B. bifidum effect on bFGF during orthodontic tooth movement



J Pharm Pharmacogn Res 9(4): 446-453, 2021.

Original article

The increased basic fibroblast growth factor expression and osteoblasts number post Bifidobacterium bifidum probiotic supplementation during orthodontic tooth movement in Wistar rats

[Aumento de la expresión del factor de crecimiento básico de fibroblastos y el número de osteoblastos después de la suplementación con probióticos de Bifidobacterium bifidum durante el movimiento dental de ortodoncia en ratas Wistar]

Ari Triwardhani1*, Citra Anggitia1, I Gusti Aju Wahju Ardani1, Alexander Patera Nugraha1, Wibi Riawan2

1Departement of Orthodontic, Faculty of Dental Medicine, Universitas Airlangga, Surabaya, Indonesia.

2Department of Biomolecular Biochemistry, Faculty of Medicine, Universitas Brawijaya, Surabaya, Indonesia.

*E-mail: ari-t@fkg.unair.ac.id

Abstract

Context: Bifidobacterium bifidum as a beneficial probiotic may regulate the inflammation and induce the bone remodeling by enhancing osteoblasts and basic fibroblast growth factor (bFGF) expression in the tension side of alveolar bone during orthodontic tooth movement (OTM).

Aims: To evaluate the expression of bFGF and the number of osteoblasts during OTM after B. bifidum probiotic supplementation in male Wistar rats.

Methods: Wistar rats (n = 42) were divided into 6 groups (n = 7) accordingly as follow: OTM and phosphate buffer saline (PBS) for 3 days (K3); OTM and PBS for 7 days (K7); OTM and PBS for 14 (K14); OTM and B. bifidum for 3 days (P3); OTM and B. bifidum for 7 days (P7); OTM and B. bifidum for 14 days (P14). OTM was established by NiTi close coil spring with 10 g force-placed between the first incisor and the first maxillary molar of Wistar rat. The samples were then terminated on days 3, 7, and 14. The maxillary tissue was isolated for the immunohistochemical examination and hematoxylin-eosin staining. All data were analyzed by using an independent t-test (p<0.05), which was implemented based on Kolmogorov-Smirnov and Levene’s test (p>0,05).

Results: The highest bFGF expressions and osteoblast numbers were found in Group P14. There were significant differences in bFGF expression and osteoblast numbers in the tension side of alveolar bone during OTM between the control and treatment groups (p<0.05).

Conclusions: The post supplementation of B. bifidum shows the enhancement of bFGF expression, and osteoblast number in the tension side of alveolar bone during OTM determined immunohistochemically.

Keywords: basic fibroblast growth factor; Bifidobacterium bifidum; orthodontic tooth movement; osteoblast.

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Resumen

Contexto: Bifidobacterium bifidum, como probiótico beneficioso, puede regular la inflamación e inducir la remodelación ósea al mejorar la expresión de los osteoblastos y el factor de crecimiento básico de fibroblastos (bFGF) en el lado de tensión del hueso alveolar durante el movimiento dental de ortodoncia (OTM).

Objetivos: Evaluar la expresión de bFGF y el número de osteoblastos durante la OTM después de la suplementación con probióticos de B. bifidum en ratas Wistar macho.

Métodos: Se dividieron ratas Wistar (n = 42) en 6 grupos (n = 7) de la siguiente manera: OTM y solución salina tamponada con fosfato (PBS) durante 3 días (K3); OTM y PBS durante 7 días (K7); OTM y PBS para 14 (K14); OTM y B. bifidum durante 3 días (P3); OTM y B. bifidum durante 7 días (P7); OTM y B. bifidum durante 14 días (P14). El OTM se estableció mediante un resorte helicoidal cerrado de NiTi con una fuerza de 10 g colocada entre el primer incisivo y el primer molar superior de la rata Wistar. A continuación, se terminaron las muestras los días 3, 7 y 14. Se aisló el tejido maxilar para el examen inmunohistoquímico y la tinción con hematoxilina eosina. Todos los datos se analizaron mediante una prueba t independiente (p<0,05), que se implementó con base en la prueba de Kolmogorov-Smirnov y Levene (p>0,05).

Resultados: Las mayores expresiones de bFGF y números de osteoblastos se encontraron en el Grupo P14. Hubo diferencias significativas en la expresión de bFGF y el número de osteoblastos en el lado de tensión del hueso alveolar durante la OTM entre el grupo de control y los grupos de tratamiento (p<0.05).

Conclusiones: La suplementación posterior de B. bifidum muestra la mejora de la expresión de bFGF y el número de osteoblastos en el lado de tensión del hueso alveolar durante la OTM determinada inmunohistoquímicamente.

Palabras Clave: Bifidobacterium bifidum; factor de crecimiento de fibroblastos básico; movimiento dental de ortodoncia; osteoblasto.

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Citation Format: Triwardhani A, Anggitia C, Ardani IGAW, Nugraha AP, Riawan W (2021) The increased basic fibroblast growth factor expression and osteoblasts number post Bifidobacterium bifidum probiotic supplementation during orthodontic tooth movement in Wistar rats. J Pharm Pharmacogn Res 9(4): 446–453.

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