CRECIMIENTO INTERNO ÓSEO PARA AUMENTO DE ELEVACIÓN DEL SENO CON CALCIO BIFÁSCIO MICROMACROPOROSO EVALUACIÓN DE CASOS HUMANOS USANDO MICROTOMOGRAFÍA COMPUTARIZADA E HISTOMORFOMETRÍA

N. Mailhac1,a, G. Daculsi2,3,b

1Clínica Dental, 5 rue du 22 ème BMNA. 71400 AUTUN

2 Universidad de NAntes ERT 1051, Facultad de Cirugía Odontológica, Place A. Ricordeau, 44042 Nantes Cedex 01

3 INSERM CIC, Hospital de Burdeos, Francia

a n.mailhac@wanadoo.fr, b guy.daculsi@univ-nantes.fr

PALABRAS CLAVE: Crecimiento Interno Óseo, Elevación del Seno, gránulos de Fosfato Cálcico.

SUMARIO

El desarrollo de implantología requiere suficiente soporte óseo, suficiente arquitectura ósea. El uso de autoinjerto continúa siendo el estándar de referencia; no obstante, los cirujanos utilizan hueso cortical derivado de la sección mandibular o el sitio craniofacial, lo que involucra una severa pérdida anestésica de hueso. La estrategia de sustitutos de tejido óseo en lugar de autoinjerto puede ser un método eficiente. Varios pacientes sometidos a procedimientos de aumento de elevación del seno han usado MBCP, y se ha utilizado BioOss en humanos, con biopsias óseas realizadas durante la preparación del sitio para la implantación dental. Las biopsias fueron analizadas en histología clásica sin descalcificación y mediante reconstrucción en 3D utilizando microtomografía computarizada. Ambas técnicas revelaron un crecimiento interno óseo y reabsorción de MBCP. Para BioOss, no se observó crecimiento interno óseo ni procesos de reabsorción, a pesar de la estabilidad del implante y la eficiencia clínica. Estos reportes de casos confirman el desempeño de los sustitutos óseos para el aumento de Elevación del Seno.

INTRODUCCIÓN

Entre los materiales disponibles empleados par a la reconstrucciónósea de preimplantes, el tejido óseo autólogo es actualmente el estándar de referencia, ya que es una fuente de matriz ósea, células y moléculas moduladoras del crecimiento [1]. No obstante, requiere que el injerto sea cosechado a distancia del sitio de operación, lo que complica la operación inicial. Para superar los límites del autoinjerto, se han propuesto múltiples biomateriales de sustitución. Los materiales de origen humano y animal tienen la desventaja de un suministro limitado y el riesgo potencial de contaminación cruzada [5,6]. Consecuentemente, se desarrollaron productos sintéticos [4]; por lo general, el fosfato cálcico bifásico (BCP), una mezcla íntima de hidroxiapatita (HA) y fosfato ß-tricálcico (ß-TCP) [5] B-TCP fue propuesto en odontología como referencia para materiales sintéticos. no obstante, xenoinjertos tales como BioOss® derivados de hueso bovino han sido ampliamente utilizados en odontología, a pesar de su origen animal. BCP ofrece el potencial de reconstrucción ósea, ya que cuenta con una composición química cercana a las apatitas de hueso biológico, y ha comprobado su eficacia como material sustituto óseo en cualquier aplicación clínica en humanos [6,13]. El concepto de la mezcla de HA y β-TCP (BCP) con variación de HA/β-TCP demostró la bioactividad de estas biocerámicas. Posteriormente, los estudios enfocados en BCP conllevaron un aumento significativo en la manufactura y uso de BCP como material de sustituto óseo para aplicaciones dentales y ortopédicas y para matrices para la ingeniería de tejidos. No obstante, pocos estudios clínicos en humanos han sido publicados sobre la reconstrucción ósea para soportar una mayor implantación dental y comparar la Biocerámica sintética contra el sustituto óseo de origen animal. 

