Non‐surgical periodontal therapy with adjunctive topical doxycycline: a double‐blind randomized controlled multicenter study (I). Study design and clinical results

• Published in: Journal of clinical periodontology Vol. 29; no. 2; pp. 108 - 117
• Main Authors: Eickholz, Peter, Kim, Ti‐Sun, Bürklin, Thomas, Schacher, Beate, Renggli, Heinz H., Schaecken, Matthijs T., Holle, Rolf, Kübler, Alexander, Ratka‐Krüger, Petra
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: 01.02.2002
• ISSN: 0303-6979; 1600-051X
• DOI: 10.1034/j.1600-051x.2002.290204.x

Abstract Aim: Evaluation of the clinical effect of topical application of doxycycline adjunctive to non‐surgical periodontal therapy. Methods: A total of 111 patients suffering from untreated or recurrent moderate to severe periodontitis at 3 different centers (Heidelberg, Frankfurt, Nijmegen) were treated in this double‐blind split‐mouth study. In each patient, 3 different treatment modalities were assigned randomly to 3 test teeth: scaling and root planing alone (SRP), SRP with subgingival vehicle control (VEH), and SRP with subgingival application of a newly developed biodegradable 15% doxycycline gel (DOXI). At baseline, clinical parameters were measured at all single rooted teeth using a reference splint: PlI, PPD, relative attachment level (RAL‐V), GI. 3 strata were generated according to baseline PPD: (i) 5–6 mm, (ii) 7–8 mm, (iii) 9 mm. Not more than 50% active smokers were allowed to each stratum. 3 and 6 months after therapy re‐examination was performed by examiners blinded to baseline data and test sites. The statistical comparison of RAL‐V gain and PPD reduction between the treatments was based on a repeated measures ANOVA with correction according to Huynh & Feldt. The comparison of SRP versus DOXI was considered as the main study question. Results: 110 patients finished the 3 months and 108 the 6 months examination. The study did not show adverse effects of VEH or DOXI except for one singular inflammation that occurred 2 months after application of the doxycycline gel. DOXI provided statistically significantly more favorable PPD reduction (SRP: −2.4±1.4 mm, VEH: −2.7±1.6 mm, DOXI: −3.1±1.2 mm; SRP versus DOXI p =0.0001, VEH versus DOXI p =0.0066) and RAL‐V gain (SRP: 1.6±1.9 mm, VEH: 1.6±2.2 mm, DOXI: 2.0±1.7 mm; SRP versus DOXI p =0.027, VEH versus DOXI p =0.038) than SRP and VEH after 6 months. Conclusions: Adjunctive topical subgingival application of a biodegradable 15% doxycycline gel was safe and provided more favorable RAL‐V gain and PPD reduction than SRP alone and VEH. Thus, by use of topical doxycycline the threshold for surgical periodontal therapy might be moved toward deeper pockets. Zusammenfassung Ziel: Überprüfung des klinischen Effektes einer topischen Applikation von Doxycyclin als Adjunktivum zur nicht chirurgischen parodontalen Therapie. Methoden: Insgesamt 111 Patienten, die an einer unbehandelten oder rekurrierenden moderaten bis schweren Parodontitis litten, wurden an drei verschiedenen Zentren (Heidelberg, Frankfurt, Nijmegen) in dieser doppelt blinden “split mouth” Studie behandelt. Bei jedem Patienten wurden 3 verschiedene Behandlungsmethoden 3 Testzähnen zufällig zugeordnet: Wurzelreinigung und ‐glättung allein (SRP‐scaling, root planning), SRP mit einer subgingivalen Vehikelkontrolle (VEH) und SRP mit der subgingivalen Applikation eines neu entwickelten bioabbaubaren 15%igen Doxycyclingels (DOXI). Zur Basis wurden die klinischen Parameter an allen einwurzligen Zähnen unter Nutzung einer Referenzschiene erfasst: P1I, PPD, relativer Stützgewebelevel (RAL), GI. Drei Gruppen wurden in Beziehung zu den Basismessungen der PPD festgelegt: (i) 5–6 mm, (ii) 7–8 mm, (iii) 9 mm. Nicht mehr als 50% aktive Raucher wurden den Gruppen zugeordnet. 