival overvækst, angulær cheilitis og labial afskalning i mundhulen.2-4 Da ortodontiske tråde og bøjler forbliver tæt på den orale slimhinde i lange perioder, skal de være modstandsdygtige over for korrosion og ionfrigivelse, og de bør ikke generere allergiske reaktioner. Det anvendte materiale bør tolereres godt af det orale væv i det orale miljø.5

Der findes en række ikke-allergiske bøjler til nikkelfølsomme patienter, f.eks. titaniumbøjler, som er mere korrosionsbestandige og ikke frigiver nikkel i mundhulen.5,6 Duplex rustfrit stål 2205 (Twenty-two zero five) indeholder meget mindre nikkel og kunne også anvendes til at udvikle ortodontiske apparater med mindre allergifremkaldende potentiale.7 Andre muligheder omfatter keramiske eller plastbøjler samt bøjler med en lav nikkelkoncentration, der er kendt som nikkelfrie bøjler.1,8

Der er imidlertid rapporter i litteraturen om, at allergiske reaktioner på nikkel ofte er forbundet med reaktioner på andre metaller såsom krom og kobolt.9-11 Det er derfor vanskeligt at vurdere det individuelle bidrag fra hver enkelt komponent, når man overvejer patienters allergiske reaktion. Undersøgelser, der omfatter nikkelfrie bøjler, kan derfor give vigtige oplysninger ved først at fastslå, om nikkel virkelig er det stof, der er ansvarlig for at udløse reaktioner af inflammatorisk og/eller allergisk karakter. Desuden vil sådanne undersøgelser kunne fastslå, om nikkelfri tandbøjle faktisk udgør et levedygtigt alternativ for patienter, der er allergiske over for nikkel.

Diskrepante resultater er fremkommet ved en betydelig variation af diagnostiske tilgange, undersøgelsesdesign, stikprøvestørrelser og forskningstilgange. Formålet med denne systematiske gennemgang var derfor at fastslå, om der findes evidens for at retfærdiggøre brugen af nikkelfrie bøjler til ortodontiske patienter, der er allergiske over for nikkel. Desuden er der foretaget en kvalitetsanalyse af den metodologiske forsvarlighed af de undersøgelser, der er anvendt i denne gennemgang.

Materialer og metoder

Søgningsstrategier

For at udarbejde denne undersøgelse foretog vi søgninger af relevant litteratur i elektroniske databaser:

• Latin American and Caribbean Center on Health Sciences Information – BIREME (www.bireme.br): Lilacs-database (sundhedsvidenskabelig litteratur offentliggjort i Latinamerika og Caribien siden 1982) og Medline (international litteratur, medicinske og biomedicinske områder, samlet siden 1965);
• Web of Science (www.thomsonisi.com): Database for videnskaber, samfundsvidenskab, kunst og humaniora;
• Cochrane Library (http://cochrane.bvsalud.org): adgang til databaser med bl.a. Cochrane systematiske anmeldelser af kontrollerede forsøgsregister fra Cochrane Collaboration, evaluering af sundhedsteknologier;
• BBO (Brazilian Bibliography of Dentistry).

Der blev også foretaget manuelle søgninger i referencelisterne for artikler fundet i og genfundet fra de ovenfor nævnte databaser. Der blev foretaget en screening af støtteberettigede undersøgelser og en vurdering af den metodologiske kvalitet af forsøgene samt en dataudtrækning. Følgende kriterier var vejledende for vurderingen af kvaliteten af de udvalgte artikler:

1. undersøgelsesdesign (randomiserede kliniske forsøg – RCT; Prospektive – P; kontrollerede kliniske forsøg – CCT; Longitudinale – L: 3 point; kliniske forsøg – CT: 1 point).
2. tilstrækkelig stikprøvestørrelse: 1 point.
3. tilstrækkelig beskrivelse af udvælgelse: 1 point.
4. gyldige målemetoder: 1 point.
5. anvendelse af metodefejlanalyse: 1 point.
6. blinding i målingerne: 1 point.
7. Udstrækkelige statistiske metoder: 1 point.
8. Forklarende faktorer inkluderet i analysen: 1 point.