MATERIALES Y MÉTODO

El fosfato cálcico bifásico micromacroporoso (MBCP ®) es una mezcla íntima de HA y TCP con una proporción de 60/40. El tamaño de los gránulos fue de 0.5 a 1mm. La porosidad total es de 70% constituida en un 30% por microporos y un 70% por macroporos de más de 300 um. Y BioOss® (sin micro y macroporosidad) se utilizó en el mismo procedimiento de aumento de Elevación del Seno en humanos. Los pacientes fueron tratados mediante anestesia local para infiltración apical y de palatina. La incisión en cresta, seguida de una descarga vertical, fueron asociadas con el desplazamiento de la mucosa total de espesor. Se creó la ventana ósea mediante perforación utilizando una fresa de diamante, con un ligero desplazamiento de la membrana de Schneider. Después de humedecer los gránulos en agua estéril, los mismos fueron colocados debajo de la mucosa, cuidando la lesión mucosal. Se aplicó amoxicilina 2g/d por 8 días e Ibuprofeno 1200mg/d por 4 días. Previo a la implantación dental, se realizaron biopsias bajo anestesia local utilizando un trocar cilíndrico e irrigación. Se cosecharon biopsias óseas de 3mm de diámetro (fig. 1) (2 para MBCP y 1 BioOss®). Las biopsias fueron fijadas en una solución de formalina, deshidratadas con alcohol graduado e incrustadas en GMMA para un análisis histológico. Previo al seccionamiento del proceso utilizando una sierra de diamante y un mocrotomo de tejido rígido, los bloques fueron analizados mediante microtomografía computarizada (Skyscann 1072). En secciones más espesas (100um), se emplearon observaciones de Microscopía electrónica de barrido utilizando electrones de retrodispersión (BSE) combinado con análisis de imagenología para evaluar el crecimiento interno óseo y la reabsorción de biocerámica. Se realizó una microscopía óptica en una sección de 7 um de espesor (tinción pentacromática de Movat) y una microscopía óptica polarizada en la sección espesa de 100 µm sin tinción. Resultados y Discusión En todos los pacientes, la radiografía reveló tejido óseo recién formado con una mayor densidad, indicando granos residuales no reabsorbidos de biocerámica (MBCP o β-TCP) después de 6 a 8 meses. Mientras que para BioOss®, los rayos X fueron incapaces de diferenciar el material del hueso natural. Durante la perforación, la densidad ósea no tuvo interferencia de gránulos residuales (fig 2).

Los implantes dentales tienen una buena estabilidad mecánica de acuerdo a las pruebas clásicas realizadas posterior a la cirugía. Las pruebas por microtomografía computarizada demuestran el crecimiento interno en 3D y cambios en la radiodensidad de los gránulos no reabsorbidos para MBCP (fig. 3). Los gránulos residuales se observaron distintos en densidad y estructura y gránulos previo a la implantación. Esta observación confirma la modificación físicoquímica de las fases minerales sintéticas de HA y b-TCP en apatita biológica. Se observó una reabsorción granular superior al 30% en un paciente y superior al 80% en el segundo. En análisis de microscopía electrónica de barrido y microscopía óptica, se observó un crecimiento interno óseo organizado y bien mineralizado. En algunas partes de la biopsia, se observó una reabsorción total del MBCP®, reemplazado por trabeculado óseo (fig. 4)

El crecimiento interno óseo a expensas del Fosfato Cálcico Bifásico Micromacroporoso posterior a la implantación en humanos para el Aumento de Elevación del Seno a 6 y 8 meses fue confirmado mediante microtomografía computarizada, microscopía electrónica de barrido y microscopía óptica. Se estima que el TCP puro como RTR®, por ejemplo, tiene una mayor tasa de reabsorción con el tiempo. No obstante, la arquitectura del hueso recién formado fue distinta debido a diferencias en el crecimiento interno óseo a expensas de los gránulos y el proceso de osteoconducción. Para xenoinjertos como BioOss, no se encontró reabsorción o crecimiento interno óseo confirmados, previo reporte de comparación entre fosfato cálcico sintético y dichos sustitutos óseos [10]. El cálculo de microtomografía computarizada indicó que, durante los 6 meses iniciales, 53% de los gránulos de MBCP fueron reabsorbidos y 22% del tejido óseo recién formado se asoció íntimamente con la superficie de los granulos residuales y entre los mismos. Los estudios de microscopía electrónica de barrido y microscopía óptica revelaron una reducción de la densidad de los gránulos. Esto se debe a cambios fisicoquímicos en los cristales de BCP, un proceso clásico previamente descrito de disolución del BCP y precipitación de la apatita biológica en los microporos [11]. La microscopía óptica muestra formación de osteoides y ósea entre los gránulos, estrechamente relacionada con la superficie. Las células hematopoyéticas y la nueva vascularización demuestran las altas propiedades osteogénicas y vitalidad del tejido óseo recién formado (fig. 4). El estudio de microscopía óptica polarizada demostró que el tejido óseo recién formado estaba constituido de hueso laminar alrededor de las partículas y, en algunas regiones, trabeculado óseo entrelazado. El remodelado óseo resulta evidente en algunas biopsias sin distribución regular. Esto se debe a un área no productora previo a la implantación dental.