3 und 6 Monate nach der Therapie wurde durch Untersucher, die für die Basisdaten und Testflächen blind waren, reexaminiert. Der statistische Vergleich von RAL‐V Gewinn und PPD Reduktion zwischen den Behandlungen wurde zur Basis und zu den wiederholten Messungen mit ANOVA und der Korrektur nach Huynh & Feldt durchgeführt. Der Vergleich von SRP versus DOXI wurde als hauptsächliche Studienfrage bezeichnet. Ergebnisse: 110 Patienten beendeten die Überprüfung nach 3 Monaten und 108 Patienten die nach 6 Monaten. Die Studie zeigte keine ungünstigen Effekte von VEH oder DOXI mit Ausnahme einer einzelnen Entzündung, die nach 2 Monaten nach der Applikation von Doxycyclingel geschah. DOXI erbrachte statistisch signifikant mehr PPD Reduktion (SRP: −2.4±1.4 mm, VEH: −2.7±1.6 mm, DOXI: −3.1±1.2 mm; SRP versus DOXI p =0.0001, VEH versus DOXI p =0.0066) und RAL‐V Gewinn (SRP: 1.6±1.9 mm, VEH. 1.6±2.2 mm, DOXI: 2.0±1.7 mm; SRP versus DOXI p =0.027, VEH versus DOXI p =0.038) als SRP und VEH nach 6 Monaten. Schlussfolgerungen: Die adjunktive subgingivale Applikation eines bioabbaubaren 15%igen Doxycyclingels war sicher und resultierte in günstigeren PPD‐Reduktionen und RAL‐V‐Gewinnen als SRP bzw, VEH allein. So könnte die Schwelle für die chirurgische parodontale Therapie durch den Gebrauch von topischem Doxycyclin zu tieferen Taschen verschoben werden. Résumé But: Le but de cette étude était d'évaluer l'effet clinique de l'application locale de doxycycline en complément d'un traitement parodontal non chirurgical. Méthode: Un total de 111 patients souffrant de parodontite modérée ou sévère, non‐traitée ou récurrente de 3 centres differents (Heidelberg, Francfort, Nimègues) furent traités pour cette étude en double aveugle et bouche partagée. Chez chaque patients, 3 modalités de traitement ont été allouées au hasard à 3 dents test. Détartrage et surfaçage radiculaire seulement (SRP), SRP et le vecteur sous‐gingival contrôle (VEH), et SRP avec application sous gingivale d'un nouveau gel de doxycycline à 15% biodégradable (DOXY). Initialement, les paramètres cliniques suivants étaient mesurés sur toutes les dents monoradiculées avec une gouttière de référence: PlI, PPD, niveau d'attach relatif (RAL), GI. 3 groupes furent créés enfonction de la PPD initiale: (i) 5–6 mm, (ii) 7–8 mm, (iii) 9 mm. Pas plus de 50% de fumeurs actifs ne pouvaient être incorporés dans chaque sous‐groupe. 3 et 6 mois après traitement, un nouvel examen était réalisé par des examinateurs qui ne connaissaient pas les données initiales et les sites tests. La comparaison statistique pour le gain de PAL‐V et la réduction des PPD entre les traitements reposait sur ANOVA pour mesures répétées avec correction selon Huynh et Feldt. La comparaison du SRP contre la DOXY était la question principale de l'étude. Résultats: 110 patients terminèrent l'étude à 3 mois et 108 à 6 mois. L'étude n'a pas montré d'effets secondaires nuisibles des vecteurs et de la doxycycline, sauf une inflammation singulière qui survint 2 mois après l'application du gel de doxycycline. DOXY entrainait des réductions plus importantes des PPD de façon statistiquement significative: (SRP: −2.4±1.4 mm, VEH: −2.7±1.2 mm, DOXY: −3.1±1.2 mm, SRP versus DOXY p =0.0001, VEH versus DOXY p =0.0066), mais aussi pour les niveaux d'attache relatifs (SRP: 1.6±1.9 mm, VEH: 1.6±2.2 mm, DOXY: 2.0±1.7 mm, SRP versus DOXY p =0.027, VEH versus DOXY p =0.038), par rapport au SRP et au VEH après 6 mois. Conclusions: L'application complémentaire locale sous‐gingivale d'un gel de doxycycline à 15% est sure, et entraine une réduction des PPD plus favorable que le SRP seul. Ainsi, par utilisation de doxycycline de façon locale, le seuil de traitement parodontal chirurgical pourrait être déplacé vers les poches plus profondes.