Stikprøvestørrelser blev anset for tilstrækkelige, når de blev præsenteret med en stikprøveberegning. Målemetoder blev anset for valide, når der blev fremlagt en test for målefejl. Undersøgelser vurderet fra 0 til 5 point blev anset for at være af lav metodologisk kvalitet; de vurderet fra 6 til 8 point blev anset for at være af middel kvalitet; og de vurderet fra 9 til 10 point blev anset for at være af høj kvalitet.

Dataudtræk og kvalitetsscore for hver artikel blev vurderet uafhængigt af to reviewere, én gang hver. Reviewerne udvalgte artiklerne ved at læse titlerne og resuméerne. Der blev indhentet fuldstændige artikler, hvis der ikke var tilstrækkelige data i titlen og resuméet til at understøtte en klar beslutning. Der var meget stor enighed mellem forskerne i denne fase.

Søgningen var ikke begrænset af årstal, så resultaterne omfatter alle artikler, der optrådte i hver af databaserne, fra databasernes oprettelse og frem til august 2010. Følgende nøgleord blev anvendt i søgningen: “nickel-free”, associeret til “orthodontics”, “orthodontic brackets”, “nickel allergy and orthodontics”, “allergy”, “orthodontic appliances” og “hypersensitivity reaction”.

Selektionskriterier

Alle randomiserede kontrollerede forsøg, der sammenlignede nikkelfri tandbøjle med ikke-nikkelfri tandbøjle, blev overvejet. Resultaterne var mangel på allergiske reaktioner. Undersøgelser in vivo blev også inkluderet. Undersøgelser af caserapporter og oversigtsartikler, abstracts og undersøgelser in vitro blev ikke taget i betragtning til denne gennemgang.

Dataindsamling og analyse

Data blev indsamlet under hensyntagen til følgende elementer: forfatter, publikationsår, foranstaltninger, undersøgelsesdesign, undersøgelsesgrupper, metoder/målinger og resultater. Forskelle blev løst ved diskussion for at opnå konsensus mellem de to reviewere.

Resultater

Søgningsstrategien resulterede i 89 artikler. Efter udvælgelse og på grundlag af kriterierne for støtteberettigelse kvalificerede fire artikler sig til den endelige analyse (tabel 1). De fuldstændige tekster af disse artikler blev indhentet med henblik på analyse.

Studiernes kvalitet

Undersøgelsens kvalitet og metodologiske konsistens var høj i én undersøgelse14 , middel i én undersøgelse15 og lav i to undersøgelser8,12 (tabel 2).

De alvorligste fejl var CT og CCT med små stikprøvestørrelser, in vitro-undersøgelser og utilstrækkelig beskrivelse af udvælgelsesprocessen. Problemer med hensyn til forvirrende variabler, manglende analyse af metodefejl og manglende blinding ved målingerne er andre eksempler på mangler. Valget af statistisk metode blev ikke rapporteret i én artikel.12

Diskussion

Kun fire undersøgelser opfyldte de inklusionskriterier, der blev opstillet til denne systematiske gennemgang. Dette understreger knapheden af konsistente undersøgelser og manglen på videnskabelig dokumentation, der gør det muligt for ortodontister at vælge nikkelfri tandbøjle på sikker vis. Kun én undersøgelse gav en høj grad af evidens.14 Sammenligninger med andre undersøgelser blev således foretaget på en begrænset måde på grund af forskelle i undersøgelsesdesign, analysemetoder, udvælgelse og stikprøvestørrelse. Desuden blev der ikke foretaget metaanalyse og heterogenitet på grund af det lille antal undersøgelser med forskellige metoder, der blev fundet.

Nikkelfri tandbøjler er blevet evalueret med hensyn til kemisk sammensætning og adfærdskarakteristika.1,15 Nikkelfri tandbøjler af rustfrit stål produceret af Morelli (Monobloc) viste sig ikke at have en betydelig mængde nikkel i deres sammensætning.1 Dette tyder på, at disse bøjler kan være et brugbart alternativ for allergiske patienter.