Estos datos confirman la facilidad de reabsorción a tiempo de MBCP® y el efecto matriz del contenido HA, así como las fuertes propiedades osteoconductivas. Estas dos propiedades involucraron una reabsorción balanceada y un crecimiento interno óseo a expensas de la biocerámica micromacroporosa. Esto llevó a la regeneración ósea fabricada requerida para la reconstrucción ósea. Para BioOss, no se observó tejido óseo recién formado entre los gránulos (fig 5). Se puede observar un tejido fibroso entre los gránulos sin tejido óseo u osteoide recién formado. No se observa un proceso de reabsorción (fig 6). En humanos, estos resultados son contradictorios contra la biofuncionalidad del área implantada con relación a la estabilidad del implante. Fue necesario realizar biopsias adicionales en humanos, con muestras representativas más amplias, para comprender por qué se reportó una eficacia clínica por cirujanos durante sus prácticas clínicas sin reabsorción granular y sin crecimiento interno óseo a expensas de BioOss®.

CONCLUSIÓN

Parece que el relleno óseo del seno realizado con gránulos de fosfato cálcico bifásico micromacroporoso (MBCP), después de 6 a 8 meses, presenta suficiente crecimiento interno óseo para soportar el implante dental. Las pruebas de histología y microtomografía computarizada realizadas en la biopsia previo a la implantación dental revelaron una alta tasa de crecimiento interno óseo y una arquitectura ósea apropiada para la estabilidad mecánica durante el proceso de osteointegración. Para BioOss®, a pesar de una buena eficacia clínica, se observó una falta de reabsorción y crecimiento interno óseo 6 meses después de la implantación. Las biopsias adicionales en humanos demostraron una tendencia a ser más representativas de las diferencias en la regeneración ósea observada durante el proceso de aumento de elevación del seno utilizando distintos tipos de sustitutos óseos.

RECONOCIMIENTOS

Agradecemos a Françoise Moreau y Sophie Sourice por su asistencia técnica, y a Monika Gottlob por la revisión del texto. Este trabajo fue auspiciado por ERT 1051 de la Universidad de Nantes, en Francia.

REFERENCIAS

1 Barboza E.P., Int. J., Periodontics Restorative Dent. 19 (1999) 601

2 Al Ruhaimi K.A., Int. J. Oral Maxillofac. Implants 16 (2001) 105

3 Vastel L., Lemercier V., Kerboull L., Kerboull M., Rev Chir. Orthop. Reparatrice Appar. Mot. 85 (1999) 164

4 Legeros R., Parsons J.R., Daculsi G., Driessens F., Lee D., Liu S.T., Metsger S., Peterson D., Walker M: Bioceramics: Material characteristics Versus in vivo behavior, Ann. N.Y. Acad. Sci. 523 (1988), , 268-271.

5 Daculsi G, Laboux O, Malard O, Weiss P. J Mater Sci Mater Med. 2003 Mar;14(3):195-200.

6 Daculsi G., Passuti N., Martin S., Deudon C., LeGeros RZ.(1990).. J. Biomed. Mater. Res., 1990, 24, 379-396

7 Pascal-Moussellard H., Catonné Y., R. Robert R., Daculsi G., (2007). Proceedings ESB 20, Nantes France

8 Gouin, F., Delecrin, J., Passuti, N., Touchais, S., Poirier, P, Bainvel, J.V. (1995). Rev Chir Orthop 81:59-65

9 Ransford A.O., Morley T., Edgar M.A., Webb P., Passuti N., Chopin D., Morin C., Michel F., Garin C., Pries D. (1998). ” J Bone Joint Surg Br 80(1): 13-18.

10 Cavagna, R., Daculsi, G., Bouler, J-M., (1999).. Long term Effects Med Impl 9 : 403-412 23

11 Nery E.B., Eslami A., Van S.R., J. Periodontol. 61 (1990) 166

12 Piatelli A., Scarano A., Mangano C., Biomaterials 17 (1996) 1767

13 Block M.S., Kent J.N., J. Oral Maxillofac. Surg. 44 (1986) 89

14 Daculsi, G., Corre, P., Malard, O., Legeros, R., Goyenvalle, E., Key Engineering Materials 2006, 309-311: 1379-1382

15 Daculsi G., LeGeros RZ, Nery E., Lynch K , Kerebel B. (1989). J Biomed Mat Res 23: 883-894