Andre undersøgelser peger også på de positive egenskaber ved nikkelfri bøjle med hensyn til frigivelse af nikkel og allergiske manifestationer.8,16 Nikkel er i stand til at påvirke den parodontale tilstand hos allergiske ortodontiske patienter.2 I en undersøgelse af Pazzini et al.2 var patientens historie med allergiske reaktioner over for nikkel (rapporteret i patientens anamnese) og lappetesten afgørende for diagnosen nikkelallergi. I begyndelsen af behandlingen udviklede patientens kliniske tilstand sig med fremkomsten af hyperplasiske gingivalområder forbundet med hyperæmi og ødem. Patienter med en historie af overfølsomhed viser ofte disse to symptomer, der er forbundet med apparater, der indeholder nikkel.17,18 Efter syv måneders behandling blev apparaterne fjernet på grund af for store områder med hyperplasi.19 Efter fjernelse af det konventionelle apparat blev den inflammatoriske tilstand forbedret betydeligt, hvilket viser, at nikkel muligvis var en modificerende faktor hos allergiske patienter. En måned efter fjernelse af apparatet og den efterfølgende reduktion af inflammationen blev det besluttet at anbringe et nikkelfrit apparatur. Behandlingen fortsatte i yderligere fem måneder med hyperplasiske områder tilbage, men i mindre grad. Selv om undersøgelsen er et klinisk tilfælde, viser den en personlig oplevelse af problemet.

På den anden side frigjorde bøjler fremstillet af en Co-Cr-slidbestandig legering med det mindste Ni-indhold (0,5 %) ikke en mindre mængde Ni i forhold til konventionelle bøjler, hvilket ikke tjener som et alternativ til konventionelle bøjler. Som en gruppe kan koboltbaserede legeringer generelt inddeles i tre kategorier: slidbestandige, korrosionsbestandige og varmebestandige materialer. Slidbestandige koboltbaserede legeringer har det laveste Ni-indhold (højst 3 %), 25-30 % Cr, 0,25-3,3 % kulstof, samt mangan, silicium, molybdæn, wolfram, jern og natrium. Denne legering anvendes til fremstilling af bøjler. Slidbestandige koboltbaserede legeringer (med lavt Ni-indhold) udviser imidlertid begrænset modstandsdygtighed over for vandig korrosion.15 Korrosionen af brackets med det mindste Ni-indhold (0,5 %) kan forklares ved de egenskaber, som den slidbestandige Co-Cr-legering med lavt nikkelindhold (højst 3 %) udviser i et vandigt medium.

Nikkelfri testprøver forårsagede en betydeligt mindre allergisk reaktion hos kun 31 % af de patienter, der var følsomme over for nikkel.8 En mulig forklaring på dette er, at den allergiske reaktion over for nikkel ofte er forbundet med allergi over for krom og kobolt, som er potente allergener, der blev fundet i sammensætningen af de to prøveemner, der blev testet i den citerede undersøgelse. Det er derfor berettiget at argumentere for, at nikkels indflydelse på udviklingen af overfølsomhedsreaktioner kan være overvurderet.

Den undersøgelse, der blev udført af Pereira et al.13 , fandt ingen histopatologiske forskelle mellem grupper med nikkelfri og konventionelle bøjler. Der blev dog fundet en stigning i det samlede antal leukocytter i nikkelgruppen med nikkelbøjler (A3) sammenlignet med de nikkelfri bøjler (A2) og kontrolgruppen (A1). Dette er relateret til type IV-immunrespons.20,21 I denne sammenhæng kan nikkelbinding til endogene makromolekyler stimulere makrofager og cytotoksiske celler og opregulere ekspressionen af adhæsionsmolekyler.22-24 Den differentielle kvantificering af leukocytter i den aktuelle undersøgelse viser, at forskellen i det samlede antal leukocytter skyldtes en stigning i antallet af monocytter. Det er blevet rapporteret, at eksponering for nikkel i lave doser kan ændre monocytternes metabolisme.25 Desuden inducerer nikkel T-lymfocytter til at producere flere cytokiner, herunder interferon IF-γ og interleukin IL-2, IL-5 og IL-10; og det stimulerer celleproliferation.19 Denne undersøgelse evaluerede imidlertid histopatologiske træk hos rotter, hvilket gør sammenligninger vanskelige ved ekstrapolering til mennesker.

Der blev foretaget en retrospektiv dataanalyse af lappetests og orale nikkeludfordringer hos 380 patienter (204 kvinder og 176 mænd), der var ramt af recidiverende aftøs stomatitis (RAS).14 Symptomerne på RAS var gået helt tilbage hos 28/70 patienter, var delvist forbedret hos 31/70 patienter og var forblevet uændrede hos 11/70 patienter, da konventionelle nikkelbøjler blev erstattet af nikkelfri bøjle. Dette tyder på, at nikkelfri bøjler bidrog til en forbedring hos ca. 85 % af de allergiske patienter. Resultaterne af denne undersøgelse viser, at hos nogle patienter med en positiv lappetest for nikkelsulfat kan opretholdelsen af RAS være relateret til en overfølsomhed over for indtagne nikkelsalte, uafhængigt af lokal kontakt med nikkel.

Slutning

Resultaterne af denne undersøgelse peger på beviser til fordel for brugen af nikkelfrie bøjler (Ni-indhold – max. 2 %) som et levedygtigt alternativ for ortodontiske patienter, der er allergiske over for nikkel. Der er dog behov for yderligere in vivo-undersøgelser, der tager hensyn til patienternes immunologiske karakteristika, for at bestemme de kliniske konsekvenser af resultaterne af denne undersøgelse. Desuden er der behov for undersøgelser med høj validitet for at skabe stærk evidens til yderligere at understøtte resultaterne af denne systematiske gennemgang.

1. Assad-LossTF, Neves RML, Mucha JN. Grundstofsammensætning og overfladisk aspekt af metalliske brackets slot. Rev Dent Press Ortod Ortop Facial. 2008 maj-juni;13(3):85-96.

2. Pazzini CA, Pereira LJ, Marques LS, Generoso R, de Oliveira Jr G Allergi over for nikkel hos ortodontiske patienter: klinisk og histopatologisk evaluering. Gen Dent. 2010 Jan-Feb;58(1):58-61.

3. Pazzini CA, Júnior GO, Marques LS, Pereira CV, Pereira LJ. Prævalens af nikkelallergi og longitudinel evaluering af parodontale abnormiteter hos ortodontisk allergiske patienter. Angle Orthod. 2009 Sep;79(5):922-7.

4. Burden DJ, Eedy DJ. Ortodontisk hovedbøjle relateret til allergisk kontaktdermatitis: en case report. Br Dent J. 1991 Jun 22;170(12):447-58.

5. Hamula DW, Hamula W, Sernetz F. Orthodontiske bøjler af ren titanium. J Clin Orthod. 1996 Mar;30(3):140-4.

6. Deguchi T, Ito M, Obata A, Koh Y, Yamagishi T, Oshida Y. Forsøgsfremstilling af ortodontiske beslag af titanium fremstillet ved metalinjektionsstøbning (MIM) med sintring. J Dent Res. 1996 Jul;75(7):1491-6.

7. Platt JA, Guzman A, Zuccari A, Thornburg DW, Rhodes BF, Oshida Y et al. Korrosionsadfærd af 2205 duplex rustfrit stål. Am J Orthod Dentofacial Orthop. 1997 Jul;112(1):69-79.

8. Pantuzo MCG, Zenóbio EG, Marigo HA, Marigo HA, Zenóbio MAF. Overfølsomhed over for konventionelle og nikkelfri ortodontiske bøjler. Braz Oral Res. 2007 Oct-Dec;21(4):298-302.

9. Eliades T, Athanasiou EA. In vivo aldring af ortodontiske legeringer: konsekvenser for korrosionspotentiale, nikkelfrigivelse og biokompatibilitet. Angle Orthod. 2002 Jun;72(3):222-37.

10. Hildebrand HF, Veron C, Martin P. Nickel-, chrom- og koboltlegeringer til tandlæger og allergiske reaktioner: en oversigt. Biomaterialer. 1989 Oct;10(8):545-8.

11. Park HY, Shearer TR. In vitro frigivelse af nikkel og chrom fra simulerede ortodontiske apparater. Am J Orthod. 1983 Aug;84(2):156-9.

12. Tammaro A, De Marco G, Persechino S, Narcisi A, Camplone G. Allergi over for nikkel: første resultater hos patienter, der er blevet behandlet med en oral hyposensibiliseringsbehandling. Int J Immunopathol Pharmacol. 2009 Jul-Sep;22(3):837-40.

13. Pereira CV, Kaminagakura E, Bonan PR, Bastos RA, Pereira LJ. Cellulær, humoral og histopatologisk analyse hos rotter, der er implanteret med ortodontiske nikkelbøjler. Angle Orthod. 2008 Jan;78(1):114-9.

14. Pacor ML, Di Lorenzo G, Martinelli N, Lombardo G, Di Gregoli A, Mansueto P, et al. Resultater af dobbeltblind placebokontrolleret udfordring med nikkelsalte hos patienter, der er ramt af tilbagevendende aphthous stomatitis. Int Arch Allergy Immunol. 2003 Aug;131(4):296-300.

15. Haddad AC, Tortamano A, Souza AL, Oliveira PV. En in vitro-sammenligning af nikkel- og kromfrigivelse fra bøjler. Braz Oral Res. 2009 Oct-Dec;23(4):399-406.

16. Sfondrini MF, Cacciafesta V, Maffia E, Massironi S, Scribante A, Alberti G, et al. Chromfrigivelse fra nye ortodontiske brackets af rustfrit stål, genbrugte og nikkelfri ortodontiske brackets. Angle Orthod. 2009 Mar;79(2):361-7.

17. Staerkjaer L, Menne T. Nickelallergi og ortodontisk behandling. Eur J Orthod. 1990 Aug;12(3):284-9.

18. Bishara SE, Barrett RD, Selim MI. Biologisk nedbrydning af ortodontiske apparater. Part II. Ændringer i blodniveauet af nikkel. Am J Orthod Dentofacial Orthop. 1993 Feb;103(2):115-9.

19. Fernandez-Botran R, Sanders VM, Mosmann TR, Vitetta ES. Lymphokin-medieret regulering af det proliferative respons af kloner af T-helper 1- og T-helper 2-celler. J Exp Med. 1988 Aug;168(2):543-58.

20. Nielsen NH, Menné T. Nickelsensibilisering og ørepiercing i en uselekteret dansk befolkning. Glostrup Allergy Study. Contact Dermatitis. 1993 Jul;29(1):16-21.

21. Janson GR, Dainese EA, Consolaro A, Woodside DG, de Freitas MR. Nikkel-overfølsomhedsreaktion før, under og efter ortodontisk behandling. Am J Orthod Dentofacial Orthop. 1998 Jun;113(6):655-60.

22. Wataha JC, Hanks CT, Sun Z. Effekt af cellelinje på cytotoksicitet af metalioner in vitro. Dent Mater. 1994 May;10(3):156-61.

23. Wataha IC, Sun ZL, Hanks CT, Fang DN. Effekt af Ni-ioner på ekspression af intercellulært adhæsionsmolekyle 1 af endothelceller. J Biomed Mater Res. 1997 Aug;36(2):145-1.

24. Wataha JC, Lockwood PE, Marek M, Ghazi M. Biomedicinske legeringer, der indeholder Ni, kan aktivere monocytter og endothelceller in vitro. J Biomed Mater Res. 1999 Jun 5;45(3):251-7.

25. Wataha JC, Lockwood PE, Schedle A, Noda M, Bouillaguet S. Ag-, Cu-, Hg- og Ni-ioner ændrer metabolismen i menneskelige monocytter under længerevarende lavdosiseksponering. J Oral Rehabil. 2002 Feb;29(2):133-9.